专利名称：：从茶提取茶黄素的方法
技术领域：
：本发明涉及一种改进的从茶提取茶黄素的方法。
背景技术：
：红茶和绿茶是两种受欢迎的茶产品。一般地，为了制备红茶，茶树(Camelliasinensis)的新鲜叶子经过萎凋(使采摘的茶叶失去水分并发生化学/生物化学变化(特别是香味)的过程)、解析(macerated)、发酵(在该过程中，茶叶中的酶使用大气氧氧化各种底物以产生有色产物)，然后在较高温度下干燥(以停止酶的活性)。绿茶的制备过程与红茶的制备过程基本相同，除了少了一步茶叶发酵的步骤。部分发酵用于生产中间类型的茶(称为“乌龙”茶)。茶黄素是茶生产过程中产生的多酚。大部分的茶黄素已知是抗氧化剂。因此，在食物、饮料和保健品产业中，人们对生产茶黄素并将其添加至不同的食品中具有极大的兴趣。茶黄素存在于红茶和乌龙茶中。茶叶当从茶树摘下时含有被称为儿茶素的多酚。这些儿茶素是无色的化合物。茶叶中的4种主要儿茶素是表儿茶素(EC)、表没食子儿茶素(EGC)、表儿茶素-3-没食子酸酯(ECG)和表没食子儿茶素-3-没食子酸酯(EGCG)。茶黄素在茶叶氧化发酵生产红茶的过程中产生。上面提到的儿茶素(和其它次要的儿茶素)经过氧化生物转化成为被称为茶黄素(TF)的二聚化合物和被称为茶红素(thearubigins)(TR)的更高分子量化合物。TF的结构已被相当良好地解析出，4种主要茶黄素为茶黄素(TFl)、茶黄素-3-单没食子酸酯(TF2)、茶黄素-3‘-单没食子酸酯(TF3)和茶黄素-3-3‘-二没食子酸酯(TF4)，并符合如下给出的通式(1)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中，R和R'独立地选自H和G，且其中，G源自没食子酸，具有式(2)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>具体地，4种主要TF具有式(1)，其中对于TF1，R=R'=H;对于TF2，R=G，R'=H;对于TF3，R=H,R'=G；和对于TF4，R=R'=G。发酵红茶的特征橙色和褐色是由于TF和TR的存在造成的。它们还赋予发酵茶以涩味和稠度(body)。TR的大小比TF更大，且颜色更深。茶是一种受欢迎的低成本的遍布世界各地消费的饮料。它在印度次大陆的消费量尤其高。普通发酵红茶一般本身已知是健康饮料。尽管如此，由于全球高的人均茶消费量，已有许多尝试来使茶变得更加有益健康。实现这一目标的一种方法是提高茶中有益健康的茶黄素的量。做到这一点的一种途径是操纵茶的氧化过程以提高茶黄素的生产量。另一种途径是从优质红茶或较低质量的茶产品(如茶纤维、茶粉末等)中提取茶黄素，并将提取的茶黄素加回到红茶中以制备特级质量的茶。本发明人也一直致力于解决提供茶黄素提高的茶的问题。US2002/0146472-A描述了通过在热水中浸泡红茶提取茶黄素的方法。然后将水滤液脱去咖啡因。之后，用乙酸乙酯萃取水提取物，以获得粗制的茶黄素。US5，532，012描述了类似的方法，除了在该情况中是从茶提取物的膏状物部分提取茶黄素。本发明人发现，使用现有技术的这些已知方法，存在获得高提取率方面的某些问题，或分离过程中的问题。使用大约25°C的水从茶提取茶黄素，可以得到的最高收率是大约5-8%的数量级。当使用热水(大约80-85°C)时，可以提取大约30-35%的茶黄素，而采用高温长时间接触后往往会降解茶黄素。当使用如乙醇的有机溶剂时，可以提取几乎100%的茶黄素，但在后续的分离过程中存在某些问题。茶黄素在如乙醇和乙酸乙酯的溶剂中极其可溶，因而当采用众所周知的溶剂萃取工艺、使用如乙酸乙酯的溶剂来从乙醇中分离TF时，总萃取效率差。因此，本发明人从事开发提高从茶提取TF的方法。