CN1635131A - 茶色素的酶法工业化生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种茶色素的酶法工业化生产工艺。目前生产茶色素主要是从红茶中直接制取，不仅生产成本较高，而且茶色素中最具生物活性的茶黄素含量太低而影响茶色素在国际广场上的竞争力和应用。本发明利用茶多酚工业化生产设备，并对之适当改进，运用酶工程技术成功地实现了天然茶色素的工业化生产。与传统的萃取法相比，用该法生产的茶色素中茶黄素含量高约30倍，而TR和TB含量则分别低约2倍和4倍。此工艺同时还可以得到副产品——咖啡碱粗品(纯度约85％)。本工艺十分适合现有茶多酚厂的技改需要，增加产品种类，提高茶多酚企业的经济效益。

Description

茶色素的酶法工业化生产工艺
技术领域    本发明涉及一种利用酶法生产茶色素的工艺。本发明工艺特别适合于大规模的工业化生产。
背景技术    目前茶叶消费日趋高档化，而中低档茶受国际市场影响常滞销，积压严重，从而制约了茶叶行业的发展。已有的研究表明，茶色素除有诸多的保健作用外，还是很好的天然食用色素。但目前生产茶色素主要是从红茶中直接提取，但由于红茶中最具活性功效的茶黄素(TF)含量很低，而茶红素(TR)和茶褐素(TB)含量，尤其是TB较高，这不仅影响茶色素的质量，而且茶色素产量也较低，因此生产成本较高，并影响了茶色素在国内外市场上的竞争力。也有报道用茶多酚直接氧化来制备茶色素，用K3Fe(SN)6和NaHCO3作氧化剂氧化茶多酚制取茶色素。但用此方法生产的茶色素，不仅成本较高，而且有较多的试剂残留，不能满足在医药及食品行业中应用要求。
发明内容    针对目前茶色素制取方法的种种缺陷，本发明的目的是提供一种利用酶工程技术生产茶色素的工业化工艺。
本发明的生产工艺包括以下步骤：
(1)将茶叶粉碎后用热水浸提；
(2)冷却后，离心除去杂质；
(3)在离心后的上清液中加入含氧化酶的浆液，调节pH值至微酸性并通氧发酵；
(4)加热终止酶活性；
(5)冷却至室温后，用有机溶剂萃取咖啡碱；
(6)提取咖啡碱后的水相用乙酸乙酯萃取；
(7)将该有机相浓缩回收；
(8)将得到的粗产物用酸性水溶液溶解，干燥后的产物即为茶色素。
其工艺流程如图1所示。也可在终止酶活性后，冷却，用乙酸乙酯萃取，将该有机相浓缩；将得到的粗产物溶于酸性水溶液，再用有机溶剂脱咖啡碱，最后干燥得到茶色素产品。其工艺流程如图2所示。
生产工艺1或2中所涉及到的重要技术参数如下：
用于浸提茶叶的热水温度应在70℃以上，重量为茶叶的100～350倍，浸提时间为30～360min；
步骤(3)中所述的氧化酶浆液为用茶树鲜叶制备的含多酚氧化酶的浆液，浆液的重量比为茶叶∶鲜叶＝100∶1～40；用盐酸、硫酸、硝酸或磷酸调发酵液的pH值为3.5～6.8，15～45℃条件下通氧气，通气量为1～25L/min，发酵时间为30～300min。
所述的终止酶活性是指在5～15min内使发酵液的温度达75～95℃，并保持3～35min；
在步骤(5)中所述的有机溶剂为三氯甲烷或二氯甲烷；
在上述工艺中，浓缩有机相后的有机溶剂和乙酸乙酯可回收用于再次萃取。
由此工艺生产的茶色素产品色泽橙红，与传统的萃取法从红茶中制备的茶色素相比，用该法生产的茶色素中TF含量较高。用常规的分析方法分析可知，酶法工业化生产的茶色素产品中TF含量比传统的萃取法生产的高约30倍，而TR和TB含量则分别低约2倍和4倍。另外，酶法工业化生产的茶色素产品收率为10～12％，与工业化生产茶多酚得率大体相同，而成本仅为工业化生产茶多酚的1.3倍左右。此工艺同时还可以得到副产品—咖啡碱粗品(纯度约85％)。用本工艺生产的茶色素不仅TF含量高，适合当今国内外市场的需要，而且十分适合现有茶多酚厂的技改需要，增加产品种类，提高茶多酚企业的经济效益。
附图说明    图1是本发明的生产工艺一的流程图，图2是本发明的生产工艺二的流程图。
下面结合附图并通过具体实施实例来进一步说明本发明。
具体实施方式    将中低档绿茶(包括修剪枝叶)，经粉碎至10目后用70℃以上的热水(固液比为1∶200)浸提二次，每次120min；快速冷却至45℃左右，离心除杂，在上清液中加入用茶树鲜叶制备的含多酚氧化酶的浆液，添加浆液的重量比为茶叶∶鲜叶＝100∶5，用盐酸调发酵液的pH值为5.7、30℃条件下通氧气，通气量为3L/min，发酵时间为240min，然后在10min内使发酵液的温度达75℃以上，并保持5min，以终止酶活性，冷却至室温，离心除杂，用三氯甲烷萃取咖啡碱，提取液减压浓缩并回收有机溶剂，可得咖啡碱粗品。提取咖啡碱后的水相，用乙酸乙酯萃取，有机相浓缩后，用盐酸酸化的水溶液(pH值为4.8)转溶，干燥，最后得茶色素产品。

Claims (7)

1、茶色素的酶法工业化生产工艺，其特征在于该生产工艺包括以下步骤：
(1)将茶叶粉碎后用热水浸提；
(2)冷却后，离心除去杂质；
(3)在离心后的上清液中加入含氧化酶的浆液，调节pH值至微酸性并通氧发酵；
(4)加热终止酶活性；
(5)冷却至室温后，用有机溶剂萃取咖啡碱；
(6)提取咖啡碱后的水相用乙酸乙酯萃取；
(7)将该有机相浓缩；
(8)将得到的粗产物用酸性水溶液溶解，干燥后的产物即为茶色素。
2、根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于在加热终止酶活性后，冷却，用乙酸乙酯萃取，将该有机相浓缩，并将得到的粗产物溶于酸性水溶液中，再用有机溶剂脱咖啡碱，最后干燥得到茶色素产品。
3、根据权利要求1或2所述的生产工艺，其特征在于其中所述的用于浸提茶叶的热水温度应在70℃以上，重量为茶叶的100～350倍，浸提时间为30～360min。
4、根据权利要求1或2所述的生产工艺，其特征在于其中所述的氧化酶浆液为用茶树鲜叶制备的含多酚氧化酶的浆液，添加浆液的重量比为茶叶∶鲜叶＝100∶1～40；用盐酸、硫酸、硝酸或磷酸调发酵液的pH值为3.5～6.8，15～45℃条件下通氧气，通气量为1～25L/min，发酵时间为30～300min。
5、根据权利要求1或2所述的生产工艺，其特征在于其中所述的加热终止酶活性是指在5～15min内使发酵液的温度达75～95℃，并保持3～35min。
6、根据权利要求1或2所述的生产工艺，其特征在于所述的有机溶剂为三氯甲烷或二氯甲烷。
7、根据权利要求1或2所述的生产工艺，其特征在于浓缩有机相后的有机溶剂可回收用于再次萃取。
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