茶叶中提取茶多酚的新型工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于提取技术领域，尤其是涉及一种茶叶中提取茶多酚的新型工艺。
【背景技术】
[0002]现代医学研究表明:茶叶中有益于健康的主要成分有茶多酚、咖啡碱、多糖、氨基酸、矿物质等，其中茶多酚是一种新型的天然食品抗氧化剂，已于1990年被我国认可。茶多酚还具有高效的抗癌、抗衰老、抗辐射、消除人体自由基、降血脂等一系列药理功能，在油脂食品、医药、日化等工业领域得到了广泛应用。因此，近年来国内外专家学者对茶多酚的提取和应用研究日益关注。
[0003]茶多酚(Tea polyphenols,简称TP)是茶叶的主要成分，又称茶单宁、茶鞣酸、茶鞣质，是茶叶多酚类物质的总称。按其化学结构的不同，茶多酚含有多种成分，其中黄烷醇类物质儿茶素是茶多酸的主体成分，在茶多酸中约占60%?80%。儿茶素分为6种，分别为酯型儿茶素和非酯型儿茶素；黄酮及黄酮醇类；无色花青素；酚酸类和缩酚酸类。酯型儿茶素有表儿茶素没食子酸酯(L-ECG)和表没食子儿茶素没食子酸酯(L-EGCG)。非酯型儿茶素有表儿茶素(L-EC)、没食子儿茶素(D，L-GC)、表没食子儿茶素(L-EGC)和儿茶素(D，L-C)等。黄酮及黄酮醇类主要是黄酮醇及其苷；无色花青素即羟基黄烷醇及其盐，包括花白素及花青素。
[0004]目前，从茶叶中提取茶多酚有多种方法。目前工厂中主要是采用单一提取方法，如热水提取法，有机溶剂提取法，超声波提取法，微波提取法，酶法提取法，超临界提取法。但是每种方法都有其缺点及优点。比如热水浸泡提取法，提取效率不高，能源消耗高，但提取成本低。有机溶剂提取法，污染严重，环境不友好。超声、微波提取方法，单独使用消耗能源过高，提取效果也不是非常理想，超临界提取法虽然提取效果很好，但是设备成本太高，而且提取能力有限。
[0005]本发明综合各种提取方法的优点，扬长避短，取其所长，避其所短。首先茶叶中的多酚物质存在于植物细胞中，而植物细胞壁是由致密的纤维素组成的。如果仅使用物理破碎方法或提取方法，如热水提取，超声波，超高压以及微波提取法，不容易有效，快速地使茶叶细胞破碎，茶多酚释放到提取液中。相反，如果使用酶法进行破坏茶叶细胞壁，反应温度常温，能源消耗小，环境友好，能够很好破坏纤维素中的化学键，如糖苷键。但是没有外力的辅助，破坏的细胞壁仍然附着在细胞膜上。所以我们要综合这两种方法的优点，在利用酶法处理茶叶细胞壁厚，再利用超声波的超强穿透能力与空化效应，迅速将细胞壁打散，破坏细胞膜，使茶叶多酚迅速释放出来。而这一过程所需要的时间要比单独使用超声波破碎茶叶细胞要短的多，所以能源消耗也不大。因此，该茶多酚的提取方法与其它方法相比更合理、科学、有效。
[0006]另外本发明中另一创新点在于采用分子印迹方法对茶多酚中的主要成分儿茶素进行特异性吸附与纯化。合成的印迹聚合物对儿茶素的专一性吸附能力非常强，这样大大减少了提取步骤，降低了茶多酚损失与提取成本。
【发明内容】
[0007]本发明要解决的问题是提供一种茶叶中提取茶多酚的新型工艺，该工艺大大减少了提取步骤，大大提高了茶多酚的提取纯度。
[0008]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:
[0009]茶叶中提取茶多酚的新型工艺，该工艺包括以下具体步骤:
[0010](I)茶叶的破碎处理:向茶叶中加入一定量的复合酶对茶叶体细胞进行破碎处理；
[0011](2)茶多酚的初步提取:将步骤(I)中处理过的茶叶利用超声波进行辅助提取茶多酚；
[0012](3)茶多酚的初步纯化:采用膜过滤的方式进行茶多酚的初步精制；
[0013](4)采用分子印迹方法合成茶多酚主要成分儿茶素的印迹聚合物；
[0014](5)利用高效液相色谱检测印迹聚合物对儿茶素的吸附能力:将分子印迹聚合物装柱，做成制备柱，然后研究洗脱条件，确定利用分子印迹聚合物进行精制茶叶中儿茶素的最佳工艺条件；
[0015](6)中试试车:按照研究好的小试工艺进行放大试生产，调整中试的工艺参数，确定茶叶中多酚的提取精制工艺。
