WO2018233092A1 - 一种甜茶苷制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种甜茶苷制备方法，其特征在于包括如下步骤：原料粉碎、闪式提取、双重离心、大孔树脂纯化、解吸、酶解、有机膜分级脱色、浓缩、结晶、干燥后得到成品。该方法优化了提取、分离、纯化和脱色等关键环节的质量控制，能够得到纯度99％以上的甜茶普产品，产品雪白，无苦味，溶剂残留少，无农药残留，产品品质稳定。

Description

一种甜茶苷制备方法 技术领域
本发明属于植物提取技术领域，特别是涉及一种甜茶苷制备方法。
背景技术
甜茶(Rubus Suatrssimus S.Lee)为广西四大名品之一，在广东、湖南、江西等省也有种植。甜茶中含有大量的生物类黄铜，具备普通绿茶的功效外，同时还具有防治心血管疾病、预防中风、防癌作用、预防牙齿疾病等药效，极高的药用价值。
甜茶苷是甜茶中贡献甜度和发挥保健作用的主要成分。早期提取甜茶苷的方法是采用热水浸提的简单工艺，虽然工艺简单，但提取率往往很低，造成极大的资源浪费。为了提高提取率和产品质量，近年也有一些关于甜茶苷提取工艺改进的研究，如：
CN106243165A公开了一种从甜茶叶中提取甜茶甙的方法，包括以下步骤：1)将甜茶叶粉碎，用乙醇提取，将提取液过滤，取滤液减压回收乙醇，得到粗提物；2)将粗提物溶于水，过滤，取滤液备用；3)将步骤2)的滤液通过可截留1000分子量的高分子过滤膜进行分离，收集流出液；4)向流出液中按料液比为1000ml：0.2～1mg的比例加入EuAlO3，沉淀30～50s，滤去沉淀，将滤液干燥，即为甜茶甙。
CN104926892A公开了一种从甜茶中提取甜茶甙的方法，包括以下工艺步骤：(1)甜茶干叶粉碎；(2)超声波破碎预处理；(3)恒温浸提；(4)抽滤，收集滤液；(5)所得滤液在PH＝10、温度60℃下絮凝，絮凝剂为FeSO4；(6)用大孔吸附树脂洗脱，洗脱剂为蒸馏水，收集流出液；(7)把流出液浓缩；(8)步骤(7)所得浓缩液加入甲醇，低温结晶；再离心分离，回收甲醇；(9)离心分离后的固体物质在45℃～50℃真空干燥至衡重，即得所述甜茶甙。
包括以上提及的公开现有技术在内，国内甜茶提取行业的实际生产中 普遍存在工艺复杂关键生产环节不好控制、引入有害化学成分的问题，导致生产出来的产品均有不同程度的苦味、颜色不够白、产品的品质不稳定的缺陷。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，制备出高含量高品质的甜茶苷，发明人优化了提取、分离、纯化和脱色等关键环节的质量控制，提供了一种甜茶苷制备方法。
本发明具体技术方案是：
一种甜茶苷制备方法，包括如下步骤：
(1)取甜茶叶干燥品，粉碎，过40-60目筛，将过筛后的甜茶叶粉料放入闪式提取器，加入甜茶叶粉料18-20倍重量的水，提取3次，每次1分钟，合并3次提取液得到总提取液；
(2)将总提取液浓缩到甜茶叶原料5倍重量的浓缩液，浓缩液先通过碟式离心机离心，再过管式离心机离心，得到离心液并用酸液调PH至5.0-6.0。
(3)调好PH值的离心液进大孔树脂柱，流出液用浓度为0.2％的氢氧化钠溶液调到PH＝7.0，检测甜茶苷含量>1％为进柱终点；进液完毕后，首先用纯水洗柱，洗至流出液无色，澄清，再用碱液洗柱，洗至流出液PH＝11-12，第三用纯水洗柱，洗至流出液PH＝7.0-7.5，第四用酸液洗柱，洗至流出液PH＝2.0-2.5，最后用水洗柱，洗至流出液PH＝7.0；
