一种茶提取物的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种茶提取物的制备方法，属于茶叶有效成分提取【技术领域】。首先将优质市售茶进行低温快速冷冻处理，然后立即进行粉碎，再与高压脉冲电场(Pulsed?Electric?Field，简称PEF)技术、超声提取技术、低温酶解技术结合，全程低温提取，既避免了高温加工带来的有效成分的损失，又提高了茶有效成分的提取率。本发明工艺简单，成本低，减少了外来的食品添加剂、加工助剂及化学物质的引入，最大限度地保留了茶叶的天然营养成分和风味，实现了低碳生产，保护了环境。
【专利说明】一种茶提取物的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及茶叶有效成分的提取，特别涉及一种茶提取物的制备方法。
【背景技术】
[0002]茶叶是除水以外世界的第一大饮料，茶叶中含有多种具有生物活性的物质，如茶多酚、茶氨酸及咖啡因等。大量的研究表明，茶多酚具有抗氧化、清除自由基、降血压、降血月旨、抗辐射、防癌抗癌等生物活性和药理作用，茶氨酸具有抗肿瘤、降压安神、促进神经生长等医疗功效，咖啡因具有兴奋大脑皮层，增强机体免疫功能和强心利尿等作用，而茶多糖具有降血脂、降血压、降血糖和增强免疫功能等药理作用，因此，安全有效的从茶叶中提取和分离茶多酚、茶氨酸、咖啡因和茶多糖具有重要的实际意义。
[0003]我国是世界上主要产茶国之一，也是最先发现和利用茶叶的国家。随着人们健康消费观念的普及，作为世界三大无酒精饮品之一的茶叶倍受消费者的青睐。大量的研究也证实，茶叶中富含茶多酌.(TeaPolyphenols,简称TP),咖啡碱(Caffeine)、茶多糖(Teapolysaccharids,简称TPS)等多种天然活性成分，因此具有消热解暑、利尿解毒、益思提神、坚齿防龋、增强免疫力、预防衰老、杀菌抗病毒、降脂减肥、降血压、预防心血管疾病、消臭、抗辐射损伤、抗过敏、抗癌抗突变等保健功能。
[0004]铁观音是乌龙茶的一种，原产于福建安溪县。铁观音是介于绿茶和红茶之间的半发酵茶，是中国十大名茶之一。铁观音原是茶树品种名，由于它适制乌龙茶，其乌龙茶成品遂亦名为铁观音。所谓铁观音茶即以铁观音品种茶树制成的乌龙茶，铁观音既是一种珍贵的天然茶饮，又有很好的美容保健功能。经科学分析和实践证明，铁观音含有较高的氨基酸、维生素、矿物质、茶多酚和生物碱，含有多种营养和药效成分，具有清心明目，杀菌消炎，减肥美容和延缓衰老，防癌症、消血脂、降低胆固醇，减少心血管疾病及糖尿病等功效，闻名遐迩，深受消费者的喜爱。不仅香高味醇，是天然可口佳饮，而且养生保健功能在茶叶中也属佼佼者。铁观音是乌龙茶中的极品，其品质特征是:茶条卷曲，肥壮圆结，沉重匀整，色泽砂绿，整体形状似蜻蜓头、螺旋体、青蛙腿。冲泡后汤色金黄浓艳似琥珀，有天然馥郁的兰花香，滋味醇厚甘鲜，回甘悠久，俗称“音韵”。
[0005]近几年来，对茶叶有效成分的复合提取技术研究较多，它具有一次投料得到多种产品，充分利用茶叶资源；成本低，效益高；废弃物少、污染少等优点。阿有梅等、朱冬雪等报道了同时提取咖啡碱和茶多酚的工艺研究。曹栋等、吴明光等采用多阶分步萃取技术制备了茶多酚、咖啡碱和叶绿素。陈荣义等采用ZJL大孔离子交换树脂和ZJX大孔吸附树脂从茶叶中提取茶氨酸、咖啡因、茶多酚和茶多糖4种产品，其提取率分别为0.94%U.9%,12.35 %、1.1 %。曹利、苟小峰等用XDA负载PA膜包络体的复合树脂提取茶叶提取液中茶多酚、咖啡碱，并取得了良好的效果。
