CN115671189B - 从茶叶中联合提取茶多酚、茶硒肽的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从茶叶中联合提取茶多酚、茶硒肽的方法，所述方法包括：对富硒茶叶进行预处理制备富硒茶粉；对所述富硒茶粉进行酶解破壁处理制备富硒茶破壁液；对所述富硒茶破壁液依次进行超声破碎、离心分离处理，制备上清液与下层沉淀；取所述上清液，依次对所述上清液进行超滤膜过滤、真空旋蒸浓缩、冷冻干燥处理，制备茶多酚；取所述下层沉淀，依次对所述下层沉淀进行碱提取、酶解、超滤膜过滤，制备茶硒肽。本发明通过酶解破壁处理结合超声技术提取富硒茶中的茶多酚，不仅提高了茶多酚的浸提率，而且从茶渣中提取茶硒肽，提高了茶渣的利用率，解决了传统茶多酚制备方法中茶渣被浪费的问题，既提升了经济效益，又简化了茶硒肽的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及茶叶深加工领域，特别涉及一种从茶叶中联合提取茶多酚、茶硒肽的方法。
背景技术
茶叶具有很高的药用价值和保健作用，根据目前的研究表明，茶叶及其提取物具有抗氧化、降三高、坚固防龋、保护肝脏等多种功效，其中，富硒茶的药用价值更高。富硒茶，顾名思义，茶叶中含有硒元素，硒具有抗氧化、提高人体免疫力、抗癌等功效。茶硒肽是富硒茶中的重要组成成分，茶硒肽中硒含量高，并结合了茶肽与硒的双重功效作用，在抗氧化、预防心脑血管疾病、保肝护肝等方面都表现出一定功效。从茶叶中提取的茶多酚，是一种天然抗氧化剂，具有清除自由基和抗炎、抗菌的功效，利用价值极高，茶多酚提取后的剩余茶渣中含有大量茶硒肽。传统的茶多酚提取方式包括有机溶剂提取、金属盐沉淀等，茶叶提取后剩余的茶渣因富含有机溶剂、金属盐等，一般都被丢弃，茶渣中的茶硒肽也被浪费，传统的茶多酚的提取方式易出现对原材料造成浪费的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种从茶叶中联合提取茶多酚、茶硒肽的方法，旨在解决传统的茶多酚提取方式中对原材料造成浪费的问题。
一种从茶叶中联合提取茶多酚、茶硒肽的方法，所述方法包括：
S1、对富硒茶叶进行预处理：将富硒茶叶片洗净、杀青、干燥、粉碎、过筛，制备富硒茶粉；其中，所述过筛处理中筛子的目数选取为60目；
S2、对所述富硒茶粉进行酶解破壁处理：向所述富硒茶粉中加入纯水，按预置纯水料液比制备富硒茶匀浆，随后向所述富硒茶匀浆中加入复合破壁酶，在预置破壁条件下制备富硒茶破壁液；其中，所述预置纯水料液比为富硒茶粉(质量)：纯水(体积)＝1:45～50，所述预置破壁条件为：破壁体系温度为50～55℃，pH为6.5～7，破壁时间为3～4h；
S3、对所述富硒茶破壁液依次进行超声破碎及离心分离处理：在预置超声条件下对所述富硒茶破壁液进行超声细胞破碎，随后在预置离心条件下对所述富硒茶破壁液进行离心分离，待所述富硒茶破壁液冷却后，分别收集上清液与下层沉淀；其中，所述预置超声条件为：超声温度为50～60℃，超声波功率为300～350W，超声时间为15～20min；所述预置离心条件为：离心转速为3000rpm，离心时间为10～15min；
S4、茶多酚的制备：取所述上清液，依次对所述上清液进行第一超滤膜过滤、真空旋蒸浓缩、第一真空冷冻干燥处理，制备可食用级茶多酚；其中，真空旋蒸浓缩处理的温度为50～55℃，真空泵压力为0.09～0.1Pa，旋蒸时间为2～3h；
S5、茶硒肽的制备：取所述下层沉淀，依次对所述下层沉淀进行碱提取、酶解、超滤膜过滤，制备茶硒肽。
其中，所述茶硒肽的制备方法包括：
S51、碱提取：取所述下层沉淀加入碱液，搅拌反应3h，按预置碱液料液比制备茶蛋白碱液；其中，所述预置碱液料液比为下层沉淀(质量)：碱液(体积)＝1：15～25；