在我们的共同未决的印度专利申请722/MUM/2007中，我们公开了一种从茶更多提取茶黄素的方法，其包括将茶与尿素水溶液接触的步骤。本发明人在这项工作过程中开发了一种替代方法，其也提供了提高的茶中茶黄素的提取。本发明人惊讶地发现，当茶以选择的量接触水和乙酸乙酯时，大量的茶黄素提取进入乙酸乙酯相。EP0552519(茶项目(TeaProjects)，1993)描述了制备脱咖啡因的茶产品的方法，其包括将绿色的、部分加工的茶叶或红茶叶通过将所述茶叶一次或多次接触有机溶剂介质而进行溶剂萃取，其中，有机溶剂介质包括乙酸乙酯，且通过(i)预先接触脱咖啡因的茶或(ii)预先接触未去除咖啡因的茶再接着选择性地去除咖啡因，而富含非咖啡因茶产品。制备有机溶剂介质的优选方法包括以下步骤将润湿的脱咖啡因的茶接触高达10倍其重量的包含乙酸乙酯的有机溶剂，分离除去如此产生的有机溶剂介质，并且如果需要，将一个或多个另外批次的湿润的脱咖啡因的茶依次分别接触之前各次接触产生的有机溶剂介质。因此，虽然已用水和乙酸乙酯的混合物提取茶，但因此产生的溶剂介质已随后用于制备脱咖啡因的茶。此公开没有教导包括水和乙酸乙酯的溶剂混合物可以用于茶黄素的高提取。JP61-130285(Mitsui,1986)描述了从茶叶获得儿茶素的方法。该方法包括用互溶的疏水性和亲水性有机溶剂的混合物(优选氯仿和甲醇的组合)洗茶叶，以从茶叶除去咖啡因和色素，并从茶叶蒸馏除去所述溶剂。用水湿润处理茶叶(优选水和茶叶的比例为0.65至1.3份水/份茶叶)，并使其接触有机溶剂(优选乙酸乙酯)，以将包含儿茶素的成分提取至溶剂中。此公开教导了使用水和乙酸乙酯的混合物从脱咖啡因的茶叶中提取儿茶素，但没有教导从加工的茶提取茶黄素(其不存在于绿茶叶中，但存在于发酵或部分发酵的茶中)。因此，本发明的目标是提供改进的从茶提取茶黄素的方法。本发明的另一个目标是提供使用简单、经济且易于按比例扩大的从茶提取茶黄素的改进方法。发明概述本发明提供了一种从茶提取茶黄素的方法，包括以下步骤(a)将茶同时或顺序接触水和乙酸乙酯以形成分散相，其中，水和茶的重量比是0.5至10；和(b)从分散相分离乙酸乙酯；以产生茶黄素的乙酸乙酯提取物。发明详述本发明涉及一种改进的从茶提取茶黄素的方法。对于本发明的目的，“茶”指包含茶黄素的来自中国茶(Camelliasinensisvar.sinensis)和/或普洱茶(Camelliasinensisvar.assamica)的茶叶材料。用于本发明的方法的合适的原材料是红茶和/或乌龙茶。红茶包括优质茶以及红茶生产过程中产生的等外品(off-grades)。用于茶黄素提取的最优选的来源是红茶。通过完全发酵方法产生的且呈现黑色/褐色的颜色的茶被称为红茶。生产的大部分茶是这种类型。红茶的生产工艺主要包括破坏茶嫩芽(Shoot)的细胞完整性，从而允许底物(多酚)和酶(多酚氧化酶)的混合。这导致随着大气氧的摄入启动一系列生物化学和化学反应，并形成茶特有的氧化的多酚化合物和赋予茶特征香味的挥发性香味化合物。当进行部分发酵时，由此产生的茶被称为乌龙茶。乌龙茶主要由于其医学意义而被饮用。本发明的从茶提取茶黄素的方法包括以下步骤(a)将茶同时或顺序接触水和乙酸乙酯以形成分散相，其中，水和茶的重量比是0.5至10;和(b)从分散相分离乙酸乙酯以产生茶黄素的乙酸乙酯提取物。将茶接触水和乙酸乙酯的步骤(a)可以是同时或顺序的。因此，乙酸乙酯和水可以预先混合，以在茶与混合物接触前形成混合物。可选择地，茶与水接触，以在接触乙酸乙酯之前形成润湿的茶浆质(mass)。因此，在优选的形成分散相的方法中，步骤(a)包括以下步骤(i)茶与水接触，以形成均一的浆质，接着(ii)在乙酸乙酯中搅拌该均一的浆质。茶接触水和乙酸乙酯的步骤(a)优选在5°C至50°C的温度范围内进行，更优选在15°C至30°C的温度范围内进行。