從茶樹花中提取茶多酚的加工工藝的製作方法
2023-07-22 12:39:26
專利名稱：從茶樹花中提取茶多酚的加工工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及茶樹花、茶葉多酚分離純化的製備工藝，它屬於天然有機化學領域和農 產品的深度加工領域技術，尤其涉及超聲波一超濾一大孔吸附樹脂聯用分離純化目標組 分的製備工藝。
背景技術：
茶樹花含有與茶鮮葉相似的諸如茶多酚、蛋白質、多糖等多種天然組分，其中以兒 茶素為主體的茶多酚具有清除人體自由基和提高免疫力，抗氧化、抗衰老、抗輻射、降 血脂、減肥等功效，已廣泛地應用於醫藥、保健品、化妝品和食品行業，是安全天然的 活性物質，應用前景非常廣闊，但其自然資源有限，目前多為從茶葉中提取。茶樹花是 茶樹的生殖器官，從開花到結果，需要17個月，消耗了茶樹的營養，影響茶葉產量、質 量，茶農為提高茶葉產量、質量，常常將其修剪入土，大量的茶樹花被廢棄。利用廢棄 的茶樹花資源，從中提取天然抗氧化劑比茶葉更為經濟，這大大降低了茶多酚的提取成 本，開闢了資源缺乏的天然多酚獲取新途徑。同時提高茶農種植茶葉經濟效益，富工富 農，具有極大的綜合社會效益。
從茶葉中提取茶多酚目前採用的主要是溶劑提取法(包括水和含水有機溶劑)，重金屬 鹽沉澱法和樹脂吸附濃集法。溶劑提取法要用氯仿萃取濾液脫除色素和咖啡因；沉澱法 則採用重金屬離子沉澱濾液中茶多酚，使其與色素和咖啡因分離，這兩種方法可能導致 茶多酚產品中的有機溶劑或重金屬殘留，而且製備的茶多酚純度不高。由粗茶多酚分離 提取兒茶素的方法有超臨界C02萃取法，該法產品純度較高，但工藝複雜，分離組份單 一，操作不便，成本高；液相製備色譜和逆流色譜法，製備的茶多酚單體分離物純度高， 回收效果較好，但投資成本高，而且生產能力是"克量級"，很難擴大規模。
發明內容
本發明的目的在於提供一種以茶樹花為原料，採用超聲波一超濾一大孔吸附樹脂聯 用的技術，從茶樹花中提取茶多酚的加工工藝。 本發明的技術方案包括以下步驟
1) 、鮮茶樹花乾燥，製得幹茶樹花，並粉碎；
2) 、在容器中將花末與濃度為60%的乙醇按照1: 20 25的重量比混合，靜置4~9 小時，然後置入超聲波浸提釜中，加熱至50 6(TC，保溫20 30min，取出過濾，得提 取液；
3) 、將提取液置入真空濃縮裝置，回收乙醇，當容器內提取液體積減少至1/5-1/3時， 停止取出，往容器中加入水至原體積；進行微濾，微濾後進行超濾，選用MWCO在5 萬 10萬超濾膜，在常溫下，超濾壓力為0.10 0.30MPa，當超濾進行至料液剩10 20 %時，加水透析至少一次，製得茶多酚超濾處理濾液；
4) 、採用中等極性吸附樹脂，將其溼法裝入樹脂柱，水洗滌平衡後，將上步驟的茶 樹花多酚超濾處理濾液加入樹脂柱進行吸附，檢測漏出液多酚濃度達到初始上柱濃度的 10 20%時停止上柱；用樹脂柱體積2~3倍的蒸餾水或pH值為2.0 3.0的5 10%乙醇 水溶液快速淋洗，洗去寡糖、色素、咖啡鹼等雜質；茶樹花多酚採用樹脂柱體積3倍的 30 70%乙醇液梯度洗脫樹脂層，收集洗脫液，得多酚提取液；
5) 、將多酚提取液置入真空濃縮裝置，回收乙醇，得浸膏，將浸膏乾燥，製得茶樹 花多酚精粉。
現場釆收的鮮茶樹花進行真空低溫乾燥60 8(TC或床式乾燥；床式乾燥採用梯度溫 度烘乾，烘乾溫度為70 12(TC，使幹茶樹花含水量在8%以下；再將幹茶樹花用粉碎機 粉碎，粉碎至30~60目。
當超濾進行至料液剩15 20%時，加水透析2 5次，每次加水量為原乾花質量4 6倍。
中等極性吸附樹脂為YZ-806、 HZ-816、 NKA-9、 B4、 Amberlite XAD-7、 HP-20。 對多酚提取液進行真空濃縮回收乙醇，提取液體積減少為原體積的1/3以下時，取
