專利名稱：茶色素的酶法工業化生產工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種利用酶法生產茶色素的工藝。本發明工藝特別適合于大規模的工業化生產。
背景技術：
目前茶葉消費日趨高檔化，而中低檔茶受國際市場影響常滯銷，積壓嚴重，從而制約了茶葉行業的發展。已有的研究表明，茶色素除有諸多的保健作用外，還是很好的天然食用色素。但目前生產茶色素主要是從紅茶中直接提取，但由于紅茶中最具活性功效的茶黃素(TF)含量很低，而茶紅素(TR)和茶褐素(TB)含量，尤其是TB較高，這不僅影響茶色素的質量，而且茶色素產量也較低，因此生產成本較高，并影響了茶色素在國內外市場上的競爭力。也有報道用茶多酚直接氧化來制備茶色素，用K3Fe(SN)6和NaHCO3作氧化劑氧化茶多酚制取茶色素。但用此方法生產的茶色素，不僅成本較高，而且有較多的試劑殘留，不能滿足在醫藥及食品行業中應用要求。

發明內容
針對目前茶色素制取方法的種種缺陷，本發明的目的是提供一種利用酶工程技術生產茶色素的工業化工藝。
本發明的生產工藝包括以下步驟(1)將茶葉粉碎后用熱水浸提；(2)冷卻后，離心除去雜質；(3)在離心后的上清液中加入含氧化酶的漿液，調節pH值至微酸性并通氧發酵；
(4)加熱終止酶活性；(5)冷卻至室溫后，用有機溶劑萃取咖啡堿；(6)提取咖啡堿后的水相用乙酸乙酯萃取；(7)將該有機相濃縮回收；(8)將得到的粗產物用酸性水溶液溶解，干燥后的產物即為茶色素。
其工藝流程如圖1所示。也可在終止酶活性后，冷卻，用乙酸乙酯萃取，將該有機相濃縮；將得到的粗產物溶于酸性水溶液，再用有機溶劑脫咖啡堿，最后干燥得到茶色素產品。其工藝流程如圖2所示。
生產工藝1或2中所涉及到的重要技術參數如下用于浸提茶葉的熱水溫度應在70℃以上，重量為茶葉的100～350倍，浸提時間為30～360min；步驟(3)中所述的氧化酶漿液為用茶樹鮮葉制備的含多酚氧化酶的漿液，漿液的重量比為茶葉∶鮮葉＝100∶1～40；用鹽酸、硫酸、硝酸或磷酸調發酵液的pH值為3.5～6.8，15～45℃條件下通氧氣，通氣量為1～25L/min，發酵時間為30～300min。
所述的終止酶活性是指在5～15min內使發酵液的溫度達75～95℃，并保持3～35min；在步驟(5)中所述的有機溶劑為三氯甲烷或二氯甲烷；在上述工藝中，濃縮有機相后的有機溶劑和乙酸乙酯可回收用于再次萃取。
由此工藝生產的茶色素產品色澤橙紅，與傳統的萃取法從紅茶中制備的茶色素相比，用該法生產的茶色素中TF含量較高。用常規的分析方法分析可知，酶法工業化生產的茶色素產品中TF含量比傳統的萃取法生產的高約30倍，而TR和TB含量則分別低約2倍和4倍。另外，酶法工業化生產的茶色素產品收率為10～12％，與工業化生產茶多酚得率大體相同，而成本僅為工業化生產茶多酚的1.3倍左右。此工藝同時還可以得到副產品—咖啡堿粗品(純度約85％)。用本工藝生產的茶色素不僅TF含量高，適合當今國內外市場的需要，而且十分適合現有茶多酚廠的技改需要，增加產品種類，提高茶多酚企業的經濟效益。


圖1是本發明的生產工藝一的流程圖，圖2是本發明的生產工藝二的流程圖。
下面結合附圖并通過具體實施實例來進一步說明本發明。
