CN104082452A - 一种茶褐素的粗提方法和精提方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种茶褐素的粗提方法和精提方法，它主要应用于茶叶的深加工领域。在茶褐素的粗提过程中，首先将多酚氧化酶水溶液喷洒到茶叶上，使茶叶产生酶促氧化反应，然后再在150℃～160℃下烘焙处理，使茶叶发生化学氧化和裂解，最后用水和乙醇进行茶褐素的提取。在茶褐素的精提过程中，以普洱茶茶褐素为模板分子，制备成茶褐素分子印迹聚合物；然后将茶褐素的粗提物溶于水，加入茶褐素分子印迹聚合物，搅拌吸附，经过过滤、洗脱、喷雾干燥，得到茶褐素纯品。本发明克服了原料选择的局限性和现有提取工业试剂污染的不足，提供了一种提高茶叶中茶褐素含量使之适用范围更广、且成品纯度更高的、无工业试剂残留的茶褐素制备方法。

Description

一种茶褐素的粗提方法和精提方法

技术领域

本发明涉及一种茶褐素的粗提方法和精提方法，它主要应用于茶叶的深加工领域。 

背景技术

我国是世界上最大的茶叶生产国，每年有大量的陈茶不能被消费和生产过程中大量茶渣不能被利用，这就需要茶叶深加工的快速发展。近几年茶褐素因具备清除自由基、抗氧化、抗癌、抗肿瘤、抑菌、抗病毒、调节血糖和血脂等作用，在医药卫生领域有较广泛的应用，食品领域中也可以将其作为富含营养的着色剂应用于面包、蛋糕、冰激凌等产品中。 

但是在现有技术中，茶褐素的提取受到很多方面的限制。首先是原料中的含量，其中绿茶和白茶中含量甚微，红茶中茶褐素含量也仅为5%～10%，茶褐素含量最高的是黑茶，所以提取原料非常有限；其次是提取方法，现有大部分茶褐素采用有机试剂萃取得到，存在安全性问题，无法用于医药和食品领域，使用范围受到较大限制。 

发明内容

本发明的目的在于克服原料选择的局限性和现有提取工业试剂污染的不足，而提供一种提高茶叶中茶褐素含量使之适用范围更广、且成品纯度更高的、无工业试剂残留的茶褐素制备方法。 

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下： 

1、在茶褐素的粗提过程中，首先将多酚氧化酶水溶液喷洒到茶叶上，使茶叶产生酶促氧化反应，然后再在150℃～160℃条件下烘焙处理，使茶叶发生化学氧化和裂解，最后用水和乙醇作为提取溶剂进行茶褐素的提取。具体步骤如下：

（1）将多酚氧化酶按1%配制成水溶液，均匀喷洒在待制备的茶样上，使茶叶含水量达到25%～35%，盖上湿布，发酵2h；

（2）将发酵后的茶样放入烘箱中，在150℃～160℃条件下烘焙1h～3h，取出烘焙样冷却至室温；

（3）冷却至室温后，将茶样粉碎，过40～80目筛，制成茶粉；

（4）取以上茶粉，按照每克茶粉添加150～200毫升沸蒸馏水的比例，在100℃恒温水浴条件下提取10～30min，立即移入超声波提取装置中提取10～20min，倒出滤液，滤渣接着用150～200倍量的沸蒸馏水在100℃条件下提取15～30min，合并两次提取的滤液，采用400目的纱布过滤；将上述滤过液经0.5mm膜过滤，滤过液真空浓缩，得到干粉；将上述干粉按每克干粉加入100毫升80%～100%乙醇的比例，在70～80℃下提取1h，隔10min搅拌一次，然后在5000r/min条件下离心15min，放弃上清液，取沉降物在60℃低温下烘干，即得到茶褐素的粗提物。

有益效果：将多酚氧化酶直接喷洒在茶叶上进行发酵，操作方便，不易受其他因素的影响，易于在工业化生产中推广使用；发酵后的茶叶进行150℃～160℃高温烘焙处理，使茶褐素含量迅速提高，提升了提取效率和产率。此外，由于经以上酶处理和高温处理后，茶叶中的茶褐素含量会大幅增加，这样就使得本来含量甚微的绿茶和白茶等均可以作为茶褐素的提取原料，而不再只局限于茶褐素含量较高的黑茶、红茶等，由此扩大了提取茶褐素的原材料范围。 

