專利名稱：一種茶氨酸制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種去兒茶素、低咖啡因的茶氨酸制備方法。
背景技術(shù)：
天然茶氨酸(L-Theanine)是茶葉中特有的游離氨基酸，茶氨酸為谷氨酸γ-乙基酰胺，有鮮爽味。茶氨酸含量因茶的品種、部位而不同。茶氨酸在干茶中占重量的1％-2％。茶氨酸在人體肝臟內(nèi)分解為乙胺，而乙胺又能調(diào)動(dòng)名為“伽馬-德耳塔T形細(xì)胞”的人體血液免疫細(xì)胞作出抵御外界侵害的反應(yīng)，繼而再由T形細(xì)胞促進(jìn)“干擾素”的分泌，形成人體抵御感染的“化學(xué)防線”，干擾素是由受病毒侵襲的細(xì)胞所產(chǎn)生的抗病毒蛋白質(zhì)，是人體對(duì)付傳染性疾病的主要化學(xué)物質(zhì)，T細(xì)胞能夠促進(jìn)干擾素的分泌，調(diào)動(dòng)人體免疫細(xì)胞抵御病毒、細(xì)菌以及真菌。毒理學(xué)研究證實(shí)，茶氨酸安全、無(wú)毒，應(yīng)用到食品、飲料領(lǐng)域的生產(chǎn)中，可以改善食品風(fēng)味，緩解部分飲料中的苦味或辣味，增強(qiáng)甜味。
茶氨酸的研究發(fā)展于50年代，進(jìn)入90年代形成高潮。目前對(duì)茶氨酸的提純和應(yīng)用研究受到國(guó)內(nèi)外的關(guān)注，茶氨酸的制備現(xiàn)在比較流行的做法是用乙酸乙酯萃取后的兒茶素渣上陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，然后用堿水解吸獲得，該種方法生產(chǎn)出的茶氨酸一般是咖啡因＞1％，茶氨酸含量?jī)H在20％左右，且在水洗雜質(zhì)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的污水。顯然不宜于工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服上述不足之處，研究設(shè)計(jì)一種操作簡(jiǎn)便并能降低咖啡因含量得到高含量茶氨酸的方法。
本發(fā)明提供了一種去兒茶素、低咖啡因茶氨酸的制備方法，該方法包括下列步驟(1)提取將茶原料用11～15倍量純凈水在50～90℃攪拌提取0.5～1小時(shí)，再在同樣條件下重復(fù)提取2～3次；(2)粗過(guò)濾將上述提取液先在提取罐中原位過(guò)濾，以進(jìn)一步使固體雜質(zhì)被分離除去；(3)膜過(guò)濾將上述粗過(guò)濾液經(jīng)無(wú)機(jī)陶瓷膜、無(wú)機(jī)納膜和有機(jī)膜過(guò)濾；(4)上柱置換過(guò)濾液用鹽酸逐步加入調(diào)節(jié)pH為1～5之間，后通過(guò)裝載離子交換樹(shù)脂的柱子；(5)脫附用pH為8～14的碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀或氨水溶液以1～3BV/h的流速洗脫；(6)濃縮收集茶氨酸部分的堿洗脫液用SENCOr系列牌真空濃縮器吸入后，在60°以下濃縮至15～25波美度；(7)干燥將上述濃縮液噴霧干燥得到茶氨酸產(chǎn)品，兒茶素含量小于1％；茶氨酸含量＞20％；咖啡因、可可堿和茶堿的總量小于1％；有焦糖和氨基酸的混合香味及鮮爽味。
本發(fā)明方法所用的茶原料為含有茶氨酸的茶葉。
本方法采用膜技術(shù)與陽(yáng)性離子交換纖維相結(jié)合的技術(shù)，根據(jù)茶液的酸堿度、極性和分子大小，選擇陽(yáng)性離子作為交換劑和一定分子量孔徑的膜(無(wú)機(jī)陶瓷膜、無(wú)機(jī)納膜或有機(jī)膜等)分離多酚、多糖、膠質(zhì)、色素等物質(zhì)，大大縮短提取時(shí)間、提高生產(chǎn)收率，提高經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)具有工藝簡(jiǎn)單、易于工業(yè)化生產(chǎn)、成本低、無(wú)環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)。


