专利名称：一种茶黄素的产业化制备方法
技术领域：
本发明涉及一种从茶叶中制取茶黄素的产业化方法。
(二)
背景技术：
近年来，随着现代医学研究发现红茶中的茶黄素类具有较强的生物活性，其功 能的优越性和在天然药物、功能食品及饮料、日用化工等应用领域越见宽广，因从红茶 中提取茶黄素无经济上的性价比，为此不同制备茶黄素的方法逐见报道。其中尤以体外 氧化(酶促氧化或化学氧化)茶多酚制备茶黄素是未来的趋势。虽然寻找新酶源及其固定 化技术和新的氧化剂是茶多酚体外模拟氧化制备茶黄素的重要任务，但这是一个好氧过 程，因此"双液相发酵"对提高传质与发酵产物又为这一过程提供了新的思路。此外， 尚涉及到防止茶黄素不被继续氧化为茶褐素以及对产品的复杂昂贵的分离纯化程序，这 些都制约了茶黄素的规模生产。 中国发明专利CN1699358公开了一种茶黄素的提取方法，该方法是将鲜茶叶 经揉捻后加水磨浆，然后进行发酵氧化得到含有茶黄素的溶液，通过离心除渣得到离心 液，离心液经陶瓷膜超滤后所得滤液采用溶剂萃取法或膜分离法进行处理得到茶黄素。 该茶黄素的提取方法工艺简单，成本低，符合环境保护要求，产品得率高，含量高，并 且可以通过控制不同的工艺条件产出含量不同的系列产品，能满足药品、保健品、食品 等行业的需要。 中国发明专利CN101235025公开了一种茶黄素的制备方法，其技术方案是将鲜 茶叶低温粉碎后，加入生物催化剂如植物叶子汁，反应液PH值在4.0 6.0范围内，在 25t: 5(TC的条件下通入空气，搅拌反应20 60分钟。反应结束后，进行固液分离， 在上清液中加入保护剂，再通过真空浓縮后直接喷雾冷冻干燥获得茶黄素制品；或在上 清液中加入1 3倍体积的95%乙醇，搅拌20 40分钟，离心得上清液和沉淀，将上清 液通过大孔吸附树脂纯化后，加入保护剂，真空浓縮后喷雾冷冻干燥，得到茶黄素精制 品。本发明制备方法保证了茶黄素的稳定性，降低了生产成本。 中国发明专利CN101285081提供了一种利用茶叶自身的酶将茶叶中的茶多酚通 过生物转化而制备茶黄素的新工艺。其制备过程为将绿茶经乙酸乙酯提取后加入用 新鲜茶叶制备的发酵酶，通入纯氧下进行搅拌发酵，然后经分离、浓縮、水洗、转溶、 过滤，最后进行真空冷冻干燥、粉碎、过筛，从而得到合格的茶黄素产品。通过该工艺 制得的茶黄素产品绿色环保，质量稳定，茶黄素含量高，收率高，成本低，而且由于本 方法采用的纯酯相氧化发酵，解决了传统的酯、水、渣混合相发酵后无法三相分离的问 题，从而能够进行稳定可控的工艺化生产。
(三)
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种生产工艺简单、过程稳定可控、生产 成本相对较低，可制得高品质茶黄素的产业化制备方法。
—种茶黄素的产业化制备方法，包括下述顺序步骤
(1)由茶叶中制备得到富含茶多酚的乙酸乙酯溶液； (2)分别将粉碎茶鲜叶和富含茶多酚的乙酸乙酯溶液投入氧化发酵罐，依次加 入乙酸乙酯和缓冲溶液，常温下通入空气进行搅拌氧化发酵30-50分钟，得到茶黄素酯 相溶液，其中茶鲜叶、富含茶多酚的乙酸乙酯溶液、乙酸乙酯、缓冲溶液的用量比为 800Kg : 600-900Kg : 15-25L : l-2L ; (3)茶黄素酯相溶液先经过滤除去茶渣，再进行浓縮后用弱酸液或弱碱液洗杂， 洗杂后得到水相溶液和酯相溶液； (4)步骤(3)的水相溶液浓縮后喷雾干燥，得到低规格的茶黄素干粉； (5)步骤(3)的酯相溶液浓縮以回收乙酸乙酯，然后加入水使茶黄素转溶到水
