高酯型兒茶素茶多酚的綠色製備方法
2023-11-01 18:03:47 1
專利名稱：高酯型兒茶素茶多酚的綠色製備方法
技術領域：
本發明涉 及茶葉中主要天然活性成分的提取，具體地說是一種高酯型兒茶素茶多酚的綠色製備方法。
背景技術：
茶多酚是茶葉的主要天然活性成分，具有抗氧化、抗輻射、抗菌消炎、抗癌、抗心腦血管疾病等多種生理活性和藥理作用。茶兒茶素是茶多酚的主要成分，約佔其總量的70%-80%，也是茶葉起保健功能的首要成分。茶兒茶素屬黃烷醇類化合物，基本結構是 α -苯基苯並吡喃，分為酯型兒茶素和非酯型兒茶素，結構的主要區別在於羥基取代的數量和位置不同，酯型兒茶素主要包括表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)、表兒茶素沒食子酸酯(ECG)、沒食子兒茶素沒食子酸酯(GCG)、兒茶素沒食子酸酯(CG)等，非酯型兒茶素主要包括表沒食子酸酯兒茶素(EGC)、表兒茶素(EC)、沒食子酸酯兒茶素(GC)、兒茶素(C)等，其中以酯型兒茶素為最重要成分，約佔兒茶素總含量的60%。與非酯型兒茶素相比，酯型兒茶素結構中含有較多酚羥基，因此在抗氧化、抗腫瘤、抗突變、降血脂、降血糖、降血脂、抗動脈粥樣硬化、抗菌消炎、抗病毒、抗輻射等方面具有更強的生物活性。然而，目前的茶多酚產品中，兒茶素所佔比例不高，尤其是酯型兒茶素的含量仍然較低，亟需研究和開發兒茶素含量較高的茶多酚產品，尤其是酯型兒茶素含量較高的高質量茶多酚產品。目前，茶多酚產品的製備方法主要有溶劑提取法、離子沉澱法和柱分離法，在其製備過程中，經常會使用乙酸乙酯、氯仿、丙酮、二氯甲烷等多種有毒有機溶劑，或者Al3+、 Ca2+、Fe2+、Mg2+、Zn2+、Ba2+等多種金屬離子，存在溶劑回收困難、產品可能存在殘留的有毒有機溶劑或重金屬、能耗大、易造成環境汙染等問題，導致茶多酚產品在安全性和高質量等方面已不能滿足食品、日用、醫藥等行業的需求。自20世紀90年代以來，隨著「綠色化學」口號的提出，天然產物的綠色化製備的呼聲越來越高。膜分離技術可在常溫下進行，無相態變化和無化學變化，屬於典型的物理分離過程，不用化學試劑和添加劑，產品不受汙染，兼有分離、濃縮、純化和精製的功能，又有高效、節能、環保、分子級過濾及工藝簡單、操作方便、易於自動化等特徵，非常適合於茶多酚、 兒茶素等生物活性物質的綠色分離製備。樹脂因其具有優良的選擇性分離特性、穩定的理化特性、再生容易等特點，在天然產物的分離純化、精製及環境保護等領域也得到了廣泛的應用。目前，已有較多報導關於茶多酚製備的膜處理工藝和樹脂分離工藝，但大多存在使用較多有毒有機溶劑和金屬離子、茶多酚產品中酯型兒茶素含量不高等問題。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服上述現有技術存在的缺陷，提供一種將膜分離工藝和柱層析分離工藝組合使用的茶多酚綠色製備方法，以安全、無毒的去離子水和食用級乙醇溶液作為溶劑，以適宜分離純化酯型兒茶素茶多酚的特殊樹脂為柱層析分離填料， 實現高酯型兒茶素茶多酚的綠色製備，提高茶多酚產品的安全性，以及茶多酚產品中高活性酯型兒茶素的含量。為此，本發明採用的技術方案如下
(1)以茶葉為原料，採用80°C-90°C去離子水浸提、固液比1:8-1:15、浸提次數1_3次和提取時間30-50分鐘/次的浸提工藝參數，經浸提工藝得到茶葉浸提液，再經200-400目的濾布粗濾、膜孔徑0. 2um-0. 5um的陶瓷膜微濾和RO膜濃縮，得到茶多酚膜濃縮液；
(2)選取粒徑範圍0.50-0. 75mm彡90% (30目-50目)、比表面積彡330m2/g、堆積密度 0. 65-0. 70g/ml (溼態)的苯乙烯型中極性樹脂，將苯乙烯型中極性樹脂填充到層析柱中， 使用95%食用級乙醇溶液進行淋洗，用適量去離子水以1. 5-2. 5BV/h的速度平衡層析柱的柱床，然後在柱床中加入茶多酚膜濃縮液，以體積比為8:2-9:1的食用級醇與去離子水的混合溶液為洗脫劑，用1. 5-2. 5BV/h的洗脫速度進行洗脫，得到的洗脫液經真空蒸發濃縮、 乾燥(冷凍乾燥或噴霧乾燥)，得高酯型兒茶素茶多酚。