(4)用浓度为45％-50％的乙醇溶液解吸，流出液从检测甜茶苷>1％时开始收集，到检测甜茶苷<1％时为止，将流出液减压浓缩制成5波美度的浓缩液；
(5)向步骤(4)制得的浓缩液加入生物酶，在45-60℃温度下酶解1-3小时，得到酶解液；
(6)将酶解液过有机膜，先过8000分子量的有机膜，进膜压力0.45—0.5MPa，再过800分子量的有机膜，进膜压力1.8—2.0MPa，得脱色过膜液；
(7)将过膜液减压浓缩制成15波美度的稠膏，加入稠膏3倍量的甲醇或乙醇作为溶剂，在5-11℃下结晶8-14小时，得晶体干燥，得到甜茶苷。
其中：
步骤(2)所述的碟式离心机离心时间为30-50分钟，所述的管式离心机离心时间为40-60分钟。
步骤(3)所述的碱液选用浓度为0.2％的氢氧化钠水溶液或浓度为0.2％的氢氧化钾水溶液；所述的酸液选用浓度为0.4％的盐酸水溶液或浓度为0.45％的硫酸水溶液。
步骤(3)中所述的大孔树脂柱选用T-28树脂或H-30树脂中的一种。
步骤(5)中所述的生物酶选自菠萝蛋白酶、果胶酶、中性蛋白酶中的1种或2种以上的组合；
优选的，步骤(5)中所述的生物酶添加量为甜茶叶总重量的0.5‰—1.0‰。
优选的，步骤(5)中所述的生物酶添加量为甜茶叶总重量的0.6‰—0.8‰。
优选的，步骤(5)中所述的生物酶为果胶酶与中性蛋白酶的组合，其混合比例为果胶酶:中性蛋白酶＝5:1。
优选的，步骤(5)中所述的生物酶果胶酶与菠萝蛋白酶的组合，其混合比例为果胶酶:菠萝蛋白酶＝1:1。
优选的，步骤(5)中所述的生物酶为中性蛋白酶与菠萝蛋白酶的组合，其混合比例为中性蛋白酶:菠萝蛋白酶＝4:1。
相对于现有技术，本发明具有如下特点和技术效果：
1、甜茶叶总提液采用闪式提取器提取，相对传统提取罐提取大大提高生产效率，并可以实现常温提取，操作简便。
2、针对闪式提取得到的提取液，配套采用碟式离心机和管式离心机两段离心工艺，保证最大量地分离出细微杂质。
3、在大孔树脂柱纯化环节，先后通过“水—碱液—水—酸液—水”五次洗柱，并优化了大孔树脂纯化各项工艺参数。
4、利用酶解加有机膜的组合方式代替以往的树脂脱色，脱色后的样品比树脂脱色甜茶苷含量高5％，结晶得到的样品产品雪白，无苦味，溶剂残留少，无农药残留。
附图说明
图1-8分别为本发明实施例1-8制备的甜茶苷产品HPLC检测图谱。
图9-12分别为对比例1-4制备的甜茶苷产品HPLC检测图谱。
具体实施方式
实施例1
(1)取甜茶叶干燥品1.5KG，经HPLC检测甜茶苷的含量为5.3％。取甜茶叶干燥品，粉碎到40目，物料放入闪式提取器，用纯水作为提取溶剂，物料加18倍水，电机转速5000R/min，常温下提取3分钟，提取3次。每次一分钟。提取完一次中间休息2分钟。分离出滤液，合并3次提取的滤液，得到总滤液。
(2)将总滤液浓缩到甜茶叶原料用量的5倍量得浓缩液，冷却浓缩液到25℃，先过碟式离心机离心45分钟，再过管式离心机60分钟。离心沉淀弃去，离心液用酸液调至PH＝5.2。
(3)将步骤(2)调好PH值的离心液进大孔树脂柱(T-28树脂)，流出液用浓度为0.2％的氢氧化钠溶液调到PH＝7.0，检测甜茶苷含量>1％为进柱终点，进液完毕后，首先用纯水洗柱，洗至流出液无色，澄清，再用碱液洗柱，洗至流出液PH＝11.0，第三用纯水洗柱，洗至流出液PH＝7.1，第四用酸液洗柱，洗至流出液PH＝2.0，最后用水洗柱，洗至流出液PH＝7.0。