中； (6)转溶后的茶黄素水溶液进行离心过滤，除去固态杂质，得到纯净的茶黄素溶 液； (7)将茶黄素溶液浓縮到固含量20-30%，然后喷雾干燥即得到纯度40%以上的 茶黄素干粉。 本发明的步骤(l)可采用现有技术中公知的方法制得，如中国专利CN101285081 公开的方法。制得的茶多酚浓度通常为50-100mg/ml。 优选地，步骤(2)所述的缓冲溶液为柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲剂。步骤(2)中乙酸 乙酯是用作萃取溶剂，缓冲液在本发明中的作用是调节pH，推荐的pH范围是4.5 5。
优选地，步骤(3)所述的弱酸液为柠檬酸溶液。 优选地，步骤(3)所述的弱碱液为碳酸氢钠溶液或弱碱性Tris-HCL溶液。
本发明的制备方法使茶多酚在双液相(水相和酯相)、固相、气相中利用粉碎茶 鲜叶自身的氧化酶催化茶多酚。在双液相中均匀通入空气进行搅拌氧化发酵，确保生物 氧化过程的温和性和稳定性。氧化发酵过程中酯相的茶多酚(基质)不断转溶到水相中， 在富含氧化酶的水相中被催化氧化为茶黄素后又不断转溶于酯相中，导致反应体系中双 液相间的反应基质和反应产物不断的转移并达到动态平衡，使得少量的酶源发挥其最大 的催化效率。与此同时由于酯相的加入，使该体系中的溶氧能力增加，促使该反应体系 得以充分转化(转化率达80%以上)，并能有效控制反应不过头，减少茶褐素的生成。 氧化完成后，同步进行萃取， 一步就可以得到到高纯度茶黄素产品(含量达50%以上)， 收率可达50% (以茶多酚计)以上。另由于本发明的制备方法可在生产茶多酚的设备中 完成，所以简化了制取工艺和设备，过程稳定可控、生产成本相对较低，便于工业化生 产。 本发明的有益效果在于 1、利用鲜茶叶中自身含有的氧化酶，不经提纯或固定，直接催化茶多酚转化为 茶黄素，改变了其他工艺需提取酶源或利用化学氧化剂制取茶黄素的方法的缺陷，生产 出纯天然的高纯度的茶黄素； 2、采用了茶多酚液体与茶鲜叶进行发酵直接制取，改变了采用茶多酚粉剂氧化 发酵的工艺。用茶多酚料液氧化发酵溶剂直接萃取，减少了茶多酚粉剂生产的后续工 序，节省了能源及工时、又减少了废水排放，既降低了生产成本又环保，同时提高了茶
4黄素的收率和质量； 3、茶黄素制取与茶多酚制取可在同一设备上进行，利用同一套设备只需改变工
艺条件即可分别生产出茶黄素和茶多酚两种产品，提高了设备的利用率； 4、制备方法中茶多酚的充氧、酶促氧化及茶黄素萃取同步进行，这样一方面保
护了酶的活性，整个过程缓和、可控，使茶多酚的转化率高；又不易反应过头。发酵结
束后只需对酯相进行去杂、浓縮、转溶处理，即可达到一步制取高纯度茶黄素产品的目
的； 5、采用弱碱或弱酸溶液进行洗杂，避免了使用卤代烃(如不氯仿、二氯甲烷)等 有毒溶剂带来的环保问题。
(四)
图1是本发明制备方法的工艺流程图。
(五)
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限 于此。 实施例1 (1)按提取茶多酚的工艺制备得到700kg富含80mg/ml茶多酚的乙酸乙酯溶液；
(2)将700kg富含茶多酚的乙酸乙酯溶液和800kg粉碎的茶鲜叶投入氧化发酵罐 内，依次加入20L乙酸乙酯和1.5L的柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲剂，在常温状态下，通入 空气搅拌氧化发酵30-40分钟，得茶黄素酯相溶液； (3)茶黄素酯相溶液先经过滤除去茶渣，再进行浓縮后用碳酸氢钠溶液洗杂，洗 杂后得到水相溶液和酯相溶液；茶渣烘干，另存备用。 (4)步骤(3)的水相溶液浓縮后喷雾干燥，得到低规格的茶黄素干粉； (5)步骤(3)的酯相溶液浓縮以回收乙酸乙酯，然后加入水使茶黄素转溶到水
中； (6)转溶后的茶黄素水溶液进行离心过滤，除去固态杂质，得到纯净的茶黄素溶 液； (7)将茶黄素溶液浓縮到固含量20-30%，然后喷雾干燥即得到高规格的茶黄素 干粉产品。 经检测计算，茶黄素干粉产品的纯度为55.6%，收率为54%(以茶多酚计)。
