专利名称：制备茶提取物的方法
技术领域：
本发明涉及一种制备富含茶氨酸的茶提取物的方法。
背景和现有技术茶通常被制作成绿茶(green leaf tea)或红茶(black leaf tea)。制备所述茶的方法被本领域技术人员所熟知。通常，为了制备红茶，使植物茶(Camelliasinensis)的新鲜绿色叶子枯萎(经受温和的干燥)、粉碎、发酵(在这个过程中茶叶中的酶氧化各种底物以生产褐色的产品)，然后焙烤(以使茶叶干燥)。绿茶没有进行发酵过程。部分发酵可以用来生产中间类型的茶，其被称为“乌龙”茶。
今天，基于茶的饮料能够通过除了在热水中浸泡叶子以外的的方法制备，并以除了从茶壶中倒出以外的方式提供。例如它们能够使用在自动贩卖机中与热水混合的浓缩物或粉末制备，或用于制备在罐和瓶中立即可饮的茶。消费者对茶的要求也更多，例如加速的浸制、更好的颜色、更多的香味。
尤其是现代的消费者特别关注天然健康的饮料，其成为现代健康的生活方式的部分。考虑到茶的天然内容物，尤其是黄酮类化合物、儿茶素和氨基酸，做为饮料，茶很好的符合了这种观点。因此在本领域需要提供一种用于富集这些天然存在的健康的成分同时保持茶的健康特性而又不加入合成的化合物的方法。
一种这样的成分就是茶氨酸。已经发现茶氨酸有许多的对人身体和精神有益的作用。然而，目前仅有合成的sun-茶氨酸形式可供大量使用。这主要是由于天然存在的茶氨酸仅构成茶植物材料中可提取的茶固体的大约1％的事实。
GB 559,758公开了对红茶叶进行冷水浸制继之以热水浸制。将冷水提取物和热水提取物分别干燥为粉末。冷水浸制步骤花费至少4小时。
EP 110 391公开了对红茶进行冷水浸制继之以热水浸制，以提供速溶的可溶于冷水的冰茶粉末。冷水浸制步骤比在GB 559,758中的短，并且通过在室温下提取10分钟举例说明。将两种提取物混合在一起，然后将混合物浓缩和干燥。
EP 267 660又公开了对红茶进行冷水浸制继之以热水浸制，但是是为了提供速溶于热水的茶粉末。
O.Kuntze，“Effect of extraction temperature on cream and extractability ofblack tea”Int.Journal of Food Sci and Tech(2003)，38，37-45公开了高达50℃的水提取导致负责形成精华部分的大部分组分没有被提取出来。然而，因为在50℃的提取得率低，从而在叶子中遗留了大量的茶固体，所以文章建议应继之以在90℃的第二次浸制，从而剩余的茶固体能够提取出来，以达到正常热饮速溶茶的目的。
WO2005/042470公开了用于从茶中提取茶氨酸的方法，其包括提取、与吸附剂接触和然后过滤的步骤。其没有公开短的冷提取，并且其优选的初步提取包括在热水中浸渍茶叶。
本发明人已发现在发酵的茶叶上进行短的冷水提取提供了一种非常有效的从茶叶中提取高百分比的茶氨酸同时留下大多数剩余的茶固体的方法。然而冷水提取物中茶固体的组成天然地限于茶植物中茶固体的相对溶解度的组成，且不太可能包含超过6wt％的茶氨酸。因此，本领域仍然需要提供甚至更高的天然存在的茶氨酸浓度的茶提取物的方法。
因此，本发明提供了提供富含茶氨酸的茶提取物的方法，其包括如下步骤(i)使用温度为1到50℃的水对茶植物材料进行1到120分钟时间段的冷水提取，以提供冷水茶提取物。
(ii)使所述提取物通过微量过滤和纳米过滤(nanofiltration)步骤，其中纳米滤器(nanofilter)的茶氨酸排斥小于50％，以提供具有包含8到40wt％茶氨酸的茶固体的透过物(permeate)。
在第二个方面，本发明提供了包含茶固体的冷水茶提取物，其特征在于所述茶固体包含8到40wt％天然存在的茶氨酸。
发明详述茶原材料本发明的原材料是茶植物材料。来源于茶、苦茶(Camellia assamica)或博士茶(Aspalathus linearis)的材料。优选地，所述原材料是红茶，其中叶和/或茎经过所谓的“发酵”步骤处理，其中它们被在“红茶”制备的早期阶段释放的某些内源酶所氧化。所述的氧化作用甚至可以由外源性的酶例如氧化酶、漆酶和过氧化物酶的作用补充。所述的发酵过程被认为使多酚聚合，这可对本发明中所用的灵敏的滤器产生问题。
冷水提取所述冷水提取是通过用温度为1到50℃的水进行1到120分钟时间段实施的。优选地，温度和持续时间为这样的，从而以摄氏度表示的温度和以分钟表示的提取持续时间的乘积(Cmins)为30到1000，优选100到500。
冷水提取步骤可以以分批的或连续的方式进行。当连续地运行时，提取时间是指茶叶的平均停留时间。
优选地，水的温度是3到30℃，优选5到20℃。
优选地，提取时间段是5到60分钟，或甚至10到45分钟。
提取可以在任何合适的接触设备中进行，例如搅拌罐。
优选地，水与叶的重量比是5∶1到50∶1，更优选10∶1到30∶1。
提取之后，优选将提取物过滤以除去叶子。然后，优选离心溶液以除去任何已经通过滤器的粗材料。另一个优选的步骤是溶液的去矿质。