(4)用浓度为48％乙醇解吸，流出液从检测甜茶苷>1％时开始收集，到检测甜茶苷<1％时为止，流出液用减压浓缩回收乙醇，制成5波美度的浓缩液。
(5)取步骤(4)制备的浓缩液加入0.96g菠萝蛋白酶，48℃酶解3小时，酶解后溶液放冷到常温25℃，得酶解液。
(6)将酶解液过有机膜，先过8000分子量的有机膜，进膜压力0.45MPa，全过完后再过800分子量的有机膜，进膜压力1.8MPa，得脱色过膜液。
(7)将过膜液减压浓缩制成15波美度的稠膏，加入稠膏3倍量的溶剂，搅拌均匀，在6℃下结晶12小时，得晶体干燥，得到甜茶苷样品77.1g，经过HPLC检测甜茶苷含量：99.3％。
实施例2-8
在实施例1所述方法步骤的基础上，调整分解酶的种类组合、酶解温度、酶解时间、第一道有机膜(进膜压力)、第二道有机膜(进膜压力)、结晶温度、结晶时间等技术参数，其它参数不变，进行的试验生产，并对制备的甜茶苷产品质量和甜茶苷含量通过HPLC进行测算，结果如表1所示。
为了验证本发明具有突出的技术效果，发明人开展4项对比实验，具体如下：
对比例1
在本发明实施例1所述方法步骤的基础上，步骤(1)中的提取设备换用提取罐提取甜茶苷，其它步骤和技术参数不变。
提取罐提取甜茶苷的方法具体为：取甜茶叶干燥品1.5KG，经HPLC检测甜茶苷的含量为5.4％。取甜茶叶干燥品，粉碎到40目，物料放入提取罐，加入8倍量蒸馏水在95℃下提取3次，每次1小时。分离出滤液，合并3次提取的滤液，得到总滤液。
对比例2
在本发明实施例1所述方法步骤的基础上，步骤(2)中的换用台式高速离心机一次离心分离，其它步骤和技术参数不变。
台式高速离心机的提取方法具体为：将总滤液浓缩到甜茶叶原料用量的5倍量得浓缩液，冷却浓缩液到25℃，用台式高速离心机离心60分钟，，离心沉淀弃去，离心液用酸液调至PH＝5.2。
对比例3
在本发明实施例1所述方法步骤的基础上，步骤(3)(4)中的大孔树脂柱纯化和解吸工艺采用国内常用工艺，其它步骤和技术参数不变。
大孔树脂柱纯化和解吸工艺具体为：将调好PH值的离心液进大孔树脂柱，以流出液无甜味为进柱终点，用蒸馏水洗柱至流出液无色透明，然后用浓度为60％乙醇解吸，从有甜味开始收集，到无甜味终止，制成5波美度的浓缩液。
对比例4
在本发明实施例1所述方法步骤的基础上，取消步骤(5)的酶解环节和步骤(6)的有机膜脱色环节，浓缩液直接进入结晶环节。
将本发明实施例1与对比例1-4制备的甜茶苷的质量、回收率、含量和颜色进行比较，如表2所示。
分析表1、表2中实施例1-8及对比例1-4的数据可得如下结论：
1、本发明的技术方案在各工艺参数可行范围内调整，茶苷含量均达到99％以上，且波动值较少，说明本发明的方法可靠，能较好地控制产品品质。
2、提取方法、分离方法、大孔树脂柱纯化、解吸工艺、结晶温度和结晶时间对甜茶苷产量影响较大。本发明采用的闪式提取工艺、两段提取工艺和优化了大孔树脂纯化环节对甜茶苷回收率有突出贡献。
3、酶的种类或组合、酶解参数、过有机膜的工艺参数对甜茶苷颜色影响较大。本发明采用的“酶解+有机膜”脱色工艺对产品白度的提高有突出贡献。
表1 实施例2-8的工艺技术参数与产品检测结果
Figure PCTCN2017101709-appb-000001
表2 实施例1与对比例1-4产品的比较
Figure PCTCN2017101709-appb-000002
工业实用性
本发明提供一种甜茶苷制备方法。本发明通过原料粉碎、闪式提取、双重离心、大孔树脂纯化、解吸、酶解、有机膜分级脱色、浓缩、结晶、干燥后得到甜茶苷。本发明优化了提取、分离、纯化和脱色等关键环节的质量控制，能够得到纯度99％以上的甜茶苷产品，并且产品雪白，无苦味，溶剂残留少，无农药残留，品质稳定，具有较好的经济价值和应用前景。

