專利名稱：一種茶色素組分的分離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及天然物質(zhì)的組分分離技術(shù)，更具體地說，是一種按照不同分子量區(qū)間 對茶色素各組分進行分離的方法。
背景技術(shù)：
茶葉是世界上最受歡迎的飲料之一，具有抗氧化、抗衰老、抗菌抗病毒、抗腫瘤、降 低某些疾病發(fā)病率等多種功效。尤其是近年來的研究表明，飲茶在降血糖、降血脂、防治腫 瘤和艾滋病等方面有確切的功效，使茶葉的保健功能再次引起了人們的廣泛關(guān)注。茶的成分很復(fù)雜。據(jù)報道，到目前為止茶葉中已分離鑒定的化合物有500余種，其 中有機化合物有450余種，無機物營養(yǎng)素也有幾十種。現(xiàn)已證明，茶葉中與人體健康關(guān)系密 切的成分組成，主要有以下幾類茶多酚、茶色素、茶多糖、茶氨酸、生物堿等等。其中茶多 酚、茶氨酸、咖啡堿等屬于小分子類，而茶色素和茶多糖等屬于大分子或高聚物。其中，茶色 素是茶功效的重要成分，尤其在發(fā)酵茶發(fā)酵過程中，形成了茶功效的特征因子，如茶黃素、 茶紅素、茶褐素。不同茶色素分子量差異巨大，從數(shù)千道爾頓到數(shù)十萬道爾頓不等?，F(xiàn)有技術(shù)中，茶色素的分離方法主要沿用上世紀50年代Roberts發(fā)明的有機溶劑 萃取法，即Roberts法。其主要流程為一定濃度的茶水溶物加等體積氯仿萃取3次(去除 咖啡堿和脂溶性色素)，氯仿相棄去，水層加等體積乙酸乙酯萃取3次。合并乙酸乙酯相，加 等體積2. 5% NaHC03萃取，乙酸乙酯相即為茶黃素(TF)，NaHC03相為茶紅素I (TR-I)；水相 加等體積正丁醇萃取，正丁醇相即為茶紅素II (TR-II)，水相為茶褐素(TB)。這種分離茶色 素的方法目前也是茶色素定義和分類的基礎(chǔ)，已經(jīng)沿用了幾十年，但這種茶色素分類和定 義的方法存在手續(xù)繁、速度慢的不足。遠遠不能適應(yīng)高速發(fā)展的茶葉組分功能和機理研究 的需要茶葉的組分和功效研究已經(jīng)有上百年的歷史，除茶色素外的各組分的分離方法也 都比較成熟。目前茶葉各組分的分離多采用有機溶劑萃取法，如茶多糖一般采用乙醇或丙 酮沉淀，咖啡堿一般采用乙醇提取，茶多酚采用甲醇、乙醇或乙酸乙酯等萃取，這些分離茶 葉組分的方法無一例外的在分離過程中引入了有機溶劑，既帶來了生產(chǎn)安全隱患，又提高 了分離成本。尤其是最終產(chǎn)品中不可避免的含有有機溶劑殘留，給茶葉組分用于人體保健 和治療帶來了一個顯著的障礙。這是一個長期以來存在的技術(shù)難題，迫切地需要加以改進 禾口完善。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新的茶色素組分的分離方法， 進而為生產(chǎn)具有特殊保健功能的茶葉組分提供了一種簡單、安全、無污染、低成本的制備方法。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)。*除非另有說明，本發(fā)明中所采用的百分數(shù)均為質(zhì)量百分數(shù)。
本發(fā)明提供了一種茶色素組分的分離方法，該方法包括以下步驟(1)茶葉水溶物的提取以茶葉為原料，按干燥茶葉水=1 10 20(W/V)的比例，加水浸泡茶葉；在 100°C下煮沸10 30分鐘，用120目篩過濾去除殘渣，收集水提液；重復(fù)該步驟2 4次， 合并每次的提取液；加熱蒸發(fā)濃縮至1/20體積；(2)超濾膜分離茶色素取上述步驟1的所得物15ml，加入帶有IOOOOODa規(guī)格超濾膜的超濾管中，4500rpm 離心40min ；離心結(jié)束后，截留部分記為MS-I (MembraneSeparated-I)，為分子量大于 100000的黑色茶色素組分，主要成分為茶褐素和茶多糖；濾過液轉(zhuǎn)移至帶有50000Da規(guī)格 超濾膜的超濾管中，相同條件離心，取出后截留部分記為MS-2，為分子量50000 IOOOOODa 的黑紅色茶色素組分，成分包括茶多糖、茶紅素和部分茶褐素；依此類推，濾過液分別過 