本發明採用「茶葉一熱水浸提一陶瓷膜微濾一RO膜濃縮一苯乙烯型中極性樹脂洗脫分離一真空蒸發濃縮一乾燥一高酯型兒茶素茶多酚」的製備工藝，採用特殊的樹脂作為柱層析分離填料分離純化酯型兒茶素茶多酚，實現了高酯型兒茶素茶多酚的綠色製備， 提高了茶多酚產品的安全性以及茶多酚產品中高活性酯型兒茶素的含量；本發明得到的茶多酚產品中，咖啡鹼含量小於1%，茶多酚含量大於98%，其中兒茶素總量達80%以上，酯型兒茶素佔兒茶素總量比例達80%以上。下面結合說明書附圖和具體實施方式
對本發明作進一步說明。
圖1為本發明實施例5中得到的茶葉浸提液的高效液相色譜圖。圖2為本發明實施例5中得到的高酯型兒茶素茶多酚的高效液相色譜圖。
具體實施例方式實施例1
稱取50g茶葉碎末，加入500ml去離子水(80°C)浸提45min，取出浸提液，再加入等體積去離子水(80°C)浸提45min，合併浸提液，經200目-400目的濾布抽濾、0. 2um陶瓷膜處理，得茶多酚微濾液，再經RO膜濃縮得茶多酚膜濃縮液。將0. 50mm-0. 75mm 彡 95% (30 目-50 目)、比表面積彡 330m2/g、堆積密度 0. 65g/ ml-0. 7g/ml的苯乙烯型中極性樹脂填充到直徑為16mm、長600mm的層析柱中，填充柱床體積為80ml，將樹脂依次用95%乙醇和水進行淋洗至柱床平衡。室溫下，加載茶多酚膜濃縮液到樹脂柱，依次用1. 5BV的去離子水淋洗、2BV的食用級乙醇去離子水=8 2的洗脫溶劑淋洗，淋洗速度均為2BV/h，收集合併洗脫液，經真空蒸發濃縮、冷凍乾燥處理得到高酯型兒茶素茶多酚，其中茶多酚純度為98. 63%，咖啡鹼含量0. 94%，兒茶素總量81. 23%，酯型兒茶素含量65. 10%ο 實施例2稱取50g茶葉碎末，加入500ml去離子水(80°C)浸提45min，取出浸提液，再加入等體積去離子水(80°C)浸提45min，合併浸提液，經200目-400目的濾布抽濾、0. 2um陶瓷膜處理，得茶多酚微濾液，再經RO膜濃縮得茶多酚膜濃縮液。將0. 50mm-0. 75mm 彡 95% (30 目-50 目)、比表面積彡 330m2/g、堆積密度 0. 65g/ ml-0.7g/ml的苯乙烯型中極性樹脂填充到直徑為16 mm、長600 mm的層析柱中，填充柱床體積為80ml，將樹脂依次用95%乙醇和水進行淋洗至柱床平衡。室溫下，加載茶多酚膜濃縮液到樹脂柱，依次用IBV的去離子水淋洗、2BV的食用級乙醇去離子水=8 2的混合洗脫溶劑淋洗，淋洗速度均為2BV/h，收集合併洗脫液，經真空蒸發濃縮、冷凍乾燥處理得到高酯型兒茶素茶多酚，其中茶多酚純度為98. 53%，咖啡鹼含量0. 98%，兒茶素總量80. 65%，酯型兒茶素含量64. 98%。 實施例3
稱取250g茶葉碎末，加入2000ml去離子水(90°C)浸提35min，取出浸提液，再加入等體積去離子水(90°C )浸提35min，合併浸提液，經200目-400目的濾布抽濾、0. 2um陶瓷膜處理，得茶多酚微濾液，再經RO膜濃縮得茶多酚膜濃縮液。將0. 50mm-0. 75mm 彡 95% (30 目-50 目)、比表面積彡 330m2/g、堆積密度 0. 65g/ ml-0. 7g/ml的苯乙烯型中極性樹脂填充到直徑為36mm、長IOOOmm的層析柱中，填充柱床體積為700ml，將樹脂依次用95%乙醇和水進行淋洗至柱床平衡。室溫下，加載茶多酚膜濃縮液到樹脂柱，依次用1. 5BV的去離子水淋洗、2BV的食用級乙醇去離子水=8 2的洗脫溶劑淋洗，淋洗速度均為2BV/h，收集合併洗脫液，經真空蒸發濃縮、冷凍乾燥處理得到高酯型兒茶素茶多酚，其中茶多酚純度為98. 53%，咖啡鹼含量0. 98%，兒茶素總量82. 15%，酯型兒茶素含量65. 87%。 實施例4
