专利名称：一种茶色素组分的分离方法
技术领域：
本发明涉及天然物质的组分分离技术，更具体地说，是一种按照不同分子量区间 对茶色素各组分进行分离的方法。
背景技术：
茶叶是世界上最受欢迎的饮料之一，具有抗氧化、抗衰老、抗菌抗病毒、抗肿瘤、降 低某些疾病发病率等多种功效。尤其是近年来的研究表明，饮茶在降血糖、降血脂、防治肿 瘤和艾滋病等方面有确切的功效，使茶叶的保健功能再次引起了人们的广泛关注。茶的成分很复杂。据报道，到目前为止茶叶中已分离鉴定的化合物有500余种，其 中有机化合物有450余种，无机物营养素也有几十种。现已证明，茶叶中与人体健康关系密 切的成分组成，主要有以下几类茶多酚、茶色素、茶多糖、茶氨酸、生物碱等等。其中茶多 酚、茶氨酸、咖啡碱等属于小分子类，而茶色素和茶多糖等属于大分子或高聚物。其中，茶色 素是茶功效的重要成分，尤其在发酵茶发酵过程中，形成了茶功效的特征因子，如茶黄素、 茶红素、茶褐素。不同茶色素分子量差异巨大，从数千道尔顿到数十万道尔顿不等。现有技术中，茶色素的分离方法主要沿用上世纪50年代Roberts发明的有机溶剂 萃取法，即Roberts法。其主要流程为一定浓度的茶水溶物加等体积氯仿萃取3次(去除 咖啡碱和脂溶性色素)，氯仿相弃去，水层加等体积乙酸乙酯萃取3次。合并乙酸乙酯相，加 等体积2. 5% NaHC03萃取，乙酸乙酯相即为茶黄素(TF)，NaHC03相为茶红素I (TR-I)；水相 加等体积正丁醇萃取，正丁醇相即为茶红素II (TR-II)，水相为茶褐素(TB)。这种分离茶色 素的方法目前也是茶色素定义和分类的基础，已经沿用了几十年，但这种茶色素分类和定 义的方法存在手续繁、速度慢的不足。远远不能适应高速发展的茶叶组分功能和机理研究 的需要茶叶的组分和功效研究已经有上百年的历史，除茶色素外的各组分的分离方法也 都比较成熟。目前茶叶各组分的分离多采用有机溶剂萃取法，如茶多糖一般采用乙醇或丙 酮沉淀，咖啡碱一般采用乙醇提取，茶多酚采用甲醇、乙醇或乙酸乙酯等萃取，这些分离茶 叶组分的方法无一例外的在分离过程中引入了有机溶剂，既带来了生产安全隐患，又提高 了分离成本。尤其是最终产品中不可避免的含有有机溶剂残留，给茶叶组分用于人体保健 和治疗带来了一个显著的障碍。这是一个长期以来存在的技术难题，迫切地需要加以改进 禾口完善。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种新的茶色素组分的分离方法， 进而为生产具有特殊保健功能的茶叶组分提供了一种简单、安全、无污染、低成本的制备方法。本发明的目的通过下述技术方案予以实现。*除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为质量百分数。
本发明提供了一种茶色素组分的分离方法，该方法包括以下步骤(1)茶叶水溶物的提取以茶叶为原料，按干燥茶叶水=1 10 20(W/V)的比例，加水浸泡茶叶；在 100°C下煮沸10 30分钟，用120目筛过滤去除残渣，收集水提液；重复该步骤2 4次， 合并每次的提取液；加热蒸发浓缩至1/20体积；(2)超滤膜分离茶色素取上述步骤1的所得物15ml，加入带有IOOOOODa规格超滤膜的超滤管中，4500rpm 离心40min ；离心结束后，截留部分记为MS-I (MembraneSeparated-I)，为分子量大于 100000的黑色茶色素组分，主要成分为茶褐素和茶多糖；滤过液转移至带有50000Da规格 超滤膜的超滤管中，相同条件离心，取出后截留部分记为MS-2，为分子量50000 