S52、酶解：向所述茶蛋白碱液中加入碱性蛋白酶，50～60℃下恒温水浴反应2～3h，酶解过程中保持所述茶蛋白碱液的pH为8.5～9，反应结束后对所述茶蛋白碱液进行离心分离并收集茶蛋白碱液上清液，将所述茶蛋白碱液上清液置于沸水浴中加热10～15min进行灭酶处理；其中，所述茶蛋白碱液的离心分离处理中，离心机转速为2500rpm；
S53、超滤膜过滤：向所述茶蛋白碱液上清液中加入1mol/L HCL溶液，调整所述茶蛋白碱液上清液的pH为6～7，随后依次使用第二超滤膜、第三超滤膜、第四超滤膜对所述茶蛋白碱液上清液进行过滤，以截留大分子蛋白质，取滤过液依次进行反渗透膜浓缩、第二真空冷冻干燥处理，制备茶硒肽。
其中，所述步骤S2中所述复合破壁酶为纤维素酶和果胶酶的混合酶，纤维素酶和果胶酶的质量比为1：1，所述复合破壁酶的酶活力为20000～30000U/g。
其中，所述第一超滤膜的切割分子量为60～80KDa，所述第二超滤膜的切割分子量为10KDa，所述第三超滤膜的切割分子量为5KDa，所述第四超滤膜的切割分子量为1KDa。
具体的，所述第一真空冷冻干燥的步骤包括：
S431、对真空旋蒸浓缩后的上清液进行预冻处理：将真空旋蒸浓缩后的上清液置于-40～-35℃的冰箱中，静置20～30h；
S432、将预冻处理后的上清液样品取出并置于冷冻干燥机中，在温度为-40～-15℃条件下，干燥15～20h，所述冷冻干燥机的真空度＞0.1mmHg；随后，在温度为10～15℃条件下，再干燥8～10h，所述冷冻干燥机的真空度＞0.1mmHg，制备可食用级茶多酚。
其中，所述第二真空冷冻干燥步骤与所述第一真空冷冻干燥步骤相同。
具体的，步骤S51中所使用的碱液，为0.3～0.5g/L的NaOH溶液，所述碱液的pH为8.5～9。
具体的，步骤S52中所使用的碱性蛋白酶的酶活力为200000～300000U/g，所述碱性蛋白酶的底物浓度为2～3％。
具体的，所述食用级茶多酚中茶多酚的含量为40～50％，收率为10％～15％。
具体的，由以上方法提取的所述茶硒肽有望应用于保肝护肝功能性食品领域，用于提取所述茶多酚、茶硒肽的所述茶叶可以为富硒春茶、富硒明前茶、富硒雨前茶、富硒夏茶、富硒秋茶和富硒冬茶。
本发明所公开的一种从茶叶中联合提取茶多酚、茶硒肽的方法，为新型环保低毒性提取方法，通过酶解破壁预处理结合超声波技术提取富硒茶中的茶多酚，不仅提高了茶多酚的浸提率，而且从茶渣中提取分离出茶硒肽，提高了茶渣的利用率，将茶多酚与功能性茶硒肽的提取关联成一个整体，解决了茶多酚和茶硒肽制备中对原材料造成浪费的问题，既提升了经济效益，又简化了茶多酚及茶硒肽的制备方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所公开的茶多酚及茶硒肽的制备方法流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
本发明实施例中各原料及设备介绍：
富硒秋茶，品种为绿茶，产地湖北恩施，购于恩施州健茗茶业有限公司；
纤维素酶，食品级，购于郑州万搏化工产品有限公司，型号为9012-54-8；
果胶酶，食品级，购于河南安锐生物技术有限公司，型号为9032-75-1；
蛋白酶，购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司；
盐酸，购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司；
氢氧化钠，购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司；
中草药粉碎机，购于苏州利欣特进出口有限公司，型号为250型；
筛子，购于河北万度丝网制造有限公司，型号为60目；
中药粉破壁机，购于广州雷迈机械设备有限公司，型号为ZD-10；
超声波清洗机，购于常州诺泰自动化设备有限公司，型号为NT-1024；
