CN107997185A - 一种同步制备茶渣功能肽和茶精华素的方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种同步制备茶渣抗疲劳肽和茶精华素的方法及其应用，属于食品加工技术领域，采用双螺杆挤压和真空临界点浓缩技术将茶叶进行高压破壁和回收茶香气物质，通过酶解工艺在常温的条件下酶解茶渣中蛋白，实现同步制备出茶渣抗疲劳肽和茶精华素。该方法，首次提出双螺杆挤压技术对茶叶进行破壁、同步制备茶渣抗疲劳肽和茶精华素；并且充分利用茶渣中丰富的非水溶性的蛋白，对茶渣蛋白进行深度开发和综合利用不但可以降低环境污染还可以创造出巨大的社会效益和经济效益，对科技、经济和食品业的发展具有深远的意义。
Description
技术领域
本发明属于食品加工技术领域，具体涉及一种同步制备茶渣功能肽和茶精华素的方法及其应用。
背景技术
茶叶是我国的重要经济作物之一，也是我国农副产品出口中的重要产品。目前，国内外对茶叶功能性成分的研究，主要针对其水溶性成分，对茶多糖、茶多酚、咖啡碱的研究较多，而对占茶叶总干重为15%～30%的非水溶性茶叶蛋白的研究目前还很少。在茶叶有效成分的提取加工中，大量含有丰富茶叶蛋白的茶渣被废弃。在此背景下，如何充分利用这些茶叶蛋白以及研究其功效将成为茶叶研究的又一热门方向。我国茶叶资源十分丰富，但在茶叶生产过程中产生的大量茶末、修剪叶、甚至滞销的粗老茶，特别是茶饮料生产厂家水相浸提后的废弃物茶渣，到目前为止，对这些茶渣物的利用只停留在作为家禽饲料方面的研究，大量茶渣因为没有进一步的加工而全部当作废料处理。加工后的茶渣中仍然保留了绝大多数的蛋白质，造成了资源的巨大浪费，而且严重污染了环境。因此以茶叶残渣为原料，对茶叶蛋白进行深度开发和综合利用可以创造出巨大的社会效益和经济效益。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的缺陷，提供一种同步制备茶渣抗疲劳肽和茶精华素的方法及其应用，具有工艺操作简便、生产成本低、安全性高的优点。
本发明一种同步制备茶渣抗疲劳肽和茶精华素的方法，包括如下步骤：
（1）破壁：采用双螺杆挤压技术对茶叶进行破壁处理；
（2） 萃取：经过步骤（1）双螺杆挤压技术破壁处理后的茶叶浸泡于60~80℃的水中，茶叶与水质量体积比例为1:20~1:60g/mL，萃取时间为20~60min，萃取茶中水溶性有效成分，同时冷凝回收挥发出的香气液体。
（3）过滤：采用碟片离心技术过滤萃取液，得到茶渣和茶汤。
（4）浓缩：采用真空浓缩技术对茶汤进行浓缩。
（5）冻干：将步骤（2）冷凝回流的香气液体与步骤（4）获得的浓缩茶汤混匀冷冻干燥，得到茶精华素。
（6）酶解：将步骤（3）得的茶渣通过蛋白酶有限酶解，灭酶，离心，制备茶渣蛋白酶解液。
（7）超滤：采用超滤膜对步骤（6）制备的茶渣蛋白酶解液进行截留分离，得到分子量为1000Da~3000Da的茶渣抗疲劳肽。
步骤（4）采用真空临界点浓缩，对茶汤中有效成分起到最大程度保护。
步骤（6）所述酶解的具体参数如下：茶渣与水质量体积比例为1:20~1:60g/mL， pH8.0~8.5，温度50~55℃，碱性蛋白酶添加量2000~8000U/g茶渣，水解20~50min，水解度控制在8~10%，沸水浴灭酶10~20min，6000~10000rpm下离心10~15min，得到茶渣蛋白酶解液。
