CN104886306A - 精制脱咖啡因egcg及制备脱咖啡因egcg茶颗粒的方法 - Google Patents

Abstract

一种精制脱咖啡因(-)-表没食子儿茶素没食子酸酯(简称EGCG，下同)有效成分及制备脱咖啡因EGCG茶颗粒的方法，包括从茶叶、茶末或茶树修剪枝叶提取精制的脱咖啡因EGCG并与可结合辅料制备脱咖啡因EGCG茶颗粒的方法，本发明制备脱咖啡因EGCG工艺技术较成熟，操作简单，成本较低，市场前景看好。

Description

精制脱咖啡因EGCG及制备脱咖啡因EGCG茶颗粒的方法

技术领域

一种精制(-)-表没食子儿茶素没食子酸酯(简称EGCG，下同)有效成分及制备脱咖啡因EGCG茶颗粒的方法，包括从茶叶、茶末或茶树修剪枝叶提取精制脱咖啡因EGCG并与可结合的辅料制备脱咖啡因EGCG茶颗粒的方法。

背景技术

人们崇尚“回归自然”，追求“天然、安全、营养、有效”的食品，天然食品日益受到人们的欢迎。由于咖啡因对特殊人群如孕妇、儿童、老年人和心脏病、失眠症、神经衰弱等人群有一定的危害，低咖啡因或脱咖啡因茶饮料，能减少咖啡因对健康带来的不利影响，扩大人群使用范围。因此，脱咖啡因产品越来越受到国内外用户接受，目前在欧洲和北美等发达国家的消费量正在快速增长。

常见脱咖啡因的方法有机溶剂法、离子沉淀法、柱层析等方法，多数工艺中采用了有机溶剂处理，存在有机溶剂残留、成本偏高等不足。

二氧化碳超临界值低，压力与温度较小变化都会引起流体密度大幅度改变，并极易渗透到茶叶中，使萃取组分通过分配扩散作用而充分溶解，从而达到萃取目的；但该方法工业化大生产仍然存在很多不足，尤其是精制纯度90％以上的EGCG，很难通过单纯二氧化碳超临界流体萃取达到目标；其次产品成本过高，产品缺乏竞争力。

茶叶中含有较多的咖啡因和儿茶素等多酚类成分，均含有较多酚羟基，对提取纯化EGCG造成一定的难度。到目前，工艺简单、无溶剂残留及低成本工艺提取分离茶叶中EGCG等有效成分，一直是从事茶多酚提取精制科研人员的技术难题。

发明内容

EGCG分子既具有疏水性的苯环，又具有亲水性的酚羟基，即既有亲水性又有亲脂性。研究表明：儿茶素在热水中溶解度较高，为了提高茶叶中有效成分的溶解度，制备工艺中采用热水提取，使儿茶素在水相中溶解能力提高。

聚酰胺是一类结构中含有重复单位酰胺键(CONH)的高分子聚合物，结构通式为[NHRNHCOR2CO]n，酰胺基团上的O、N原子在酸性介质中结合质子而带E电荷，以静电引力形成吸附溶液中的阴离子，故可与酚类、醌类等富含酚羟基的化合物形成氢键而吸附，吸附的强度主要取决于这两种化合物中羟基的数目与位置以及溶剂与化合物或溶剂与聚酰胺之间形成氢键的缔合能力大小。

EGCG分子中羟基的数目较多，与聚酰胺形成氢键缔合的能力强；而咖啡因及糖类物质对聚酰胺的吸附作用较弱。聚酰胺即是利用此性质对各种植物中茶多酚等进行吸附、洗脱而与杂质分离的。

本发明目的是提供一种从茶叶、茶末或茶树修剪枝叶中制备脱咖啡因EGCG的方法，其特点是工艺简单，成本低，无溶剂残留；再与可接受的辅料制备脱咖啡因EGCG茶颗粒的方法。

采用常规的聚酰胺方法为：茶叶水提取---聚酰胺吸附---洗脱有效成分---回收溶剂---干燥得茶多酚粗品，该方法得到的茶多酚得率较低，茶多酚中的EGCG含量偏低，精制后的水溶液中茶多酚无法析出，也未见文献报道。

本发明人在试验中采用聚酰胺-硅藻土超细粉精制茶多酚，精制后的茶多酚水溶液由于纯度较高，溶液加晶种放置，能析出白色结晶物，纯度明显高于普通提取纯化方法，达到了意想不到的结果。

我们经过反复试验发现，本发明采用聚酰胺-硅藻土超细粉吸附精制脱咖啡因EGCG与单纯使用聚酰胺或硅藻土效果不同。单独使用聚酰胺或硅藻土吸附，无法使茶叶精制液中的EGCG在水溶液中析出，除非再采用其他方法，如硅胶柱层析或大孔树脂等方法进一步精制。

