一种L‑茶氨酸铁螯合物及制备方法和含该螯合物的速溶茶粉及制备方法技术

本发明专利技术一种L‑茶氨酸铁螯合物及制备方法和含该螯合物的速溶茶粉及制备方法，所述L‑茶氨酸铁螯合物的制备方法，以L‑茶氨酸和亚铁盐为原料，以pH值为3‑7的缓冲液为反应介质构成反应体系，在30‑80℃下混合，反应完全后将反应液分离纯化，获得L‑茶氨酸铁螯合物；所述L‑茶氨酸与亚铁盐溶液质量比为(4‑1)：1；所述的L‑茶氨酸由枯草芽孢杆菌发酵所产的γ‑谷氨酰转肽酶，以L‑谷氨酰胺和乙胺盐酸盐为底物发酵制备得到。本发明专利技术采用微生物酶法制备L‑茶氨酸，在此基础上，采用水体系合成法螯合亚铁离子和L‑茶氨酸，得到L‑茶氨酸铁螯合物，生产成本低，环境安全性高，资源消耗少，能够进行大量安全生产。

A L theanine iron chelate and preparation method and containing the chelate of instant tea powder and preparation method thereof

The invention relates to a L theanine iron chelate and preparation method and containing the chelate of instant tea powder and preparation method, the preparation method of L theanine iron chelate, L theanine and ferrous salt as raw material, with a pH 3 buffer 7 as reaction medium composed of reaction system, mixed in 30 under 80 DEG C, after the reaction is the reaction liquid separation and purification, L theanine iron chelate; the L tea ammonia acid and ferrous salt solution mass ratio (4 1):1; gamma glutamyl L theanine produced by the fermentation of Bacillus subtilis transpeptidase, L l-glutamine and ethylamine hydrochloride as the substrate prepared by fermentation. The invention adopts the microbial enzymatic preparation of L theanine, on this basis, using water system synthesis ferrous ion chelating and L theanine, L theanine iron chelate, low production cost, environmental safety, low resource consumption, can do a lot of production safety.