出，濃縮的提取液真空千燥、噴霧乾燥或真空冷凍乾燥製得高純度茶樹花多酚精粉。 洗脫茶多酚的樹脂，分別用樹脂柱體積2倍的2 5%濃度的鹼和酸、95%乙醇洗漆，
恢復樹脂吸附能力。
本發明中，超聲波輔助溶劑浸提，可在低溫短時間內有效浸提茶多酚，最大限度保 證茶多酚有效成分不被破壞，其浸出率高於常規溶劑浸提。常規溶劑浸提時間長，溫度 高，多酚易破壞，效率低，運行成本大。
超濾膜分離過程不發生相變，分離物料加熱或冷卻的能耗很低；通常可在常溫下進 行，特別適合熱敏性物質的分離、分級，有利於保持產品的生物活性、物理化學穩定性 高，有效成分的損失大大減少；分離過程的規模和處理能力可在很大範圍內變化，且方 便調整，而設備單價、運行費用低。
中等極性的大孔吸附樹脂是新型的非離子型分子吸附介質，已顯示出它獨特的分離 作用。該方法是利用吸附樹脂的分子篩和吸附性質，使兒茶素在吸附樹脂上吸附解吸與 其它物質分離，而達到分離純化目的。採用梯度洗脫可得到高純度不同組成的多酚產品。 吸附樹脂法操作簡便，樹脂也可再生反覆使用，穩定性高，成本低，易走向工業化。但
單獨使用大孔吸附樹脂技術存在產品的純度不夠高，樹脂容易被雜質汙染的缺陷。
本發明與現有茶葉製備茶多酚方法相比具有如下優點，針對茶樹花多酚含量豐富，
色素雜質少、穩定性好的特點，進行綜合開發利用，變廢為寶，代替茶葉提取天然茶多 酚，為醫藥、食品、化妝品等行業提供高品質的原料、添加劑。本工藝流程通過超聲波 輔助溶劑浸提，可在低溫短時高效率浸提茶多酚，最大限度保證茶多酚有效成分不被破 壞。超濾去除提取液中的蛋白質、多糖等大分子物質，由於去除了部分雜質，大孔吸附 樹脂容易被雜質汙染的問題得到了很好的解決，分離純化效果更好。整個工藝除食用乙 醇外，不引入其他有機溶劑和化學物質，使產品為純天然提煉品，安全可靠，使得整個
生產過程無任何環境汙染，是其他分離方法無法相比的，使本項目的開發利用更具合理 性。本發明提高了茶樹花資源利用率，適應規模化生產，降低能耗和生產成本，增強生 產的競爭力。
具體實施例方式
實施例1
現場採收的鮮茶樹花通過低溫真空乾燥製得幹茶樹花，降低多酚在保藏過程中的氧 化損失。茶樹花粉碎機粉碎至50目左右，3kg粉碎茶樹花與60L60X乙醇混合，冷浸8 h後，裝入控溫的超聲波提取設備中，加熱至55t:，超聲波提取20min，過濾；第二次 提取加入30L60X乙醇，加熱至55。C，超聲波提取5min，過濾。合併兩次濾液。濾液真 空濃縮回收乙醇，降低提取液乙醇體積分數，加水補足至100 L。微濾澄清茶樹花浸提液， 去除料液內含大量的茶樹花細微顆粒、懸浮雜質，減輕對後繼超濾膜的汙染，得澄清的 茶樹花提取液100L，含茶樹花多酚221.2120 g。
將100L提取液泵入超濾設備中進行超濾，脫除蛋白質、茶多糖、果膠等等雜質，收 集超濾液。選用PS材質中空纖維超濾膜組件，MWC0為5萬。超濾工藝條件為操作 溫度30'C、超濾壓力0.10MPa。當超濾進行至料液剩15 L時，加15L水透析兩次，收 集超濾液約115L，含茶樹花多酚180.3525 g，多酚提取率為81.53%。
將篩選的中極性大孔吸附樹脂YZ-806溼法裝入樹脂柱，水洗滌平衡後，以最佳吸附 條件上柱液濃度lmg/ml，上柱液pH3.0，上柱流速4 BV/h (BV為樹脂柱體積)將茶 樹花多酚超濾液泵入樹脂柱進行吸附，檢測漏出液多酚濃度達到初始濃度的15%時停止 上柱；用3 BV蒸餾水快速淋洗，洗去寡糖、色素等雜質；茶樹花多酚採用3 BV的30~70 'C乙醇液以梯度洗脫樹脂層，收集洗脫液。洗脫液含茶樹花多酚152.9930 g,多酚吸附率 為86.39%，解吸率98.20%。
