一種製備高純度茶多酚的方法
2023-12-05 18:56:46
專利名稱：一種製備高純度茶多酚的方法
技術領域：
本發明涉及一種茶多酚生產工藝。特別涉及使用一種具有良好的吸附性能和生理相容性，且在產品中不殘留，對人體無毒的交聯聚乙烯吡咯烷酮試劑，同時，該工藝製得的產品產率高，咖啡鹼含量低，易於工業化生產的高純度茶多酚的製備工藝方法。
背景技術：
茶葉作為中華民族的傳統保健飲品已有四五千年的歷史。開發茶葉的新用途，開展茶葉的綜合利用，特別是利用未經加工的新鮮茶葉，可以是老葉或嫩葉生產高附加值的精細化學品，是一項具有重要意義的研究課題。
茶多酚(TP)是茶葉中多酚類物質的總稱。為白色結晶粉末，易溶於水，可溶於乙醇、甲醇、丙酮、乙酸乙酯，不溶於氯仿。茶葉中茶多酚的含量較高，佔其質量的15％～30％。茶多酚是純天然、多功能、高效能的優良抗氧化劑和自由基淨化劑，具有降脂、減肥、抗衰老、抗病毒、抗菌、抗輻射、抗疲勞等多種醫療保健功能，可治療心腦血管疾病、抑制動脈粥樣硬化、抗腫瘤、提高身體免疫功能、延緩人體衰老、增強毛細血管韌性和滲透性、增強血管的抵抗能力、清除口腔異味，還具有止瀉、利尿、促進維生素C吸收、防治壞血病等作用。廣泛應用於各類食品的抗氧保鮮、醫藥、保鍵品、化妝品以及日用品等領域。
目前，對茶多酚粗品的純化工藝已有了相當的研究，純化方法較多，如溶劑萃取法、離子沉澱法、超臨界萃取法及柱色譜分離法等等。
國內外已有的文獻報導及申請的專利，目前雖已開發多種方法純化茶多酚，但都存在各種缺點。溶劑萃取法由於提取液中不但含有茶多酚，而且還含有茶色素、咖啡鹼等雜質，要得到精品尚需反覆除雜精製，需要用到大量的有機溶劑，這就造成溶劑回收困難，有些溶劑對人體產生傷害等問題；離子沉澱法純化是通過調節pH使茶多酚生成沉澱和轉溶得以實現的。茶多酚在與金屬離子作用得結晶性沉澱物時，由於這些沉澱的選擇性較高，產品的純度相對較好，但在其後的稀酸轉溶過程中茶多酚損失較大，而且沉澱劑有的是有一定毒性的金屬離子，有的偏鹼性易造成茶多酚的氧化，在過程中產生大量的廢酸鹼性溶液，環保壓力大；超臨界流體萃取工藝可在較低溫度下操作，避免茶多酚高溫氧化，產品質量較好，但設備要求高，一次性投資大。
本發明具有工藝流程簡單，生產周期短，溶劑用量少，特別是使用一種具有良好吸附性能和生理相容性，且在產品中不殘留，對人體無毒的交聯聚乙烯吡咯烷酮試劑。同時，該工藝製得的產品產率高，咖啡鹼含量低，易於工業化生產等優點。
交聯聚乙烯吡咯烷酮(PVPP)吸附茶多酚的機理如下PVPP是由N-乙烯吡咯烷酮交聯聚合而成的不溶性高聚物。分子中含有可形成氫鍵的氧原子，茶多酚分子中含有活性氫(酚羥基氫)，可以與PVPP形成氫鍵，由於PVPP不溶於水，茶多酚分子就通過氫鍵被吸附到PVPP上。另一方面，PVPP與茶多酚分子形成氫鍵是一個可逆過程，茶多酚分子以氫鍵被PVPP吸附的同時，從PVPP上解吸，構成一種動態平衡，從而應用洗脫劑可洗脫下來，進而達到分離純化的目的。
發明內容
本發明目的在於提供一種工藝流程簡單、生產周期短、成本低、純度高、得率高並且安全無毒的製備高純度茶多酚工藝方法。
為了達到上述目的，本發明採用的技術方案是將含茶多酚的粗品溶液，用交聯聚乙烯吡咯烷酮(PVPP)吸附，吸附後的PVPP用去離子水洗至無雜質，再用低濃度有機溶劑洗至無雜質後，用洗脫劑洗脫，將洗脫液回收溶劑得濃縮液，濃縮液經萃取劑進行液液萃取得萃取液，萃取液減壓濃縮至幹，得純度高於98％的茶多酚產品，其中表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)含量高於60％。