圖1茶氨酸HPLC檢測(cè)，圖中保留時(shí)間為3.067min的峰為茶氨酸信號(hào)。
圖2咖啡因HPLC檢測(cè)，圖中保留時(shí)間為10.124min的峰為咖啡因信號(hào)。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1稱取30kg茶原料，茶葉中茶氨酸含量為1.5％，加入5倍量純水(150升)，加熱到70℃，提取0.5小時(shí)，再在同樣條件下提取兩次，合并提取液351.7kg，通過(guò)碟式離心和管式離心，然后用1000D超濾膜去除多酚、多糖、膠質(zhì)、色素等物質(zhì)，得到處理好的料液400kg，料液用36％鹽酸調(diào)至pH＝1后通過(guò)裝有ZB-1強(qiáng)陽(yáng)離子交換纖維的柱子，控制通過(guò)液流速為2BV/h，上柱完畢后，用60升的純水趕出柱中的上柱殘留液，而后用3％的碳酸鈉溶液進(jìn)行解析，收集有茶氨酸部分的解析液，濃縮到2升加95％乙醇沉淀，過(guò)濾取濾液真空濃縮后噴霧干燥。得到茶氨酸干粉967.75g，含量為37.53％，咖啡因含量0.96％(HPLC外標(biāo)法檢測(cè))，茶氨酸回收率80.71％。
實(shí)例2稱取30kg茶原料，茶葉中茶氨酸含量為1.5％，第一次加入8倍量純水(240升)，加熱到80℃，提取0.5小時(shí)，第二次加入7倍量(140升)80℃純水提取0.5/h，合并提取液359.5kg，先用0.1μ微濾膜初濾，然后用10000D超濾和500D納濾的組合膜形式去除多酚、多糖、膠質(zhì)、色素等物質(zhì)，得到處理好的料液415kg，料液用36％鹽酸小心調(diào)到pH 3后上裝有ZB-1強(qiáng)陽(yáng)離子交換纖維的柱子，控制通過(guò)液流量為2BV/h，上柱完畢后，用120升純水趕出柱中的上柱殘留液，而后用2％的氫氧化鈉溶液進(jìn)行解析，收集有茶氨酸部分的解析液，解析液用300D的納濾裝置濃縮至10升時(shí)噴霧干燥。得到茶氨酸干粉970.82g，含量為37.62％(HPLC外標(biāo)法檢測(cè))，咖啡因含量0.91％(HPLC外標(biāo)法檢測(cè))，茶氨酸回收率81.16％。
實(shí)例3稱取30kg茶原料，茶葉中茶氨酸含量為1.5％，第一次加入10倍量純水(300升)，加熱到90□，提取0.5小時(shí)，第二次加入8倍量(240升)90□純水提取0.5/h，合并提取液451.9kg，先用200目尼龍布除去葉渣，再用0.2μ微濾膜初濾，繼而再用20000D超濾膜除多酚、多糖、膠質(zhì)、色素等物質(zhì)，得到處理好的料液489.5kg，料液用36％鹽酸小心調(diào)節(jié)pH＝3后上裝有ZB-1陽(yáng)離子交換纖維的柱子，控制通過(guò)液流量為2BV/h，上柱完畢后，用90升50％乙醇趕出柱中的上柱殘留液，而后用1％的氨水溶液進(jìn)行解析，收集有茶氨酸部分的解析液，真空濃縮到10升后噴霧干燥。得到茶氨酸干粉980.82g，含量為40.3％，咖啡因含量0.50％，茶氨酸回收率87.84％。
實(shí)施例4稱取30kg茶原料，茶葉中茶氨酸含量為1.5％，加入8倍量純水(240升)，加熱到70℃，提取0.5小時(shí)，再在同樣條件下提取一次，合并提取液391.7kg，通過(guò)碟式離心和管式離心，然后用1000D超濾膜去除多酚、多糖、膠質(zhì)、色素等物質(zhì)，得到處理好的料液450kg，料液調(diào)至pH＝9.5～10(用25％氨水溶液小心加入)后通過(guò)裝有ZB-2強(qiáng)陰離子交換纖維的柱子，控制通過(guò)液流量為2BV/h，上柱完畢后，用60升純水趕出柱中的上柱殘留液，而后用1.5％的鹽酸溶液進(jìn)行解析，收集有茶氨酸部分的解析液，真空濃縮到10升后噴霧干燥。得到茶氨酸干粉981.67g，含量為37.53％，咖啡因含量0.96％(HPLC外標(biāo)法檢測(cè))，茶氨酸回收率65.87％。