优选地，冷水提取物也通过本领域已知的任何合适的方法去矿质。
纳米过滤步骤如本领域中常规的，优选在纳米过滤之前有微量过滤步骤，以保护纳米滤器免受粗的颗粒。优选地，微量过滤步骤使用孔径大小为0.2微米的滤器。
纳米过滤的目的是富集冷水提取物中茶固体的茶氨酸内容物。冷水提取物将含有具有大约6wt％茶氨酸的茶固体。因此，浓缩成粉末将得到6wt％的茶氨酸粉末。
本发明的一个基本特征是使冷水提取物通过具有低于50％的茶氨酸排斥的纳米滤器。通过这种方式，大多数的茶氨酸通过滤器但大多数的不需要的茶固体留在保留物中。一次通过这样的滤器就可以使干燥固体中的茶氨酸浓度加倍。
如本领域技术人员将理解的，纳米滤器以根据它们预期的目的的许多途径进行表征。如同在微量过滤中一样，用相等的孔径大小来表征它们在物理上是没有意义的。对于本发明的目的而言，商业上可得到的纳米滤器必须被表征来获得它的茶氨酸排斥百分数。在室温下用5.1巴的TMP并使用浓度为200-400mg/l的茶氨酸溶液来进行所述表征。例如，表征下列商业上可得到的滤器，并测量它们的茶氨酸分排斥百分数表1
表1中的6种纳米滤器中只有NTR 7450和Trisep NX45是合适的纳米滤器。
任选的浓缩步骤富集的提取物通常需要浓缩，因为通常地它包括超过99wt％的水。可以通过使富集的提取物通过另一种纳米滤器来达到所述目的，但是，这次的纳米滤器的茶氨酸排斥大于80％。用这种方法，提供了具有大部分的茶氨酸但具有低一个数量级的水的保留物。
另一个浓缩方法是使用反渗透。所述的方法可以起纯粹地浓缩步骤的作用，因为在所述的方法中仅允许水通过滤器。
由于茶氨酸的热不稳定性，优选浓缩步骤中不包括使提取物温度超过80℃多于20分钟，且不超过60℃多于40分钟。
冷水提取物可被进一步浓缩以形成液体浓缩物或粉末冷水提取物。例如这可以通过冷冻干燥来实现。最后的浓缩物包括至少20wt％，优选至少40wt％，优选至少60wt％，更加优选至少80wt％的茶固体。
优选地，所述冷水提取物还可以使用聚乙烯吡咯烷酮处理以沉淀多酚。
任选的热水提取当进行了本发明所述的冷水提取后，茶叶是这样的，从而其仍能够用于在常规的冰茶生产方法中提供茶提取物的目的。因此，在获得好的氨基酸提取的同时没有浪费茶叶。
实施例将红茶叶在温度为5℃的水中浸制10分钟持续时间(Cmins＝50)。将茶叶和溶液分离，然后将溶液离心以除去粗材料，从而剩下具有0.58wt％干燥固体的含水茶提取物，所述干燥固体经分析含有5.9wt％茶氨酸。
使所述溶液经过0.2微米的微量过滤步骤，以除去任何可能损害纳米滤器的级分。然后使透过物通过使用Trisep NX45滤器的纳米过滤步骤，从而产生具有0.065wt％干燥固体但经分析包含15wt％茶氨酸的透过物。
使所述透过物通过反渗透步骤以去除水，从而得到具有大约10wt％干燥固体的溶液，所述干燥固体含有15wt％茶氨酸。所述的溶液能够进一步冷冻干燥，以提供15wt％茶氨酸的粉末。
权利要求
1.一种提供富含茶氨酸的茶提取物的方法，其包括如下步骤(i)使用温度为1到50℃的水对茶植物材料进行1到120分钟时间段的冷水提取，以提供冷水茶提取物；(ii)使所述提取物通过纳米过滤步骤，其中纳米滤器的茶氨酸排斥小于50％，以提供具有包含8到40wt％茶氨酸的茶固体的透过物。
2.根据权利要求1的方法，其中所述原材料是发酵的茶植物材料。
3.根据权利要求1或权利要求2的方法，其中所述原材料包括茶茎。
4.根据前述权利要求任一项的方法，其中所述水的温度为3到30℃，优选5到20℃。
5.根据前述权利要求任一项的方法，其中还对所述冷水提取物去矿质。
6.根据前述权利要求任一项的方法，其中所述冷水提取的时间段为5到60分钟。
7.根据前述权利要求任一项的方法，其中使用温度为50到100℃的水在已经进行冷水提取的茶叶上实施热水提取，以提供热水茶提取物。
8.根据权利要求7的方法，其中将所述来自微量过滤步骤的保留物进料到热提取步骤。
9.根据权利要求7或权利要求8的方法，其中将所述来自纳米过滤步骤的保留物进料到热提取步骤。
10.根据前述权利要求任一项的方法，其中所述冷水提取物还可以用聚乙烯吡咯烷酮处理，以沉淀多酚。
11.包含茶固体的冷水茶提取物，其特征在于所述茶固体包含8到40wt％天然存在的茶氨酸。
12.根据权利要求11的冷水茶提取物，其包含超过98wt％的水和少于2wt％的茶固体。
13.根据权利要求11的冷水茶提取物，其包含40到100wt％的茶固体。
14.根据权利要求11-13中任一项的冷水茶提取物，其中所述茶固体包含10到25wt％天然存在的茶氨酸。
全文摘要
本发明涉及提供茶提取物的方法，所述茶提取物富含天然存在的茶氨酸。所述方法包括冷水提取，随后为特定的纳米过滤步骤。同样请求保护的是冷水提取物。
文档编号B01D61/02GK101031314SQ200580033169
公开日2007年9月5日 申请日期2005年9月21日 优先权日2004年10月1日
发明者N·马夫鲁迪斯 申请人:荷兰联合利华有限公司