以茶多酚為原料複合生物酶法製備茶褐素的製作方法

2023-04-23 17:12:21

以茶多酚為原料複合生物酶法製備茶褐素的製作方法
【專利摘要】茶多酚原料用緩衝液配製成質量百分比濃度為0.5～50.0%的溶液，加入過氧化物酶，使其濃度為0.01～2.0%；調節溶液體系的溫度為25-55℃，保溫處理0.2-8.0小時，再在此溶液中加入多酚氧化酶，其質量百分比濃度為0.008～1.50%，然後置入食品超高壓設備的處理容器，設定處理壓力為2-500MPa，處理時間為5-180min，處理溫度為20-60℃，進行高壓處理。處理後的溶液經截留分子量為7000-200000道爾頓的超濾膜過濾，得超濾濾液，超濾濾液經過納濾膜或反滲透膜或旋轉蒸發濃縮，得濃縮液。濃縮液經過噴霧乾燥或真空冷凍乾燥得到茶褐素。
【專利說明】以茶多酚為原料複合生物酶法製備茶褐素
【技術領域】
[0001]本發明涉及茶葉深加工和生物工程領域，特別涉及一種採用複合酶法聯合高壓處理和膜分離技術製備茶褐素的方法。
【背景技術】
[0002]生物酶法合成技術是公認的的綠色製備工藝，具有安全、環保、用量少、成本低等優點。多酚氧化酶是植物、真菌和昆蟲等生物體的組織和細胞中廣泛存在的一類以酚類物質為底物氧化其形成醌類化合物的氧化還原酶；過氧化物酶是以過氧化氫為電子受體催化底物氧化的酶，能催化多種氧化還原反應，主要存在於真核生物細胞的過氧化物酶體中。食品超高壓處理技術是近年來受到廣泛關注和應用研發的一種食品高新技術。食品高壓處理是指在密封的耐壓容器內，用水等作為媒介，對食品或生物材料施加一定的壓力，這一壓力可以影響食品或生物材料中的生物大分子理化特性和功能活性，如使酶鈍化失活或激活
等
[0003]茶褐素是黑茶如普洱茶、六堡茶、安化黑茶等在渥堆發酵加工環節中以茶多酚為主的化合物在酶促及非酶促作用下氧化聚合產生的一類分子量不均一、水溶性的色素分子，是黑茶的特徵性功效和品質生化成分。功效實驗研究表明，茶褐素能有效降低機體血月旨、血糖和血粘度，對人心腦血管疾病和糖尿病預防方面具有顯著作用，可作為食品、保健品等的功能原料。目前，茶褐素的製備技術甚少。
【發明內容】