[0006]茶叶有效成分的复合提取技术替代其单一组分的提取已成为茶叶深加工技术研究的热门课题。当前，茶叶复合提取工艺尚存在不足之处是:复合提取的各组分得率均低于单一成分的提取；茶多酚和咖啡碱的分离采用二氯甲烷等有毒试剂，产品安全性差等。另夕卜，在茶叶有效成分提取制备中，茶叶常采用沸水或有机溶剂浸提。但有机溶剂提取较水浸提成本高，产品安全性低；传统的沸水浸提耗时长，温度高，严重影响茶多酚制品中儿茶素的组成，导致其生物活性降低。为了充分利用茶叶资源，提高主要有效成分的提取得率，避免分离茶多酚和咖啡碱时二氯甲烷等有毒溶剂的使用，提高其生物活性，近年出现了几种新型的提取技术，主要有超声波辅助浸提法、微波辅助浸提法和低温酶解提取法。(I)超声波辅助浸提法是利用超声波的机械破碎和空化作用，加快茶多酚等浸提物从茶叶向溶剂中的扩散速率，缩短浸提时间。根据相关报道，该法可大大缩短浸提时间，且避免长时间高温处理造成的茶多酚的氧化。(2)微波辅助浸提法是最近几年刚开始进行实验室研究的一种新方法，基本原理是在微波场中，细胞的极性物质，尤其是水分子吸收微波能后产生大量热量，使胞内温度迅速上升，水分气化产生的压力将细胞膜和细胞壁冲破，形成微小的孔洞和裂纹，使胞外溶剂容易进入细胞内，溶解并释放出胞内物质。该方法具有短时、高效和节能等优点，但微波场对细胞内有效物质的结构及活性的影响还存在较大争异。(3)低温酶解法是用添加外源酶来破解茶叶的细胞壁、细胞间质，促使茶多酚等胞内物快速扩散，达到提高有效成分提取率的方法。
[0007]中国专利CN1695473A公开了一种在低温条件下利用超声震荡提取茶有效成分的方法，所述温度45-50°C，超声频率为40kHz ;中国专利CN102548424A公开了一种添加蛋白酶、鞣酸酶和具有20000U/g以上的多聚半乳糖醛酸酶活性的酶制剂而提取茶有效成分的方法，并且进一步限定添加源自长梗木霉(Trichodermalongibrachiatum)或里氏木霉(Trichoderma reesei)的纤维素酶进行酶解提取；中国专利CN103300185A公开了一种采用水提和酶解相结合的提取茶有效成分的方法，所述降解酶为纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶或是蛋白酶中的一种或两种以上以任意比混合；降解酶的用量占茶叶重量的0.2-2%。
[0008]综上所述，不论是传统的还是新型的提取方法，都存在茶有效成分提取率低和提取过程损失大的严峻问题，最终阻碍了茶有效成分在其它领域的应用和发展，探索一种提高茶叶有效成分提取率和降低有效成分的损失的提取方法仍是本行业的需要，特别对铁观音茶来说，目前研究的较少，显得更为重要。
【发明内容】
[0009]本发明所解决的技术问题是克服现有提取茶有效成分的缺陷，首先将优质市售茶进行低温快速冷冻处理，然后立即进行粉碎，再与高压脉冲电场(Pulsed Electric Field,简称PEF)技术、超声提取技术、低温酶解技术结合，全程低温提取，既避免了高温加工带来的有效成分的损失，又提高了茶有效成分的提取率。
[0010]为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0011]本发明的首要目的是提供一种茶提取物的制备方法，包括如下步骤:
[0012](I)复水:将市售优质茶叶表面均匀喷涂质量百分比浓度0.5-1.5%的无菌麦芽糊精水溶液，密封，室温下复水l_24h ；
[0013]所述优质茶叶为乌龙茶、绿茶、红茶、白茶、黑茶、黄茶等市售茶叶；
[0014]所述茶叶与麦芽糊精水溶液的质量比为:100: 0.5-15;
[0015]所述喷涂压力为:0.25-0.35MPa ；
[0016](2)冷冻:将步骤(I)中复水后的茶叶于-21-—25°C冷冻IO-1OOmin ；[0017](3)粉碎:经步骤(2)冷冻后的茶叶迅速进行粉碎，时间Ι-lOmin，破碎度达到80-90%即可,不能太粗也不能太细,粒度达到0.1-2mm ；