【技术实现步骤摘要】
一种L-茶氨酸铁螯合物及制备方法和含该螯合物的速溶茶粉及制备方法
本专利技术涉及茶氨酸螯合物及其功能性茶饮料的制备方法，具体为一种L-茶氨酸铁螯合物及制备方法和含该螯合物的速溶茶粉及制备方法。
技术介绍
铁元素是人体内必须的微量元素。铁参与机体组织内氧的正常运输，直接影响机体的能量和蛋白质代谢，而且会影响人体的免疫机能。据调查，中国67.5％的孕妇会发生贫血，孕妇贫血的话会出现疲倦、乏力、头晕、耳鸣、注意力不集中等症状。孕妇贫血对孕妇和胎儿来说危害性很大，如果严重贫血会导致胎儿缺氧，引起胎儿宫内发育迟缓，早产甚至死亡。铁以二价铁(亚铁)的形式吸收，而以三价铁(正铁)的形式起作用。补铁剂的发展经历了三个阶段。第一代为有机亚铁盐类，如硫酸亚铁、氯化亚铁、碳酸亚铁等。第二代为有机亚铁盐类，如乳酸亚铁、柠檬酸亚铁；第三代为氨基酸亚铁，如甘氨酸亚铁。目前国内外使用的补铁剂主要是第一、第二代产品。第一代产品性质不稳定，易潮解易氧化，有铁腥味。第二代补铁剂吸收利用率有较好提高，但会引起肠胃不良反应。第三代产品性质稳定，口感好、利用率高，不刺激肠胃，但生产成本高。我国市场上已有多种氨基酸金属螯合物产品问世，如母力铁、红亮素、佳乐美铜、蛋白微素精等。食品和营养科学研究表明，在食品中添加氨基酸亚铁螯合物可明显改善人体的血红蛋白和血清血红素水平，对贫血患者治疗效果显著。而且氨基酸亚铁螯合物能增加铁元素在动物肠腔中的溶解度，大大促进机体对亚铁离子的吸收。L-茶氨酸(L-Theanine)是茶叶中含量最高的氨基酸，约占游离氨基酸总量的50％以上，占茶叶干重的1％-2％。L-茶氨酸为白色针状体，易溶于水。具有甜味和鲜爽味，是茶叶的滋味组分。L-茶氨酸含量约为新茶的1～2％左右，其含量随发酵过程减少。L-茶氨酸本身还具有许多生理功能：(1)能影响脑内神经传达物质的变化，增强记忆力；(2)有镇静作用，可能预防神经失调症、失眠症、经期综合症等；(3)能保护神经细胞，可用于对脑栓塞、脑出血、脑中风、脑缺血以及老年痴呆等疾病的防治；(4)有降血压作用；(5)能增强抗癌药物的疗效；(6)能抑制癌细胞的漫润；(7)能提高免疫力。1964年，日本批准了L-茶氨酸为食品添加剂使用，而美国FDA也在1985年给予了L-茶氨酸GRAS的分类，意味着可以自由地用于各种食品中。而在中国L-茶氨酸应用的进展比较慢，直到2014年7月18日，卫计委终于批准了它作为新的食品原料。早在20世纪70年代就已经发现氨基酸和小肽具有促进铁吸收的作用，而且氨基酸和肽的金属复合体如Fe、Zn和Mg的生物学利用率比无机盐高，且无毒副作用。因此，开发兼具L-茶氨酸多种生理功能和微量元素高生物学利用率的的氨基酸螯合铁保健品具有重要意义。无论是单一氨基酸还是用蛋白质水解得到的复合氨基酸，当其与金属离子螯合时，螯合工艺大致相同，主要有：水体系合成法、微波固相法、室温固相法及电解合成法。水体系合成法工艺周期长，螯合反应温度和pH较难控制，易被废液污染，但产率较高。此工艺是氨基酸螯合微肥生产较为理想的选择。微波固相法合成操作简便省时，制得产品纯度较高，但易产生副产物且在微波下易焦糊，很难大规模生产。室温固相法主要用于纳米材料的合成，对螯合原料纯度要求较高。电解合成法昂贵又费时。目前国内外研究较多的是甘氨酸亚铁、蛋氨酸亚铁、酪氨酸亚铁等，而对于L-茶氨酸与亚铁离子的螯合物几乎没有相关报道。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种L-茶氨酸铁螯合物及制备方法和含该螯合物的速溶茶粉及制备方法，生产成本较低，不受资源限制，环境污染小，可大量生产且产品比较安全。本专利技术是通过以下技术方案来实现：一种L-茶氨酸铁螯合物的制备方法，以L-茶氨酸和亚铁盐为原料，以pH值为3-7的缓冲液为反应介质构成反应体系，在30-80℃下混合，反应完全后将反应液分离纯化，获得L-茶氨酸铁螯合物；所述L-茶氨酸与亚铁盐溶液质量比为(4-1)：1；所述的L-茶氨酸由枯草芽孢杆菌发酵所产的γ-谷氨酰转肽酶，以L-谷氨酰胺和乙胺盐酸盐为底物发酵制备得到。优选的，所述L-茶氨酸铁螯合物具体制备步骤如下：步骤1，合成L-茶氨酸原料液；步骤2，将L-茶氨酸原料液脱色过滤后，滤液备用；步骤3，在滤液中加入滤液体积10％的抗坏血酸用于防止亚铁离子被氧化，搅拌后加入质量浓度为20％的亚铁盐溶液；用柠檬酸调节至pH值为3-7，氮气吹扫，于30-80℃下搅拌10-30min进行螯合反应；步骤4，螯合反应结束后，自然冷却至室温，进行纯化；将反应液离心后，除去上清液，将沉淀用95％的乙醇洗涤抽滤多次，取滤饼干燥后得到L-茶氨酸铁螯合物。进一步，所述的步骤1的具体步骤如下，1.1将枯草芽孢杆菌接种在平板培养基上，在37℃下静置培养16h进行一次活化后，再转接到液体培养基上进行二次活化；将经两次活化好的枯草芽孢杆菌二级种子液按体积分数3％接种量转接于30mL发酵培养液中，置于恒温培养箱中37℃振荡培养12-16h；1.2收集振荡培养的发酵液离心后得γ-谷氨酰转肽酶粗酶液；采用分光光度计测定酶活，选取酶活0.01U/mL-0.2U/mL的粗酶液备用，进行催化反应；1.3分别加入粗酶液质量10％的L-谷氨酰胺和粗酶液质量10％的乙胺盐酸盐溶液进行催化反应，L-谷氨酰胺的浓度为15-50mmol/L，乙胺盐酸盐的浓度为20-80mmol/L；用乙胺水调节催化反应体系至pH值为10，37℃静置培养5-8h，合成L-茶氨酸，得到L-茶氨酸原料液。再进一步，步骤2中，加入L-茶氨酸原料液重量2％的活性炭进行吸附脱色，反应过程温度为60-80℃，反应时间为3-8min。优选的，所述亚铁盐为硫酸亚铁或氯化亚铁。一种由本专利技术所述的方法制备得到的L-茶氨酸铁螯合物。一种含L-茶氨酸铁螯合物的速溶茶粉制备方法，包括如下步骤，步骤1，将本专利技术所述的L-茶氨酸铁螯合物配制成质量体积分数为10％-30％的溶液，添加营养物和赋形剂溶解后混合均匀；得到混合溶液；步骤2，将混合溶液依次经过湿热灭菌和喷雾干燥，出粉后采用液化床冷却，过筛后即获得含L-茶氨酸铁螯合物的速溶茶粉。优选的，湿热灭菌的灭菌温度为121℃，灭菌时间为15min；喷雾干燥的进风温度为160-180℃，排风温度为80-85℃；过筛时筛孔的大小为60目。优选的，所述的营养物采用维生素C；所述的赋形剂采用麦芽糊精、蔗糖、乳糖、甘露醇、山梨醇和木糖醇中的至少一种。一种由本专利技术所述的方法制备得到的含L-茶氨酸铁螯合物的速溶茶粉。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术采用微生物酶法制备L-茶氨酸，在此基础上，采用水体系合成法螯合亚铁离子和L-茶氨酸，得到L-茶氨酸铁螯合物，生产成本低，环境安全性高，资源消耗少，能够进行大量安全生产。L-茶氨酸被评为“最值得开发的食品新材料”，其特有的生理功能与亚铁离子补血功能相结合，不但能提高彼此的生物利用率，还能获得清香茶风味，在食品、医药、化妆品行业具有广泛应用前景。本专利技术制备的L-茶氨酸铁螯合率稳定性高，如图1所示；不会被胃酸或食物中的植物酸、草酸等破坏，因此不会受到食物的干扰而影响吸收，无任何毒副作用。本专利技术所述的含L-茶氨酸铁螯合物的速溶茶粉，作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种L‑茶氨酸铁螯合物的制备方法，其特征在于，以L‑茶氨酸和亚铁盐为原料，以pH值为3‑7的缓冲液为反应介质构成反应体系，在30‑80℃下混合，反应完全后将反应液分离纯化，获得L‑茶氨酸铁螯合物；所述L‑茶氨酸与亚铁盐溶液质量比为(4‑1)：1；所述的L‑茶氨酸由枯草芽孢杆菌发酵所产的γ‑谷氨酰转肽酶，以L‑谷氨酰胺和乙胺盐酸盐为底物发酵制备得到。