稱取250g茶葉碎末，加入2000ml去離子水(90°C)浸提35min，取出浸提液，再加入等體積去離子水(90°C )浸提35min，合併浸提液，經200目-400目的濾布抽濾、0. 2um陶瓷膜處理，得茶多酚微濾液，再經RO膜濃縮得茶多酚膜濃縮液。將0. 50mm-0. 75mm 彡 95% (30 目-50 目)、比表面積彡 330m2/g、堆積密度 0. 65g/ ml-0. 7g/ml的苯乙烯型中極性樹脂填充到直徑為36mm、長IOOOmm的層析柱中，填充柱床體積為700ml，將樹脂依次用95%乙醇和水進行淋洗至柱床平衡。室溫下，加載茶多酚膜濃縮液到樹脂柱，依次用IBV的去離子水淋洗、2BV的食用級乙醇去離子水=8 2的洗脫溶劑淋洗，淋洗速度均為2BV/h，收集合併洗脫液，經真空蒸發濃縮、冷凍乾燥處理得到高酯型兒茶素度茶多酚，其中茶多酚純度為98. 53%，咖啡鹼含量0. 98%，兒茶素總量81. 24%，酯型兒茶素含量65. 22%。 實施例5
稱取IOOOg茶葉碎末，加入10000ml去離子水(90°C)浸提45min，取出浸提液，再加入等體積去離子水(90°C)浸提45min，合併浸提液，經200目-400目的濾布抽濾、0. 2um陶瓷膜處理，得茶多酚微濾液，再經RO膜濃縮得茶多酚膜濃縮液。
將0. 50mm-0. 75mm 彡 95% (30 目-50 目)、比表面積彡 330m2/g、堆積密度 0. 65g/ ml-0. 7g/ml的苯乙烯型中極性樹脂填充到直徑為56mm、長800mm的層析柱中，填充柱床體積為1400ml，將樹脂依次用95%乙醇和水進行淋洗至柱床平衡。室溫下，加載茶多酚膜濃縮液到樹脂柱，依次1. 5BV的去離子水淋洗、2BV的食用級乙醇去離子水=8 2的洗脫溶劑淋洗，淋洗速度均為2BV/h，收集合併洗脫液，經真空蒸發濃縮、冷凍乾燥處理得到高酯型兒茶素度茶多酚，其中茶多酚純度為98. 53%，咖啡鹼含量0. 98%，兒茶素總量82. 68%，酯型兒茶素含量66. 56%。本發明的保護範圍並不只限於以上實施例，凡與本發明的技術路線、方案相同或等同的內容均落入本發明的保護範圍。
權利要求
1.高酯型兒茶素茶多酚的綠色製備方法，其步驟如下1)以茶葉為原料，採用 80 0C -90°C去離子水浸提、固液比1:8-1:15、浸提次數1_3次和提取時間30-50分鐘/ 次的浸提工藝參數，經浸提工藝得到茶葉浸提液，再經200-400目的濾布粗濾、膜孔徑 0. 2um-0. 5um的陶瓷膜微濾和RO膜濃縮，得到茶多酚膜濃縮液；2)選取粒徑範圍0. 50-0. 75mm彡90%、比表面積彡330m2 /g、溼態時堆積密度 0. 65-0. 70g/ml的苯乙烯型中極性樹脂，將苯乙烯型中極性樹脂填充到層析柱中，使用95% 食用級乙醇溶液進行淋洗，用適量去離子水以1. 5-2. 5BV/h的速度平衡層析柱的柱床，然後在柱床中加入茶多酚膜濃縮液，以體積比為8:2-9:1的食用級醇與去離子水的混合溶液為洗脫劑，用1. 5-2. 5BV/h的洗脫速度進行洗脫，得到的洗脫液經真空蒸發濃縮、乾燥，得高酯型兒茶素茶多酚。
2.根據權利要求1所述的高酯型兒茶素茶多酚的綠色製備方法，其特徵在於所述的乾燥為冷凍乾燥或噴霧乾燥。
全文摘要
目前，已有較多報導關於茶多酚製備的膜處理工藝和樹脂分離工藝，但大多存在使用較多有毒有機溶劑和金屬離子、茶多酚產品中酯型兒茶素含量不高等問題。本發明提供了一種高酯型兒茶素茶多酚的綠色製備方法，採用「茶葉→熱水浸提→陶瓷膜過濾→RO膜濃縮→苯乙烯型中極性樹脂分離→真空蒸發濃縮→乾燥→高酯型兒茶素茶多酚」的製備工藝，得到綠色安全的高酯型兒茶素茶多酚。本發明的整個工藝過程不使用任何傳統工藝中常用的金屬離子沉澱劑和乙酸乙酯、氯仿、丙酮、二氯甲烷等有毒溶劑，不僅可獲得綠色、安全的高純度茶多酚產品，而且可有效提高產品中兒茶素總量，尤其是具有較高生物活性的酯型兒茶素含量。
文檔編號A61P9/10GK102240343SQ20111013478
公開日2011年11月16日 申請日期2011年5月23日 優先權日2011年5月23日
發明者張建勇, 江和源, 江用文, 陳芃 申請人:中國農業科學院茶葉研究所