所述的交聯聚乙烯吡咯烷酮經去離子水浸泡，充分溶脹後使用。
所述的吸附方法可採用靜態吸附、動態吸附、混懸吸附、柱層析吸附、膨脹床吸附、擴張床吸附、移動床吸附等任何吸附方法。
所述的除雜劑是5～50％乙醇溶液或5～30％丙酮溶液或5～100％甲醇溶液或含有任意甲醇、乙醇、丙酮比例的混合溶液，除雜溫度5～60℃，優選常溫。
所述的洗脫劑是50～100％乙醇溶液或30～100％丙酮溶液或10～100％甲醇溶液或含有任意甲醇、乙醇、丙酮比例的混合溶液，洗脫溫度5～60℃，優選常溫。
所述的萃取劑是含有乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯的酯類溶劑。
本發明的優點1、本發明使用的交聯聚乙烯吡咯烷酮試劑，是一種具有良好的吸附性能和生理相容性，且在產品中不殘留，對人體無毒的試劑。
2、本發明工藝流程簡單，生產周期短，得率高，產品純度高。
3、具有溶劑用量少，各種試劑均可回收利用，成本低。
具體實施方案下面對本發明的實施方案作進一步的描述將含茶多酚的粗品溶液過濾或離心除去不溶性物質得濾液，將交聯聚乙烯吡咯烷酮經去離子水浸泡，充分溶脹後過濾取出凝膠狀的交聯聚乙烯吡咯烷酮，與上述清液混合進行吸附，吸附茶多酚的交聯聚乙烯吡咯烷酮用3～15倍體積的去離子水水洗至水洗液近無色，以除去咖啡鹼等雜質，用低濃度有機溶劑洗滌後，再用50～100％乙醇溶液或30～100％丙酮溶液或甲醇溶液等洗脫劑洗脫，洗脫溫度5～60℃，當洗脫液中檢測無茶多酚或僅含較少量的茶多酚時，停止洗脫，合併洗脫液，減壓濃縮，濃縮溫度為20～90℃，得濃縮液，濃縮液加入約2倍體積去離子水後用乙酸乙酯等萃取劑液液萃取，萃取1～5次，萃取液減壓濃縮至幹，得純度高於98％的茶多酚精品，其中表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)含量高於60％。
下面，本發明將用實施例進行進一步的說明，但是它並不限於這些實施例的任一個或類似實例。
實施例1取茶多酚粗品5kg，加入250L去離子水攪拌溶解，過濾後得濾液，取交聯聚乙烯吡咯烷酮(PVPP)7.5kg，加入適量去離子水浸泡24小時，將上述濾液與交聯聚乙烯吡咯烷酮混合，常溫下緩慢攪拌2小時，離心分離後，分次加入450L去離子水洗滌，離心，再分次加入20％乙醇溶液1350L洗滌，離心，然後用乙醇∶丙酮∶水(2∶5∶3)丙酮溶液1200L分次洗脫，得洗脫液，減壓回收溶劑，得濃縮液約300L，加去離子水600L，再加入900L乙酸甲酯分2次萃取，合併萃取液，減壓濃縮至幹，得純度為98.2％的茶多酚精品，其中表沒食子兒茶素沒食子酸酯EGCG的純度為61.07％，咖啡因含量0.32％。
實施例2取茶葉提取液2500L過濾後得濾液，取交聯聚乙烯吡咯烷酮(PVPP)15kg，加入適量去離子水浸泡15小時，凝膠狀的交聯聚乙烯吡咯烷酮裝入恆溫層析柱內，柱溫35℃，柱塞泵進液，將上述濾液經交聯聚乙烯吡咯烷酮柱層析充分吸附，加入1000L去離子水洗滌後，再加入20％乙醇溶液2950L洗滌，然後用80％丙酮溶液2250L洗脫，洗脫液減壓蒸餾回收丙酮，得濃縮液約350L，加水過濾後，再加入850L乙酸乙酯萃取，萃取液減壓濃縮至幹，得純度為99.6％的茶多酚精品，其中表沒食子兒茶素沒食子酸酯EGCG的純度為67.37％，咖啡因含量0.17％。