步骤（7）所述的超滤，先用截留分子量为1000Da的超滤膜除去分子量小于1000Da的组分，再用截留分子量为3000Da的超滤膜除去分子量大于3000Da的组分，得到分子量为1000Da~3000Da的茶渣抗疲劳肽溶液，将其冷冻干燥保存。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：茶叶的芳香气味十分复杂，也容易挥发，在加工过程中很容易被破坏或丧失，本发明首次提出采用双螺杆挤压和真空临界点浓缩技术将茶叶进行高压破壁和回收茶香气物质，通过酶解工艺在常温的条件下酶解茶渣中蛋白，实现同步制备出茶渣抗疲劳肽和茶精华素。
具体实施方式
实施例1一种同步制备茶渣抗疲劳肽和茶精华素的方法及其应用
具体步骤如下：
（1）破壁：采用双螺杆挤压技术对茶叶进行破壁处理；
（2）萃取：经过步骤（1）双螺杆挤压技术破壁处理后的茶叶浸泡于60℃的水中，茶叶与水比例为1:20，萃取时间为30min，萃取茶中水溶性有效成分，同时冷凝回收挥发出的香气成分。
（3）过滤：采用碟片离心技术过滤萃取液，得到茶渣和茶汤。
（4）浓缩：采用真空浓缩技术对茶汤进行浓缩。
（5）冻干：将步骤（2）冷凝回流的香气液体与步骤（4）获得的浓缩茶汤混匀冷冻干燥，得到茶精华素，茶精华素得率为15%。
（6）酶解：将步骤（3）得到的茶渣，在料液比为1:20， pH 8.0，温度50℃，酶添加量为4000U/g茶渣蛋白的条件下酶解30min，酶解后沸水浴灭酶10min，然后在8000rpm下离心10min，得到茶渣蛋白酶解液。
（7）超滤：采用1000Da和3000Da的超滤膜对步骤（6）制备的茶渣蛋白酶解液进行截留分离，得到分子量为1000Da~3000Da的茶渣抗疲劳肽，冻干，茶渣抗疲劳肽得率为1.32%。
实施例2一种同步制备茶渣抗疲劳肽和茶精华素的方法
（1）破壁：采用双螺杆挤压技术对茶叶进行破壁处理；
（2） 萃取：经过步骤（1）双螺杆挤压技术破壁处理后的茶叶浸泡于80℃的水中，茶叶与水质量体积比例为1:60g/mL，萃取时间为60min，萃取茶中水溶性有效成分，同时冷凝回收挥发出的香气液体。
（3）过滤：采用碟片离心技术过滤萃取液，得到茶渣和茶汤。
（4）浓缩：采用真空浓缩技术对茶汤进行浓缩。
（5）冻干：将步骤（2）冷凝回流的香气液体与步骤（4）获得的浓缩茶汤混匀冷冻干燥，得到茶精华素，茶精华素得率为18%。
（6）酶解：将步骤（3）得的茶渣通过蛋白酶有限酶解，灭酶，离心，制备茶渣蛋白酶解液。
（7）超滤：采用超滤膜对步骤（6）制备的茶渣蛋白酶解液进行截留分离，得到分子量为1000Da~3000Da的茶渣抗疲劳肽，茶渣抗疲劳肽得率为2.11%。
步骤（4）采用真空临界点浓缩，对茶汤中有效成分起到最大程度保护。
步骤（6）所述酶解的具体参数如下：茶渣与水质量体积比例为1:60g/mL， pH8.5，温度55℃，碱性蛋白酶添加量8000U/g茶渣蛋白，水解50min，水解度控制在10%，沸水浴灭酶20min， 10000rpm下离心10~15min，得到茶渣蛋白酶解液。
步骤（7）所述的超滤，先用截留分子量为1000Da的超滤膜除去分子量小于1000Da的组分，再用截留分子量为3000Da的超滤膜除去分子量大于3000Da的组分，得到分子量为1000Da~3000Da的茶渣抗疲劳肽溶液，将其冷冻干燥保存。
实施例3本发明制备的茶渣抗疲劳肽在茶饮料中的应用
茶饮料基本配方为：100份蒸馏水、3份实施例1制备的茶精华素、15份实施例1制备的茶渣抗疲劳肽、0.5份柠檬酸，5份蜂蜜。
