一种茶黄素产品的提制工艺涉及茶产品深加工技术领域，为解决目前茶黄素体外酶促氧化制备法中工艺因连串反应不受控造成的产品氧化过度、收率不高的问题，本发明专利技术提供一种茶黄素产品的提制工艺，（a）底物溶液制备，（b）酶催化剂制备，（c）发酵制备，（d）酯相分离，（e）浓缩转相，（f）干燥，本发明专利技术实现了发酵工艺的过程控制，同时提高茶黄素产品的转化率及规格，减省了后续精制纯化的工艺成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及茶产品深加工
，具体地说涉及一种茶黄素产品的提制工艺方法。
技术介绍
茶黄素是红茶加工过程中由儿茶素类氧化聚合形成的具有苯骈卓酚酮结构的高活性二聚体，是传统红茶品质优劣的标志性物质，占红茶干重的0. 39Γ2. 0%。最早是由 Roberts Ε. A. H在1957年首次发现。研究证实，茶黄素类共有十九种组分，其中茶黄素 (TF),茶黄素-3-没食子酸酯(TF-3-G)，茶黄素-3，3’ -双没食子酸酯(TF-D-G)和茶黄素_3’ -没食子酸酯(TF-3’ -G)是四种主要的茶黄素单体。茶黄素的提纯物呈橙黄色针状结晶，熔点237 240°C，易溶于水、甲醇、乙醇、丙酮、正丁醇和乙酸乙酯，难溶于乙醚，不溶于三氯甲烷和苯。水溶液呈弱酸性，PH约5. 7，在碱性溶液中有自动氧化的倾向，且随pH的增加而加强，在380nm和460nm处有最大吸收峰。近年来茶黄素优异的生物学活性及药理作用已被众多动物、药理试验所证实，现已探明的功效作用有抗氧化活性、抗癌变、抗病毒抑菌活性、消炎、抗心血管疾病、健齿防龋等，被誉为茶叶中的“软黄金”，越来越多地应用于保健食品、添加剂、天然医药、高端日化等众多领域。但从红茶中提取分离生产茶黄素的成本高，因此旺盛的市场需求使得茶黄素的生物转化技术渐趋成为深加工技术研究的热点之一。根据茶黄素的理化性质和组成，茶黄素提取制备技术主要包括溶剂浸提法、体外氧化制备法、以及柱层析法。但是目前，工业化提取制备茶黄素一般不使用溶剂浸提法来制备，一方面是因为溶剂浸提法仅能得到茶黄素粗提物，且存在处理步骤繁琐、有机溶剂用量大、能耗较大、成本较高，以及有毒性等问题；更重要的一方面是因为红茶中茶黄素含量极低，仅为0. 3% 2. 0%，直接从红茶中提取制备茶黄素，非常不经济。体外氧化制备法又分为酶促氧化制备法和化学氧化制备法两种，化学法生产比酶法生产将投人更多的废水处理系统费用，并且化学法缺乏底物专一性，副产品复杂，产品纯度受到一定限制。柱层析法的缺点是进样量小、分离时间长、成本高、柱的再生困难等，限制了它在工业化规模上的进一步应用。因此酶促氧化法是制备茶黄素的理想方法。由于其氧化酶介导合成过程中聚合反应的复杂性，易造成目标组分过度氧化，最终形成水不溶性茶褐素，影响茶黄素的制率及含量，目前尚未找到一种行之有效的规模化分离纯化茶黄素的工业化技术或材料，这些均在一定程度上限制了高规格茶黄素生产的产业化进程。公布号为CN101691591A的2009年专利技术专利申请公开了一种茶黄素的产业化制备方法，包括下述顺序步骤(1)制备得到富含茶多酚的乙酸乙酯溶液；( 分别将粉碎茶鲜叶和乙酸乙酯溶液投入氧化发酵罐，依次加入乙酸乙酯和缓冲溶液，常温下通入空气进行搅拌氧化发酵，得到茶黄素酯相溶液；C3)茶黄素酯相溶液先经过滤，再进行浓缩后洗杂；(4)水相溶液浓缩后喷雾干燥得到低规格的茶黄素干粉；(5)酯相溶液浓缩以回收乙酸乙酯，然后加入水使茶黄素转溶到水中；(6)转溶后的茶黄素水溶液离心过滤得到纯净的茶黄素溶液；(7)将茶黄素溶液浓缩，然后喷雾干燥即得到茶黄素干粉。