接触步骤(a)优选在4至9的pH值范围内进行，更优选在5至8的pH值范围内进行。优选地，茶接触水和乙酸乙酯30至120分钟，更优选60至120分钟。在步骤(a)中，水和茶的重量比是0.5至10，优选0.5至8.0。在提取步骤中，茶与乙酸乙酯和水的总重量的重量比优选是110到175，更优选125至175。因此，本发明提供了用水和乙酸乙酯提取茶，其中，只有在高度选择的量的水中，和在优选的实施方式中在选择量的乙酸乙酯中，提取率才是良好的。而在规定的范围之外，获得的萃取效率差。一旦茶黄素提取进入乙酸乙酯相，通过例如简单的倾析从步骤(b)中的分散相分离乙酸乙酯。经提取进入乙酸乙酯相的茶黄素优选浓缩成为粉末，例如，通过蒸发乙酸乙酯和干燥茶黄素成为粉末。实施例下面用实施例说明本发明。这样的实施例只是用于说明，且不以任何方式限制本发明的范围。本发明开发中使用的原料的来源和起源<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>WM^WMA禾nB在不同温度、不同6射是取时间下#用水的效果在不同温度条件下，使用水进行茶黄素的提取。在不同的提取时间采集茶黄素提取物的样品。在茶和水的重量比为150的条件下进行提取。下面描述测定水溶液中的茶黄素的量和茶中的茶黄素的量的方法。计算提取的茶黄素的量占茶中的总的茶黄素的百分比，且数据总结于表1。在用稳定化溶液(0.5g/L的抗坏血酸、0.5g/L的EDTA、10%v/v乙腈和90%v/v水)对样品适当稀释后，通过HPLC分析测定提取物中的茶黄素的量。为测定红茶中存在的总的茶黄素水平，使用能够定量提取茶黄素的方法，该方法包括在501的水和茶叶的重量比和80-85°C的温度下用70%的甲醇提取茶10分钟。当研究在水介质或其它提取介质中的茶的提取(其导致茶黄素的部分提取)时，分析两个样品a)水提取介质(或任何其它提取介质)和b)如上所述用70%甲醇再提取用过的茶。由于茶中茶黄素的初始总水平是已知的，测量提取物和用过的茶中的茶黄素能够允许完全的质量平衡。这也能够定量在进行的提取过程中任何茶黄素的降解。茶黄素水平是通过HPLC测定的4种主要茶黄素水平的总和。通过HPLC分析4种茶黄素的量使用十八烷基二氧化硅(C18)柱(Nova-pakex.Waters,3.9mmi.d.x150mm)在380nm检测，柱温为40°C，注射体积为20uL，和流速为lmL/分钟。用于茶黄素分析的流动相为2%(v/v)乙酸的水溶液(流动相A)和乙腈(流动相B)。使用50分钟内从8%B至69%B的梯度来分离4种茶黄素(TF1、TF2、TF3、TF4)，其后，用8%的缓冲液A平衡柱5分钟。纯的茶黄素用作定量的标准物。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表1的数据表明，甚至在高达85°C的温度下，不超过平均大约33%的茶黄素可以提取进入水中。t施彻丨1至15桉照本发明的方法的茶H素提取t施彻丨C^E桉照本^■明夕卜的方法的茶H素提取使用以下方法进行茶黄素的提取在玻璃容器中放入红茶(1克)，并在如表2所示的不同条件下用水和乙酸乙酯的混合物提取。变化的参数是(i)水和茶的重量比，和(ii)茶与(乙酸乙酯+水)的重量比。在25°C进行实验。如前所述，测定总的茶黄素的收率，数据总结于表2。F照现,有fe术的茶H素提耳又使用现有技术的已知方法进行实验，其中，乙酸乙酯用于水性茶提取物的液液萃取。简单地说，以501的水对茶的比例，用85°C的热水提取红茶10分钟，以获取热水中的水性茶提取物。将该提取物冷却至25°C，进一步用等体积的乙酸乙酯萃取水提取物。乙酸乙酯部分的茶黄素的收率总结于表2。