离心机，购于苏州巴拓离心机制造有限公司，型号为LSB1000；
超滤膜，购于上海昌博贸易有限公司，型号为1000/5000/1000010；
旋转蒸发仪，购于上海青浦沪西仪器厂，型号为RE-85Z；
反渗透膜，购于惠州孚诺泰环保设备有限公司，型号为HM-LIP-4040；
冷冻干燥机，购于诸城市天顺机械有限公司，型号为TSFD-5；
冰箱，购于宁波五嘉仪器设备有限公司，型号为WJ-BX-5ET；
pH计，购于上海阔思电子有限公司，型号为A10PR-A；
恒温水浴锅，购于常州市亿能实验仪器厂，型号为HH-501。
本发明实施例公开了一种从茶叶中联合提取茶多酚、茶硒肽的方法，在具体实施例中，所述方法包括：
S1、对富硒茶叶进行预处理：取20g富硒秋茶老茶叶片洗净，在200℃下进行杀青处理，随后在60℃下进行烘干、使用中草药粉碎机进行粉碎、过筛，制备富硒茶粉；其中，所述过筛处理中筛子的目数选取为60目；
S2、对所述富硒茶粉进行酶解破壁处理：向所述富硒茶粉中加入纯水，按预置纯水料液比制备富硒茶匀浆，再向所述富硒茶匀浆中加入复合破壁酶，在预置破壁条件下制备富硒茶破壁液，随后使用冷水对所述富硒茶破壁液进行降温处理至温度为30℃，以避免茶多酚氧化；其中，所述预置纯水料液比为富硒茶粉(质量)：纯水(体积)＝1:45，所述预置破壁条件为：破壁体系温度为55℃，pH＝7，破壁时间为3～4h，所述复合破壁酶为纤维素酶和果胶酶的混合酶，纤维素酶和果胶酶的质量比为1：1，所述复合破壁酶的酶活力为20000～30000U/g；
S3、对所述富硒茶破壁液依次进行超声破碎及离心分离处理：在预置超声条件下对所述富硒茶破壁液进行超声细胞破碎，随后在预置离心条件下对所述富硒茶破壁液进行离心分离，待所述富硒茶破壁液冷却后，分别收集上清液与下层沉淀；其中，所述预置超声条件为：超声温度为55℃，超声波功率为300W，超声时间为15min；所述预置离心条件为：离心转速为3000rpm，离心时间为15min；
S4、茶多酚的制备：取所述上清液，依次对所述上清液进行第一超滤膜过滤、真空旋蒸浓缩、第一真空冷冻干燥处理，制备可食用级茶多酚，所述可食用级茶多酚中茶多酚含量为47.41％，茶多酚的收率为14.63％，茶多酚的纯度为78％；其中，真空旋蒸浓缩处理的温度为55℃，真空泵压力为0.09～0.1Pa，旋蒸时间为3h。
S5、茶硒肽的制备：取所述下层沉淀，依次对所述下层沉淀进行碱提取、酶解、超滤膜过滤，制备茶硒肽。
具体的，所述第一真空冷冻干燥的步骤包括：
S431、对真空旋蒸浓缩后的上清液进行预冻处理：将真空旋蒸浓缩后的上清液置于-40～-35℃的冰箱中，静置24h；
S432、将预冻处理后的上清液样品取出并置于冷冻干燥机中，在温度为-30℃条件下，干燥18h，所述冷冻干燥机的真空度＞0.1mmHg；随后，在温度为13℃条件下，再干燥9h，所述冷冻干燥机的真空度＞0.1mmHg，制备可食用级茶多酚。
具体的，所述茶硒肽的制备方法包括：
S51、碱提取：取所述下层沉淀，按预置碱液料液比向所述下层沉淀中加入pH＝8.5的NaOH溶液，搅拌反应3h，制备茶蛋白碱液；其中，所述预置碱液料液比为下层沉淀(质量)：碱液(体积)＝1：25；
S52、酶解：向所述茶蛋白碱液中加入酶活力为200000u/g、占底物浓度2.5％的碱性蛋白酶，55℃下恒温水浴反应3h，酶解过程中保持所述茶蛋白碱液的pH＝9，反应结束后对所述茶蛋白碱液进行离心分离并收集茶蛋白碱液上清液，将所述茶蛋白碱液上清液置于沸水浴中加热10min进行灭酶处理；其中，所述茶蛋白碱液的离心分离处理中，离心机转速为2500rpm，离心时间为15min；
