利用綠茶提取物製造油溶性抗氧化劑的方法
2023-09-20 05:03:10
專利名稱：利用綠茶提取物製造油溶性抗氧化劑的方法
技術領域：
本發明涉及含有綠茶生物活性的油溶性天然抗氧化劑的製造方法，特別涉及將綠茶提取物溶解於適當的溶劑中，然後，順次利用不同HLB值的乳化劑進行乳化而形成油溶性抗氧化劑的製造方法。
雖然，含有BHA(叔丁基對甲氧酚)，BHT(2，6-叔丁基對甲酚)，TBHQ(叔丁基對苯二酚)等的合成抗氧化劑，具有很好的抗氧化性，但是，因對其安全性的顧慮以及消費者對天然物質的偏愛，這種合成抗氧化劑，特別在國內市場上得不到廣泛應用。而以天然抗氧化劑使用的生肓粉或迷迭香提取液等，不僅在價格上比合成抗氧化劑昂貴以及抗氧化能力比合成抗氧化劑差，而且，根據原料的不同，其抗氧化能力的差異也相當大，同時，因其特有的很強的香味，在使用上受到限制。
綠茶的主要成分是兒茶素類，它們的分子結構中具有多個酚基，這是在食用油脂中發揮抗氧化作用的主要結構。綠茶主要含有表兒茶素、表兒茶素棓酸酯、表培兒茶素、表培兒茶素棓酸酯等多元酚成分(Antony，J.I.X.and Shankaranaryana，M.L.Polyphenols of Green Tea，IFINo.5,47,1997)，它們都具有很強的抗氧化能力。
有關製造綠茶提取物的專利，主要是關於提取高純度綠茶提取物，以及在選用不同的溶劑來提高多元酚含量的同時減少咖啡因含量的方法。
作為天然抗氧化劑而被廣泛使用的生肓粉，還存在如下問題，即，在植物性油中，其添加效果並不顯著，而且當添加到一定濃度以上時，反而起促進氧化的作用。
雖然綠茶提取物中含有所述非常好的抗氧化成分，但是，由於其是水溶性物質，所以，當將它添加到油脂中時，會呈渾濁而形成不均勻分布，因此很難期待其發揮穩定的抗氧化作用。
本發明是為了解決所述問題而提出的。
本發明的目的是提供一種具有油溶性的並且在價格上比生肓粉具有更強的竟爭力的綠茶提取物，並且提供一種以綠茶提取物為原料的具有很好的抗氧化能力的油溶性天然抗氧化劑的製造方法。
為了實現所述目的，根據本發明的製造方法包括(1)將含有80wt％以上多元酚的綠茶提取物粉末溶解到水、乙醇、丙基乙二醇或甘油中的階段；和(2)向綠茶提取物溶液中順次添加HLB值分別為3.5～4.0，3.0～3.5以及2以下的乳化劑，並進行乳化的階段。
對本發明的具體說明如下。第1階段(原料準備階段)從綠茶中提取有效成分，可以利用水或乙醇等溶劑，以通常的方法進行。比如，添加與綠茶的體積比為3～5倍的溶劑，在常溫～50℃的條件下，經2～4個小時攪拌提取，最終獲得提取液。對提取液進行過濾，並經離心分離，完全清除殘渣，然後，在減壓濃縮器中濃縮到水分含量為15～30％，最後，利用真空乾燥器或噴霧乾燥器進行乾燥而製成粉末。表示綠茶提取物純度的多元酚的含量，較佳地是佔提取粉末的80wt％以上。如果多元酚的含量在80wt％以下，那麼，因多元酚以外的其它成分的作用，使得乳化過程變得非常複雜，結果不僅使乳化液的穩定性下降，而且最終會使添加到乳化液中的多元酚濃度下降，而不能獲得最佳抗氧化效果。第2階段(溶解階段)通過上述製造方法獲得的粉末狀的綠茶提取物是水溶性物質，為了將它添加到油脂中作為油溶性抗氧化劑使用，必須經乳化過程而改變其相，在進入乳化階段前，應將粉末狀的綠茶提取物溶解於適當的溶劑中。
