CN105273103A - 一种分离膜结合层析柱制备茶多糖的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种分离膜结合层析柱制备茶多糖的方法，将鲜茶叶加入水或者乙醇回流提取得到提取液；过分子量50000Da分离膜，得截留液Ⅰ和透过液Ⅰ；所得透过液Ⅰ过分子量5000Da分离膜，得截留液Ⅱ，合并截留液Ⅰ和截留液Ⅱ，再在混合截留液中加入纯化水，然后过分子量5000Da分离膜进行分离，重复三次得截留液Ⅲ；用调节pH后加温至45℃并保温上D101大孔树脂层析柱，收集上柱流出液、水洗液，并合并得到合并液；再过纳滤膜进行浓缩，经干燥，即得到茶多糖。本发明的工艺简洁，易于操作，节能环保，能耗低，不使用有机溶剂，绿色环保，工艺提取率高，制备的茶多糖纯度高，无重金属、溶剂残留，并可用于大规模工业生产。

Description

一种分离膜结合层析柱制备茶多糖的方法

技术领域

本发明属于植物提纯技术领域，具体涉及一种分离膜结合层析柱制备茶多糖的方法。

背景技术

目前，茶多糖常用的分离工艺为乙醇沉淀法。一般将提取液减压浓缩至1/5，浓缩液加入3倍量无水乙醇，使酒精度达75%以上，进行醇沉，静置4～6小时后过滤，滤饼即为茶多糖粗品，进一步脱色、脱蛋白，即得茶多糖精品。

常用的茶多糖脱色方法有活性炭法、过氧化氢法、十六烷基三甲基溴化铵-正己醇-异辛烷法。脱蛋白方法有盐析法、等电点沉淀法、有机溶剂沉淀法（如sevag法、三氯乙酸法、三氟三氯乙酸法等）。

然而，醇沉法制备茶多糖粗品，整个分离工艺繁琐，溶剂用量大，分离周期长，生产成本高。

活性炭法脱色，活性炭对茶多糖的吸附较大，且脱色效果不好，导致多糖回收率较低；过氧化氢法脱色，氧化反应剧烈，条件控制不好，引起多糖降解、结构破坏及引起简单多酚氧化聚合成有颜色的物质；十六烷基三甲基溴化铵-正己醇-异辛烷法脱色，易致有机溶剂残留，产品存在安全隐患。

盐析法、等电点沉淀法除蛋白，蛋白脱除率低，效果不好，如用盐析法脱蛋白，后续需要增加脱盐工序。sevag法脱蛋白，条件温和，但单次去除率低，需反复多次脱蛋白，茶多糖损失严重，有机溶剂用量大，且用到毒性较大的三氯甲烷溶剂，整个工序耗时、生产成本高，产品有溶剂残留，环境污染严重；三氟三氯乙酸法脱蛋白尚可，但溶剂易挥发，因而溶剂损耗大、环境污染严重；三氯乙酸法脱蛋白，反应剧烈，条件不易控制。

上述传统脱色、脱蛋白的方法均存在不足，如引起多糖的降解与结构破坏、有机溶剂残留、效率低、环境污染严重等，并且脱色脱蛋白分两步进行，工序繁琐，多糖损失严重。

发明内容

为解决上述现有技术的不足，本发明提供一种分离膜结合层析柱制备茶多糖的方法，在保证茶多糖得率的同时，提高产品质量，实现绿色环保，节能减排。

本发明通过以下技术方案予以实现：一种分离膜结合层析柱制备茶多糖的方法，经过下列各步骤：

（1）将新鲜茶叶粉碎后加入10倍质量的水或者浓度为70～90%的乙醇回流提取2小时，重复1～3次，合并后的提取液经过滤，然后经浓缩得到提取液；

（2）将步骤（1）所得提取液，过分子量50000Da分离膜，直至截留液的固含量为15～25%时，得截留液Ⅰ和透过液Ⅰ；

（3）将步骤（2）所得透过液Ⅰ过分子量5000Da分离膜，直至截留液的固含量为15～25%时，得截留液Ⅱ，合并截留液Ⅰ和截留液Ⅱ，再在混合截留液中加入2倍量的纯化水，然后过分子量5000Da分离膜进行分离，重复三次，合并截留液，即得截留液Ⅲ；