具体方法：茶叶、茶末或茶树修剪枝叶加水提取后，提取液经板框过滤使提取液澄清透明，采用聚酰胺-硅藻土超细粉进行吸附EGCG，再经过水洗即可除去大部分咖啡因等杂质，聚酰胺树脂-硅藻土用乙醇洗脱，回收乙醇，放置结晶即可得到脱咖啡因EGCG粗品，经重结晶后，得到白色粉末状结晶。采用HPLC检测，以重量百分比计EGCG含量大于90％。

90％EGCG经过再次结晶纯度可达到98％，经质谱检测，分子量与文献报道一致，与标准对照品(上海融禾医药科技发展有限公司提供，080819)进行HPLC鉴别试验，色谱峰出峰时间相同；采用中国药品生物制品鉴定所提供的儿茶素、表儿茶素及上海融禾医药科技发展有限公司提供的表没食子儿茶素(EGC)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)等对照品，可排除上述工艺所得有效成分非儿茶素、表儿茶素、表没食子儿茶素及表儿茶素没食子酸酯；采用质谱、元素分析、紫外、红外、核磁共振和高效液相色谱等测试技术，确认提取物的化学结构即目标化合物EGCG。

本工艺具有工艺简单，生产周期短，溶剂用量少，成本低，得率高等优点，是一条值得推广的制备高纯度脱咖啡因EGCG新工艺，具有极好的发展前景。

本发明分离纯化EGCG工艺是利用EGCG酚羟基与聚酰胺-硅藻土超细粉结合力明显大于咖啡因、单糖、氨基酸等成分，使EGCG与水溶性的咖啡碱、单糖、氨基酸等组分分离，从而富集EGCG。

具体工艺可以如下试验：取茶叶，粉成粗粉，过10目，取500g，先加6倍粗粉重量70～80℃热水在渗漉筒中浸泡提取2小时后再加约6倍量热水渗漉提取12小时，得渗漉液，板框过滤得澄清透明溶液；加入100g聚酰胺-硅藻土(2∶1)超细粉，搅拌2小时使吸附，离心，水洗2次，离心除上清液，用80％乙醇洗脱2-3次，离心，得醇提物，减压回收乙醇，过滤后加适量EGCG晶种，放置析出，抽滤得脱咖啡因EGCG粗品(HPLC法测定，纯度约＞75％)，粗品加水溶解，0.45um膜过滤，重结晶得到脱咖啡因纯度大于90％EGCG1.1g。

对重结晶析出的EGCG进行咖啡因检测，含量均小于0.1％。经检验合格的脱咖啡因EGCG原料加辅料适量即可得到脱咖啡因EGCG茶颗粒。

以上茶叶原料也可用茶叶生产过程中的茶术及茶园修剪的粗枝粗叶，粉碎过10目，提取及精制方法相同，均可得到脱咖啡因90％EGCG。

以上聚酰胺-硅藻土超细粉的粉体颗粒范围为100微米到1微米，通过气流纳米粉碎机实现，聚酰胺与硅藻土的重量比例为100∶1至1∶100不等，常用的为10∶1至1∶10，最常用的为3∶1至1∶3范围。

以上工艺采用高速离心方法使聚酰胺-硅藻土超细粉与水层分离，从而达到除去咖啡因、糖类等物质分离的目的，解决了过滤困难等不足。聚酰胺-硅藻土超细粉采用乙醇洗脱后，可反复使用5次以上，产品成本明显降低。

此外，我们对精制有效成分EGCG工艺进行了比较研究：与(1)大孔树脂吸附工艺，(2)多次沉淀-萃取工艺，(3)硅胶柱层析工艺等3种不同工艺方法比较，上述(1)(2)(3)工艺需多次精制才到达EGCG含量大于90％，但成本偏高，市场竞争力较弱。

我们采用聚酰胺-硅藻土超细粉进行了多次吸附试验研究，经过洗脱，结晶等方法，EGCG含量均超过90％以上，产品质量稳定。以有效成分EGCG为原料，与可接受的辅料主要包括填充剂(或稀释剂)、粘合剂、甜味剂或香精的一种或多种制成脱咖啡因EGCG茶颗粒。

制备脱咖啡因EGCG茶颗粒常见辅料包括，但不仅限于此：(1)填充剂如淀粉、糊精、糖粉、乳糖、可压性淀粉、微晶纤维素、甘露醇等；(2)润湿剂与黏合剂如淀粉浆、羟丙纤维素、羟丙甲纤维素、明胶溶液、蔗糖溶液、聚维酮K30水溶液或醇溶液、纯化水等；(3)香味及甜味添加剂如茶叶香精，三氯蔗糖，甜菊苷等。