[0004]為解決上述問題，本發明提供一種以茶多酚為原料採用複合生物酶法即多酚氧化酶和過氧化物酶聯用，並結合高壓處理技術及多級膜分離技術以定向轉化和純化製備茶褐素，其具體步驟如下:
(I)將茶多酚原料用pH為5.0-8.0的磷酸氫二鈉-檸檬酸緩衝液、檸檬酸-檸檬酸鈉緩衝液或磷酸氫二鈉-磷酸二氫鈉緩衝液中的一種配製成質量百分比濃度為0.7-50.0%的溶液。
[0005](2)在上述茶多酚溶液中加入過氧化物酶，使過氧化物酶的質量百分比濃度為
0.01-2.0% ;並調節溶液體系的溫度為25-55°C，保溫處理0.2-8.0小時。
[0006](3)在步驟(2)所獲得的溶液中加入多酚氧化酶，使多酚氧化酶的質量百分比濃度為0.008-1.50% ;然後將溶液密封於袋中，並置入食品超高壓處理設備的容器裡，設定處理壓力為2-500MPa，處理時間為5_180min，處理溫度為20_60°C，進行高壓處理。
[0007](4)將步驟(3)獲得的溶液經截留分子量為7000-200000道爾頓的超濾膜過濾，得超濾濾液。
[0008](5)將步驟(4)中的超濾濾液經過納濾膜或反滲透膜或旋轉蒸發濃縮，得濃縮液。
[0009](6)將步驟(5)中濃縮液經過噴霧乾燥或真空冷凍乾燥得到茶褐素。
[0010]本發明所述茶多酚原料為食品級市售產品。[0011]本發明所述茶多酚原料是總多酚質量含量為40-99%茶葉提取物。
[0012]本發明的有益效果在於:該方法採用複合酶反應技術結合高壓處理技術，轉化效率高，酶用量小、成本低；同時分離純化採用多級膜分離技術，整個製備過程不使用任何有毒有害的有機化學試劑，操作工藝安全、環保，產品無有機溶劑殘留；溶液體系溫度低，所製備的茶褐素生物活性高。
【具體實施方式】
[0013]實施例1:
以100克市售食品級茶多酚為原料，該原料中總多酚的質量含量為98%，將此茶多酚原料用pH為5.3的檸檬酸-檸檬酸鈉緩衝液配製成質量百分比濃度為1.65%的溶液，然後加入過氧化物酶，使過氧化物酶的質量百分比濃度為0.012% ;並調節溶液體系的溫度為30°〇，保溫處理0.5小時。處理後，在溶液中加入多酚氧化酶，使多酚氧化酶的質量百分比濃度為0.009% ;然後將其密封於袋中，並置入食品超高壓處理設備的容器裡，設定處理壓力為5MPa，處理時間為170min，處理溫度為25°C，進行高壓處理。處理後的溶液經截留分子量為10000道爾頓的超濾 膜過濾，得超濾濾液，超濾濾液經過納濾膜濃縮，得濃縮液。濃縮液經過真空冷凍乾燥得到茶褐素96.8克，其外觀呈無定形棕褐色粉末狀，茶褐素含量為95.87%。
[0014]實施例2:
以1500克市售食品級茶多酚為原料，該原料中總多酚的質量含量為70%，將此茶多酚原料用pH為6.6的磷酸氫二鈉-磷酸二氫鈉緩衝液配製成質量百分比濃度為29%的溶液，然後加入過氧化物酶，使過氧化物酶的質量百分比濃度為0.95% ;並調節溶液體系的溫度為50°C，保溫處理4.0小時。處理後，在溶液中加入多酚氧化酶，使多酚氧化酶的質量百分比濃度為0.68% ;然後將其密封於袋中，並置入食品超高壓處理設備的容器裡，設定處理壓力為180MPa，處理時間為lOOmin，處理溫度為57°C，進行高壓處理。處理後的溶液經截留分子量為80000道爾頓的超濾膜過濾，得超濾濾液，超濾濾液經過旋轉蒸發濃縮，得濃縮液。濃縮液經過真空冷凍乾燥得到茶褐素1408.5克，其外觀呈無定形棕褐色粉末狀，茶褐素含量為67.15%。
[0015]實施例3:
以7000克市售食品級茶多酚為原料，該原料中總多酚的質量含量為48%，將此茶多酚原料用pH為7.8的磷酸氫二鈉-檸檬酸緩衝液配製成質量百分比濃度為47.5%的溶液，然後加入過氧化物酶，使過氧化物酶的質量百分比濃度為1.6% ;並調節溶液體系的溫度為43°〇，保溫處理7.6小時。處理後，在溶液中加入多酚氧化酶，使多酚氧化酶的質量百分比濃度為1.35%;然後將其密封於袋中，並置入食品超高壓處理設備的容器裡，設定處理壓力為440MPa，處理時間為lOmin，處理溫度為40°C，進行高壓處理。處理後的溶液經截留分子量為180000道爾頓的超濾膜過濾，得超濾濾液，超濾濾液經過反滲透膜濃縮，得濃縮液。濃縮液經過噴霧乾燥得到茶褐素6658.9克，其外觀呈無定形棕褐色粉末狀，茶褐素含量為45.08%ο
【權利要求】
1.以茶多酚為原料採用複合生物酶法進行酶促氧化反應，並結合超高壓處理技術、多級膜分離技術以定向轉化和純化製備茶褐素，其特徵在於下述步驟: (I)將茶多酚原料用pH為5.0-8.0的磷酸氫二鈉-檸檬酸緩衝液、檸檬酸-檸檬酸鈉緩衝液或磷酸氫二鈉-磷酸二氫鈉緩衝液中的一種配製成質量百分比濃度為0.7-50.0%的溶液； (2)在上述茶多酚溶液中加入過氧化物酶，使過氧化物酶的質量百分比濃度為0.01-2.0% ;並調節溶液體系的溫度為25-55°C，保溫處理0.2-8.0小時； (3)在步驟(2)所獲得的溶液中加入多酚氧化酶，使多酚氧化酶的質量百分比濃度為0.008-1.50% ;然後將溶液密封於袋中，並置入食品超高壓處理設備的容器裡，設定處理壓力為2-500MPa，處理時間為5_180min，處理溫度為20_60°C，進行高壓處理； (4)將步驟(3)獲得的溶液經截留分子量為7000-200000道爾頓的超濾膜過濾，得超濾濾液； (5)將步驟(4)中的超濾濾液經過納濾膜或反滲透膜或旋轉蒸發濃縮，得濃縮液； (6)將步驟(5)中濃 縮液經過噴霧乾燥或真空冷凍乾燥得到茶褐素。
2.按權利要求1所述，其特徵在於，所述步驟(I)中的茶多酚原料為食品級市售產品，其總多酚質量含量為40-99%。
【文檔編號】C12P1/00GK103451233SQ201210416491
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年10月27日 優先權日:2012年10月27日
【發明者】陳小強, 其他發明人請求不公開姓名 申請人:陳小強