（4）将步骤（3）所得截留液Ⅲ用酒石酸调节pH至4.5，再用浓度为70～90%的乙醇稀释至截留液Ⅲ体积的2～3倍，然后加温至45℃并保温上D101大孔树脂层析柱，上柱流速0.5BV/h，以纯化水洗脱，洗脱流速1.0BV/h，收集上柱流出液、水洗液，并合并得到合并液；

（5）将步骤（4）所得合并液过纳滤膜进行浓缩，至固含量为15～25%，再经干燥，即得到茶多糖。

除非另有说明，本发明所采用的百分数均为重量百分数。

相对于现有技术，本发明具有以下显著优点：

1、膜分离系统采用截留分子量50000Da、5000Da的分离膜，实现了茶多糖与茶多酚、茶氨酸、咖啡碱等小分子组分的分离，分离过程同步浓缩，减少后续浓缩系统的处理量，降低能耗。

2、采用膜分离技术，提取液无需浓缩、缩短了时间，不使用有机溶剂，无溶剂残留，在保证产品质量的同时还降低了生产成本。

3、通过树脂吸附法脱色、脱蛋白，工序少，操作简单，溶剂安全，处理量大，周期短。

4、利用纳滤膜浓缩系统进行初步浓缩，大大降低能耗、提高浓缩效率，浓缩在常温下进行，条件温和，特别适合热敏性产品。

5、比现有传统浓缩技术更节能，能耗相当于传统工艺使用浓缩能耗的30%。

6、本发明的工艺简洁，易于操作，节能环保，能耗低，不使用有机溶剂，绿色环保，工艺提取率高，制备的茶多糖纯度高，无重金属、溶剂残留，并可用于大规模工业生产，具有广泛的应用前景。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地说明，但本发明的保护范围并不限于此。

实施例1

（1）将新鲜茶叶粉碎后加入10倍质量的水或者浓度为70%的乙醇回流提取2小时，重复1次，合并后的提取液经过滤，然后经浓缩得到提取液；

（2）将步骤（1）所得提取液100kg，过分子量50000Da分离膜，直至截留液的固含量为15%时，得截留液Ⅰ和透过液Ⅰ；

（3）将步骤（2）所得透过液Ⅰ过分子量5000Da分离膜，直至截留液的固含量为15%时，得截留液Ⅱ，合并截留液Ⅰ和截留液Ⅱ，再在混合截留液中加入2倍量的纯化水，然后过分子量5000Da分离膜进行分离，重复三次，合并截留液，即得截留液Ⅲ；

（4）将步骤（3）所得截留液Ⅲ用酒石酸调节pH至4.5，再用浓度为70%的乙醇稀释至截留液Ⅲ体积的2倍，然后加温至45℃并保温上D101大孔树脂层析柱，上柱流速0.5BV/h，以纯化水洗脱，洗脱流速1.0BV/h，收集上柱流出液、水洗液，并合并得到合并液；

（5）将步骤（4）所得合并液过纳滤膜进行浓缩，至固含量为15%，再经干燥，即得到茶多糖75.32kg。

实施例2

（1）将新鲜茶叶粉碎后加入10倍质量的水或者浓度为80%的乙醇回流提取2小时，重复2次，合并后的提取液经过滤，然后经浓缩得到提取液；

（2）将步骤（1）所得提取液100kg，过分子量50000Da分离膜，直至截留液的固含量为20%时，得截留液Ⅰ和透过液Ⅰ；

（3）将步骤（2）所得透过液Ⅰ过分子量5000Da分离膜，直至截留液的固含量为20%时，得截留液Ⅱ，合并截留液Ⅰ和截留液Ⅱ，再在混合截留液中加入2倍量的纯化水，然后过分子量5000Da分离膜进行分离，重复三次，合并截留液，即得截留液Ⅲ；