所使用的溶劑可以是水、乙醇、丙基乙二醇或甘油，最佳地是使用乙醇、丙基乙二醇或甘油。雖然綠茶提取物的濃度是隨著最終乳化物質的特性而不同，但是一般其濃度為5～50％(w/w)。當濃度高於50％時，因溶液粘度急劇上升，所以不易使其溶解；而當濃度低於5％時，則不發揮抗氧化作用。由於粉末狀的綠茶提取物的比重小，所以應緩慢地進行溶解，這時，溶解溫度為50～60℃比較合適。第3階段(乳化階段)乳化時，如果混合使用兩種以上的乳化劑，那麼，乳化劑的脂肪酸基在界面上因分子間的引力作用而聚集，所以，不可能制出穩定的乳化液。本發明的特點在於，為了製造出穩定的綠茶提取物乳化組成物，順次添加HLB值分別為3.5～4.0，3.0～3.5，2以下的乳化劑，使其分階段進行乳化。
1)1次乳化向完全溶解的液體狀綠茶提取物中添加HLB值為3.5～4.0的乳化劑，比如，油酸及硬酯酸等的甘油單脂肪酸酯，並進行攪拌。為了使水溶性成分乳化，需要經多階段使水溶性成分乳化，但因首先使用HLB值小的乳化劑，會使乳化液的穩定性下降，所以，較佳地是先使用HLB值高的乳化劑，後使用HLB值低的乳化劑。
乳化劑的添加量，較佳地是，以綠茶提取物溶液100分重量為基準的70～150分重量。如果乳化劑的量比溶有綠茶提取物的丙基乙二醇或甘油少，那麼，就達不到規定的乳化效果。如果太高，那麼對乳化是沒有什麼問題的，但是，因綠茶提取物被稀釋，所以其抗氧化性將下降。攪拌乳化時，較佳地是，溫度不超過75℃，並進行20分鐘以上攪拌。
2)2次乳化在2次乳化中，較佳地是使用比1次乳化時使用的HLB值小的乳化劑。最佳地是使用HLB值為3.0～3.5的油化劑，比如，甘油單脂肪酸酯，以及使用HLB值為所述範圍內的蔗糖脂肪酸酯等。
因2次乳化劑是固體乳化劑，所以在添加過量時，有可能會慢慢析出結晶。所以，2次乳化劑的添加量，較佳地是，以綠茶提取物溶液100分重量為基準的1～5分重量，並且，以與1次乳化過程相同的方法進行乳化。
3)3次乳化向完成2次乳化的乳化液中，添加HLB值為2以下的3次乳化劑，並在慢慢添加的同時進行高速攪拌而完成乳化過程。3次乳化的條件可以與1次及2次乳化時的條件相同。
3次乳化劑可以是多聚蓖酸聚甘油酯，以及使HLB值在所述範圍內的蔗糖脂肪酸酯等，並且，較佳地是使用，以綠茶提取物溶液100分重量為基準的70～200分重量。因多聚蓖酸聚甘油酯是親油性非常強的液體，所以，在使用類似本發明的W/O乳化中是非常合適的。
本發明是根據乳化階段的進行，通過逐漸使用HLB值小的乳化劑，而最終獲得在油脂中均勻混合的穩定的W/O形態的乳狀液。在獲得的乳狀液中，有效地含有最初綠茶提取物所具有的抗氧化成分，所以，可以作為油脂、精油等油性原料的抗氧化劑而被有效地使用。
下面對本發明的最佳實施例做詳細說明。該實施例只是為了對本發明做說明，本發明並不局限在所例舉的實施例中。實施例1綠茶提取物的製造階段將粉碎的綠茶[(株)太平洋，雪綠茶(萬壽)]100g溶解於95v/v％的400ml乙醇中，在50±5℃中經4個小時攪拌提取，然後過濾提取物，再經濃縮及真空乾燥後獲得綠茶提取物粉末9g(丙基乙二醇的含量為88.6％)。
用相同的方法，用水或水與95v/v％醇的混合液進行提取，並製造了綠茶提取物粉末。
