專利名稱：一種從茶籽粕中提取茶皂苷的方法
技術領域：
本發明屬于農林副產品深加工領域，具體涉及一種 通過酶解和超聲輔助從茶籽中提取茶皂苷的方法。
背景技術：
從廢棄的茶籽粕中提取出的茶皂苷具有良好的表面性能，在農業、養殖業、日用化工、醫藥、建材等領域得到了廣泛的應用。而傳統的有機溶劑提取法(楊坤國，黃明泉，以無水乙醇為提取劑的茶皂素提取方法研究.湖北民族學院學報自然科學版，2000. 18(3) 19-21)存在有機溶劑消耗大、成本高、污染嚴重等問題。近年來，不斷有學者對茶皂苷的提取方法進行了改進中國農業科學院油料作物研究所的劉昌盛等人采用超聲波法輔助乙醇浸提茶皂苷(劉昌盛，黃鳳洪，夏伏建，等，超聲波法提取茶皂素的工藝研究，中國油料作物學報，2006，28 (2) 203-206)，縮短了提取時間，得率也有較大提高。但其所用提取溶劑仍為乙醇，成本較高，且存在安全隱患。汪谷奇利用稀氨水提取茶皂苷(汪谷奇.氨法提取茶皂素.天然產生研究與開發，1991，3 (4) :94. 97)，提取率有較大提高，但氨水有刺激性，同時所得產品中雜質含量較高。
發明內容
本發明的目的在于解決工業上提取茶皂苷過程中存在的有機溶劑消耗大、成本高、污染嚴重等問題，提出了一種不僅提取率高，而且提取工藝清潔的從茶籽粕中提取茶皂苷的方法。為達到上述目的，本發明采用的方法如下1)取5kg茶籽粕，用粉碎機粉碎至40 60目，干燥后用石油醚除去殘余茶油，得到脫油茶籽粕；2)向脫油茶籽粕中加入40L水，并調節pH值為5.0 5. 5后向其中加入50 80g 活力為4000u/g的α -淀粉酶、100 200ml活力為105u/ml的糖化酶和10 30g活力為 104u/g的纖維素酶中的一種或幾種，在40 60°C攪拌酶解2 5h，酶解后將溫度升至90°C 滅酶5min，過濾得到濾渣和酶解濾液，向濾渣中加入50L水，在50 70°C、15 35kHz超聲提取1 2h，過濾后得超聲濾液，合并酶解濾液和超聲濾液得到水提液；3)向水提液中加入20 50g硫酸鋁，在30 50°C絮凝0. 5 2. Oh,除去水提液中的水溶性蛋白和鞣質雜質，絮凝后用轉速為4000r/min的離心機離心得到澄清的上層水提液；4)向澄清的上層水提液中加入500 600g氧化鈣攪拌均勻，于45°C反應1 3h， 生成白色沉淀，過濾后，將沉淀用體積濃度為60 85%的乙醇溶解，過濾得茶皂苷乙醇溶液；5)向茶皂苷乙醇溶液中加入活性炭，煮沸30min，過濾，將得到的溶液真空濃縮、 噴霧干燥得白色茶皂苷粉末。
由于本發明采用水作為溶劑進行提取，對環境造成的影響相對較小。同時采用的淀粉酶能使水溶液粘度降低，纖維素酶、超聲作用能破壞茶籽的細胞壁，這些作用均有利于茶皂苷的溶出，使提取率趨于最大化。
具體實施例方式
實施例1:1)取5kg茶籽粕，用粉碎機粉碎至40 60目，干燥后用石油醚除去殘余茶油，得到脫油茶籽粕；2)向脫油茶籽粕中加入40L水，并調節pH值為5. 5后向其中加入50g活力為 4000u/g的α -淀粉酶和IOOml活力為105u/ml的糖化酶，在50°C攪拌酶解2h，酶解后將溫度升至90°C滅酶5min，過濾得到濾渣和酶解濾液，向濾渣中加入50L水，在70°C、15kHz超聲提取lh，過濾后得超聲濾液，合并酶解濾液和超聲濾液得到水提液；3)向水提液中加入20g硫酸鋁，在30°C絮凝0. 5h，除去水提液中的水溶性蛋白和鞣質雜質，絮凝后用轉速為4000r/min的離心機離心得到澄清的上層水提液；4)向澄清的上層水提液中加入580g氧化鈣攪拌均勻，于45°C反應lh，生成白色沉淀，過濾后，將沉淀用體積濃度為70%的乙醇溶解，過濾得茶皂苷乙醇溶液；5)向茶皂苷乙醇溶液中加入活性炭，煮沸30min，過濾，將得到的溶液真空濃縮、 噴霧干燥得842g白色茶皂苷粉末。