IOOOOODa 的黑红色茶色素组分，成分包括茶多糖、茶红素和部分茶褐素；依此类推，滤过液分别过 30000、10000、3000、IOOODa规格的超滤膜，上层部分分别记为MS-3 (暗红色，主要组分为茶 多糖和茶红素)、MS-4 (红褐色，主要组分为茶多糖和茶红素)、MS-5 (亮红色，主要组分为茶 红素)、MS-6 (亮红色，主要组分为茶红素)，最终分子量小于1000的部分记为MS-7 (黄绿 色，主要组分包括茶多酚、咖啡因和茶黄素)；或取上述步骤1的所得物1000ml，直接以蠕动泵泵入带有多种规格超滤膜的连续 超滤器中，IOOOOODa超滤膜截留的部分记为MS-I，滤过液直接进入50000Da超滤膜进行分 离，同理各组分分别记为MS-2、MS-3、MS-4、MS-5、MS-6和MS-7 ；(3)茶叶各组分的后处理经上述步骤2或3得到的各种颜色的茶色素组分，分别加热浓缩至1/4体积后，经 高温喷雾干燥或冷冻干燥制成粉状，得到茶色素各组分成品，可用于茶叶功效和机理研究。其中，步骤⑴所述的茶叶原料，选自绿茶、乌龙茶、红茶或普洱茶中的一种，或它们的 混合物；所述的普洱茶为生茶或熟茶。将步骤(1)的所得物，进一步经高温喷雾干燥得到茶粉；然后茶粉按照浓度以蒸 馏水溶解，配成茶粉溶液，再进行超滤膜分离。超滤膜规格包括截留分子量为1000，3000,10000, 30000, 50000或lOOOOODa。本发明的工作原理与有益效果1.超滤膜技术是根据分子大小对混合物进行分离的一种方法，因分子的大小一般 与分子量大小成正比，所以也是根据分子量大小进行分离。茶叶中的大分子与小分子对细 胞的作用不一样，发挥功能的机制也不一样。2.本发明经深入研究，选用多种特有规格的超滤膜对茶色素水溶物按照分子量区 间进行分离，得到多种不同分子量的茶色素组分，为茶色素组分的功能和机理研究提供最 理想的材料，取得了显著的技术效果，弥补了现有技术的不足。3.本发明提供的方法不发生化学反应，不添加有机溶剂，快速、安全、高效、成本 低、易工业化且具有特殊保健功能的茶叶产品质量好，为茶叶的后续加工奠定了基础。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于 限定本发明。实施例1干燥茶叶水=1 10 20(W/V)，在100°C下煮沸10 30分钟，用120目筛过 滤去除残渣，收集水提液。水提液经超滤管或超滤器分离，将茶叶组分按分子量区间分为 MS-I、MS-2、MS-3、MS-4、MS-5、MS-6和MS-7共7个组分，并经过冻干或喷雾干燥分别得到 各组分成品。实施例2干燥的茶叶水=1 10 20(W/V)，在100°C下煮沸10 30分钟，用120目筛 过滤去除残渣，收集水提液。重复此步骤2 4次，合并每次的提取液。将总提取液分别用 200目筛和0. 45 μ M滤器过滤，经高温喷雾干燥得到茶粉。将茶粉以20mg/ml浓度溶解，经超 滤管或超滤器分离，将茶粉种茶色素组分按分子量区间分为MS-I、MS-2、MS-3、MS-4、MS-5、 MS-6和MS-7共7个组分，并经过冻干或喷雾干燥分别得到各组分成品。实施例3采用实例1或实例2的方法，用超滤膜技术分离茶叶中分子量跨度较大的茶多糖 组分，将茶多糖根据分子量区间分为各种组分。实施例4将实施例1或实例2中分离得到的各茶色素组分分别进行功能和分子机制研究， 证明其中某组分具有某种保健功效，并阐明其分子机制。实施例5将实施例1或实施例2中分离得到的各茶色素组分或其中某种组分加入通常使用 的蜂蜜等辅料，制成茶叶组分丸剂。