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表2的数据表明，按照本发明的方法(实施例1至15)比本发明的范围之外的条件(实施例C至E)提供了提高的茶黄素收率。收率也一般优于用热水提取(实施例B)或先用热水提取接着通过液液乙酸乙酯萃取水提取物(实施例F)获得的收率。实施例16茶黄素提取的动力学在玻璃容器中放入红茶(1克)，并用水(2.5克)和乙酸乙酯(47.5克)的混合物提取。在25°C进行实验。如前所述，测定总的茶黄素的收率，数据总结于表3。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表3的数据表明，30至120分钟的接触时间获得非常好的收率。实施例16至18成分加入顺序的效果实施例16在下面的处理条件下进行实验红茶(Assam红茶)的重量=1克水红茶的重量比=2.51茶(水+乙酸乙酯)的重量比=152.5提取温度=25°C提取时间=90分钟在本实验中，向红茶加入水以形成均一的浆质，其后加入乙酸乙酯并混合。实施例17按实施例16的处理条件进行实验，除了首先向茶加入乙酸乙酯以形成均一的浆质其后再加入水之外。实施例18按实施例16的处理条件进行实验，除了首先混合水和乙酸乙酯以形成分散相之外。搅拌下向分散相加入红茶。将实施例16至18的每个中的茶黄素提取率列于下面的表4。数据是3个读数的平均值。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表4的数据表明，在提取步骤中成分的任何加入顺序均产生远远高于使用热水获得的收率。因此，本发明提供了简单、经济且易于按比例扩大的改进的从茶提取茶黄素的方法。权利要求一种从茶提取茶黄素的方法，包括以下步骤(a)将茶同时或顺序接触水和乙酸乙酯以形成分散相，其中，水和茶的重量比是0.5至10；和(b)从分散相分离乙酸乙酯；以产生茶黄素的乙酸乙酯提取物。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述形成分散相的步骤(a)包括以下步骤(i)茶与水接触，以形成均一的浆质，接着()在乙酸乙酯中搅拌所述浆质。3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述步骤(a)中水和茶的重量比是0.5至8。4.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述步骤(a)中茶与乙酸乙酯和水的总重量的重量比是110到175。5.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述方法包括干燥茶黄素的乙酸乙酯提取物成粉末的另外的步骤。6.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述茶是红茶、乌龙茶或其混合物。7.如权利要求6所述的方法，其中，所述茶是红茶。8.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述茶接触水和乙酸乙酯的步骤(a)在5°C至50°C的温度范围内进行。9.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述茶接触水和乙酸乙酯的步骤(a)在4至9的pH值范围内进行。全文摘要本发明公开了从茶提取茶黄素的方法，包括以下步骤将茶同时或顺序接触水和乙酸乙酯以形成分散相，其中，水和茶的重量比是0.5至10；并从分散相分离乙酸乙酯；以产生茶黄素的乙酸乙酯提取物。文档编号A23F3/18GK101808529SQ200880109171公开日2010年8月18日申请日期2008年8月21日优先权日2007年9月28日发明者A·马利克,Y·P·梅哈勒申请人:荷兰联合利华有限公司