(多元酚含量的測定試驗)將0.1g的綠茶提取物試料粉末溶解於蒸餾水中形成100ml的溶液，將1ml的該溶液加入到25ml體積的燒瓶，再加入4ml的蒸餾水和5ml的酒石酸鐵溶液(0.1g的FeSO4·7H2O和0.5g酒石酸鈉鉀溶解於蒸餾水而形成的100ml溶液)，然後加入磷酸鹽緩衝溶液(PH7.5)至體積為25ml，最後，利用分光光度計在540nm中進行光學密度測試，其方法如下次多元酚％＝(A×3.0×100/M×(1-W)×1000)×1003.0次多元酚的吸光係數(mg/25ml)A吸光率M試料重量(g)W試料的水分含量(％)其結果，如表1。
(抗氧化性試驗)綠茶提取物粉末的抗氧化性，是通過以大豆油為基質，使用OSI(氧化穩定性測量儀)測定的。
在大豆油中添加綠茶提取物粉末，製成了200ppm濃度的試料油脂。將5g的試料油脂放入到試管中，在維持100℃的條件下，以5.0±0.5psi的壓力注入空氣，將渾發性氧化生成物通入50ml的蒸餾水中，並根據是否添加有提取物進行誘導蒸餾水的導電能力，來算出其結果，然後，把該比率表示為抗氧化指數(AI)，列於下表。
表1根據提取物溶液的抗氧化性比較
從表1可知，將水、乙醇或它們的混合物(5∶5 v/v)做為溶劑使用時，所獲得的綠茶提取物的多元酚含量以及抗氧化指數沒有多大差異，所以，都可使用於本發明的油溶性抗氧化劑製造中。
(根據提取溫度和時間對固形粉含量的測定)如下表2所示，以乙醇做為提取物使用，以不同的提取溫度和提取時間進行了提取。
表2
在50℃以上溫度、4小時以上條件下提取，和在40℃溫度、2小時的條件下所提取的提取數率(提取物的固形粉含量比率)只相差0.3％，所以，可判斷出在50℃以下、4小時以下可充分提取。
溶解及乳化階段將前階段獲得的綠茶提取物粉末40g，加入到60g的丙基乙二醇中而形成溶液，在100g溶液中加入107g的甘油單油酸酯，用高速攪拌器(polytron PT 3000，Switzerland)以7,000-10,000rpm的速度在70℃溫度下，進行20分鐘攪拌，進行充分的乳化，然後，再向該混合乳化液中添加3g的甘油單硬脂酸酯，並在相同的條件下進行乳化。在完成乳化後，再添加115g的多聚蓖酸聚甘油酯，並以相同的條件進行了10分鐘的乳化。完成乳化的乳狀液中的綠茶提取物的含量是12.3wt％。
該乳化液對大豆油和棕櫚油的抗氧化性，以所述的方法進行了測定，其結果如下表3及表4。
表3不同濃度的綠茶提取物乳化液相對大豆油的抗氧化效果
表4不同濃度的綠茶提取物乳化液相對棕櫚油的抗氧化效果<
實施例2將從實施例1中獲得的30g綠茶提取物粉末，放入到60g的丙基乙二醇中而形成溶液，在90g溶液中加入115g甘油單油酸酯，用高速攪拌器以7,000-9,000rpm的速度在65℃溫度下，進行20分鐘攪拌，進行充分的乳化，然後，再向該混合乳化液中添加2g的甘油單硬脂酸酯，並在相同的條件下進行20分鐘的乳化。在完成乳化後，再添加150g的多聚蓖酸聚甘油酯，並以相同的條件進行了20分鐘的乳化。完成乳化的乳狀液中的綠茶提取物含量是8.4wt％。
對該乳化液的抗氧化性測定結果如下表5。
表5不同濃度的綠茶提取物乳化液相對大豆油的抗氧化效果<
