CN114015733A - 聚酯型儿茶素的酶盐偶联催化合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚酯型儿茶素的酶盐耦联催化合成方法，以绿茶片末为原料，热水浸提，浸提液经冷却、离心除杂处理后，上清液即为绿茶浸提液；向绿茶浸提液中加入复合氧化还原酶液和盐液，精准调控反应体系pH值、盐液阳离子浓度及配比，以及多酚氧化酶液和过氧化物酶液的添加比例和添加总量，在较佳温度条件下控时发酵，得发酵料液；发酵料液经膜滤浓缩、喷雾干燥，得到聚酯型儿茶素产品。该技术获得聚酯型儿茶素含量达到30%以上，显著高于传统的单一多酚氧化酶法含量。

Description

聚酯型儿茶素的酶盐偶联催化合成方法
技术领域
本发明属于茶叶深加工技术领域，具体涉及一种聚酯型儿茶素的酶盐偶联催化合成方法。
背景技术
聚酯型儿茶素（Theasinensins, TSs）是红茶、黑茶等发酵茶类的一种重要生物活性物质，其含量远高于红茶、黑茶等发酵茶类的重要化学物质---茶黄素，而且具有独特的风味化学特性，以及显著的抗氧化、防癌抗癌、消炎、杀菌、抗病毒、降血糖、降胆固醇等生物活性和药理功效，近些年备受茶叶风味化学和功能挖掘研发的广泛关注。聚酯型儿茶素是以儿茶素为底物的二聚态氧化物，主要包括TSA、TSB、TSC等物质，目前以单一的多酚氧化酶催化合成法为主。多酚氧化酶催化合成聚酯型儿茶素的主要过程为，茶儿茶素在多酚氧化酶的催化下，进行酶促氧化聚合反应，首先形成邻醌，邻醌再经复杂的氧化聚合反应，形成种类繁多的氧化聚合物，该酶促化学反应机理是红茶、黑茶、乌龙茶等茶类发酵机理和茶饮料风味品质形成的重要理论基础。
通过深入研究不同酶源对聚酯型儿茶素合成的影响发现，多酚氧化酶在催化儿茶素的过程中，过氧化物酶也起着重要的协调催化作用，而且一定浓度条件下的盐液阳离子对这两种酶的催化效率有显著提升，通过分析发现，这些盐离子可与儿茶素反应物、氧化还原酶等分子形成化学键，发生耦联反应，并且解离活化成其他分子或活化的原子，反应结束后又会脱附，不断循环，从而加快化学反应速率，降低聚酯型儿茶素受酶盐耦联催化合成反应的活化能。
发明内容
针对现有技术中采用单一多酚氧化酶进行酶促反应所存在的反应效率低，含量低的问题，本发明设计的目的在于提供一种聚酯型儿茶素的酶盐偶联催化合成方法。
本发明通过以下技术方案加以实现：
聚酯型儿茶素的酶盐偶联催化合成方法，具体包括以下步骤：
1）绿茶片末为原料，热水浸提，得热水浸提液；
2）热水浸提液经冷却、离心除杂处理后，得上清液，即为绿茶浸提液；
3）向绿茶浸提液中加入一定量的复合氧化还原酶液及辅助盐液混合进行控时发酵，得发酵料液；
4）发酵料液经膜滤浓缩、喷雾干燥，得到聚酯型儿茶素。
进一步地，步骤1）中绿茶片末与热水的固液比g/ml为1:9-12，浸提温度为95℃，浸提时间为70-100min。
进一步地，步骤3）中复合氧化还原酶液由多酚氧化酶和过氧化物酶组成，所述多酚氧化酶来自水果，所述过氧化物酶来自茶叶或水果。复合氧化还原酶液相比于单一多酚氧化酶，可显著提高发酵效率。
进一步地，多酚氧化酶和过氧化物酶的质量比为4:1-4:3，添加量为10-15%。
进一步地，步骤3）中辅助盐液为铁盐溶液，其阳离子分子量为55-65，辅助盐液的浓度为0.03-0.05μg/mL，其添加量占绿茶浸提液的0.02-0.04%。辅助盐液的加入可显著促进儿茶素反应底物与复合氧化还原酶的结合能力，进而提高复合氧化还原酶催化效率。
进一步地，步骤3）中控时发酵的条件为，发酵液pH值为8.0-8.8，发酵温度37-43℃，发酵时间65-90min。
本发明催化合成方法，与经典的单一多酚氧化酶催化法相比，可显著提高酶法催化儿茶素的效率，进而显著提高反应产物聚酯型儿茶素的含量，有助于提高茶制品中的聚酯型儿茶素含量，进而提高茶制品的产品品质，而且有助于提升茶制品的功效特性。
附图说明
图1为实施例2中两种合成法的高效液相色谱比对图；
其中，A为单一多酚氧化酶催化合成发所得反应产物的高效液相色谱图，B为本发明合成方法所得反应产物的高效液相色谱图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步详细描述，以便更好地理解本技术方案。
实施例1
聚酯型儿茶素的酶盐耦联催化合成方法：取低档绿茶茶末，热水浸提，提取温度95℃、固液比1:10、提取时间70min，冷却后管式离心，得澄清的绿茶茶末浸提液，然后加入香蕉酶源多酚氧化酶匀浆液和茶叶酶源过氧化物酶匀浆液，二者比例4:1，添加量为10%，同时加入0.02%浓度为0.03μg/mL的铁盐溶液，pH值为8.1，37℃条件下发酵，发酵时间为65min，发酵料液经膜滤浓缩、喷雾干燥，得到聚酯型儿茶素产品，经高效液相色谱法分析检测，聚酯型儿茶素含量为30.25%。
对照实施例：将低档绿茶粉碎后，热水浸提，提取温度95℃、固液比1:10、提取时间70 min，冷却后管式离心，得澄清的绿茶茶末浸提液，在上清液中加入香蕉酶源多酚氧化酶匀浆液，37 ℃条件下发酵，发酵时间为65min，发酵料液经膜滤浓缩、喷雾干燥，得到聚酯型儿茶素产品，经高效液相色谱法分析检测，聚酯型儿茶素含量为8.50%。
实施例2
取低档绿茶茶末，热水浸提，提取温度95℃、固液比1:12、提取时间90min，冷却后管式离心，得澄清的绿茶茶末浸提液，然后加入香蕉酶源多酚氧化酶匀浆液和香梨酶源过氧化物酶匀浆液，二者比例4:1，添加量为12%，同时加入0.03%浓度为0.035μg/mL的铁盐溶液，pH值为8.2，40℃条件下发酵，发酵时间为80min，发酵料液经膜滤浓缩、喷雾干燥，得到聚酯型儿茶素产品，经高效液相色谱法分析检测，聚酯型儿茶素含量为30.36%。
对照实施例：将低档绿茶粉碎后，热水浸提，提取温度95℃、固液比1:12、提取时间90min，冷却后管式离心，得澄清的绿茶茶末浸提液，在上清液中加入香蕉酶源多酚氧化酶匀浆液，40℃条件下发酵，发酵时间为80min，发酵料液经膜滤浓缩、喷雾干燥，得到聚酯型儿茶素产品，经高效液相色谱法分析检测，聚酯型儿茶素含量为8.53%。
该实施例两种合成方法制得产品的高效液相色谱图见图1所示。
实施例3
取低档绿茶茶末，热水浸提，提取温度95℃、固液比1:9、提取时间100min，冷却后管式离心，得澄清的绿茶茶末浸提液，然后加入香蕉酶源多酚氧化酶匀浆液和香梨酶源过氧化物酶匀浆液，二者比例4:2，添加量为14%，同时加入0.035%浓度为0.039μg/mL的铁盐溶液，pH值为8.5，43℃条件下发酵，发酵时间为90min，发酵料液经膜滤浓缩、喷雾干燥，得到聚酯型儿茶素产品，经高效液相色谱法分析检测，聚酯型儿茶素含量为31.52%。
对照实施例：将低档绿茶粉碎后，热水浸提，提取温度95℃、固液比1:9、提取时间100min，冷却后管式离心，得澄清的绿茶茶末浸提液，在上清液中加入香蕉酶源多酚氧化酶匀浆液，43℃条件下发酵，发酵时间为90min，发酵料液经膜滤浓缩、喷雾干燥，得到聚酯型儿茶素产品，经高效液相色谱法分析检测，聚酯型儿茶素含量为8.59%。