2、在茶褐素的精提过程中，以茶褐素为模板分子，制备成茶褐素的分子印迹聚合物；然后将茶褐素的粗提物溶于水，然后加入所制备的茶褐素分子印迹聚合物，搅拌吸附，经过过滤、洗脱、喷雾干燥，得到茶褐素纯品。具体步骤如下： 

（1）茶褐素分子印迹聚合物的制备

a、选取普洱茶茶褐素干粉1～3份、2-甲基丙烯酰胺15～20份、乙二醇二甲基丙烯酸酯8～12份，以茶褐素干粉为基准，按照浓度0.25mg/100mL溶解于蒸馏水中，制备印迹材料溶液；

b、将上述溶液与甲苯按照1:3～5的比例在60℃水浴条件下搅拌，分散均匀，成为分散体系；

c、以偶氮二异丁腈的甲苯溶液，浓度为0.01mg/ml为引发剂，在紫外光照射下，一次性缓慢滴加至上述分散体系中，1～3min后，停止滴加，继续在水浴条件下搅拌2h，反应结束后，分层和过滤除去液体，即为粗茶褐素印迹分子；

d、将硬脂酸镁和醋酸分别按3%和2%溶解于乙醇，得到洗脱溶液，将茶褐素印迹分子浸泡于洗脱溶液中4h，除去未交联分子和模板分子得到茶褐素分子印迹聚合物。

（2）茶褐素的精提 

a、将粗提得到的茶褐素粉末按每克粉末加入10～20毫升水的比例溶于水，然后加入茶褐素粉末量3～5倍的茶褐素分子印迹聚合物，搅拌吸附0.5～1h，充分吸附；

b、过滤除去滤液，使用60%乙醇和乙酸配制成PH值为2.5的溶液，对吸附材料进行洗脱，将洗脱液进行喷雾干燥即得到精提后的茶褐素纯品。

有益效果：分子印迹聚合物可以专一地识别印迹分子，并具有高度的稳定性和较长的使用寿命，且制备周期短、易储存，因此将其应用在茶褐素的提纯中，可以专一地识别茶褐素分子，而且在洗脱时易被洗去，不会有残留，从而保证了茶褐素具有很高的纯度及食用安全性。 

附图说明

图1为茶褐素提取工艺流程图。 

具体实施方式

下面通过实施例并结合流程图图1对本发明作进一步说明。 

实施例1

1、  茶褐素的粗提，具体步骤如下：

（1）将多酚氧化酶（PPO）按1%配制成水溶液，均匀喷洒在待制备的茶叶样上，使茶叶含水量达到35%，盖上湿布，发酵2h。

（2）将步骤（1）中的发酵茶样放入烘箱中，在160℃条件下烘焙1h～3h，取出烘焙样冷却至室温。 

通过步骤（1）和步骤（2），使茶叶中的茶褐素含量得到提高，结果如下： 

表1  1%多酚氧化酶处理结合160℃烘焙处理下的茶褐素含量（%）

烘焙处理时间	1h	2h	3h
				茶褐素含量（%）	9.85	12.37	15.22

备注：茶叶中茶褐素的原始含量为4.52%。

茶褐素的测定方法如下：准确称取不磨碎茶样3g，置于250mL锥形瓶中，加沸水125mL，与沸水浴中浸提10min，提取过程中，摇瓶1-2次，立即300目的滤布过滤，迅速用自来水冷却；取试液15mL，置于60mL筒形分液漏斗中，加正丁醇15mL，振摇3min，静置分层。吸取水层2mL，加饱和草酸溶液2mL和水6mL，再加95%乙醇定容至25mL，混匀（溶液A）；将溶液A用10mm比色皿，以95%乙醇做参比，与380nm处测吸光值并记录EA；根据“茶褐素（%）=2* EA *7.06*100”对茶褐素含量进行计算。 