实施例6将实施例1或实施例2中分离得到的各茶色素组分或其中某种组分灌入胶囊中得 到茶叶组分胶囊；也可加入通常量的淀粉、环糊精和葡萄糖为辅料通过压片机压片制得茶 叶组分片剂。实施例7将实施例1或实施例2中分离得到的各茶色素组分或其中某种组分溶于无菌水 中，经过滤除菌和灌装消毒，制得茶叶组分口服液或茶叶组分针剂。实施例8将实施例1或实施例2中分离得到的某种茶色素组分，直接添加至食品中，作为食 用色素。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种茶色素组分的分离方法，其特征在于，该方法采用以下步骤(1)茶叶水溶物的提取以茶叶为原料，按干燥茶叶∶水＝1∶10～20(W/V)的比例，加水浸泡茶叶；在100℃下煮沸10～30分钟，用120目筛过滤去除残渣，收集水提液；重复该步骤2～4次，合并每次的提取液；加热蒸发浓缩至1/20体积；(2)超滤膜分离茶色素取上述步骤1的所得物15ml，加入带有100000Da规格超滤膜的超滤管中，4500rpm离心40min；离心结束后，截留部分记为MS 1，为分子量大于100000的黑色茶色素组分，主要成分为茶褐素和茶多糖；滤过液转移至带有50000Da规格超滤膜的超滤管中，相同条件离心，取出后截留部分记为MS 2，为分子量50000～100000Da的黑红色茶色素组分，成分包括茶多糖、茶红素和部分茶褐素；依此类推，滤过液分别过30000、10000、3000、1000Da规格的超滤膜，上层部分分别记为MS 3、MS 4、MS 5、MS 6；最终分子量小于1000的部分记为MS 7；或取上述步骤1的所得物1000ml，直接以蠕动泵泵入带有多种规格超滤膜的连续超滤器中，100000Da超滤膜截留的部分记为MS 1，滤过液直接进入50000Da超滤膜进行分离，同理各组分分别记为MS 2、MS 3、MS 4、MS 5、MS 6和MS 7；(3)茶叶各组分的后处理经上述步骤2得到的各种颜色的茶色素组分，分别加热浓缩至1/4体积后，经高温喷雾干燥或冷冻干燥制成粉状，得到所需的茶色素各组分成品。
2.根据权利要求1所述的分离方法，其特征在于，其中步骤1所述的茶叶原料，选自绿 茶、乌龙茶、红茶或普洱茶中的一种，或它们的混合物；所述的普洱茶为生茶或熟茶。
3.根据权利要求1所述的分离方法，其特征在于，将步骤1的所得物，进一步经高温喷 雾干燥得到茶粉；然后茶粉按照50mg/ml浓度以蒸馏水溶解，配成茶粉溶液，再进行超滤膜 分离。
4.根据权利要求1、2、3或4所述的分离方法，其特征在于所述的超滤膜规格包括截留 分子量为 1000，3000，10000，30000，50000 或 lOOOOODa。
全文摘要
本发明公开了一种茶色素组分的分离方法。该方法是采用超滤膜分离茶色素组分，将茶色素中的多种组分根据分子量区间分为若干组分的方法。本发明适用于对茶色素各组分的功能进行研究和应用所需要的组分分离，采用带有不同规格超滤膜，包括1000、3000、10000、30000、50000、100000Da的超滤管或超滤器，将茶色素水溶物按照分子量大小分成若干组分，经过喷雾干燥或冻干得到各组分的成品。该方法不发生化学反应，不添加有机溶剂，快速、安全、高效、成本低、易工业化且产品质量好。
文档编号A61K36/82GK101974248SQ20101027806
公开日2011年2月16日 申请日期2010年9月10日 优先权日2010年9月10日
发明者严亮, 向泽敏, 宋爽, 方崇业, 杜晓翠, 王宣军, 盛军, 蒋智林, 赵红业, 郝淑美, 陆洋 申请人:云南农业大学