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CN113087813B - 一种茶麸的提取工艺 - Google Patents

一种茶麸的提取工艺 Download PDF

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CN113087813B CN202110284895.6A CN202110284895A CN113087813B CN 113087813 B CN113087813 B CN 113087813B CN 202110284895 A CN202110284895 A CN 202110284895A CN 113087813 B CN113087813 B CN 113087813B
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Abstract

本发明属于植物有效成分的提取技术领域，具体公开了一种茶麸的提取工艺。该茶麸的提取方法，包括茶麸的酶解，有效成分的提取、分离，茶多糖和茶皂素的纯化等步骤；该工艺方法能够高效的提取茶麸中的茶多糖和茶皂素，有效提高了茶麸中茶皂素和茶多糖的提取效率和纯度。

Description

一种茶麸的提取工艺
技术领域
本发明属于植物有效成分的提取技术领域，具体涉及一种茶麸的提取工艺。
背景技术
茶麸是茶籽饼也叫茶枯，是油茶籽经榨油后的渣饼，茶麸中含有茶皂素、蛋白质、油量、天然茶多酚，是一种天然的洗护用品。
茶皂素又称茶皂苷、茶皂甙，皂素中的一类。研究发现茶籽皂素具有溶血和鱼毒、抗虫杀菌作用，抗渗消炎、化痰止咳、镇痛、抗癌等药理功能。茶籽皂素也是一种具有较强的发泡、乳化、分散、湿润等作用的优良天然非离子型表面活性剂。油茶籽经榨油后剩下的茶籽粕，含有10％～14％的茶皂素。茶皂素是很好的非离子表面活性剂，可广泛应用在农业保护、医药、日化、建筑材料和食品等行业，提取茶皂素并进行深度开发，将产生很大的社会效益和经济效益。本发明所采用的茶皂素原料来自天然山茶籽低温冷榨提油后所产生的茶粕饼，绿色环保中提取出茶皂素，提高了山茶籽的综合利用，且还完好地保留生育酚、角鲨烯、甾醇等有效成份，具有芳香、消炎、灭菌、止痒、镇痛、抗癌等生理活性。茶多糖是由十个以上乃至几十个单糖通过糖苷键相连形成的线性或支链的高聚物，是所有生命有机体的重要组成部分，同维持生物机能密切相关。多糖具有多方面的生理活性，如降血压、降血脂、抗肿瘤、抗病毒、抗氧化、抗炎、免疫调节等。由于多糖所具有的多种生物活性功能及其在临床上的广泛应用，多糖已成为近年来的研究热点。相关研究表明，茶籽多糖具有抗血栓、降血糖、抑制K562(人体白血病细胞)增长，促进淋巴细胞增殖的作用，此外还可能有修复糖代谢紊乱的功能。茶籽多糖作为一种重要的活性多糖，必将成为人们研究的热点。
现有技术的提取方法中多采用水提醇沉的方法进行提取，如中国专利申请CN106810590A公开了一种从油茶蒲中提取茶皂素并联产多糖的方法，包括以下步骤：1)粉碎；2)浸提；3)浓缩；4)醇沉；5)滤液浓缩干燥，得到淡棕色茶皂素粉末；6)沉淀干燥得茶籽多糖。中国专利申请CN101070334A公开了一种以茶油粑为原料提取茶皂素与茶多糖的方法，包括浸膏的制备，正丁醇溶解与固体的析出；固体再一次溶于较高温度下的无水正丁醇，冷却，过滤，得茶皂素；回收正丁醇溶液，得含茶多糖的混合物，该混合物中加入含水乙醇，难溶物质为茶多糖产品。但是现有技术的提取效率并不高，因此研究一种高效提取方法，以提高茶麸中茶皂素和茶多糖的提取效率和纯度具有重要的意义。
发明内容
为克服以上技术问题，本发明提供了一种茶麸的提取工艺；该工艺方法能够高效的提取茶麸中的茶多糖和茶皂素。
为实现以上目的，本发明提供的技术方案如下：
一种茶麸的提取工艺，包括以下步骤：