公布号为CN101886097A的2010年专利技术专利申请公开了一种高纯度茶黄素的制备工艺，其制备过程为将绿茶经乙酸乙酯提取后，进行茶多酚底物组成和浓度的调整，然后加入用新鲜茶叶制备的发酵酶，通入氧气进行搅拌发酵，然后分离、浓缩、水洗、转溶、柱分离，浓缩，最后进行干燥、粉碎、过筛，从而得到合格的茶黄素产品。上述公开的专利申请所述生产茶黄素的技术方法均属于体外酶促氧化制备法，但是所采取的提制转化工艺可控度不高，反应自身的复杂性往往使得生产中不能兼顾产品制率、纯度及生产成本，限制了工艺技术的产能规模和推广应用。
技术实现思路
为解决目前茶黄素体外酶促氧化制备法中工艺因连串反应不受控造成的产品氧化过度、收率不高的问题。本专利技术提供一种茶黄素产品的提制工艺，实现了发酵工艺的过程控制，同时提高茶黄素产品的转化率及规格，节省了后续精制纯化的工艺成本。本专利技术是通过以下技术方案实现的一种茶黄素产品的提制工艺，采用以下步骤(a)底物溶液制备用磷酸盐缓冲溶液制备以茶多酚为主要成分的底物溶液，其质量浓度为^Γ5%。(b)酶催化剂制备将鲜茶树叶进行冷冻处理，取用冷冻后鲜叶进行萎凋、破碎，然后用磷酸盐缓冲溶液进行勻浆释酶，得到酶催化剂，酶催化剂置于(T20°c环境中待用，鲜叶酶基质和缓冲液的比例为Ig :2^20mlo对鲜叶酶源进行萎凋-冷冻处理，最大限度激发了酶活效力，减少鲜叶酶源的储备量，便于提高单位酶源鲜叶的催化效果，而且冷冻保鲜技术的合理使用克服了因时令变化造成鲜叶酶活性差异显著的缺点，可使生产线全年生产，提高设备利用率，增加企业效■、Λfrff. ο(C)发酵制备向反应器中加入乙酸乙酯与步骤(b)制备的酶催化剂，通入步骤 (a)制备的底物溶液，进行氧化聚合反应，酶促催化过程参数为底物溶液500m广1000ml， 反应体系水酯两相总体积比为1 :0. 2 2，调控温度25°C 35°C，底物溶液补加流速3(T80mL/ min，纯氧流速0. 2^1. OL/min ；作为优选反应容器选为控温生物反应釜。(d)酯相分离反应3(T60min后，收集(c)步骤的反应液，滤除茶渣，离心萃取，收集含茶黄素的酯相溶液。水-酯双液相反应的特征在于通过非均相界面微水相反应萃取，但该反应的底物和产物均溶优先于酯相层，反应开始前，酶液进入水相，底物进入酯相，随着反应的进行，进入酯层的目标产物逐渐增多，但由于未参与反应的儿茶素的存在，导致茶黄素不能完全在酯层富集，从而在水相中发生连串反应，造成反应过度；引入底物动态补加模式，集成双液相反应和动态控制的有益效果，实现酶促氧化过程中底物和产物动态反应平衡，通过酯相及时移出目标产物，解除产物抑制，酯相溶剂可得以循环使用。(e)浓缩转相向步骤(d)得到的茶黄素酯相溶液中加入蒸馏水50πιΓ 00πι1，浓缩转相，回收乙酸乙酯，浓缩液与原液的浓缩体积比率达到1 :1(Γ20，蒸发温度2(T60°C ；(f)干燥将步骤(e)得到的浓缩液进行干燥处理，得到茶黄素粗品。其中茶黄素含量高于50%。作为优选，干燥方法可选自冷冻干燥或喷雾干燥。作为优选，步骤(a)、(b)中的磷酸盐缓冲溶液均为柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲溶液， 推荐pH为4. 0 6.0。作为优选，步骤(b)中鲜叶冷冻处理温度在-2。C ^-IO0C。