本发明关于一种儿茶素的萃取方法及含儿茶素的饮料，特别是关于获得含儿茶素的绿茶萃取液的一种儿茶素的萃取方法及含儿茶素的饮料。
背景技术：
茶叶里对人体有效的成分中最主要为儿茶素，儿茶素也称为儿茶酸，属于黄烷-3-醇类的衍生物，为茶多酚中最重要的一种，占茶多酚含量的约65％至约80％。儿茶素溶于甲醇、乙醇、丙酮及正己烷等溶剂，不溶于苯、氯仿及石油醚。儿茶素主要包含表儿茶素(EC)、表没食子儿茶素(EGC)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)及表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)四种，其化学结构如下所示。其中，于茶菁中，表没食子型儿荼素(EGC及EGCG)的莫耳数是表型儿荼素(EC及ECG)的约3至4倍。
大量研究表明儿茶素具有清除自由基、抗氧化、抗菌消炎、抗病毒、抗癌抗突变、强化微血管活性、增进体内维生素摄取量、降低血液中胆固醇及低密度脂蛋白含量和调节免疫系统等作用。尤其是酯型儿茶素EGCG和ECG，已有相关研究显示EGCG可有效对抗阿尔茨海默病的发展、诱导肝癌细胞(BEI-7402)凋亡、抑制胰腺癌(PANC-1)细胞增质，且EGCG与ECG具有血液凝集抑制作用、对在MDCK细胞的病毒性核醣核酸合成能予以抑制、对逆转录酸具有强的抑制作用，同时对DNA聚合酶a和p也具有强抑制作用。
儿茶素广泛存在例如黑巧克力、蔓越莓、苹果、樱桃、黑葡萄及茶叶等食物中，其中又以茶叶中的EGCG含量为最高。茶叶依照茶菁的发酵程度，一般可被分类为全发酵茶的红茶、半发酵茶的乌龙茶及不发酵茶的绿茶。其中，全发酵茶及半发酵茶的制茶程序比不发酵茶的制茶程序多了凋萎步骤。而在凋萎步骤期间，茶菁细胞中的水分大量散失，从而进一步活化茶菁细胞中的多元酚氧化酵素，使茶菁中的儿茶素在多元酚氧化酵素的催化下，产生氧化聚合作用，而生成橙红色的茶黄素及暗褐色的茶红素。也就是说，凋萎步骤的发酵会降低茶菁中儿茶素的含量，且发酵程度越高，茶菁中的儿茶素含量越低。相比之下，不发酵茶的绿茶因其不经凋萎步骤而直接进行杀菁，以高温破坏酵素活性，从而进一步抑制茶菁继续发酵，而保留有最多的儿茶素。
然而，大量采收茶菁后，若无法立即对茶菁进行蒸熟、杀菁的步骤，摘采的茶菁会持续发酵而使茶菁中的儿茶素进一步氧化聚合生成茶红素、茶褐素，进而影响茶菁的风味及质量，并损失茶菁中对人体有效的儿茶素。
为进一步取得茶叶中的儿茶素，传统上在茶菁经过杀菁程序后，利用揉捻步骤破坏茶叶细胞，使茶叶细胞中的汁液渗出，以便利用在热水冲泡茶叶时可获得较多的儿茶素。
技术实现要素：
有鉴于上述现有技术的问题，本发明的目的就是提供一种降低茶菁的发酵作用，且不需使用有机溶剂、无高设备要求且低成本的儿茶素的萃取方法及含儿茶素的饮料。
根据本发明目的提出一种儿茶素的萃取方法，其可包括以下步骤：在第一预定温度下冷冻茶菁；切碎冷冻过的茶菁；将切碎的茶菁与水混合以获得茶液；调整茶液的PH值至预定PH值范围；置入崩解酵素在经PH值调整的茶液中，在第二预定温度下进行发酵处理；以及过滤发酵处理过的茶液以获得萃取液。
优选地，第一预定温度可为约-18℃。
优选地，切碎经冷冻的茶菁可利用切碎机在约2500rpm至约3500rpm的转速下进行切碎步骤约3分钟至约5分钟。
优选地，切碎过的茶菁的大小可为约1mm2至约10mm2。
优选地，第二预定温度可为约30℃至约60℃，且预定PH值范围可为约PH 7.0至约PH 9.0。