(1)将茶籽经过榨油后得到茶麸，将茶麸粉碎制得茶麸粉末；
(2)将茶麸粉末酶解后，过滤，滤液中加入提取剂、离心分离，得到上清液1和沉淀1；
(3)将沉淀1加入到乙醇水溶液中浸提，离心，制得上清液2和沉淀2；
(4)上清液1和上清液2混合后，加入沉淀剂，离心分离，得到蛋白质粗提物和茶皂素粗提液；取茶皂素粗提液，进行超滤；制得截留液为纯化的茶皂素溶液，再经浓缩，冻干，制得茶皂素；
(5)将沉淀2加水溶解，采用超声波-微波双波辅助提取，离心，制得上清液3；进行喷雾干燥，制得粗茶多糖；
(6)取粗茶多糖加入无水乙醇洗涤，真空干燥后，制得茶多糖。
优选地，步骤(2)中，所述酶解用酶为果胶酶与纤维素酶；
优选地，所述纤维素酶占茶麸质量的0.1％-0.5％；
优选地，所述果胶酶占茶麸质量的0.01％-0.05％；
优选地，所述纤维素酶的酶活力为20000-50000U/g，果胶酶的酶活力为20000-50000U/g。
优选地，步骤(2)中，所述提取剂为碳酸钠和水杨酸钠的混合物；
优选地，所述碳酸钠和水杨酸钠的质量比为1-5:1；
优选地，步骤(2)中，所述提取剂的加入量为茶麸粉末质量的0.5-1％。
优选地，步骤(3)中，所述乙醇水溶液的浓度为60-75％；
优选地，步骤(3)中，所述乙醇水溶液的加入量为沉淀1质量的5-10倍。
优选地，步骤(4)中，所述沉淀剂为藻朊酸钠和壳聚糖的混合物；
优选地，所述沉淀剂中藻朊酸钠和壳聚糖的质量比为1-3:1；
优选地，步骤(4)中，所述沉淀剂的加入量为茶麸粉末质量的0.2-0.5％；
优选地，所述藻朊酸钠以水溶液的形式加入，藻朊酸钠在水溶液中的质量分数为0.5-1％；
优选地，所述壳聚糖以醋酸水溶液的形式加入，所述醋酸水溶液中壳聚糖的含量为0.1-0.5％，醋酸水溶液中醋酸的浓度为10-15％；
优选地，步骤(4)中，所述超滤选用截留分子量为2000Da的超滤膜进行；超滤过程中切向流速为2-4L/m2·min，压力为0.2-0.4Mpa。
优选地，步骤(5)中，所述超声波的功率为200-800W；优选为600W；
优选地，步骤(5)中，所述微波的功率为200-800W；优选为600W；
优选地，步骤(5)中，所述喷雾干燥的进风温度182℃，出风温度80-100℃。
优选地，步骤(5)中，所述加水的质量为上清液3质量的5-10倍。
与现有技术比，本发明的技术优势在于：
(1)本发明提供的茶麸提取工艺能有效提高茶麸中茶皂素和茶多糖的提取效率和纯度。
(2)本发明中加入的提取剂能够有效增加茶麸中有效成分的提取效率，碳酸钠和水杨酸钠具有较好的协同作用，能够对茶麸中的茶皂苷起到促溶作用。
(3)本发明中加入的沉淀剂能够促进蛋白质的絮凝沉淀，有效分离蛋白质和茶皂素，从而为茶皂素的纯化起到较好的增效作用。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行说明，以使本发明技术方案更易于理解、掌握，但本发明并不局限于此。下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例1
一种茶麸的提取工艺，包括以下步骤：
(1)将茶籽经过榨油后得到茶麸，将茶麸粉碎制得茶麸粉末；
(2)将300g茶麸粉末加水分散、使用0.3％的纤维素酶(酶活力为20000U/g)和0.03％的果胶酶(酶活力为25000U/g)酶解后，过滤，滤液中加入0.6％质量(以茶麸粉末质量计)的提取剂(质量比为3:1的碳酸钠和水杨酸钠的混合物)、离心分离，得到上清液1和沉淀1；
(3)将沉淀1加入到6倍质量的浓度为70％的乙醇水溶液中浸提，离心，制得上清液2和沉淀2；