由表1可以看出，将发酵后的茶叶进行160℃烘焙处理，随着处理时间的延长，茶褐素的含量呈逐渐上升趋势，处理3h含量可高达15.22%，而未经任何处理的茶样中茶褐素的含量仅为4.52%。由此看见，本发明中酶促氧化和高温处理可以显著地提高茶叶中茶褐素的含量。 

（3）将步骤（2）得到的茶样粉碎，过60目筛，制成茶粉。 

（4）取步骤（3）得到的茶粉，使用1: 200（g:mL）沸蒸馏水在100℃恒温水浴条件下提取20min，立即移入超声波提取装置中提取10min，倒出滤液，滤渣接着用1: 150（g:mL）沸蒸馏水在100℃条件下提取20min，合并两次提取的滤液，采用400目的纱布过滤；将上述滤过液经0.5mm膜过滤，滤过液真空浓缩，得到干粉；将上述干粉按1:100（g:mL）采用100%乙醇在80℃下提取1h，隔10min搅拌一次，然后在5000r/min条件下离心15min，放弃上清液，取沉降物在60℃低温下烘干，即得到茶褐素的粗提物。 

2、茶褐素的精提 

（1）茶褐素分子印迹聚合物的制备

a、选取普洱茶茶褐素（TB）干粉（模板分子）3份、2-甲基丙烯酰胺（印迹分子）20份、乙二醇二甲基丙烯酸酯（交联剂）12份，以茶褐素干粉为基准，按照浓度0.25mg/100mL溶解于蒸馏水中，制备印迹材料溶液。

b、将上述溶液与甲苯按照1:3～5的比例在60℃水浴条件下搅拌，分散均匀，成为分散体系。 

c、以偶氮二异丁腈（AIBN）的甲苯溶液，浓度为0.01mg/ml为引发剂，在紫外光照射下，一次性缓慢滴加至上述分散体系中，3min后，停止滴加，继续60℃水浴下搅拌2h，反应结束后，分层和过滤除去液体，即为粗茶褐素印迹分子。 

d、以硬脂酸镁（3%）、醋酸（2%）溶解于乙醇配置洗脱溶液，将茶褐素印迹分子浸泡于洗脱溶液中4h，除去未交联分子和模板分子得到茶褐素分子印迹聚合物。 

（2）茶褐素的精提 

a、将茶褐素的粗提物粉末按1:15溶于水，然后加入茶褐素粉末量5倍的茶褐素分子印迹聚合物，搅拌吸附1h，充分吸附。

b、过滤除去滤液，使用60%乙醇和乙酸配制成PH2.5的溶液对吸附材料进行洗脱，洗脱液喷雾干燥即得到精提后的茶褐素成品。 

实施例2

1、  茶褐素的粗提，具体步骤如下：

（1）将多酚氧化酶按1%配制成水溶液，均匀喷洒在待制备的茶叶样上，使茶叶含水量达到25%，盖上湿布，发酵2h。

（2）将步骤（1）中的发酵茶样放入烘箱中，在150℃条件下烘焙1h，取出烘焙样冷却至室温。 

（3）将步骤（2）得到的茶样粉碎，过40目筛，制成茶粉。 

（4）取步骤（3）得到的茶粉，使用1:150（g:mL）沸蒸馏水在100℃恒温水浴条件下提取15min，立即移入超声波提取装置中提取10min，倒出滤液，滤渣接着用1:～200（g:mL）沸蒸馏水在100℃条件下提取20min，合并两次提取的滤液，采用400目的纱布过滤；将上述滤过液经0.5mm膜过滤，滤过液真空浓缩，得到干粉；将上述干粉按1:100（g:mL）采用100%乙醇在70℃下提取1h，隔10min搅拌一次，然后在5000r/min条件下离心15min，放弃上清液，取沉降物在60℃低温下烘干，即得到茶褐素的粗提物。 