Claims (6)

1.聚酯型儿茶素的酶盐偶联催化合成方法，其特征在于，该催化合成方法，包括以下步骤：
1）绿茶片末为原料，热水浸提，得热水浸提液；
2）热水浸提液经冷却、离心除杂处理后，得上清液，即为绿茶浸提液；
3）向绿茶浸提液中加入一定量的复合氧化还原酶液及辅助盐液混合进行控时发酵，得发酵料液；
4）发酵料液经膜滤浓缩、喷雾干燥，得到聚酯型儿茶素。
2.如权利要求1所述的聚酯型儿茶素的酶盐偶联催化合成方法，其特征在于步骤1）中绿茶片末与热水的固液比g/ml为1:9-12，浸提温度为95℃，浸提时间为70-100min。
3.如权利要求1所述的聚酯型儿茶素的酶盐偶联催化合成方法，其特征在于步骤3）中复合氧化还原酶液由多酚氧化酶和过氧化物酶组成，所述多酚氧化酶来自水果，所述过氧化物酶来自茶叶或水果。
4.如权利要求3所述的聚酯型儿茶素的酶盐偶联催化合成方法，其特征在于多酚氧化酶和过氧化物酶的质量比为4:1-4:3，添加量为10-15%。
5.如权利要求1所述的聚酯型儿茶素的酶盐偶联催化合成方法，其特征在于步骤3）中辅助盐液为铁盐溶液，其阳离子分子量为55-65，辅助盐液浓度为0.03-0.05μg/mL，其添加量占绿茶浸提液的0.02-0.04%。
6.如权利要求1所述的聚酯型儿茶素的酶盐偶联催化合成方法，其特征在于步骤3）中控时发酵的条件为，发酵液pH值为8.0-8.8，发酵温度37-43℃，发酵时间65-90min。
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