【技术特征摘要】
1.一种L-茶氨酸铁螯合物的制备方法，其特征在于，以L-茶氨酸和亚铁盐为原料，以pH值为3-7的缓冲液为反应介质构成反应体系，在30-80℃下混合，反应完全后将反应液分离纯化，获得L-茶氨酸铁螯合物；所述L-茶氨酸与亚铁盐溶液质量比为(4-1)：1；所述的L-茶氨酸由枯草芽孢杆菌发酵所产的γ-谷氨酰转肽酶，以L-谷氨酰胺和乙胺盐酸盐为底物发酵制备得到。2.根据权利要求1所述的一种L-茶氨酸铁螯合物的制备方法，其特征在于，所述L-茶氨酸铁螯合物具体制备步骤如下：步骤1，合成L-茶氨酸原料液；步骤2，将L-茶氨酸原料液脱色过滤后，滤液备用；步骤3，在滤液中加入滤液体积10％的抗坏血酸用于防止亚铁离子被氧化，搅拌后加入质量浓度为20％的亚铁盐溶液；用柠檬酸调节至pH值为3-7，氮气吹扫，于30-80℃下搅拌10-30min进行螯合反应；步骤4，螯合反应结束后，自然冷却至室温，进行纯化；将反应液离心后，除去上清液，将沉淀用95％的乙醇洗涤抽滤多次，取滤饼干燥后得到L-茶氨酸铁螯合物。3.根据权利要求2所述的一种L-茶氨酸铁螯合物的制备方法，其特征在于，所述的步骤1的具体步骤如下，1.1将枯草芽孢杆菌接种在平板培养基上，在37℃下静置培养16h进行一次活化后，再转接到液体培养基上进行二次活化；将经两次活化好的枯草芽孢杆菌二级种子液按体积分数3％接种量转接于30mL发酵培养液中，置于恒温培养箱中37℃振荡培养12-16h；1.2收集振荡培养的发酵液离心后得γ-谷氨酰转肽酶粗酶液；采用分光光度计测定酶活，选取酶活0.01U/mL-0.2U/mL的粗酶液备用，进行催化反应；1.3分别加入粗酶液质量10％...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈立，李建科，
申请(专利权)人：陕西师范大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61