具體實施例方式
將中低檔綠茶(包括修剪枝葉)，經粉碎至10目后用70℃以上的熱水(固液比為1∶200)浸提二次，每次120min；快速冷卻至45℃左右，離心除雜，在上清液中加入用茶樹鮮葉制備的含多酚氧化酶的漿液，添加漿液的重量比為茶葉∶鮮葉＝100∶5，用鹽酸調發酵液的pH值為5.7、30℃條件下通氧氣，通氣量為3L/min，發酵時間為240min，然后在10min內使發酵液的溫度達75℃以上，并保持5min，以終止酶活性，冷卻至室溫，離心除雜，用三氯甲烷萃取咖啡堿，提取液減壓濃縮并回收有機溶劑，可得咖啡堿粗品。提取咖啡堿后的水相，用乙酸乙酯萃取，有機相濃縮后，用鹽酸酸化的水溶液(pH值為4.8)轉溶，干燥，最后得茶色素產品。
權利要求
1.茶色素的酶法工業化生產工藝，其特征在于該生產工藝包括以下步驟(1)將茶葉粉碎后用熱水浸提；(2)冷卻后，離心除去雜質；(3)在離心后的上清液中加入含氧化酶的漿液，調節pH值至微酸性并通氧發酵；(4)加熱終止酶活性；(5)冷卻至室溫后，用有機溶劑萃取咖啡堿；(6)提取咖啡堿后的水相用乙酸乙酯萃取；(7)將該有機相濃縮；(8)將得到的粗產物用酸性水溶液溶解，干燥后的產物即為茶色素。
2.根據權利要求1所述的生產工藝，其特征在于在加熱終止酶活性后，冷卻，用乙酸乙酯萃取，將該有機相濃縮，并將得到的粗產物溶于酸性水溶液中，再用有機溶劑脫咖啡堿，最后干燥得到茶色素產品。
3.根據權利要求1或2所述的生產工藝，其特征在于其中所述的用于浸提茶葉的熱水溫度應在70℃以上，重量為茶葉的100～350倍，浸提時間為30～360min。
4.根據權利要求1或2所述的生產工藝，其特征在于其中所述的氧化酶漿液為用茶樹鮮葉制備的含多酚氧化酶的漿液，添加漿液的重量比為茶葉∶鮮葉＝100∶1～40；用鹽酸、硫酸、硝酸或磷酸調發酵液的pH值為3.5～6.8，15～45℃條件下通氧氣，通氣量為1～25L/min，發酵時間為30～300min。
5.根據權利要求1或2所述的生產工藝，其特征在于其中所述的加熱終止酶活性是指在5～15min內使發酵液的溫度達75～95℃，并保持3～35min。
6.根據權利要求1或2所述的生產工藝，其特征在于所述的有機溶劑為三氯甲烷或二氯甲烷。
7.根據權利要求1或2所述的生產工藝，其特征在于濃縮有機相后的有機溶劑可回收用于再次萃取。
全文摘要
本發明公開了一種茶色素的酶法工業化生產工藝。目前生產茶色素主要是從紅茶中直接制取，不僅生產成本較高，而且茶色素中最具生物活性的茶黃素含量太低而影響茶色素在國際廣場上的競爭力和應用。本發明利用茶多酚工業化生產設備，并對之適當改進，運用酶工程技術成功地實現了天然茶色素的工業化生產。與傳統的萃取法相比，用該法生產的茶色素中茶黃素含量高約30倍，而TR和TB含量則分別低約2倍和4倍。此工藝同時還可以得到副產品——咖啡堿粗品(純度約85％)。本工藝十分適合現有茶多酚廠的技改需要，增加產品種類，提高茶多酚企業的經濟效益。
文檔編號C12P17/06GK1635131SQ20031011467
公開日2005年7月6日 申請日期2003年12月27日 優先權日2003年12月27日
發明者汪東風 申請人:中國海洋大學