權(quán)利要求
1.一種去兒茶素、低咖啡因的茶氨酸制備方法，其特征在于該方法包括下列步驟(1)提取將茶原料用11～15倍量純凈水在50～90℃攪拌提取0.5～1小時(shí)，再在同樣條件下重復(fù)提取2～3次；(2)粗過(guò)濾將上述提取液先在提取罐中原位過(guò)濾，以進(jìn)一步分離除去固體雜質(zhì)；(3)膜過(guò)濾將上述粗過(guò)濾液經(jīng)無(wú)機(jī)陶瓷膜、無(wú)機(jī)納膜和有機(jī)膜過(guò)濾；(4)上柱置換過(guò)濾液用鹽酸逐步加入，調(diào)節(jié)pH為1～5之間，后通過(guò)裝載離子交換樹(shù)脂的交換柱；(5)脫附用pH為8～14的碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀或氨水溶液以1～3BV/h的流速洗脫；(6)濃縮收集茶氨酸部分的堿洗脫液用空濃縮器吸入后濃縮至15～25波美度；(7)干燥將上述濃縮液噴霧干燥得到茶氨酸產(chǎn)品，兒茶素含量小于1％；茶氨酸含量＞20％；咖啡因、可可堿和茶堿的總量小于1％；有焦糖和氨基酸的混合香味及鮮爽味。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去兒茶素、低咖啡因的茶氨酸制備方法，其特征在于其中所述茶原料為含有茶氨酸的茶葉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去兒茶素、低咖啡因的茶氨酸制備方法，其特征在于其中所述步驟(3)膜過(guò)濾步驟中的膜為無(wú)機(jī)陶瓷膜、無(wú)機(jī)納膜或有機(jī)膜；膜孔徑0.01～1μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去兒茶素、低咖啡因的茶氨酸制備方法，其特征在于其中所述步驟(4)的樹(shù)脂是ZB-1強(qiáng)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂、ZB-2強(qiáng)陰離子交換樹(shù)脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去兒茶素、低咖啡因的茶氨酸制備方法，其特征在于其中所述步驟(5)脫附的洗脫液為碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀或氨水溶液。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去兒茶素、低咖啡因的茶氨酸制備方法，其特征在于其中所述濃縮步驟(6)中的濃縮是在60℃以下進(jìn)行的。
全文摘要
本發(fā)明屬于生物化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明公開(kāi)了一種去兒茶素低咖啡因的茶氨酸制備方法。本發(fā)明方法使用了膜預(yù)處理和陽(yáng)性離子交換纖維吸附的方法相結(jié)合，提取的茶氨酸產(chǎn)品含量由高效液相色譜檢測(cè)為20～80％，其中兒茶素總量＜1％，咖啡因、可可堿和茶堿的總量小于1％。本發(fā)明具有工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)周期短、成本低的優(yōu)點(diǎn)，宜于規(guī)模型工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C07C237/00GK101058548SQ20061002579
公開(kāi)日2007年10月24日 申請(qǐng)日期2006年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月18日
發(fā)明者范小兵, 殷夢(mèng)龍, 杭曉敏, 林濤 申請(qǐng)人:上海諾德生物實(shí)業(yè)有限公司