洗脫液進行真空旋轉蒸發回收乙醇，真空冷凍乾燥得到茶樹花多酚產品181.4433 g。
整個工藝茶樹花多酚提取率約為67.8%，得率約為5.1%。茶樹花多酚純度84.32%， 總兒茶素含量65.02% ，其中EGCG含量28.87% 。
實施例2
現場採收的鮮茶樹花通過低溫真空乾燥製得幹茶樹花，降低多酚在保藏過程中的氧 化損失。茶樹花粉碎機粉碎至50目左右，3kg粉碎茶樹花與70L60X乙醇混合，冷浸4 h後，裝入控溫的超聲波提取設備中，加熱至6(TC，超聲波提取30min，過濾；第二次 提取加入30L60X乙醇，加熱至6(TC，超聲波提取5min，過濾。合併兩次濾液。濾液真 空濃縮回收乙醇，降低提取液乙醇體積分數，加水補足至100 L。微濾澄清茶樹花浸提液， 去除料液內含大量的茶樹花細微顆粒、懸浮雜質，減輕對後繼超濾膜的汙染，得澄清的 茶樹花提取液100 L，含茶樹花多酚225.0214 g。
將100L提取液泵入超濾設備中進行超濾，脫除蛋白質、茶多糖、果膠等等雜質，收 集超濾液。選用聚醚酮材質平板超濾膜組件，MWC0為7萬。超濾工藝條件為操作溫 度3(TC、超濾壓力0.10MPa。當超濾進行至料液剩10L時，加10L水透析兩次，收集
超濾液約110L，含茶樹花多鼢200.7190g，多酚提取率為89.23%。
將篩選的中極性大孔吸附樹脂HZ-816溼法裝入樹脂柱，水洗滌平衡後，以最佳吸附 條件上柱液濃度lmg/ml，上柱液pH2.5，上柱流速4 BV/h (BV為樹脂柱體積)將茶 樹花多酚超濾液泵入樹脂柱進行吸附，檢測漏出液多酚濃度達到初始濃度20%時停止上 柱；用3BV蒸餾水快速淋洗，洗去寡糖、色素等雜質；茶樹花多酚採用3 BV的30-70 。C乙醇液以梯度洗脫樹脂層，收集洗脫液。洗脫液含茶樹花多酚159.8490g，多酚吸附率 為80.24 % ，解吸率99.25 % 。
洗脫液進行真空旋轉蒸發回收乙醇，真空冷凍乾燥得到茶樹花多酚產品193.0310g。 整個工藝茶樹花多酚提取率約為71.0%,得率約為5.3%。茶樹花多酚純度82.81%， 總兒茶素含量63.47%，其中EGCG含量28.20%。 實施例3
現場採收的鮮茶樹花通過低溫真空乾燥製得幹茶樹花，降低多酚在保藏過程中的氧 化損失。茶樹花粉碎機粉碎至50目左右，3kg粉碎茶樹花與75L60X乙醇混合，冷浸9 h 後，裝入控溫的超聲波提取設備中，加熱至5(TC，超聲波提取25min，過濾；第二次提 取加入30L60X乙醇，加熱至5(TC，超聲波提取5min，過濾。合併兩次濾液。濾液真空 濃縮回收乙醇，降低提取液乙醇體積分數，加水補足至100L。微濾澄清茶樹花浸提液， 去除料液內含大量的茶樹花細微顆粒、懸浮雜質，減輕對後繼超濾膜的汙染，得澄清的 茶樹花提取液100L，含茶樹花多酚222.8010g。
將100L提取液泵入超濾設備中進行超濾，脫除蛋白質、茶多糖、果膠等等雜質，收 集超濾液。選用PVDF材質中空纖維超濾膜組件，MWCO為10萬。超濾工藝條件為 操作溫度30。C、超濾壓力0.08MPa。當超濾進行至料液剩20 L時，加20L水透析兩次， 收集超濾液約120L，含茶樹花多酚205.1997 g，多酚提取率為92.15% 。
將篩選的中極性大孔吸附樹脂HP-20溼法裝入樹脂柱，水洗滌平衡後，以最佳吸附 條件上柱液濃度lmg/ml，上柱液pH2.0,上柱流速4BV/h (BV為樹脂柱體積)將茶 樹花多酚超濾液泵入樹脂柱進行吸附，檢測漏出液多酚濃度達到初始濃度的10%時停止 上柱；用3 BV蒸餾水快速淋洗，洗去寡糖、色素等雜質；茶樹花多酚採用4BV的30-70 X:乙醇液以梯度洗脫樹脂層，收集洗脫液。洗脫液含茶樹花多酚194.8140g，多酚吸附率 為92.06%，解吸率94.98%。
