分步獲取富集了咖啡因、EGC和EGCG的茶葉提取物的方法與流程
2023-12-05 13:24:01 4
本發明涉及茶葉提取物製備，具體涉及一種分步獲取富集了咖啡因、egc和egcg的茶葉提取物的方法。
背景技術：
當前，茶已經是世界範圍內最受歡迎的飲料，其消耗量僅次於水。飲茶接受度不斷提高主要得益於茶對人體健康的促進作用。體內外研究表明，茶葉中茶多酚對腫瘤、心腦血管疾病、神經退行性疾病、肥胖、糖尿病等都具有一定的防治作用。茶多酚佔茶葉乾物質大約20％，而茶多酚中70％左右時兒茶素，兒茶素主要包括egc(表沒食子酸兒茶素)、ec(表兒茶素)、ecg(表兒茶素沒食子酸酯)、egcg(表沒食子兒茶素沒食子酸酯)，在茶葉加工過程中會發生異構化，產生gc(沒食子兒茶素)、c(兒茶素)、gcg(沒食子兒茶素沒食子酸酯)、cg(兒茶素沒食子酸酯)等，在綠茶中兒茶素主要egc和egcg為主，佔全部兒茶素的80％左右。可以說，以egcg和egc為主的兒茶素是茶葉健康功能的物質基礎。
咖啡因是一種黃嘌呤生物鹼化合物，是中樞神經興奮劑，佔茶葉乾物質的3％左右，喝茶提神主要得益於茶葉中的咖啡因。但是部分對咖啡因敏感人群在飲茶或者食用含茶製品時會導致入睡困難、失眠等問題。
目前在茶葉提取物製備工藝中，富集和分離咖啡因、egcg和egc的方法主要包括：溶劑萃取和柱層析(大孔樹脂、凝膠樹脂)。這兩種工藝不僅周期長、得率低，而且都不可避免地使用有機溶劑(乙酸乙酯、氯仿等)。同時提取物的純度過高將導致其毒性增強，反而會限制產品的使用範圍。
因此，如何能簡單、快速、安全地製備高咖啡因、高egcg和高egc含量的茶葉提取物對於細分茶葉提取物市場，拓寬其應用領域具有重要的意義。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是，克服現有技術中存在的不足，提供一種分步獲取富集了咖啡因、egc和egcg的茶葉提取物的方法。
為解決技術問題，本發明的解決方案是：
提供一種分步獲取富集了咖啡因、egc和egcg的茶葉提取物的方法，包括以下步驟：
(1)將經殺青、乾燥的茶葉原料，按1∶30～50/g∶ml的質量體積比例加至90～100℃的純淨水中，浸提40～60s後過濾，得到過濾液a和濾渣；將過濾液a濃縮後噴霧乾燥或冷凍乾燥，即得到富集了咖啡因的茶葉提取物；
(2)將步驟(1)中得到的濾渣按1∶30～50/g∶ml的質量體積比例加至25～35℃的純淨水中，浸提20～30min後過濾，得到過濾液b和濾渣；將過濾液b濃縮後噴霧乾燥或冷凍乾燥，即得到富集了egc的茶葉提取物；
(3)將步驟(2)中得到的濾渣按1∶30～50/g∶ml的質量體積比例加至70～80℃的純淨水中，浸提40～50min後過濾，得到過濾液c；將過濾液c濃縮後噴霧乾燥或冷凍乾燥，即得到富集了egcg的茶葉提取物。
本發明中，步驟(1)中得到的茶葉提取物中，咖啡因的質量百分含量為26.9～30.2％。
本發明中，步驟(2)中得到的茶葉提取物中，egc的質量百分含量為23.9～26.6％。
本發明中，步驟(3)中得到的茶葉提取物中，egcg的質量百分含量為26.7～28.1％。
發明原理描述：
本發明是在不使用任何有機溶劑的前提下，利用咖啡因、egcg、egc的熱力學特性差異，實現分布提取以獲得相應富集產品。
具體原理是：茶葉中咖啡因、egc和egcg的浸出規律不同，咖啡因主要依賴溫度，在高溫90-100℃時能快速透過細胞膜和細胞壁；egc浸提主要依賴時間，對溫度依賴性較少，而egcg對溫度和時間均具有依賴性，因此通過相對低溫(25～35℃)浸提先富集egc，再通過提高溫度來浸提egcg。這種分離手段是純物理的，不使用水之外的其他溶劑，製備的提取物不僅富集了目標成分，還含有其他常規成分，即可達到增效的目的，也可在食品中安全應用。