(4)上清液1和上清液2混合后，加入0.3％(以茶麸粉末质量计)的沉淀剂(质量比为2:1藻朊酸钠和壳聚糖的混合物，其中，所述藻朊酸钠以水溶液的形式加入，藻朊酸钠在水溶液中的质量分数为0.6％，壳聚糖以醋酸水溶液的形式加入，所述醋酸水溶液中壳聚糖的含量为0.3％，醋酸水溶液中醋酸的浓度为12％)，离心分离，得到蛋白质粗提物和茶皂素粗提液；取茶皂素粗提液，用截留分子量为2000Da的超滤膜进行超滤，超滤过程中切向流速为3L/m2·min，压力为0.3Mpa；制得截留液为纯化的茶皂素溶液，再经浓缩，冻干，制得茶皂素；
(5)将沉淀2加水溶解，采用超声波-微波双波辅助提取，其中，所述超声波的功率为600W；所述微波的功率为600W；提取后离心，制得上清液3；进行喷雾干燥(进风温度182℃，出风温度100℃)，制得粗茶多糖；
(6)取粗茶多糖加入6倍质量的无水乙醇洗涤，真空干燥后，制得茶多糖。
实施例2
一种茶麸的提取工艺，包括以下步骤：
(1)将茶籽经过榨油后得到茶麸，将茶麸粉碎制得茶麸粉末；
(2)将300g茶麸粉末加水分散、使用0.1％的纤维素酶(酶活力为25000U/g)和0.05％的果胶酶(酶活力为50000U/g)酶解后，过滤，滤液中加入1％质量(以茶麸粉末质量计)的提取剂(质量比为1:1的碳酸钠和水杨酸钠的混合物)、离心分离，得到上清液1和沉淀1；
(3)将沉淀1加入到10倍质量的浓度为60％的乙醇水溶液中浸提，离心，制得上清液2和沉淀2；
(4)上清液1和上清液2混合后，加入0.5％(以茶麸粉末质量计)的沉淀剂(质量比为1:1藻朊酸钠和壳聚糖的混合物，其中，所述藻朊酸钠以水溶液的形式加入，藻朊酸钠在水溶液中的质量分数为1％，壳聚糖以醋酸水溶液的形式加入，所述醋酸水溶液中壳聚糖的含量为0.1％，醋酸水溶液中醋酸的浓度为15％)，离心分离，得到蛋白质粗提物和茶皂素粗提液；取茶皂素粗提液，用截留分子量为2000Da的超滤膜进行超滤，超滤过程中切向流速为4L/m2·min，压力为0.4Mpa；制得截留液为纯化的茶皂素溶液，再经浓缩，冻干，制得茶皂素；
(5)将沉淀2加水溶解，采用超声波-微波双波辅助提取，其中，所述超声波的功率为200W；所述微波的功率为200W；提取后离心，制得上清液3；进行喷雾干燥(进风温度182℃，出风温度80℃)，制得粗茶多糖；
(6)取粗茶多糖加入5倍质量的无水乙醇洗涤，真空干燥后，制得茶多糖。
实施例3
一种茶麸的提取工艺，包括以下步骤：
(1)将茶籽经过榨油后得到茶麸，将茶麸粉碎制得茶麸粉末；
(2)将300g茶麸粉末加水分散、使用0.5％的纤维素酶(酶活力为50000U/g)和0.01％的果胶酶(酶活力为20000U/g)酶解后，过滤，滤液中加入0.5％质量(以茶麸粉末质量计)的提取剂(质量比为5:1的碳酸钠和水杨酸钠的混合物)、离心分离，得到上清液1和沉淀1；
(3)将沉淀1加入到5倍质量的浓度为75％的乙醇水溶液中浸提，离心，制得上清液2和沉淀2；
(4)上清液1和上清液2混合后，加入0.2％(以茶麸粉末质量计)的沉淀剂(质量比为3:1藻朊酸钠和壳聚糖的混合物，其中，所述藻朊酸钠以水溶液的形式加入，藻朊酸钠在水溶液中的质量分数为0.5％，壳聚糖以醋酸水溶液的形式加入，所述醋酸水溶液中壳聚糖的含量为0.5％，醋酸水溶液中醋酸的浓度为10％)，离心分离，得到蛋白质粗提物和茶皂素粗提液；取茶皂素粗提液，用截留分子量为2000Da的超滤膜进行超滤，超滤过程中切向流速为2L/m2·min，压力为0.2Mpa；制得截留液为纯化的茶皂素溶液，再经浓缩，冻干，制得茶皂素；
(5)将沉淀2加水溶解，采用超声波-微波双波辅助提取，其中，所述超声波的功率为800W；所述微波的功率为800W；提取后离心，制得上清液3；进行喷雾干燥(进风温度182℃，出风温度100℃)，制得粗茶多糖；
(6)取粗茶多糖加入10倍质量的无水乙醇洗涤，真空干燥后，制得茶多糖。
对比例1
与实施例1的区别在于，提取剂的种类不同。
一种茶麸的提取工艺，包括以下步骤：
(1)将茶籽经过榨油后得到茶麸，将茶麸粉碎制得茶麸粉末；