作为优选，在步骤(d)之后进行洗杂分别用酸性溶液和碱性溶液对步骤(d)得到的酯相溶液进行洗杂，萃取分层后，得到纯化的酯相溶液，加入的洗涤溶液与酯相的体积比为0. 5^5:1,中酸性溶液为柠檬酸溶液，碱性溶液为弱碱性TriS-盐酸溶液或碳酸氢钠溶液。本专利技术采用茶黄素产品生物转化的过程控制工艺，制备方法选用动态补料多相态发酵反应，优选茶叶多酚氧化酶对茶多酚进行催化氧化，确保过程反应体系的生物包容性和效能稳定性。一方面，采用缓冲液/乙酸乙酯非均相发酵-萃取分离工艺可维持微水相界面反应动态平衡，使界面周围的产物茶黄素不断进入萃取相，降低水相反应体系内部的产物阻遏和连串反应，利于目标产物的定向累积。另一方面，底物以动态补加方式持续进入反应体系，使氧化反应正向本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种茶黄素产品的提制工艺，其特征在于：所述的提制工艺采用以下步骤，（ａ）底物溶液制备：用磷酸盐缓冲溶液制备以茶多酚为主要成分的底物溶液，茶多酚的质量浓度为２％～５％；（ｂ）酶催化剂制备：将鲜茶树叶进行冷冻处理，取用冷冻后的鲜茶树叶进行萎凋、破碎，然后用磷酸盐缓冲溶液进行匀浆释酶，得到酶催化剂，酶催化剂置于０～２０℃环境中待用，鲜叶酶基质和磷酸盐缓冲溶液的比例为１ｇ：２～２０ｍｌ；（ｃ）发酵制备：向反应器中加入乙酸乙酯与步骤（ｂ）制备的酶催化剂，通入步骤（ａ）制备的底物溶液，进行氧化聚合反应，酶促催化过程参数为：底物溶液５００ｍｌ～１０００ｍｌ，反应体系水酯两相总体积比为１：０．２～２，调控温度２５℃～３５℃，底物溶液补加流速３０～８０ｍＬ／ｍｉｎ，纯氧流速０．２～１．０Ｌ／ｍｉｎ；（ｄ）酯相分离：反应３０～６０ｍｉｎ后，收集（ｃ）步骤的反应液，滤除茶渣，离心萃取，收集含茶黄素的酯相溶液；（ｅ）浓缩转相：向步骤（ｄ）得到的茶黄素酯相溶液中加入蒸馏水５０ｍｌ～１００ｍｌ，浓缩转相，回收乙酸乙酯，浓缩液与原液的浓缩体积比率达到１：１０～２０，蒸发温度２０～６０℃；（ｆ）干燥：将步骤（ｅ）得到的浓缩液进行干燥处理，得到茶黄素粗品。...
【技术特征摘要】
1.一种茶黄素产品的提制工艺，其特征在于所述的提制工艺采用以下步骤，(a)底物溶液制备用磷酸盐缓冲溶液制备以茶多酚为主要成分的底物溶液，茶多酚的质量浓度为2% 5% ；(b)酶催化剂制备将鲜茶树叶进行冷冻处理，取用冷冻后的鲜茶树叶进行萎凋、破碎， 然后用磷酸盐缓冲溶液进行勻浆释酶，得到酶催化剂，酶催化剂置于(T20°C环境中待用，鲜叶酶基质和磷酸盐缓冲溶液的比例为Ig :2^20ml ；(c)发酵制备向反应器中加入乙酸乙酯与步骤(b)制备的酶催化剂，通入步骤(a)制备的底物溶液，进行氧化聚合反应，酶促催化过程参数为底物溶液500m广1000ml，反应体系水酯两相总体积比为1 :0. 2 2，调控温度25°C ^35°C，底物溶液补加流速3(T80mL/min，纯氧流速 0. 2^1. OL/min ；(d)酯相分离反应3(T60min后，收集(c)步骤的反应液，滤除茶渣，离心萃取，收集含茶黄素的酯相溶液；(e)浓缩转相向步骤(d)得到的茶黄...
【专利技术属性】
技术研发人员：孔俊豪，杨秀芳，张士康，涂云飞，陈小强，孙庆磊，
申请(专利权)人：中华全国供销合作总社杭州茶叶研究所，
类型：发明
国别省市：86
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