實施例3取茶多酚粗品20kg，加入1200L去離子水攪拌溶解，過濾後得濾液，取交聯聚乙烯吡咯烷酮(PVPP)30kg，加入適量去離子水浸泡18小時，過濾取出凝膠狀的交聯聚乙烯吡咯烷酮裝入膨脹床內，將上述濾液於膨脹床內與交聯聚乙烯吡咯烷酮進行動態吸附2小時，然後加入2000L去離子水洗滌，再加入20％丙酮溶液6000L洗滌，經85％丙酮溶液4200L洗脫，洗脫液減壓回收丙酮，得濃縮液約400L，過濾後，加入800L的乙酸乙酯∶甲酸乙酯(1∶1)萃取，萃取液減壓回收溶劑至幹，得純度為98.9％的茶多酚精品，其中表沒食子兒茶素沒食子酸酯EGCG的純度為64.03％，咖啡因含量0.23％。
權利要求
1.一種製備高純度茶多酚的工藝方法，其特徵在於茶多酚粗品溶液過濾，得濾液，濾液經交聯聚乙烯吡咯烷酮吸附，吸附後經去離子水水洗至無雜質洗出，用除雜劑洗至無雜質，洗脫劑洗脫，將洗脫液濃縮，得濃縮液，將濃縮液與萃取劑進行液液萃取，得萃取液，萃取液減壓濃縮至幹，得純度高於98％的茶多酚產品，其中表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)含量高於60％。
2.按照權利要求1所述的工藝方法，其中所述的茶多酚粗品溶液是茶葉提取的茶湯或茶多酚粗品用去離子水溶解的溶液。
3.按照權利要求1所述的工藝方法，其中所述的交聯聚乙烯吡咯烷酮是經去離子水浸泡充分溶脹後使用。
4.按照權利要求1所述的工藝方法，其中所述的吸附方法可採用靜態吸附、動態吸附、混懸吸附、柱層析吸附、膨脹床吸附、擴張床吸附、移動床吸附等任何吸附方法。
5.按照權利要求1所述的工藝方法，其中所述的除雜劑是5～50％乙醇溶液或5～30％丙酮溶液或5～100％甲醇溶液或含有任意甲醇、乙醇、丙酮比例的混合溶液，除雜溫度5～60℃。
6.按照權利要求1所述的工藝方法，其中所述的洗脫劑是50～100％乙醇溶液或30～100％丙酮溶液或10～100％甲醇溶液或含有任意甲醇、乙醇、丙酮比例的混合溶液，洗脫溫度5～60℃。
7.按照權利要求1所述的工藝方法，其中所述的萃取劑是含有乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯的酯類溶劑。
全文摘要
本發明提供一種製備高純度茶多酚的方法，將茶多酚粗品去離子水溶解，過濾得濾液，濾液經交聯聚乙烯吡咯烷酮(PVPP)吸附，吸附後的PVPP去離子水洗除雜質，再用低濃度有機溶劑洗滌除雜質後，用洗脫液洗脫，洗脫液減壓回收得濃縮液，濃縮液加入約2倍量去離子水後用萃取劑液液萃取，得萃取液，萃取液減壓濃縮至幹，得純度高於98％的茶多酚產品，其中表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)含量高於60％。本發明使用一種具有良好的絡合吸附性能和生理相容性的、在最終產品中無殘留的、對人體無毒的交聯聚乙烯吡咯烷酮作為吸附劑，具有工藝流程簡單，溶劑用量少，產品產率高，咖啡鹼含量低，易於工業化生產。
文檔編號C07D311/62GK1709887SQ20051001017
公開日2005年12月21日 申請日期2005年7月13日 優先權日2005年7月13日
發明者祖元剛, 楊磊, 高彥華, 祖柏實, 劉曉娜 申請人:東北林業大學, 祖元剛