與現有技術相比，本發明的有益效果在於：
(1)本發明基於咖啡因、egcg、egc的熱力學特性差異，通過控制浸提的時間和溫度，通過多次過濾分離對咖啡因、egcg、egc進行富集；該工藝術操作簡單、實施周期短。
(2)本發明所製備的提取物在富集了咖啡因、egcg、egc的同時，也保留了其它對人體有益的茶葉成分，有別於純化後的單體。
(3)本發明的製備方法無需加入任何物質或有機溶劑，保證了產品的安全性，在食品等領域不存在應用準入問題。
(4)本發明能對茶葉成分進行充分提取，效率高。
具體實施方式
實施例1
(1)稱取經殺青乾燥後茶葉原料10kg，以1:30(g:ml)的比例加入100℃的純淨水浸提40s後過濾，得到過濾液a和濾渣，將過濾液a濃縮後冷凍乾燥，即得到富集了咖啡因的茶葉提取物0.41kg(佔茶葉原料乾重)；
(2)向步驟(1)中得到的濾渣以1:30(g:ml)的比例加入35℃的純淨水浸提20min後過濾，得到過濾液b和濾渣；將過濾液b濃縮後冷凍乾燥，即得到富集了egc的茶葉提取物1.58kg(佔茶葉原料乾重)；
(3)向步驟(2)中得到的濾渣以1:30(g:ml)的比例加入80℃的純淨水浸提40min後過濾，得到過濾液c；將過濾液c濃縮後冷凍乾燥，即得到富集了egcg的茶葉提取物1.96kg(佔茶葉原料乾重)。
實施例2
(1)經殺青乾燥後茶葉原料，以1:45(g:ml)的比例加入95℃的純淨水浸提50s後過濾，得到過濾液a和濾渣，將過濾液a濃縮後噴霧乾燥，即得到富集了咖啡因的茶葉提取物0.35kg(佔茶葉原料乾重)；
(2)向步驟(1)中得到的濾渣以1:45(g:ml)的比例加入30℃的純淨水浸提25min後過濾，得到過濾液b和濾渣；將過濾液b濃縮後噴霧乾燥，即得到富集了egc的茶葉提取物1.51kg(佔茶葉原料乾重)；
(3)向步驟(2)中得到的濾渣以1:45(g:ml)的比例加入75℃的純淨水浸提45min後過濾，得到過濾液c；將過濾液c濃縮後噴霧乾燥，即得到富集了egcg的茶葉提取物2.01kg(佔茶葉原料乾重)。
實施例3
(1)經殺青乾燥後茶葉原料，以1:50(g:ml)的比例加入90℃的純淨水浸提60s後過濾，得到過濾液a和濾渣，將過濾液a濃縮後冷凍乾燥，即得到富集了咖啡因的茶葉提取物0.39kg(佔茶葉原料乾重)；
(2)向步驟(1)中得到的濾渣以1:50(g:ml)的比例加入25℃的純淨水浸提30min後過濾，得到過濾液b和濾渣；將過濾液b濃縮後冷凍乾燥，即得到富集了egc的茶葉提取物1.53kg(佔茶葉原料乾重)；
(3)向步驟(2)中得到的濾渣以1:50(g:ml)的比例加入70℃的純淨水浸提50min後過濾，得到過濾液c；將過濾液c濃縮後噴霧乾燥或冷凍乾燥，即得到富集了egcg的茶葉提取物2.11(佔茶葉原料乾重)。
咖啡因、egcg、egc含量測定
採用高效液相色譜法，色譜條件為：色譜柱：ods，c18(250mm×4.6mm,5μm)；流動相a：醋酸/乙腈/高純水(0.5/3/96.5，v/v)；流動相b：醋酸/乙腈/高純水(0.5/30/69.5,v/v)；梯度洗脫：b相在35min內由20％變為65％；流速：1.0ml/min；檢測波長：280nm；溫度：35℃；進樣量：10μl。
表1實施例中提取物咖啡因、egcg、egc含量
從實驗數據可以看出，應用本發明的分布提取技術製備的茶葉提取物很好地富集咖啡因、egcg、egc。相應茶葉提取物可以根據特點針對性地應用在日用品、食品和保健食品等領域。
最後，還需要注意的是，顯然本發明不限於以上實施例，還可以有許多變形，本領域的普通技術人員能從本發明公開的內容直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本發明的保護範圍。