(2)将300g茶麸粉末加水分散、使用0.3％的纤维素酶(酶活力为20000U/g)和0.03％的果胶酶(酶活力为25000U/g)酶解后，过滤，滤液中加入0.6％质量(以茶麸粉末质量计)的提取剂(仅为水杨酸钠)、离心分离，得到上清液1和沉淀1；
(3)-(6)同实施例1的步骤(3)-(6)。
对比例2
与实施例1的区别在于，提取剂的种类不同。
一种茶麸的提取工艺，包括以下步骤：
(1)将茶籽经过榨油后得到茶麸，将茶麸粉碎制得茶麸粉末；
(2)将300g茶麸粉末加水分散、使用0.3％的纤维素酶(酶活力为20000U/g)和0.03％的果胶酶(酶活力为25000U/g)酶解后，过滤，滤液中加入0.6％质量(以茶麸粉末质量计)的提取剂(仅为碳酸钠)、离心分离，得到上清液1和沉淀1；
(3)-(6)同实施例1的步骤(3)-(6)。
对比例3
与实施例1相比，提取剂的组成不同。
一种茶麸的提取工艺，包括以下步骤：
(1)将茶籽经过榨油后得到茶麸，将茶麸粉碎制得茶麸粉末；
(2)将300g茶麸粉末加水分散、使用0.3％的纤维素酶(酶活力为20000U/g)和0.03％的果胶酶(酶活力为25000U/g)酶解后，过滤，滤液中加入0.6％质量(以茶麸粉末质量计)的提取剂(质量比为1:3的碳酸钠和水杨酸钠的混合物)、离心分离，得到上清液1和沉淀1；
(3)-(6)同实施例1的步骤(3)-(6)。
对比例4
与实施例1的区别在于，沉淀剂种类不同，茶多糖制备方法不同。
一种茶麸的提取工艺，包括以下步骤：
(1)-(3)同实施例1的步骤(1)-(3)；
(4)上清液1和上清液2混合后，加入0.3％(以茶麸粉末质量计)的沉淀剂(仅使用壳聚糖，壳聚糖以醋酸水溶液的形式加入，所述醋酸水溶液中壳聚糖的含量为0.3％，醋酸水溶液中醋酸的浓度为12％)，离心分离，得到蛋白质粗提物和茶皂素粗提液；取茶皂素粗提液，用截留分子量为2000Da的超滤膜进行超滤，超滤过程中切向流速为3L/m2·min，压力为0.3Mpa；制得截留液为纯化的茶皂素溶液，再经浓缩，冻干，制得茶皂素；
(5)将沉淀2加水溶解，采用超声波辅助提取，其中，所述超声波的功率为600W；提取后离心，制得上清液3；进行喷雾干燥(进风温度182℃，出风温度100℃)，制得粗茶多糖；
(6)取粗茶多糖加入6倍质量的无水乙醇洗涤，真空干燥后，制得茶多糖。
对比例5
与实施例1相比，沉淀剂的组成不同，茶多糖制备方法不同。
一种茶麸的提取工艺，包括以下步骤：
(1)-(3)同实施例1的步骤(1)-(3)；
(4)上清液1和上清液2混合后，加入0.3％(以茶麸粉末质量计)的沉淀剂(质量比为1:2藻朊酸钠和壳聚糖的混合物，其中，所述藻朊酸钠以水溶液的形式加入，藻朊酸钠在水溶液中的质量分数为0.6％，壳聚糖以醋酸水溶液的形式加入，所述醋酸水溶液中壳聚糖的含量为0.3％，醋酸水溶液中醋酸的浓度为12％)，离心分离，得到蛋白质粗提物和茶皂素粗提液；取茶皂素粗提液，用截留分子量为2000Da的超滤膜进行超滤，超滤过程中切向流速为3L/m2·min，压力为0.3Mpa；制得截留液为纯化的茶皂素溶液，再经浓缩，冻干，制得茶皂素；
(5)将沉淀2加水溶解，采用微波辅助提取，其中，所述微波的功率为600W；提取后离心，制得上清液3；进行喷雾干燥(进风温度182℃，出风温度100℃)，制得粗茶多糖；
(6)取粗茶多糖加入6倍质量的无水乙醇洗涤，真空干燥后，制得茶多糖。
对比例6
与实施例1的区别在于，沉淀剂的种类不同，茶多糖制备方法不同。
一种茶麸的提取工艺，包括以下步骤：
(1)-(3)同实施例1的步骤(1)-(3)；
(4)上清液1和上清液2混合后，加入0.3％(以茶麸粉末质量计)的沉淀剂(仅为藻朊酸钠，其中，所述藻朊酸钠以水溶液的形式加入，藻朊酸钠在水溶液中的质量分数为0.6％)，离心分离，得到蛋白质粗提物和茶皂素粗提液；取茶皂素粗提液，用截留分子量为2000Da的超滤膜进行超滤，超滤过程中切向流速为3L/m2·min，压力为0.3Mpa；制得截留液为纯化的茶皂素溶液，再经浓缩，冻干，制得茶皂素；