洗脫液進行真空旋轉蒸發回收乙醇，真空冷凍乾燥得到茶樹花多酚產品228.1729g。
整個工藝茶樹花多酚提取率約為79.7%，得率約為6.5%。茶樹花多酚純度85.38%, 總兒茶素含量65.98% ，其中EGCG含量28.92% 。
權利要求
1、一種從茶樹花中提取茶多酚的加工工藝，其特徵在於，它包括以下步驟1)、鮮茶樹花乾燥，製得幹茶樹花，並粉碎；2)、在容器中將花末與濃度為60％的乙醇按照1∶20～25的重量比混合，靜置4～9小時，然後置入超聲波浸提釜中，加熱至50～60℃，保溫20～30min，取出過濾，得提取液；3)、將提取液置入真空濃縮裝置，回收乙醇，當容器內提取液體積減少至1/5～1/3時，停止取出，往容器中加入水至原體積；進行微濾，微濾後進行超濾，選用MWCO在5萬～10萬超濾膜，在常溫下，超濾壓力為0.10～0.30MPa，當超濾進行至料液剩10～20％時，加水透析至少一次，製得茶多酚超濾處理濾液；4)、採用中等極性吸附樹脂，將其溼法裝入樹脂柱，水洗滌平衡後，將上步驟的茶樹花多酚超濾處理濾液加入樹脂柱進行吸附，檢測漏出液多酚濃度達到初始上柱濃度的10～20％時停止上柱；用樹脂柱體積2～3倍的蒸餾水或pH值為2.0～3.0的5～10％乙醇水溶液快速淋洗，洗去寡糖、色素、咖啡鹼等雜質；茶樹花多酚採用樹脂柱體積3倍的30～70％乙醇液梯度洗脫樹脂層，收集洗脫液，得多酚提取液；5)、將多酚提取液置入真空濃縮裝置，回收乙醇，得浸膏，將浸膏乾燥，製得茶樹花多酚精粉。
2、 如權利要求1所述的從茶樹花中提取茶多酚的加工工藝，其特徵在於， 現場採收的鮮茶樹花進行真空低溫乾燥60 8(TC或床式千燥；床式乾燥採用梯 度溫度烘千，烘乾溫度為70 12(TC，使幹茶樹花含水量在8%以下；再將幹茶 樹花用粉碎機粉碎，粉碎至30 60目。
3、 如權利要求1所述的一種從茶樹花中提取茶多酚的加工工藝，其特徵在 於，當超濾進行至料液剩15 20%時，加水透析2 5次，每次加水量為原乾花 質量4 6倍。
4、 如權利要求1所述的從茶樹花中提取茶多酚的加工工藝，其特徵在於， 中等極性吸附樹脂為YZ-806、 HZ-816、 NKA-9、 B4、 Amberlite XAD-7、 HP-20。
5、 如權利要求1所述的從茶樹花中提取茶多酚的加工工藝，其特徵在於， 對多酚提取液進行真空濃縮回收乙醇，提取液體積減少為原體積的1/3以下時， 取出，濃縮的提取液真空乾燥、噴霧乾燥或真空冷凍乾燥製得高純度茶樹花多酚 精粉。
6、 如權利要求1所述的從茶樹花中提取茶多酚的加工工藝，其特徵在於， 洗脫茶多酚的樹脂，分別用樹脂柱體積2倍的2 5%濃度的鹼和酸、95%乙醇 洗滌，恢復樹脂吸附熊力。
全文摘要
從茶樹花中提取茶多酚的加工工藝。涉及茶樹花、茶葉多酚分離純化的製備工藝。它包括以下步驟1)、制幹茶樹花粉；2)、超聲波浸提，制提取液；3)、提取濃縮，微濾，微濾後進行超濾，製得超濾處理濾液；4)、採用中等極性吸附樹脂，吸附，得多酚提取液；5)、將提取液制為浸膏，再將浸膏制為茶樹花多酚精粉。本發明與現有茶葉製備茶多酚方法相比具有如下優點，針對茶樹花多酚含量豐富，色素雜質少、穩定性好的特點，進行綜合開發利用，變廢為寶，代替茶葉提取天然茶多酚，為醫藥、食品、化妝品等行業提供高品質的原料、添加劑。本發明提高了茶樹花資源利用率，適應規模化生產，降低能耗和生產成本，增強生產的競爭力。
文檔編號C07C37/70GK101108842SQ20061008604
公開日2008年1月23日 申請日期2006年7月18日 優先權日2006年7月18日
發明者劉國豔, 董瑞建, 黃阿根 申請人:揚州大學