實施例3將從實施例1中獲得的30g綠茶提取物粉末，在加熱到55℃的情況下，添加到85g的乙醇(95％)中，而形成溶液，在該115g溶液中加入90g甘油單硬脂酸酯，用攪拌器以7,000-10,000rpm的速度在65℃溫度下，進行20分鐘攪拌，進行充分的乳化，然後，再向該溶液中添加5g的蔗糖脂肪酸酯(HLB＝3)，並在相同的條件下進行10分鐘的攪拌，之後，再添加90g的多聚蓖酸聚甘油酯，並進行了20分鐘的攪拌。完成乳化的乳狀液中的綠茶提取物含量是10.0wt％。
對該乳化液的抗氧化性測定結果如下表6及表7。
表6不同濃度的綠茶提取物乳化液相對大豆油的抗氧化效果
表7不同濃度的綠茶提取物乳化液相對棕櫚油的抗氧化效果
從上述結果可以看出，根據本發明，可製造出在價格上比生育粉具有更強的競爭力的，並具有很強的抗氧化能力的以綠茶提取物為原料的油溶性天然抗氧化劑。
權利要求
1.一種油溶性抗氧化劑的製造方法，其包括如下階段(1)將含有80wt％以上多元酚的綠茶提取物粉末溶解到水、乙醇、丙基乙二醇或甘油中的階段；和(2)向綠茶提取物溶液中順次添加HLB值分別為3.5～4.0，3.0～3.5，2以下的乳化劑，並進行乳化的階段。
2.根據權利要求1所述的油溶性抗氧化劑的製造方法，其特徵是，在所述(1)階段中，使所述綠茶提取物的濃度為5～50％(w/w)。
3.根據權利要求1所述的油溶性抗氧化劑的製造方法，其特徵是，在所述(2)階段中，所使用的HLB值為3.5～4.0的乳化劑是甘油單油酸酯。
4.根據權利要求1或3項的油溶性抗氧化劑的製造方法，其特徵是，當將所述(1)階段中獲得的綠茶提取物溶液以100分重量為基準時，在所述(2)階段中所使用的HLB值為3.5～4.0的乳化劑的量是70～150分重量。
5.根據權利要求1所述的油溶性抗氧化劑的製造方法，其特徵是，在所述(2)階段中所使用的HLB值為3.0～3.5的乳化劑是甘油單硬脂酸酯。
6.根據權利要求1或5項的油溶性抗氧化劑的製造方法，其特徵是，當將所述(1)階段中獲得的綠茶提取物溶液以100分重量為基準時，在所述(2)階段中所使用的HLB值為3.0～3.5的乳化劑的量是1～5分重量。
7.根據權利要求1所述的油溶性抗氧化劑的製造方法，其特徵是，在所述(2)階段中所使用的HLB值為2以下的乳化劑是多聚蓖酸聚甘油酯。
8.根據權利要求1或7項的油溶性抗氧化劑的製造方法，其特徵是，當將所述(1)階段中獲得的綠茶提取物溶液以100分重量為基準時，在所述(2)階段中所使用的HLB值為2以下的乳化劑的量是70～200分重量。
9.一種油脂，它包含通過所述第1項至第8項的方法製造的乳溶性抗氧化劑。
全文摘要
本發明涉及油溶性抗氧化劑的製造方法,其包括:(1)將含有80wt%以上多元酚的綠茶提取物粉末溶解到水、乙醇、丙基乙二醇或甘油中的階段;和,(2)向綠茶提取物溶液中順次添加HLB值分別為3.5～4.0,3.0～3.5,以及2以下的乳化劑,並進行乳化的階段。通過本發明,能夠獲得以綠茶提取物為原料,在價格上比生育粉具有更強的競爭力的,並具有很好的抗氧化性的油溶性天然抗氧化劑。
文檔編號B01F17/36GK1258711SQ9910954
公開日2000年7月5日 申請日期1999年7月7日 優先權日1998年12月29日
發明者金在勳, 姜於錫, 金晶漢, 樸烲鎮 申請人:株式會社農心