制备脱咖啡因EGCG茶颗粒的方法，是EGCG粉碎过筛，加辅料及粘合剂制粒，干燥，整粒，包装即得；更为具体方法为：EGCG粉碎过80目筛，加粘合剂制成10目至60目的制粒，50-60℃干燥，整粒，包装即得。

脱咖啡因EGCG茶颗粒中原料的重量比为10-100％，比如取25mg EGCG，加225mg的辅料湿法搅拌制粒，原料在EGCG茶颗粒中的重量比为10％；如采用全原料制备EGCG茶颗粒，则原料在脱咖啡因EGCG茶颗粒中的重量比为100％。

制备每袋含250mgEGCG脱咖啡因颗粒方法如下：1份EGCG，加3份蔗糖，粉碎过80目筛，加水适量，制成20-60目的颗粒，50-60℃干燥4.5小时，整粒，复合膜包装，每袋装量1g，每袋含EGCG250mg。

对脱咖啡因EGCG茶颗粒进行6个月加速稳定性考察及24个月长期稳定性研究，产品质量稳定，EGCG含量未见明显下降，稳定性优于普通茶多酚(EGCG小于50％)制备的茶颗粒。

本发明的优点：

1.脱咖啡因EGCG精制工艺简单，成本低，精制过程无有毒有机溶剂残留，工艺过程对环境污染小。

2.本发明制备的脱咖啡因EGCG茶颗粒，有效成分纯度高，稳定性好。

总体上，本发明制备脱咖啡因EGCG工艺技术较成熟，操作简单，成本较低，市场前景看好。

具体实施方式

实施例1 脱咖啡因EGCG茶颗粒的制备1

取脱咖啡因EGCG100g(含量92.2％)，加乳糖280g，可溶性淀粉20g，三氯蔗糖1g，过筛，混合均匀，加水适量，20目制粒，60℃干燥至4-5小时，使水分小于5％，20目整粒，得脱咖啡因EGCG茶颗粒，每袋1g，含EGCG250mg。

实施例2 脱咖啡因EGCG茶颗粒的制备2

取脱咖啡因EGCG原料50g(含量93.1％)，加蔗糖150g，甜菊苷1g，加水适量制EGCG茶颗粒，20目制粒，60℃干燥至4-5小时，使水分小于5％，20目整粒，喷适量绿茶香精，得脱咖啡因EGCG茶颗粒，每袋1g，含EGCG250mg。

实施例3 脱咖啡因EGCG茶颗粒的制备3

取脱咖啡因EGCG原料50g(含量92.8％)，加甘露醇150g，三氯蔗糖0.5g，加50％蔗糖溶液高速搅拌制成EGCG茶颗粒，20目制粒，60℃干燥至4小时，使水分小于6％，20目整粒，得脱咖啡因EGCG茶颗粒，每袋1g，含EGCG250mg。

Claims (6)

1.一种精制脱咖啡因EGCG及制备脱咖啡因EGCG茶颗粒的方法，包括从茶叶、茶末或茶树修剪枝叶提取精制脱咖啡因EGCG并与可结合辅料制备脱咖啡因EGCG茶颗粒的方法。

2.如权利要求1所述的精制脱咖啡因EGCG方法，其特征是茶叶、茶末或茶树修剪枝叶加水提取后用聚酰胺-硅藻土超细粉吸附，乙醇洗脱，回收乙醇，放置结晶得到脱咖啡因EGCG粗品。

3.如权利要求1和权利要求2所述的精制脱咖啡因EGCG方法，其特征是茶叶、茶末或茶树修剪枝叶，粉碎，过10目，加热水渗漉提取12小时，得渗漉液，板框过滤后加聚酰胺-硅藻土(2∶1)超细粉吸附，用80％乙醇洗脱得醇提物，减压回收乙醇，过滤，放置使析出，抽滤，得脱咖啡因EGCG粗品，加水重结晶，得到纯度大于90％脱咖啡因EGCG。

4.如权利要求3所述的聚酰胺-硅藻土超细粉，粉体颗粒范围为100微米到1微米，聚酰胺与硅藻土的重量比例为100∶1至1∶100不等，常用的为10∶1至1∶10，最常用的为3∶1至1∶3范围。

5.如权利要求1所述的制备脱咖啡因EGCG茶颗粒的方法，其特征是EGCG粉碎过筛，加辅料及粘合剂制粒，干燥，整粒，包装即得。

6.如权利要求1、5所述的制备脱咖啡因EGCG茶颗粒的方法，其特征是1份EGCG，加3份蔗糖，粉碎过80目筛，加水适量，制成20-60目的颗粒，50-60℃干燥4.5小时，整粒，复合膜包装。