[0016]进一步，步骤(I)中所述的复合酶包括以下重量组分:0.1?0.3%纤维素酶、0.1?0.3%半纤维素酶、0.1?0.3%果胶酶，步骤(I)生物茶叶的破碎处理的酶解温度50?55°C，酶解时间30?45min。
[0017]进一步，步骤(2)中采用乙醇进行茶多酚的初步提取，初步提取过程中超声波功率为2800?3200W，时间10?15min，温度45?55°C。
[0018]进一步，步骤(3)中膜过滤过程中采用的是截留分子量在100Da以上的中空纤维膜，将大分子量的蛋白质，核酸等物质与分子量较小的儿茶素等多酚物质进行分离。
[0019]进一步，步骤(4)中儿茶素的印迹聚合物的制备过程为:以α-甲基丙烯酸为单体，乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂，儿茶素为模板分子，在紫外灯光照射下聚合制备儿茶素的印迹聚合物，将制备好的聚合物粉碎，过筛后进行索氏提取。
[0020]进一步，步骤⑷中索氏提取的过程中洗脱溶液为:甲醇:乙酸(v/v) = 9:1，洗脱速度5mL/min，然后除去印迹分子，干燥备用。
[0021]本发明采用酶法进行破坏茶叶细胞壁，反应温度常温，能源消耗小，能够很好破坏纤维素中的化学键，如糖苷键，然后利用超声波的超强穿透能力与空化效应，迅速将细胞壁打散，破坏细胞膜，使茶叶多酚迅速释放出来；并且本发明采用分子印迹方法对茶多酚中的主要成分儿茶素进行特异性吸附与纯化，合成的印迹聚合物对儿茶素的专一性吸附能力非常强，大大减少了提取步骤，大大提高了茶多酚提取纯度，该提取方法具有合理、科学、有效、能源消耗小的优点。
【具体实施方式】
[0022]分子印迹技术是为获得在空间结构和结合点位上与某一分子(通常称为模板分子)完全匹配的聚合物的实验制备技术。它的制备过程是先用功能单体和模板分子以共价键或非共价键(氢键，静电作用力，金属螯合作用力，分子间作用力，基团之间作用力以及疏水作用等)形成复合物，再加入交联剂，引发剂和有机溶剂，在一定的条件下(加热，紫外光或其它射线照射)聚合，使之生成印迹聚合物，最后通过洗脱的方法，将模板分子从聚合物中除去，这样就在聚合物上留下了模板分子空间结构，结合点位完全匹配的三维空穴，这个三维空穴是专一的，在合适的条件下，这一三维空腔可以满意地“记住”模板的结构、尺寸以及其它的物化性质，并能有效而有选择性地去键合模板(或类似物)的分子。
[0023]儿茶素是含有多个羟基官能团的物质，它可与功能单体α -甲基丙烯酸(MAA)以氢键形式结合。虽然由于空间位阻存在，会使一部分羟基与MAA结合困难，但依然有多个结合位点，可与功能单体MAA形成稳定的复合物。经交联聚合所制得的聚合物除去模板分子后，能够留下与儿茶素分子互补的空穴，成为吸附儿茶素的“预定”识别位。
[0024]实施例1
[0025]一种茶叶中提取茶多酚的新型工艺，包括以下步骤:
[0026](I)茶叶的破碎处理:向茶叶中加入一定量的复合酶对茶叶体细胞进行破碎处理；所述的复合酶包括以下重量组分:0.1?0.3%纤维素酶、0.1?0.3%半纤维素酶、0.1?0.3%果胶酶，步骤(I)生物茶叶的破碎处理的酶解温度50?55°C，酶解时间30?45min0
[0027](2)茶多酚的初步提取:将步骤(I)中处理过的茶叶利用超声波进行辅助提取茶多酸；米用乙醇进行茶多酸的初步提取，初步提取过程中超声波功率为2800?3200W，时间10 ?15min，温度 45 ?55°C。
[0028](3)茶多酚的初步纯化:采用截留分子量在100Da以上的中空纤维膜，将大分子量的蛋白质，核酸等物质与分子量较小的儿茶素等多酚物质进行分离。
[0029](4)采用分子印迹方法合成茶多酚主要成分儿茶素的印迹聚合物:
[0030]①表儿茶素的印迹聚合物的制备过程为:称量1.3774ga-甲基丙烯酸、3.9600g乙二醇二甲基丙烯酸酯、0.4584g表儿茶素(EC)，然后加入2mL的无水乙醇和2mL的氯仿，向混和溶液中通入N220min后密封于0°C、366nm紫外灯光照射下聚合48h，使聚合物反应完全，得到固体印迹