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刘国昌一种从茶叶中提取茶多酚的方法与流程

2020-11-21 15:45 浏览:

刘国昌一种从茶叶中提取茶多酚的方法与流程

  本发明涉及一种提取方法,特别涉及一种从茶叶中提取茶多酚的方法。

  背景技术:

  茶多酚(TeaPolyphenols)是茶叶中黄烷醇类、黄酮类、黄酮醇类、酚酸类和花色苷类等多酚类化合物的总称,以黄烷醇(儿茶素)类为主体,是一类在食品、保健食品、药品等领域具有广泛应用前景的生物活性物质。茶多酚具有较多酚羟基,易溶于温水、甲醇、乙醇、丙醇及乙酸乙酯;不溶于氯仿、苯等有机溶剂。茶多酚具有抗菌解毒、抗氧化、清除自由基延缓衰老、抗辐射等多种功效,具有较高的保健价值,被广泛应用于医药、食品和化工等领域。茶多酚对水、乙醇具有良好的溶解性,其具有较好的耐热性和耐酸性,可在250℃条件下加热;而茶叶中含有的咖啡碱对水和乙醇同样具有较好的溶解性,采用水提或乙醇提取的茶多酚含有较多的咖啡碱,其具刺激神经兴奋作用,会降低茶多酚的功能性作用。

  茶多酚的传统提取方法有:1、溶剂萃取法:该方法设备简单,所得茶多酚纯度高,但是收率较低,且操作繁琐,易造成污染;2、柱分离制备法:该方法所得茶多酚纯度高,但所用填料昂贵,且有机溶剂用量大,生产成本高;3、金属离子沉淀提取法:该方法所得茶多酚纯度高,但所用金属为重金属对人体有害。近年来超临界流体萃取技术、微波技术以及超声波技术相继应用到茶多酚提取中,并先后出现了萃取‐沉淀法、微波‐离子沉淀复合法、氮气保护‐超声波法、冻融‐水浴法等复合法提取茶多酚,采用上述方法虽然解决了有机溶剂和重金属的污染问题,但是上述方法中所使用的设备要求高,且使用中存在不安全隐患,其生产成本仍较高。综上所述,以上方法各有利弊。

  总之,关于茶多酚的提取纯化报道已有很多,但是至今仍没有发现一种能耗低、时间短、过程清洁、方法简单且分离效果好的方法,因此寻求高效率、低成本、低危害、品质优良的茶多酚提取工艺仍是我们需要努力解决的问题。

  技术实现要素:

  本发明的目的在于提供一种高效低耗、操作简便且得到的茶多酚品质优良的茶多酚提取方法。

  为了实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:一种茶多酚的提取方法,它包括如下步骤:

  (1)粗提取:将采摘后鲜茶叶经清洗、冷冻干燥至水分含量10%‐12%,然后将其与提取溶剂投入提取容器中,边切割边搅拌所述茶叶以破碎所述的茶叶,并形成负压将茶多酚从破碎的茶叶细胞中快速渗出,且均匀分散到所述提取溶剂中,然后过滤得到茶多酚粗提液;

  (2)向上述茶多酚粗提液中加入其体积1/5的无水乙醇,在温度64‐69℃、压强0.3‐0.5MPa条件下蒸煮2‐3h,低温浓缩至原体积的1/6,经离心过滤制得滤液和滤渣,并对滤渣进行无水乙醇洗涤2‐3次,所得洗涤液与滤液混合后浓缩至原体积的1/3,制得茶粉提取液;

  (3)高温蒸煮:先向茶粉提取液中加入其质量1%‐2%的葡萄糖酸锌,搅拌混合后在温度153‐156℃、压强50‐60kPa条件下蒸煮34‐40min,咖啡碱在160℃低压下产生蒸发,降低茶多酚中咖啡碱的含量,冷却后烘干制粉得茶多酚。

  其中,所述步骤(1)中所述茶叶包括绿茶、红茶等含有茶多酚的茶叶,优选地,绿茶的茶多酚含量最高。优选采用内、外双刀刃切割破碎法对所述茶叶进行切割破碎处理。使所述内刀刃和所述外刀刃维持0.2毫米~1.0毫米的间隔,所述内刀刃以大于等于1×104转/分钟的速度绕其中心旋转切割并搅拌所述提取容器内的所述茶叶,并产生涡流负压使所述茶多酚从所述破碎的茶叶细胞中快速渗出并均匀分散到所述提取溶剂中。

  步骤(1)中所述负压为‐0.02兆帕~‐0.06兆帕,优选地,所述负压为‐0.05兆帕;所述提取溶剂为蒸馏水,且所述蒸馏水的温度为80~90℃。所述的冷冻干燥,其温度为‐8‐6℃,冷冻时间2‐3h。