S53、超滤膜过滤：向所述茶蛋白碱液上清液中加入1mol/L的HCL溶液，调整所述茶蛋白碱液上清液的pH＝7，随后依次使用切割分子量分别为10KDa、5KDa、1KDa的第二超滤膜、第三超滤膜、第四超滤膜对所述茶蛋白碱液上清液进行过滤，以截留大分子蛋白质，滤液中留存为小分子肽，取滤液依次进行反渗透膜浓缩、第二真空冷冻干燥处理，制备茶硒肽2.8g，所述茶硒肽的得率为14.625％，所述茶硒肽中硒含量为12.4mg/kg。
其中，所述第二真空冷冻干燥步骤与所述第一真空冷冻干燥步骤相同。
以下采用动物实验对本发明实施例所制备的茶硒肽进行抗氧化功能评价，所述动物实验的步骤包括：
S1、选取10月龄以上雄性SPF级C57BL/6J小鼠，小鼠饲养在上海理工大学实验动物中心，将40只雄性SPF级C57BL/6J小鼠随机分为四组，每组10只，分别为空白对照组0、实验组1、实验组2、实验组3，在测试环境温度为25±1℃，环境光照15lux下进行实验；
S2、取如上方法所制备的茶硒肽样品，分别按0、2、10、50mg/只/日不同用量口喂空白对照组0、实验组1、实验组2、实验组3，具体的：
空白对照组0，小鼠自由摄取普通小鼠饲料及饮水，其中，普通小鼠饲料中未添加茶硒肽样品；
实验组1，小鼠自由摄取普通小鼠饲料及饮水，其中，普通小鼠饲料中添加茶硒肽样品2mg/只/日用量；
实验组2，小鼠自由摄取普通小鼠饲料及饮水，其中，普通小鼠饲料中添加茶硒肽样品10mg/只/日用量；
实验组3，小鼠自由摄取普通小鼠饲料及饮水，其中，普通小鼠饲料中添加茶硒肽样品50mg/只/日用量；
实验期6-10周，实验结束后处死小鼠。实验前、实验过程中、实验结束后分别取小鼠血液及组织，检测其体内过氧化脂质(LPO)含量、超氧化物岐化酶(SOD)的含量，所得到的结果如表1及表2所示。
表1：实验前、实验过程中、实验结束后后小鼠的血清及不同组织中的过氧化脂质(LPO)含量
表2：实验前及实验过程中小鼠体内超氧化物岐化酶(SOD)的含量
根据自由基形成理论可得知，生物体内的氧气可逐步进行单电子还原生成活性氧自由基，自由基的生成及其诱导发生的氧化反应，会引起生物体的衰老。根据资料显示，生物体内的过氧化脂质(LPO)，会引起DNA氧化损伤，从而引发突变和癌症，由表1可知，服用茶硒肽的小鼠，实验后其体内的过氧化脂质(LPO)含量相比较于实验前有明显降低，且与空白对照组0相对比，服用茶硒肽的实验组1、实验组2、实验组3的小鼠的血清、肝组织中的过氧化脂质(LPO)含量均有不同程度的降低，心及肾组织中的过氧化脂质(LPO)的含量的差异则较不明显；超氧化物岐化酶(SOD)是生物体内预防自由基产生的主要防御酶，由表2可知，实验前及实验中小鼠体内超氧化物岐化酶(SOD)的含量(IU/gHb)相比较于实验前均有大幅提升。
综上所述，茶硒肽不但能清除小鼠体内的活性氧自由基、降低小鼠体内的过氧化脂质(LPO)含量，而且能够增加小鼠体内的超氧化物岐化酶含量，提高小鼠的抗氧化水平；所述茶硒肽有望应用于抗氧化性、保肝护肝功能性食品领域。
本发明所公开的一种从茶叶中联合提取茶多酚、茶硒肽的方法，通过酶解破壁预处理结合超声波技术提取富硒茶中的茶多酚，不仅提高了茶多酚的浸提率，而且从茶渣中提取分离出茶硒肽，提高了茶渣的利用率，将茶多酚与功能性茶硒肽的提取关联成一个整体，解决了茶多酚和茶硒肽制备中原材料造成浪费的问题，既提升了经济效益，又简化了茶硒肽的制备方法；所制备的茶硒肽不但能清除小鼠体内的活性氧自由基、降低小鼠体内的过氧化脂质(LPO)含量，而且能够增加小鼠体内的超氧化物岐化酶含量，提高小鼠的抗氧化水平，所制备的茶多酚和茶硒肽有望被开发成药物或功能性食品。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种从茶叶中联合提取茶多酚、茶硒肽的方法，其特征在于，所述方法包括：
S1、对富硒茶叶进行预处理：将富硒茶叶片洗净、杀青、干燥、粉碎、过筛，制备富硒茶粉；其中，所述过筛处理中筛子的目数选取为60目；