30000、10000、3000、IOOODa規(guī)格的超濾膜，上層部分分別記為MS-3 (暗紅色，主要組分為茶 多糖和茶紅素)、MS-4 (紅褐色，主要組分為茶多糖和茶紅素)、MS-5 (亮紅色，主要組分為茶 紅素)、MS-6 (亮紅色，主要組分為茶紅素)，最終分子量小于1000的部分記為MS-7 (黃綠 色，主要組分包括茶多酚、咖啡因和茶黃素)；或取上述步驟1的所得物1000ml，直接以蠕動泵泵入帶有多種規(guī)格超濾膜的連續(xù) 超濾器中，IOOOOODa超濾膜截留的部分記為MS-I，濾過液直接進入50000Da超濾膜進行分 離，同理各組分分別記為MS-2、MS-3、MS-4、MS-5、MS-6和MS-7 ；(3)茶葉各組分的后處理經(jīng)上述步驟2或3得到的各種顏色的茶色素組分，分別加熱濃縮至1/4體積后，經(jīng) 高溫噴霧干燥或冷凍干燥制成粉狀，得到茶色素各組分成品，可用于茶葉功效和機理研究。其中，步驟⑴所述的茶葉原料，選自綠茶、烏龍茶、紅茶或普洱茶中的一種，或它們的 混合物；所述的普洱茶為生茶或熟茶。將步驟(1)的所得物，進一步經(jīng)高溫噴霧干燥得到茶粉；然后茶粉按照濃度以蒸 餾水溶解，配成茶粉溶液，再進行超濾膜分離。超濾膜規(guī)格包括截留分子量為1000，3000,10000, 30000, 50000或lOOOOODa。本發(fā)明的工作原理與有益效果1.超濾膜技術(shù)是根據(jù)分子大小對混合物進行分離的一種方法，因分子的大小一般 與分子量大小成正比，所以也是根據(jù)分子量大小進行分離。茶葉中的大分子與小分子對細 胞的作用不一樣，發(fā)揮功能的機制也不一樣。2.本發(fā)明經(jīng)深入研究，選用多種特有規(guī)格的超濾膜對茶色素水溶物按照分子量區(qū) 間進行分離，得到多種不同分子量的茶色素組分，為茶色素組分的功能和機理研究提供最 理想的材料，取得了顯著的技術(shù)效果，彌補了現(xiàn)有技術(shù)的不足。3.本發(fā)明提供的方法不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不添加有機溶劑，快速、安全、高效、成本 低、易工業(yè)化且具有特殊保健功能的茶葉產(chǎn)品質(zhì)量好，為茶葉的后續(xù)加工奠定了基礎(chǔ)。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于 限定本發(fā)明。實施例1干燥茶葉水=1 10 20(W/V)，在100°C下煮沸10 30分鐘，用120目篩過 濾去除殘渣，收集水提液。水提液經(jīng)超濾管或超濾器分離，將茶葉組分按分子量區(qū)間分為 MS-I、MS-2、MS-3、MS-4、MS-5、MS-6和MS-7共7個組分，并經(jīng)過凍干或噴霧干燥分別得到 各組分成品。實施例2干燥的茶葉水=1 10 20(W/V)，在100°C下煮沸10 30分鐘，用120目篩 過濾去除殘渣，收集水提液。重復(fù)此步驟2 4次，合并每次的提取液。將總提取液分別用 200目篩和0. 45 μ M濾器過濾，經(jīng)高溫噴霧干燥得到茶粉。將茶粉以20mg/ml濃度溶解，經(jīng)超 濾管或超濾器分離，將茶粉種茶色素組分按分子量區(qū)間分為MS-I、MS-2、MS-3、MS-4、MS-5、 MS-6和MS-7共7個組分，并經(jīng)過凍干或噴霧干燥分別得到各組分成品。實施例3采用實例1或?qū)嵗?的方法，用超濾膜技術(shù)分離茶葉中分子量跨度較大的茶多糖 組分，將茶多糖根據(jù)分子量區(qū)間分為各種組分。實施例4將實施例1或?qū)嵗?中分離得到的各茶色素組分分別進行功能和分子機制研究， 證明其中某組分具有某種保健功效，并闡明其分子機制。實施例5將實施例1或?qū)嵤├?中分離得到的各茶色素組分或其中某種組分加入通常使用 的蜂蜜等輔料，制成茶葉組分丸劑。實施例6將實施例1或?qū)嵤├?中分離得到的各茶色素組分或其中某種組分灌入膠囊中得 到茶葉組分膠囊；也可加入通常量的淀粉、環(huán)糊精和葡萄糖為輔料通過壓片機壓片制得茶 葉組分片劑。實施例7將實施例1或?qū)嵤├?