  步骤(2)所述的低温浓缩,其温度为40‐45℃,时间42‐46min。

  与现有技术相比,本发明提供的茶多酚的提取方法通过在对所述茶叶进行切割处理的同时对所述茶叶进行搅拌以破碎所述茶叶,并且在该切割和搅拌的过程中会产生负压发生分子渗透现象,使所述茶多酚在该负压的作用下,其有效成分不被破坏且被所述提取溶剂包围、解离、替代,最后脱离所述破碎的茶叶进入到所述提取溶剂中,因此,该提取方法比较简单,而且所述茶多酚进入到所述提取溶剂中被所述提取溶剂溶解,不易被氧化变质变色、色泽好、品质优良。向发茶多酚粗提液中加入乙醇,可提高对茶多酚中有机溶性成分提取率,对滤渣使用乙醇洗涤,对滤渣中残留多酚成分进行提取,降低成本浪费。高温蒸煮方法,茶多酚可耐受250℃左右温度,而咖啡碱在160℃左右低压下会产生蒸发,从而在不破坏多酚生物活性的情况下,使用物理方法将茶多酚和咖啡碱分离,提高茶多酚提取纯度。

  具体实施方式

  下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

  【实施例1】

  (1)粗提取:将10Kg采摘后鲜茶叶经清洗、冷冻干燥至水分含量10%,然后将其与3倍重量的80℃的水一起投入提取容器中,边切割边搅拌所述茶叶以破碎所述的茶叶,并形成‐0.02Mpa负压将茶多酚从破碎的茶叶细胞中快速渗出,且均匀分散到所述提取溶剂中,然后过滤得到茶多酚粗提液;

  (2)向上述茶多酚粗提液中加入其体积1/5的无水乙醇,在温度64℃、压强0.3MPa条件下蒸煮3h,低温浓缩至原体积的1/6,经离心过滤制得滤液和滤渣,并对滤渣进行无水乙醇洗涤3次,所得洗涤液与滤液混合后浓缩至原体积的1/3,制得茶粉提取液;

  (3)高温蒸煮:先向茶粉提取液中加入其质量2%的葡萄糖酸锌,搅拌混合后在温度156℃、压强60kPa条件下蒸煮40min,咖啡碱在160℃低压下产生蒸发,降低茶多酚中咖啡碱的含量,冷却后烘干制粉得茶多酚,经测量茶多酚提取率为33.4%,茶多酚的纯度为83.2%。

  【实施例2】

  (1)粗提取:将5Kg采摘后鲜茶叶经清洗、冷冻干燥至水分含量12%,然后将其与4倍重量的85℃的水一起投入提取容器中,边切割边搅拌所述茶叶以破碎所述的茶叶,并形成‐0.04Mpa负压将茶多酚从破碎的茶叶细胞中快速渗出,且均匀分散到所述提取溶剂中,然后过滤得到茶多酚粗提液;

  (2)向上述茶多酚粗提液中加入其体积1/5的无水乙醇,在温度65℃、压强0.4MPa条件下蒸煮2h,低温浓缩至原体积的1/6,经离心过滤制得滤液和滤渣,并对滤渣进行无水乙醇洗涤3次,所得洗涤液与滤液混合后浓缩至原体积的1/3,制得茶粉提取液;

  (3)高温蒸煮:先向茶粉提取液中加入其质量1%的葡萄糖酸锌,搅拌混合后在温度156℃、压强60kPa条件下蒸煮35min,咖啡碱在160℃低压下产生蒸发,降低茶多酚中咖啡碱的含量,冷却后烘干制粉得茶多酚,经测量茶多酚提取率为32.4%,茶多酚的纯度为84.2%。

  【实施例3】

  (1)粗提取:将1Kg采摘后鲜茶叶经清洗、冷冻干燥至水分含量10%,然后将其与5倍重量的85℃的水一起投入提取容器中,边切割边搅拌所述茶叶以破碎所述的茶叶,并形成‐0.03Mpa负压将茶多酚从破碎的茶叶细胞中快速渗出,且均匀分散到所述提取溶剂中,然后过滤得到茶多酚粗提液;

  (2)向上述茶多酚粗提液中加入其体积1/5的无水乙醇,在温度65℃、压强0.4MPa条件下蒸煮3h,低温浓缩至原体积的1/6,经离心过滤制得滤液和滤渣,并对滤渣进行无水乙醇洗涤3次,所得洗涤液与滤液混合后浓缩至原体积的1/3,制得茶粉提取液;

  (3)高温蒸煮:先向茶粉提取液中加入其质量1%的葡萄糖酸锌,搅拌混合后在温度156℃、压强50kPa条件下蒸煮30min,咖啡碱在150℃低压下产生蒸发,降低茶多酚中咖啡碱的含量,冷却后烘干制粉得茶多酚,经测量茶多酚提取率为29.4%,茶多酚的纯度为83.2%。

  上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是,熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地,本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。