實施例2:1)取5kg茶籽粕，用粉碎機粉碎至40 60目，干燥后用石油醚除去殘余茶油，得到脫油茶籽粕；2)向脫油茶籽粕中加入40L水，并調節pH值為5.0后向其中加入25g活力為IO4U/ g的纖維素酶，在45°C攪拌酶解5h，酶解后將溫度升至90°C滅酶5min，過濾得到濾渣和酶解濾液，向濾渣中加入50L水，在70°C、20kHz超聲提取2h，過濾后得超聲濾液，合并酶解濾液和超聲濾液得到水提液；3)向水提液中加入30g硫酸鋁，在40°C絮凝lh，除去水提液中的水溶性蛋白和鞣質雜質，絮凝后用轉速為4000r/min的離心機離心得到澄清的上層水提液；4)向澄清的上層水提液中加入520g氧化鈣攪拌均勻，于45°C反應lh，生成白色沉淀，過濾后，將沉淀用體積濃度為75%的乙醇溶解，過濾得茶皂苷乙醇溶液；5)向茶皂苷乙醇溶液中加入活性炭，煮沸30min，過濾，將得到的溶液真空濃縮、 噴霧干燥得698g白色茶皂苷粉末。實施例3 1)取5kg茶籽粕，用粉碎機粉碎至40 60目，干燥后用石油醚除去殘余茶油，得到脫油茶籽粕；2)向脫油茶籽粕中加入40L水，并調節pH值為5. 3后向其中加入60g活力為 4000u/g的α -淀粉酶、150ml活力為105u/ml的糖化酶和IOg活力為104u/g的纖維素酶中的一種或幾種，在50°C攪拌酶解4h，酶解后將溫度升至90°C滅酶5min，過濾得到濾渣和酶解濾液，向濾渣中加入50L水，在65°C、30kHz超聲提取2h，過濾后得超聲濾液，合并酶解濾液和超聲濾液得到水提液；
3)向水提液中加入50g硫酸鋁，在45°C絮凝1. 5h，除去水提液中的水溶性蛋白和鞣質雜質，絮凝后用轉速為4000r/min的離心機離心得到澄清的上層水提液；4)向澄清的上層水提液中加入600g氧化鈣攪拌均勻，于45°C反應3h，生成白色沉淀，過濾后，將沉淀用體積濃度為85%的乙醇溶解，過濾得茶皂苷乙醇溶液；
5)向茶皂苷乙醇溶液中加入活性炭，煮沸30min，過濾，將得到的溶液真空濃縮、 噴霧干燥得822g白色茶皂苷粉末。實施例4 1)取5kg茶籽粕，用粉碎機粉碎至40 60目，干燥后用石油醚除去殘余茶油，得到脫油茶籽粕；2)向脫油茶籽粕中加入40L水，并調節pH值為5. 4后向其中加入80g活力為 4000u/g的α -淀粉酶，在60°C攪拌酶解5h，酶解后將溫度升至90°C滅酶5min，過濾得到濾渣和酶解濾液，向濾渣中加入50L水，在50°C、35kHz超聲提取lh，過濾后得超聲濾液，合并酶解濾液和超聲濾液得到水提液；3)向水提液中加入40g硫酸鋁，在50°C絮凝lh，除去水提液中的水溶性蛋白和鞣質雜質，絮凝后用轉速為4000r/min的離心機離心得到澄清的上層水提液；4)向澄清的上層水提液中加入540g氧化鈣攪拌均勻，于45°C反應2.5h，生成白色沉淀，過濾后，將沉淀用體積濃度為80%的乙醇溶解，過濾得茶皂苷乙醇溶液；5)向茶皂苷乙醇溶液中加入活性炭，煮沸30min，過濾，將得到的溶液真空濃縮、 噴霧干燥得795g白色茶皂苷粉末。實施例5 1)取5kg茶籽粕，用粉碎機粉碎至40 60目，干燥后用石油醚除去殘余茶油，得到脫油茶籽粕；2)向脫油茶籽粕中加入40L水，并調節pH值為5. 2后向其中加入200ml活力為 105u/ml的糖化酶和30g活力為104u/g的纖維素酶，在40°C攪拌酶解5h，酶解后將溫度升至90°C滅酶5min，過濾得到濾渣和酶解濾液，向濾渣中加入50L水，在70°C、30kHz超聲提取2h，過濾后得超聲濾液，合并酶解濾液和超聲濾液得到水提液；3)向水提液中加入35g硫酸鋁，在30°C絮凝1. 