中分離得到的各茶色素組分或其中某種組分溶于無菌水 中，經(jīng)過濾除菌和灌裝消毒，制得茶葉組分口服液或茶葉組分針劑。實施例8將實施例1或?qū)嵤├?中分離得到的某種茶色素組分，直接添加至食品中，作為食 用色素。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種茶色素組分的分離方法，其特征在于，該方法采用以下步驟(1)茶葉水溶物的提取以茶葉為原料，按干燥茶葉∶水＝1∶10～20(W/V)的比例，加水浸泡茶葉；在100℃下煮沸10～30分鐘，用120目篩過濾去除殘渣，收集水提液；重復(fù)該步驟2～4次，合并每次的提取液；加熱蒸發(fā)濃縮至1/20體積；(2)超濾膜分離茶色素取上述步驟1的所得物15ml，加入帶有100000Da規(guī)格超濾膜的超濾管中，4500rpm離心40min；離心結(jié)束后，截留部分記為MS 1，為分子量大于100000的黑色茶色素組分，主要成分為茶褐素和茶多糖；濾過液轉(zhuǎn)移至帶有50000Da規(guī)格超濾膜的超濾管中，相同條件離心，取出后截留部分記為MS 2，為分子量50000～100000Da的黑紅色茶色素組分，成分包括茶多糖、茶紅素和部分茶褐素；依此類推，濾過液分別過30000、10000、3000、1000Da規(guī)格的超濾膜，上層部分分別記為MS 3、MS 4、MS 5、MS 6；最終分子量小于1000的部分記為MS 7；或取上述步驟1的所得物1000ml，直接以蠕動泵泵入帶有多種規(guī)格超濾膜的連續(xù)超濾器中，100000Da超濾膜截留的部分記為MS 1，濾過液直接進入50000Da超濾膜進行分離，同理各組分分別記為MS 2、MS 3、MS 4、MS 5、MS 6和MS 7；(3)茶葉各組分的后處理經(jīng)上述步驟2得到的各種顏色的茶色素組分，分別加熱濃縮至1/4體積后，經(jīng)高溫噴霧干燥或冷凍干燥制成粉狀，得到所需的茶色素各組分成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離方法，其特征在于，其中步驟1所述的茶葉原料，選自綠 茶、烏龍茶、紅茶或普洱茶中的一種，或它們的混合物；所述的普洱茶為生茶或熟茶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離方法，其特征在于，將步驟1的所得物，進一步經(jīng)高溫噴 霧干燥得到茶粉；然后茶粉按照50mg/ml濃度以蒸餾水溶解，配成茶粉溶液，再進行超濾膜 分離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的分離方法，其特征在于所述的超濾膜規(guī)格包括截留 分子量為 1000，3000，10000，30000，50000 或 lOOOOODa。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種茶色素組分的分離方法。該方法是采用超濾膜分離茶色素組分，將茶色素中的多種組分根據(jù)分子量區(qū)間分為若干組分的方法。本發(fā)明適用于對茶色素各組分的功能進行研究和應(yīng)用所需要的組分分離，采用帶有不同規(guī)格超濾膜，包括1000、3000、10000、30000、50000、100000Da的超濾管或超濾器，將茶色素水溶物按照分子量大小分成若干組分，經(jīng)過噴霧干燥或凍干得到各組分的成品。該方法不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不添加有機溶劑，快速、安全、高效、成本低、易工業(yè)化且產(chǎn)品質(zhì)量好。
文檔編號A61K36/82GK101974248SQ20101027806
公開日2011年2月16日 申請日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月10日
發(fā)明者嚴亮, 向澤敏, 宋爽, 方崇業(yè), 杜曉翠, 王宣軍, 盛軍, 蔣智林, 趙紅業(yè), 郝淑美, 陸洋 申請人:云南農(nóng)業(yè)大學(xué)