Claims (10)

  1. 一种甜茶苷制备方法，包括如下步骤：
    (1)取甜茶叶干燥品，粉碎，过40-60目筛，将过筛后的甜茶叶粉料放入闪式提取器，加入甜茶叶粉料18-20倍重量的水，提取3次，每次1分钟，合并3次提取液得到总提取液；
    (2)将总提取液浓缩到甜茶叶原料5倍重量的浓缩液，浓缩液先通过碟式离心机离心，再过管式离心机离心，得到离心液并用酸调PH至5.0-6.0；
    (3)调好PH值的离心液进大孔树脂柱，流出液用浓度为0.2％的氢氧化钠溶液调到PH＝7.0，检测甜茶苷含量>1％为进柱终点；进液完毕后，首先用纯水洗柱，洗至流出液无色，澄清，再用碱液洗柱，洗至流出液PH＝11.0-12.0，第三用纯水洗柱，洗至流出液PH＝7.0-7.5，第四用酸液洗柱，洗至流出液PH＝2.0-2.5，最后用水洗柱，洗至流出液PH＝7.0；
    (4)用浓度为45％-50％的乙醇溶液解吸，流出液从检测甜茶苷>1％时开始收集，到检测甜茶苷<1％时为止，将流出液减压浓缩制成5波美度的纯化的浓缩液；
    (5)向步骤(4)制得的浓缩液加入生物酶，在45-60℃温度下酶解1-3小时,得到酶解液；
    (6)将酶解液过有机膜，先过8000分子量的有机膜，进膜压力0.45—0.5MPa，再过800分子量的有机膜，进膜压力1.8—2.0MPa，得脱色过膜液；
    (7)将过膜液减压浓缩制成15波美度的稠膏，加入稠膏3倍量的甲醇或乙醇作为溶剂，在5-11℃下结晶8-14小时，得晶体干燥，得到甜茶苷。
  2. 根据权利要求1所述的一种甜茶苷制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的碟式离心机离心时间为30-50分钟，所述的管式离心机离心时间为40-60分钟。
  3. 根据权利要求1所述的一种甜茶苷制备方法，其特征在于，步骤(3)所述的碱液选用浓度为0.2％的氢氧化钠水溶液或浓度为0.2％的氢氧化钾水溶液；所述的酸液选用浓度为0.4％的盐酸水溶液或浓度为0.45％的硫酸水溶液。
  4. 根据权利要求1所述的一种甜茶苷制备方法，其特征在于，在步骤(3)中所述的大孔树脂柱选用T-28树脂或H-30树脂中的一种。
  5. 根据权利要求1所述的一种甜茶苷制备方法，其特征在于，步骤(5)中所述的生物酶选自菠萝蛋白酶、果胶酶、中性蛋白酶中的1种或2种以上的组合。
  6. 根据权利要求5所述的一种甜茶苷制备方法，其特征在于，生物酶添加量为甜茶叶总重量的0.5‰—1.2‰。
  7. 根据权利要求5所述的一种甜茶苷制备方法，其特征在于，生物酶添加量为甜茶叶总重量的0.6‰—0.8‰。
  8. 根据权利要求5所述的一种甜茶苷制备方法，其特征在于，所述的生物酶为果胶酶与中性蛋白酶的组合，其混合比例为果胶酶:中性蛋白酶＝5:1。
  9. 根据权利要求5所述的一种甜茶苷制备方法，其特征在于，所述的生物酶为果胶酶与菠萝蛋白酶的组合，其混合比例为果胶酶:菠萝蛋白酶＝1:1。
  10. 根据权利要求5所述的一种甜茶苷制备方法，其特征在于，所述的生物酶为中性蛋白酶与菠萝蛋白酶的组合，其混合比例为中性蛋白酶:菠萝蛋白酶＝4:1。
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