实施例2 (1)按提取茶多酚的工艺制备得到800kg富含80mg/ml茶多酚的乙酸乙酯溶液；
(2)将800kg富含茶多酚的乙酸乙酯溶液和800kg粉碎的茶鲜叶投入氧化发酵罐 内，依次加入24L乙酸乙酯和1.8L的柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲剂，在常温状态下，通入 空气搅拌氧化发酵30-40分钟，得茶黄素酯相溶液； (3)茶黄素酯相溶液先经过滤除去茶渣，再进行浓縮后用柠檬酸溶液洗杂，洗杂 后得到水相溶液和酯相溶液；茶渣烘干，另存备用。 (4)步骤(3)的水相溶液浓縮后喷雾干燥，得到低规格的茶黄素干粉；
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(5)步骤(3)的酯相溶液浓縮以回收乙酸乙酯，然后加入水使茶黄素转溶到水 中； (6)转溶后的茶黄素水溶液进行离心过滤，除去固态杂质，得到纯净的茶黄素溶 液； (7)将茶黄素溶液浓縮到固含量20-30%，然后喷雾干燥即得到高规格的茶黄素 干粉产品。 经检测计算，茶黄素干粉产品的纯度为56.3%，收率为56%(以茶多酚计)。
权利要求
一种茶黄素的产业化制备方法，其特征在于包括下述顺序步骤(1)由茶叶中制备得到富含茶多酚的乙酸乙酯溶液；(2)分别将粉碎茶鲜叶和富含茶多酚的乙酸乙酯溶液投入氧化发酵罐，依次加入乙酸乙酯和缓冲溶液，常温下通入空气进行搅拌氧化发酵30-50分钟，得到茶黄素酯相溶液，其中茶鲜叶、富含茶多酚的乙酸乙酯溶液、乙酸乙酯、缓冲溶液的用量比为800Kg∶600-900Kg∶15-25L∶1-2L；(3)茶黄素酯相溶液先经过滤除去茶渣，再进行浓缩后用弱酸液或弱碱液洗杂，洗杂后得到水相溶液和酯相溶液；(4)步骤(3)的水相溶液浓缩后喷雾干燥，得到低规格的茶黄素干粉；(5)步骤(3)的酯相溶液浓缩以回收乙酸乙酯，然后加入水使茶黄素转溶到水中；(6)转溶后的茶黄素水溶液进行离心过滤，除去固态杂质，得到纯净的茶黄素溶液；(7)将茶黄素溶液浓缩到固含量20-30％，然后喷雾干燥即得到纯度40％以上的茶黄素干粉。
2. 根据权利要求1的茶黄素的产业化制备方法，其特征在于步骤(2)所述的缓冲溶 液为柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲剂。
3. 根据权利要求1或2的茶黄素的产业化制备方法，其特征在于步骤(3)所述的弱酸液为柠檬酸溶液。
4. 根据权利要求1或2的茶黄素的产业化制备方法，其特征在于步骤(3)所述的弱 碱液为碳酸氢钠溶液或弱碱性Tris-HCL溶液。
全文摘要
本发明涉及一种茶黄素的产业化制备方法，包括下述顺序步骤(1)制备得到富含茶多酚的乙酸乙酯溶液；(2)分别将粉碎茶鲜叶和乙酸乙酯溶液投入氧化发酵罐，依次加入乙酸乙酯和缓冲溶液，常温下通入空气进行搅拌氧化发酵，得到茶黄素酯相溶液；(3)茶黄素酯相溶液先经过滤，再进行浓缩后洗杂；(4)水相溶液浓缩后喷雾干燥得到低规格的茶黄素干粉；(5)酯相溶液浓缩以回收乙酸乙酯，然后加入水使茶黄素转溶到水中；(6)转溶后的茶黄素水溶液离心过滤得到纯净的茶黄素溶液；(7)将茶黄素溶液浓缩，然后喷雾干燥即得到茶黄素干粉。本发明同时提高了茶黄素的收率和质量，节省了能源及工时，减少了废水排放。
文档编号C12P17/16GK101691591SQ200910153520
公开日2010年4月7日 申请日期2009年9月30日 优先权日2009年9月30日
发明者杨贤强, 王岳飞, 谢金虎, 金克云 申请人:浙江派诺生物技术有限公司