5h，除去水提液中的水溶性蛋白和鞣質雜質，絮凝后用轉速為4000r/min的離心機離心得到澄清的上層水提液；4)向澄清的上層水提液中加入545g氧化鈣攪拌均勻，于45°C反應lh，生成白色沉淀，過濾后，將沉淀用體積濃度為65%的乙醇溶解，過濾得茶皂苷乙醇溶液；5)向茶皂苷乙醇溶液中加入活性炭，煮沸30min，過濾，將得到的溶液真空濃縮、 噴霧干燥得772g白色茶皂苷粉末。實施例6:1)取5kg茶籽粕，用粉碎機粉碎至40 60目，干燥后用石油醚除去殘余茶油，得到脫油茶籽粕；2)向脫油茶籽粕中加入40L水，并調節pH值為5. 1后向其中加入180ml活力為 105u/ml的糖化酶，在60°C攪拌酶解4. 5h，酶解后將溫度升至90°C滅酶5min，過濾得到濾渣和酶解濾液，向濾渣中加入50L水，在60°C、20kHz超聲提取2h，過濾后得超聲濾液，合并酶解濾液和超聲濾液得到水提液；
3)向水提液中加入45g硫酸鋁，在40°C絮凝2h，除去水提液中的水溶性蛋白和鞣質雜質，絮凝后用轉速為4000r/min的離心機離心得到澄清的上層水提液；4)向澄清的上 層水提液中加入500g氧化鈣攪拌均勻，于45°C反應2h，生成白色沉淀，過濾后，將沉淀用體積濃度為60%的乙醇溶解，過濾得茶皂苷乙醇溶液；5)向茶皂苷乙醇溶液中加入活性炭，煮沸30min，過濾，將得到的溶液真空濃縮、 噴霧干燥得748g白色茶皂苷粉末。為了驗證本發明的可行性，進行了以下實驗1.取等量脫油茶籽粕，分別用傳統的乙醇溶液提取法及本發明的方法進行實驗， 發現本發明的方法不僅提取率較醇提法高15 20%，純度也有較大提高，同時避免了大量消耗有機溶劑，從根本上減輕了污染。2.將傳統的乙醇溶液提取法及本發明的方法所得到的茶皂苷產品進行結構檢測， 發現兩者成分基本一致，說明提取過程中茶皂苷結構未被破壞，同時茶皂苷所具有的眾多表面活性也得到了保持。由此可見，本發明在降低生產成本的同時，還進一步提高了茶皂苷的提取率，減輕了污染，可用于工業化生產。
權利要求
1. 一種從茶籽粕中提取茶皂苷的方法，其特征在于1)取5kg茶籽粕，用粉碎機粉碎至40 60目，干燥后用石油醚除去殘余茶油，得到脫油茶籽粕；2)向脫油茶籽粕中加入40L水，并調節pH值為5.0 5.5后向其中加入50 80g活力為4000u/g的α -淀粉酶、100 200ml活力為105u/ml的糖化酶和10 30g活力為104u/ g的纖維素酶中的一種或幾種，在40 60°C攪拌酶解2 5h，酶解后將溫度升至90°C滅酶 5min,過濾得到濾渣和酶解濾液，向濾渣中加入50L水，在50 70°C、15 35kHz超聲提取 1 2h，過濾后得超聲濾液，合并酶解濾液和超聲濾液得到水提液；3)向水提液中加入20 50g硫酸鋁，在30 50°C絮凝0.5 2. Oh，除去水提液中的水溶性蛋白和鞣質雜質，絮凝后用轉速為4000r/min的離心機離心得到澄清的上層水提液；4)向澄清的上層水提液中加入500 600g氧化鈣攪拌均勻，于45°C反應1 3h，生成白色沉淀，過濾后，將沉淀用體積濃度為60 85%的乙醇溶解，過濾得茶皂苷乙醇溶液；5)向茶皂苷乙醇溶液中加入活性炭，煮沸30min，過濾，將得到的溶液真空濃縮、噴霧干燥得白色茶皂苷粉末。
全文摘要
一種從茶籽粕中提取茶皂苷的方法，通過酶解、超聲提取茶皂苷，其技術要點是茶籽粕經粉碎、石油醚脫脂后溶于水中，向其中加入單一或復合生物酶進行酶解反應，過濾后濾渣再經超聲浸提，合并后的水提液通過絮凝、氧化鈣沉淀、乙醇轉溶、脫色、干燥而得到純度較高的茶皂苷。采用本發明有機溶劑消耗少，成本低，提取率高，符合國家清潔生產的要求。
文檔編號C07J63/00GK102432664SQ201110452090
公開日2012年5月2日 申請日期2011年12月29日 優先權日2011年12月29日
發明者兀浩, 房媛, 文星, 李祥, 李進 申請人:陜西科技大學