优选地，崩解酵素的崩解酵素力价可为约400,000u/g至约800,000u/g，且其量占茶菁重量的约0.2重量％至约3重量％。
优选地，发酵时间可为约1小时至约3小时。
根据本发明的另一目的，提出一种含儿茶素的饮料，其中所述饮料是通过将经过上述方法所获得的萃取液加入茶饮料而制成。
承上所述，本发明提供的儿茶素的萃取方法及含儿茶素的饮料具有以下优点：
(1)本发明的方法可提高儿茶素保留率。
(2)本发明的方法可通过冷冻保存所采集的茶菁而延长茶菁的可作业时间，从而可提高大量生产的极限。
(3)本发明可通过改良的儿茶素萃取方法，提供含高儿茶素的饮料。
附图说明
本发明的上述及其它特征和优势将通过参照附图详细说明，其中：
图1为说明本发明实施例的儿茶素萃取方法的流程图。
附图标记说明
101-111：步骤
具体实施方式
为了使上述目的、技术特征以及实际实施后的增益性更为明显易懂，在下文中将以优选的实施范例对应相关的附图进行更详细的说明。
本文中所用的用语“茶菁”指未经杀菁等制茶程序，直接从茶树上摘取的茶树叶片，而“茶叶”指经杀菁处理过的茶树叶片。
请参阅图1，图1为本发明的儿茶素萃取方法的流程图。
如图1所示，本发明实施例的儿茶素萃取方法包括：冷冻茶菁(步骤101)；切碎茶菁(步骤103)；将水与切碎的茶菁混合以获得茶液(步骤105)；调整茶液的PH值(步骤107)；置入崩解酵素以进行发酵处理(步骤109)；以及过滤发酵处理过的茶液以获得萃取液(步骤111)。
本发明实施例的萃取方法所使用的茶菁可为任何品种的茶菁，包含但不限于，台茶27号(金萱)、台茶29号(翠玉)、铁观音、四季春等。
在步骤101中，以第一预定温度将茶菁冷冻保存。在实施例中，第一预定温度为约-18℃。将茶菁冷冻是指在茶菁含水率高的情形下，通过降低温度将茶菁中的水分凝固，通过此步骤，茶菁内部可形成较大的冰晶，使细胞胀大破裂而达到破坏细胞壁的效果，而与此同时，可抑制茶菁的发酵，从而延长茶菁的可作业时间，且冷冻过后的茶菁也有利于步骤103的进行。
在步骤103中，将从步骤101得到的茶菁切碎，在实施例中，切碎是利用切碎机在约2500rpm至约3500rpm的转速下进行切碎步骤约3分钟至约5分钟，以将冷冻过的茶菁切成约1mm2至约10mm2的大小。在此步骤中，由于茶菁已经在步骤101中先进行过冷冻处理，故此时茶菁中的细胞壁可被轻易的破坏以进一步释放儿茶素，同时与未经冷冻的茶菁相比，冷冻过后的茶菁可被切碎的较为均匀。
在步骤105中，将切碎的茶菁与适当的水混合可获得茶液，将切碎的茶菁与水混合可使儿茶素更容易地溶于水中以利于儿茶素的萃取。
在步骤107中，调整茶液的PH值至预定PH值范围，其中调整茶液的PH值是为了加强后续加入的崩解酵素的活性，故最合适的PH值随着所加入的崩解酵素的种类而改变。在实施例中，预定PH值范围为PH 7.2至约PH 8.0。
在步骤109中，将崩解酵素加入经PH值调整的茶液中，并在第二预定温度下进行发酵处理。其中第二预定温度依据所使用的崩解酵素而定。在实施例中，第二预定温度为约30℃至约60℃。在实施例中，崩解酵素的崩解酵素力价为约400,000u/g至约800,000u/g。本文使用酵素力价来表示酵素活性高低，其中使用的酵素力价的定义为单位重量下酵素分解果胶的能力。发酵处理的时间可根据酵素残留率而决定，在实施例中，发酵时间为约1小时至约3小时。所述发酵处理与传统制茶程序中的发酵处理不同，所述发酵处理为释放更多的儿茶素而进一步分解细胞壁的步骤。