[0018](4)超声、PEF提取:将步骤⑶粉碎后的茶叶置于配料缸中，添加茶叶质量5-10倍的无菌水，室温下，边缓慢搅拌边用探头式超声提取仪在电流强度1.0A/25w-l.2A/275W条件下进行超声提取10-15min ;然后进行高压脉冲电场提取15_20min，电场强度20-40KV/cm，脉冲时间450-550 μ S，脉冲频率200_300Ηζ ；
[0019](5)低温酶解:经步骤(4)处理的提取液用乳酸调节pH值为4.5-6.5，加入混合物质量0.5-1.5%的混合酶，于35-45°C低温酶解4-12h ；
[0020]所述混合酶由果胶酶、纤维素酶、单宁酶、蛋白酶组成；
[0021]所述果胶酶、纤维素酶、单宁酶和蛋白酶混合的质量比为0.5-1: 1-1.5: 1.8-2.5: 0.5-1.5 ；
[0022](6)将步骤(5)得到的酶解液过滤、超滤浓缩、超高温瞬时灭菌、灭酶既得茶提取物。
[0023]本发明的另-目的是上述方法制备的茶提取物的应用:可以直接作为原料产品，也可以利用本领域常用的工艺加工成速溶粉或浓缩液。
[0024]有益效果:
[0025]1.本发明的茶提取物制备方法将原料茶经复水、冷冻处理然后进行粉碎，不仅可提高茶有效成分的提取率，同时可钝化茶叶中的多酚氧化酶的活性，防止加工过程的酶促褐变和非酶氧化，有效避免了茶有效成分的氧化损失，并且避免了因粉碎产生的高温及高剪切力对茶有效成分的损失。
[0026]2.本发明将非热加工技术一高压脉冲电场技术用于茶有效成分提取，高压脉冲电场产生磁场，这种脉冲电场和脉冲磁场交替作用，可有效破坏茶叶组织和细胞壁，增加细胞壁、细胞膜的通透性，促使茶叶的内源性有效成分，包括大分子物质的溶出，不仅提高了有效成分的浸出率，而且为后序充分酶解奠定了基础，同时高压脉冲电场可通过电离作用和交替作用杀死提取过程中的杂菌，有效防止提取液变质。
[0027]3.本发明通过酶处理可促使茶渣中难溶性组分有效地转换化为可溶性成分，随着酶反应深入及原料组织结构的进一步破坏，有利于内源物释放、浸出或酶与底物的接近，有利于反应的深度进行，使制备得到的茶类提取物内含物更丰富。此外酶的作用使茶叶组织结构变得松散，有利于实现浆液中茶渣与液体的分离，有利于改善后续的加工过程，如缩短分离、过滤等操作过程时间，工艺上可实现性强。尤其是茶原料中的纤维素、半纤维素、果胶或粗蛋白等常规提取方法无法利用的成分，有效地转化为可吸收利用的低分子可溶性类物质。
[0028]4.本发明全程采用低温加工技术，并将其科学结合，减少了高温水提的工艺，不仅有效提高了茶有效成分的浸出率，而且避免了加工损失，尤其最大限度地保留了茶叶的天然香味。
[0029]5.本发明工艺简单，成本低，减少了外来的食品添加剂、加工助剂及化学物质的引入，最大限度地保持了茶叶的天然营养成分和风味，实现了低碳生产，保护了环境。
【具体实施方式】[0030]下面通过具体的实施方案叙述本发明。除非特别说明，本发明中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本发明的范围，本发明的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言，在不背离本发明实质和范围的前提下，对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种改变或改动也属于本发明的保护范围。
[0031]实施例1
[0032]一种茶提取物的制备方法，包括如下步骤:
[0033](I)复水:将市售优质铁观音茶叶表面均匀喷涂质量百分比浓度1%的无菌麦芽糊精水溶液，密封，室温下复水12h ；
[0034]所述茶叶与麦芽糊精水溶液的质量比为:100: 5 ；
[0035]所述喷涂压力为:0.30MPa ；
[0036](2)冷冻:将步骤(I)中复水后的茶叶于_23°C冷冻20min ；