(5)将沉淀2加水溶解，采用超声波-微波双波辅助提取，其中，所述超声波的功率为100W；所述微波的功率为1000W；提取后离心，制得上清液3；进行喷雾干燥(进风温度182℃，出风温度100℃)，制得粗茶多糖；
(6)取粗茶多糖加入6倍质量的无水乙醇洗涤，真空干燥后，制得茶多糖。
效果例
实验方法：根据茶麸的用量和茶皂素、茶多糖的产量计算提取效率；并使用高效液相色谱分析茶皂素、茶多糖的纯度。
其中，茶皂素的提取效率(％)＝茶皂素的产量/茶麸的使用质量×100％；
茶多糖的提取效率(％)＝茶皂素的产量/茶麸的使用质量×100％。结果见表1。
表1茶麸提取效果
Figure BDA0002980045350000091
由此可见，本发明提供的提取工艺具有较好的提取效果，同时，提取剂和沉淀剂以及提取手段均对茶皂素和茶多糖的提取效果具有较大的影响。
上述详细说明是针对本发明其中之一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种茶麸的提取工艺，包括以下步骤：
(1)茶籽经过提油后得到茶麸，将茶麸粉碎制得茶麸粉末；
(2)将茶麸粉末酶解后，过滤，滤液中加入提取剂，离心分离，得到上清液1和沉淀1；
(3)将沉淀1加入到乙醇水溶液中浸提，离心，制得上清液2和沉淀2；
(4)将上清液1和上清液2混合均匀，加入沉淀剂，离心分离，得到蛋白质粗提物和茶皂素粗提液；取茶皂素粗提液，进行超滤；制得截留液为纯化的茶皂素溶液，再经浓缩，冻干，制得茶皂素；
(5)将沉淀2加水溶解，采用超声波-微波双波辅助提取，离心，制得上清液3；进行喷雾干燥，制得粗茶多糖；
(6)取粗茶多糖加入无水乙醇洗涤，真空干燥后，制得茶多糖；
其中，步骤(2)中，所述提取剂为碳酸钠和水杨酸钠的混合物；所述碳酸钠和水杨酸钠的质量比为1-5:1；所述提取剂的加入量为茶麸粉末质量的0.5-1％；
步骤(4)中，所述沉淀剂为藻朊酸钠和壳聚糖的混合物；所述沉淀剂中藻朊酸钠和壳聚糖的质量比为1-3:1；所述沉淀剂的加入量为茶麸粉末质量的0.2-0.5％。
2.如权利要求1所述茶麸的提取工艺，其特征在于，步骤(2)中，所述酶解用酶为果胶酶与纤维素酶；所述纤维素酶占茶麸质量的0.1％-0.5％；所述果胶酶占茶麸质量的0.01％-0.05％。
3.如权利要求2所述茶麸的提取工艺，其特征在于，所述纤维素酶的酶活力为20000-50000U/g，果胶酶的酶活力为20000-50000U/g。
4.如权利要求1所述茶麸的提取工艺，其特征在于，步骤(3)中，所述乙醇水溶液的浓度为60-75％；所述乙醇水溶液的加入量为沉淀1质量的5-10倍。
5.如权利要求4所述茶麸的提取工艺，其特征在于，所述藻朊酸钠以水溶液的形式加入，藻朊酸钠在水溶液中的质量分数为0.5-1％；所述壳聚糖以醋酸水溶液的形式加入，所述醋酸水溶液中壳聚糖的含量为0.1-0.5％，醋酸水溶液中醋酸的浓度为10-15％。
6.如权利要求1所述茶麸的提取工艺，其特征在于，步骤(4)中，所述超滤选用截留分子量为2000Da的超滤膜进行；超滤过程中切向流速为2-4L/m2·min，压力为0.2-0.4Mpa。
7.如权利要求1所述茶麸的提取工艺，其特征在于，步骤(5)中，所述超声波的功率为200-800W；所述微波的功率为200-800W。
8.如权利要求7所述茶麸的提取工艺，其特征在于，步骤(5)中，所述超声波的功率为600W；所述微波的功率为600W。
9.如权利要求1所述茶麸的提取工艺，其特征在于，步骤(5)中，所述喷雾干燥的进风温度182℃，出风温度80-100℃。
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