2、茶褐素的精提 

（1）茶褐素分子印迹聚合物的制备

a、选取普洱茶茶褐素（TB）干粉（模板分子）2份、2-甲基丙烯酰胺（印迹分子）15份、乙二醇二甲基丙烯酸酯（交联剂）8份，以茶褐素干粉为基准，按照浓度0.25mg/100mL溶解于蒸馏水中，制备印迹材料溶液。

b、将上述溶液与甲苯按照1:3～5的比例在60℃水浴条件下搅拌，分散均匀，成为分散体系。 

c、以偶氮二异丁腈（AIBN）的甲苯溶液，浓度为0.01mg/ml为引发剂，在紫外光照射下，一次性缓慢滴加至上述分散体系中，2min后，停止滴加，继续60℃水浴下搅拌2h，反应结束后，分层和过滤除去液体，即为粗茶褐素印迹分子。 

d、以硬脂酸镁（3%）、醋酸（2%）溶解于乙醇配置洗脱溶液，将茶褐素印迹分子浸泡于洗脱溶液中4h，除去未交联分子和模板分子得到茶褐素分子印迹聚合物。 

（2）茶褐素的精提 

a、将茶褐素的粗提物粉末按1:10溶于水，然后加入茶褐素粉末量3倍的茶褐素分子印迹聚合物，搅拌吸附0.5h，充分吸附。

b、过滤除去滤液，使用60%乙醇和乙酸配制成PH2.5的溶液对吸附材料进行洗脱，洗脱液喷雾干燥即得到精提后的茶褐素成品。 

以上实施例所得茶褐素成品含量均在95%以上，其中含水量在3%以下，克服了有机试剂提取法所带来的有机试剂残留的问题，充分实现了绿色制备。 

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术的人运用本发明说明书及附图内容所作的简单修饰及等效变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。 

Claims (2)

1.一种茶褐素的粗提方法，其特征在于，具体步骤如下：

（1）将多酚氧化酶按1%配制成水溶液，均匀喷洒在待制备的茶样上，使茶叶含水量达到25%～35%，盖上湿布，发酵2h；

（2）将步骤（1）中的发酵茶样放入烘箱中，在150℃～160℃条件下烘焙1h～3h，取出烘焙样冷却至室温；

（3）将步骤（2）得到的茶样粉碎，过40～80目筛，制成茶粉；

（4）取步骤（3）得到的茶粉，按照每克茶粉添加150～200毫升沸蒸馏水的比例，在100℃恒温水浴条件下提取10～30min，立即移入超声波提取装置中提取10～20min，倒出滤液，滤渣接着用150～200倍量的沸蒸馏水在100℃条件下提取15～30min，合并两次提取的滤液，采用400目的纱布过滤；将上述滤过液经0.5mm膜过滤，滤过液真空浓缩，得到干粉；将上述干粉按每克干粉加入100毫升80%～100%乙醇的比例，在70～80℃下提取1h，隔10min搅拌一次，然后在5000r/min条件下离心15min，放弃上清液，取沉降物在60℃低温下烘干，即得到茶褐素的粗提物。

2.一种茶褐素的精提方法，其特征在于，包括以下步骤： 

（1）茶褐素分子印迹聚合物的制备

a、选取普洱茶茶褐素干粉1～3份、2-甲基丙烯酰胺15～20份、乙二醇二甲基丙烯酸酯8～12份，以茶褐素干粉为基准，按照浓度0.25mg/100mL溶解于蒸馏水中，制备印迹材料溶液；

b、将上述溶液与甲苯按照1:3～5的比例在60℃水浴条件下搅拌，分散均匀，成为分散体系；

c、以偶氮二异丁腈的甲苯溶液，浓度为0.01mg/ml为引发剂，在紫外光照射下，一次性缓慢滴加至分散体系中，1～3min后，停止滴加，继续在水浴条件下搅拌2h，反应结束后，分层和过滤除去液体，即为粗茶褐素印迹分子；

d、将硬脂酸镁和醋酸分别按3%和2%溶解于乙醇，得到洗脱溶液，将茶褐素印迹分子浸泡于洗脱溶液中4h，除去未交联分子和模板分子得到茶褐素分子印迹聚合物；

（2）茶褐素的精提

a、将粗提得到的茶褐素粉末按每克粉末加入10～20毫升水的比例溶于水，然后加入茶褐素粉末量3～5倍的茶褐素分子印迹聚合物，搅拌吸附0.5～1h，充分吸附；

b、过滤除去滤液，使用60%乙醇和乙酸配制成PH值为2.5的溶液，对吸附材料进行洗脱，将洗脱液进行喷雾干燥即得到精提后的茶褐素纯品。