茶饮料制备具体步骤如下：
（1）茶渣抗疲劳肽和茶精华素制备：制备方法同实施例1。
（2）调制：参照茶饮料基本配方调制，其中包括100份蒸馏水、3份实施例1制备的茶精华素、15份实施例1制备的茶渣抗疲劳肽、0.5份柠檬酸，5份蜂蜜。
（3）调pH值
（4）杀菌：为保持茶饮料中功能成分的活性，采用辐照杀菌。
（5）灌装：采用真空无菌灌装。
（6）挑出不合格产品
（7）包装入库：将合格产品包装好放入4℃冷库保存。
效果评估：小鼠游泳实验
具体步骤如下
（1）动物分组：选择体重18-22g左右的健康雄性小鼠40只，随机分为两组，各15只（一组为空白组，蒸馏水灌胃；二组为实验组，按10 mL饮料/Kg·d）。
（2）实验方法：将步骤（1）分好组的小鼠连续喂养 30 天，每天灌胃2次（上午9点和下午3点），第30天灌胃后计时30min，然后将小白鼠放入水温为 25℃的玻璃游泳池中，人工驱赶使其不停游泳。记录小鼠自放入水中到溺水时间，以小鼠鼻部沉入水中 10s 不浮出水面为溺水指标。
表1 小鼠游泳死亡时间比较
从表 1 结果显示，饮用添加抗疲劳肽饮料的小白鼠游泳时间显著延长，说明该饮料具有抗疲劳功效。
以上所述实施例，只是本发明较优选的具体的实施方式，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种同步制备茶渣功能肽和茶精华素的方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）破壁：采用双螺杆挤压技术对茶叶进行破壁处理；
（2） 萃取：经过步骤（1）双螺杆挤压技术破壁处理后的茶叶浸泡于60~80℃的水中，茶叶与水的质量体积比为1:20~1:60g/mL，萃取时间为20~60min，萃取茶叶中水溶性有效成分，同时冷凝回收挥发出的香气液体；
（3）过滤：采用碟片离心过滤萃取液，得到茶渣和茶汤；
（4）浓缩：采用真空浓缩技术对茶汤进行浓缩；
（5）冻干：将步骤（2）冷凝回流的香气液体与步骤（4）获得的浓缩茶汤混匀后冷冻干燥，得到茶精华素；
（6）酶解：将步骤（3）得的茶渣通过碱性蛋白酶有限酶解，灭酶，离心，制备茶渣蛋白酶解液；
（7）超滤：采用超滤膜对步骤（6）制备的茶渣蛋白酶解液进行截留分离，得到分子量为1000Da~3000Da的茶渣抗疲劳肽。
2.根据权利要求1所述的一种同步制备茶渣抗疲劳肽和茶精华素的方法，其特征在于：步骤（6）所述酶解的具体参数如下：茶渣与水质量体积比例为1:20~1:60 g/mL， pH 8.0~8.5，温度50~55℃，碱性蛋白酶添加量2000~8000U/g茶渣蛋白，水解20~50min，水解度控制在8~10%，沸水浴灭酶10~20min，6000~10000rpm下离心10~15min，得到茶渣蛋白酶解液。
3.根据权利要求1所述的一种同步制备茶渣抗疲劳肽和茶精华素的方法，其特征在于：步骤（7）所述的超滤，先用截留分子量为1000Da的超滤膜除去分子量小于1000Da的组分，再用截留分子量为3000Da的超滤膜除去分子量大于3000Da的组分，得到分子量为1000Da~3000Da的茶渣抗疲劳肽溶液，将其冷冻干燥保存。
4.如权利要求1-3任一所述方法制备获得的茶渣抗疲劳肽和茶精华素。
5.如权利要求4所述的茶渣抗疲劳肽和茶精华素在制备茶饮料中的应用。
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