最后在步骤111中，将通过上述步骤101至步骤109所获得的茶液以筛网过筛去除茶菁，即可获得根据本发明实施例的萃取液。在实施例中，儿茶素的萃取方法可进一步包括以细胞震碎机处理自步骤111所获得的萃取液的步骤，以进一步释放出其中所含的儿茶素。
本发明还提供一种含儿茶素的饮料，所述饮料将利用上述步骤 101至步骤111所获得的萃取液加入茶饮料中而制成，其中茶饮料包含，但不限于绿茶、乌龙茶、煎茶等。除此之外，萃取液也可添加入非茶饮料的一般饮料，像是果汁、矿泉水等，或可制成锭剂或胶囊状的产品。
以下将参照实例及比较例进一步详细描述本发明的实施例，以下实例仅用以解释实施例的目的而不限制本发明。
实例
在本实例中，使用的茶菁原料为由当地茶农所提供。所述茶菁原料取自在生长期间严禁使用农药，且每年针对茶叶原料检测农药残留的品种为四季春的茶树。其中所述茶菁原料的儿茶素含量为150mg/g。
将4.5kg茶菁以-18℃冷冻一个月以上后，冷冻过后的茶菁与水以1:4的重量比混合，接着利用茶菁切细机以3000rpm的转速切碎茶菁约3至约5分钟，将茶菁切至约1mm2至约10mm2的大小后，利用18kg的水将切碎的茶菁洗入发酵桶内，然后补入4.5kg的水，将水与茶菁的重量比调整为1:9，即使茶菁占混合溶液总重的10％后，进行后续的发酵。
将发酵桶内温度设定为30℃并以NaOH将茶液的pH调整为7.8。其后添加由聚半乳糖醛酸苷酶及果胶甲基酯酶组成的酵素力价为500,000u/g至约700,000u/g的崩解酵素进行2小时的发酵，其中添加的崩解酵素的量占茶菁重量的约1重量％。此处的发酵处理不同于传统制茶程序中以多元酚氧化酵素所为的发酵处理，故茶菁中的儿茶素不产生氧化聚合反应。
将发酵后所得的茶液以300mesh振动筛网过筛以去除茶菁，即可获得具有绿茶新鲜的风味及香气的单细胞绿茶萃取液。
所得的单细胞绿茶萃取液的pH值为6.4±0.4，布里克氏糖度(Brix)为1.9±0.4，沉淀指标为2500rpm下的沉淀为0.3cm/10cm。
测量单细胞绿茶萃取液中的儿茶素含量，所测得的儿茶素含量为 3.14mg/ml，其中在本实例中，茶菁占总萃取液的10％，据此计算出的儿茶素保留率为20.9％(3.14mg/ml/0.1g/ml/150mg/g＝0.209)。
且如更进一步地将根据本实例的单细胞绿茶萃取液以细胞震碎机处理10分钟，测得的儿茶素含量增高为8.87mg/ml，儿茶素保留率为59.1％(8.87mg/ml/0.1g/ml/150mg/g＝0.591)。
比较例
首先将4kg来源与实例所用的茶菁原料相同的茶菁原料在约160℃至约180℃的高温下进行炒菁的步骤，利用高温使茶菁里的酵素失去活性，停止茶菁的发酵作用以获得茶叶。接着，为使茶叶中的成分易于溶解于热水中，对茶液进行揉捻的步骤，利用揉捻的压力使茶叶中的汁液渗出而附着于茶叶上。在揉捻步骤后，进行初干步骤以除去茶叶中约60％的水分。接着为使茶液能够均匀干燥，在解块步骤后进行干燥步骤即可获得1kg的炒菁绿茶。
以热水冲泡自比较例所得的炒菁绿茶后，所测得的儿茶素含量为100mg/g，因为是以4kg的茶菁原料制成1kg的炒菁绿茶，据此计算出的儿茶素保留率为16.7％(100mg/g/(4kg/1kg)/150mg/g＝0.167)。
实例与比较例的结果分析
由以上实例与比较例所测得的儿茶素保留率结果可得知，根据本发明实施例的儿茶素萃取方法可萃取出明显较高的儿茶素，且可延长茶菁的可作业时间并进一步降低所需的成本。
虽然本发明已参考例示性实施例具体地示出及描述，但本发明所属技术领域的技术人员根据理解，可对本发明的实施例做出形式及细节的各种改变而不背离本发明的保护范围。