S2、对所述富硒茶粉进行酶解破壁处理：向所述富硒茶粉中加入纯水，按预置纯水料液比制备富硒茶匀浆，随后向所述富硒茶匀浆中加入复合破壁酶，在预置破壁条件下制备富硒茶破壁液；其中，所述预置纯水料液比为富硒茶粉：纯水=1:45~50，所述预置破壁条件为：破壁体系温度为50~55℃，pH为6.5~7，破壁时间为3~4h；
S3、对所述富硒茶破壁液依次进行超声破碎及离心分离处理：在预置超声条件下对所述富硒茶破壁液进行超声细胞破碎，随后在预置离心条件下对所述富硒茶破壁液进行离心分离，待所述富硒茶破壁液冷却后，分别收集上清液与下层沉淀；其中，所述预置超声条件为：超声温度为50~60℃，超声波功率为300~350W，超声时间为15~20min；所述预置离心条件为：离心转速为3000rpm，离心时间为10~15min；
S4、茶多酚的制备：取所述上清液，依次对所述上清液进行第一超滤膜过滤、真空旋蒸浓缩、第一真空冷冻干燥处理，制备可食用级茶多酚；其中，所述第一超滤膜的切割分子量为60~80KDa，真空旋蒸浓缩处理的温度为50~55℃，真空泵压力为0.09~0.1Pa，旋蒸时间为2~3h；
S5、取所述下层沉淀，依次对所述下层沉淀进行碱提取、酶解、超滤膜过滤，以制备茶硒肽：取所述下层沉淀加入碱液，搅拌反应3h，按预置碱液料液比制备茶蛋白碱液；向所述茶蛋白碱液中加入碱性蛋白酶，50~60℃下恒温水浴反应2~3h，酶解过程中保持所述茶蛋白碱液的pH为8.5~9，反应结束后对所述茶蛋白碱液进行离心分离并收集茶蛋白碱液上清液，将所述茶蛋白碱液上清液置于沸水浴中加热10~15min进行灭酶处理；向所述茶蛋白碱液上清液中加入1mol/L HCL溶液，调整所述茶蛋白碱液上清液的pH为6~7，随后依次使用第二超滤膜、第三超滤膜、第四超滤膜对所述茶蛋白碱液上清液进行过滤，以截留大分子蛋白质，取滤过液依次进行反渗透膜浓缩、第二真空冷冻干燥处理，制备茶硒肽；其中，所述预置碱液料液比为下层沉淀：碱液=1：15~25；所述茶蛋白碱液的离心分离处理中，离心机转速为2500rpm；所述第二超滤膜的切割分子量为10KDa，所述第三超滤膜的切割分子量为5KDa，所述第四超滤膜的切割分子量为1KDa。
2.根据权利要求1所述的一种从茶叶中联合提取茶多酚、茶硒肽的方法，其特征在于，步骤S2中所述复合破壁酶为纤维素酶和果胶酶的混合酶，纤维素酶和果胶酶的质量比为1：1，所述复合破壁酶的酶活力为20000~30000U/g。
3.根据权利要求1所述的一种从茶叶中联合提取茶多酚、茶硒肽的方法，其特征在于，所述第一真空冷冻干燥的步骤包括：
S41、对真空旋蒸浓缩后的上清液进行预冻处理：将真空旋蒸浓缩后的上清液置于-40~ -35℃的冰箱中，静置20 ~ 30h；
S42、将预冻处理后的上清液样品取出并置于冷冻干燥机中，在温度为-40 ~ -15℃条件下，干燥15 ~ 20h，所述冷冻干燥机的真空度＞0.1mmHg；随后，在温度为10 ~ 15℃条件下，干燥8 ~ 10h，所述冷冻干燥机的真空度＞0.1mmHg；制备可食用级茶多酚。
4.根据权利要求1所述的一种从茶叶中联合提取茶多酚、茶硒肽的方法，其特征在于，所述第二真空冷冻干燥步骤与所述第一真空冷冻干燥步骤相同。
5.根据权利要求1所述的一种从茶叶中联合提取茶多酚、茶硒肽的方法，其特征在于，步骤S5中所使用的碱液，为0.3~0.5g/L 的NaOH溶液，所述碱液的pH为8.5~9。
6.根据权利要求1所述的一种从茶叶中联合提取茶多酚、茶硒肽的方法，其特征在于，步骤S5中所使用的碱性蛋白酶的酶活力为200000~300000U/g，所述碱性蛋白酶的底物浓度为2~3%。
7.根据权利要求1所述的一种从茶叶中联合提取茶多酚、茶硒肽的方法，其特征在于，所述食用级茶多酚中茶多酚的含量为40~50%，茶多酚的收率为10%~15%。
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