[0037](3)粉碎:经步骤⑵冷冻后的茶叶迅速进行粉碎，时间2min，破碎度达到85%即可，不能太粗也不能太细，粒度达到Imm ；
[0038](4)超声、PEF提取:将步骤(3)粉碎后的茶叶置于配料缸中，添加茶叶质量8倍的无菌水，室温下，边缓慢搅拌边用探头式超声提取仪在电流强度1.2A/275W条件下进行超声提取12min ;然后进行高压脉冲电场提取18min，电场强度30KV/cm，脉冲时间500 μ S，脉冲频率250Hz ；
[0039](5)低温酶解:经步骤(4)处理的提取液用乳酸调节pH值为5.5，加入混合物质量I %的混合酶，于40°C低温酶解8h ；
[0040]所述混合酶由果胶酶、纤维素酶、单宁酶、蛋白酶组成；
[0041]所述果胶酶、纤维素酶、单宁酶和蛋白酶混合的质量比为0.8: 1.2: 2.0: 1.0;
[0042](6)将步骤(5)得到的酶解液过滤、超滤浓缩、超高温瞬时灭菌、灭酶既得铁观音茶提取物。
[0043]实施例2
[0044]—种茶提取物的制备方法，包括如下步骤:
[0045](I)复水:将市售优质绿茶叶表面均匀喷涂质量百分比浓度0.5%的无菌麦芽糊精水溶液，密封，室温下复水2h ；
[0046]所述茶叶与麦芽糊精水溶液的质量比为:100: 0.5；
[0047]所述喷涂压力为:0.25MPa ；
[0048](2)冷冻:将步骤(I)中复水后的茶叶于_21°C冷冻IOmin ；
[0049](3)粉碎:经步骤(2)冷冻后的茶叶迅速进行粉碎，时间2min，破碎度达到80%即可，不能太粗也不能太细，粒度达到0.1mm ；
[0050](4)超声、PEF提取:将步骤(3)粉碎后的茶叶置于配料缸中，添加茶叶质量5倍的无菌水，室温下，边缓慢搅拌边用探头式超声提取仪在电流强度1.0A/25w条件下进行超声提取IOmin ;然后进行高压脉冲电场提取15min，电场强度20KV/cm，脉冲时间450 μ S，脉冲频率200Hz ；
[0051](5)低温酶解:经步骤(4)处理的提取液用乳酸调节pH值为4.5，加入混合物质量
0.5%的混合酶，于35°C低温酶解4h ；[0052]所述混合酶由果胶酶、纤维素酶、单宁酶、蛋白酶组成；
[0053]所述果胶酶、纤维素酶、单宁酶和蛋白酶混合的质量比为0.5: I: 1.8: 0.5；
[0054](6)将步骤(5)得到的酶解液过滤、超滤浓缩、超高温瞬时灭菌、灭酶既得绿茶提取物。
[0055]实施例3
[0056]一种茶提取物的制备方法，包括如下步骤:
[0057](I)复水:将市售优质红茶叶表面均匀喷涂质量百分比浓度1.5%的无菌麦芽糊精水溶液，密封，室温下复水24h ；
[0058]所述茶叶与麦芽糊精水溶液的质量比为:100: 15 ；
[0059]所述喷涂压力为:0.35MPa ；
[0060](2)冷冻:将步骤(1)中复水后的茶叶于_25°C冷冻IOOmin ；
[0061](3)粉碎:经步骤(2)冷冻后的茶叶迅速进行粉碎，时间lOmin，破碎度达到90%即可，不能太粗也不能太细，粒度达到2mm ；
[0062](4)超声、PEF提取:将步骤(3)粉碎后的茶叶置于配料缸中，添加茶叶质量10倍的无菌水，室温下，边缓 慢搅拌边用探头式超声提取仪在电流强度1.2A/275W条件下进行超声提取15min ;然后进行高压脉冲电场提取20min，电场强度40KV/cm，脉冲时间550 μ S，脉冲频率300Hz ；
[0063](5)低温酶解:经步骤(4)处理的提取液用乳酸调节pH值为6.5，加入混合物质量
1.5%的混合酶，于45°C低温酶解12h ；
[0064]所述混合酶由果胶酶、纤维素酶、单宁酶、蛋白酶中组成；
[0065]所述果胶酶、纤维素酶、单宁酶和蛋白酶混合的质量比为1:1.5:2.5:1.5 ；