（4）将步骤（3）所得截留液Ⅲ用酒石酸调节pH至4.5，再用浓度为80%的乙醇稀释至截留液Ⅲ体积的3倍，然后加温至45℃并保温上D101大孔树脂层析柱，上柱流速0.5BV/h，以纯化水洗脱，洗脱流速1.0BV/h，收集上柱流出液、水洗液，并合并得到合并液；

（5）将步骤（4）所得合并液过纳滤膜进行浓缩，至固含量为20%，再经干燥，即得到茶多糖75.98kg。

实施例3

（1）将新鲜茶叶粉碎后加入10倍质量的水或者浓度为90%的乙醇回流提取2小时，重复3次，合并后的提取液经过滤，然后经浓缩得到提取液；

（2）将步骤（1）所得提取液100kg，过分子量50000Da分离膜，直至截留液的固含量为25%时，得截留液Ⅰ和透过液Ⅰ；

（3）将步骤（2）所得透过液Ⅰ过分子量5000Da分离膜，直至截留液的固含量为25%时，得截留液Ⅱ，合并截留液Ⅰ和截留液Ⅱ，再在混合截留液中加入2倍量的纯化水，然后过分子量5000Da分离膜进行分离，重复三次，合并截留液，即得截留液Ⅲ；

（4）将步骤（3）所得截留液Ⅲ用酒石酸调节pH至4.5，再用浓度为90%的乙醇稀释至截留液Ⅲ体积的3倍，然后加温至45℃并保温上D101大孔树脂层析柱，上柱流速0.5BV/h，以纯化水洗脱，洗脱流速1.0BV/h，收集上柱流出液、水洗液，并合并得到合并液；

（5）将步骤（4）所得合并液过纳滤膜进行浓缩，至固含量为25%，再经干燥，即得到茶多糖75.69kg。

对比例1：采用传统方法制备茶多糖，即将新鲜茶叶粉碎后加入乙醇回流提取得到提取液，再将提取液100kg减压浓缩至1/5，浓缩液加入3倍量无水乙醇，使酒精度达75%以上，进行醇沉，静置4～6小时后过滤，滤饼即为茶多糖粗品，进一步脱色、脱蛋白，即得茶多糖54.78kg。

实施例与对比例所得产品茶多糖的比较结果见下表：

Claims (1)

1.一种分离膜结合层析柱制备茶多糖的方法，其特征在于经过下列各步骤：

（1）将新鲜茶叶粉碎后加入10倍质量的水或者浓度为70～90%的乙醇回流提取2小时，重复1～3次，合并后的提取液经过滤，然后经浓缩得到提取液；

（2）将步骤（1）所得提取液，过分子量50000Da分离膜，直至截留液的固含量为15～25%时，得截留液Ⅰ和透过液Ⅰ；

（3）将步骤（2）所得透过液Ⅰ过分子量5000Da分离膜，直至截留液的固含量为15～25%时，得截留液Ⅱ，合并截留液Ⅰ和截留液Ⅱ，再在混合截留液中加入2倍量的纯化水，然后过分子量5000Da分离膜进行分离，重复三次，合并截留液，即得截留液Ⅲ；

（4）将步骤（3）所得截留液Ⅲ用酒石酸调节pH至4.5，再用浓度为70～90%的乙醇稀释至截留液Ⅲ体积的2～3倍，然后加温至45℃并保温上D101大孔树脂层析柱，上柱流速0.5BV/h，以纯化水洗脱，洗脱流速1.0BV/h，收集上柱流出液、水洗液，并合并得到合并液；

（5）将步骤（4）所得合并液过纳滤膜进行浓缩，至固含量为15～25%，再经干燥，即得到茶多糖。