[0066](6)将步骤(5)得到的酶解液过滤、超滤浓缩、超高温瞬时灭菌、灭酶既得红茶提取物。
[0067]实施例4茶提取物有效成分的含量
[0068]以实施例2所述的绿茶提取物为检测对象，采用分光光度法测定原料茶与提取物的茶多酚、儿茶素、咖啡碱和茶多糖(粗多糖)的含量，结果如表1:
[0069]表1
[0070]
【权利要求】
1.一种茶提取物的制备方法，其特征在于，依次包括如下步骤:将市售茶叶表面均匀喷涂质量百分比浓度0.5-1.5 %的无菌麦芽糊精水溶液，密封，室温下复水l_24h ;然后于-21-25°C冷冻IO-1OOmin ;立即进行粉碎；粉碎后的茶叶置于配料缸中，添加茶叶质量5-10倍的无菌水，室温下，首先进行10-15min的超声提取，接着进行15_20min的高压脉冲电场提取；最后将上述提取液用乳酸调节PH值为4.5-6.5，加入混合物质量0.5-1.5%的混合酶，于35-45°C低温酶解4-12h ;酶解液过滤、超滤浓缩、超高温瞬时灭菌、灭酶既得茶提取物。
2.如权利要求1所述茶提取物的制备方法，其特征在于，所述茶叶与麦芽糊精水溶液的质量比为:100: 0.5-15。
3.如权利要求1所述茶提取物的制备方法，其特征在于，所述喷涂压力为:0.25-0.35MPa。
4.如权利要求1所述茶提取物的制备方法，其特征在于，所述茶叶粉碎的破碎度为80-90%，粒度为 0.l-2mm。
5.如权利要求1所述茶提取物的制备方法，其特征在于，所述超声提取的电流强度1.0A/25w-l.2A/275w。
6.如权利要求1所述茶提取物的制备方法，其特征在于，所述高压脉冲电场提取的参数为:电场强度20-40KV/cm，脉冲时间450-550 μ S，脉冲频率200_300Ηζ。
7.如权利要求1所述茶提取物的制备方法，其特征在于，所述混合酶由果胶酶、纤维素酶、单宁酶、蛋白酶组成。
8.如权利要求7所述的一种茶提取物的制备方法，其特征在于，所述果胶酶、纤维素酶、单宁酶和蛋白酶混合的质量比`为0.5-1: 1-1.5: 1.8-2.5: 0.5-1.5。
9.如权利要求1-8任一所述的一种茶提取物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)复水:将市售优质铁观音茶叶表面均匀喷涂质量百分比浓度I%的无菌麦芽糊精水溶液，密封，室温下复水12h ； 所述茶叶与麦芽糊精水溶液的质量比为:100: 5 ； 所述喷涂压力为:0.30MPa ； (2)冷冻:将步骤(1)中复水后的茶叶于_23°C冷冻20min； (3)粉碎:经步骤(2)冷冻后的茶叶迅速进行粉碎，时间2min，破碎度为85%，粒度达至 Ij Imm ； (4)超声、PEF提取:将步骤(3)粉碎后的茶叶置于配料缸中，添加茶叶质量8倍的无菌水，室温下，边缓慢搅拌边用探头式超声提取仪在电流强度1.2A/275W条件下进行超声提取12min ;然后进行高压脉冲电场提取18min，电场强度30KV/cm，脉冲时间500 μ S，脉冲频率 250Hz ； (5)低温酶解:经步骤(4)处理的提取液用乳酸调节pH值为5.5，加入混合物质量1%的混合酶，于40°C低温酶解8h ； 所述混合酶组成的质量比为:果胶酶:纤维素酶:单宁酶:蛋白酶=`0.8: 1.2: 2.0: 1.0 ； (6)将步骤(5)得到的酶解液过滤、超滤浓缩、超高温瞬时灭菌、灭酶既得铁观音茶提取物。
10.一种如 权利要求1-8任一所述制备方法制备的茶提取物的应用。
【文档编号】A23F3/18GK103704423SQ201410000111
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2014年1月2日 优先权日:2014年1月2日
【发明者】陈锦华 申请人:绿锦发展(福建)有限公司