一种L‑茶氨酸锌螯合物及制备方法和含该螯合物的茶饮料及制备方法技术

本发明专利技术一种L‑茶氨酸锌螯合物及制备方法和含该螯合物的茶饮料及制备方法，所述的一种L‑茶氨酸锌螯合物的制备方法，以L‑茶氨酸和锌盐为原料，以pH值为2‑7的缓冲液为反应介质构成反应体系，在30‑70℃下混合，反应完全后将反应液分离纯化，获得L‑茶氨酸锌螯合物；L‑茶氨酸与锌盐溶液质量比为(5‑1)：1；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。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锌离子和L‑茶氨酸，得到L‑茶氨酸锌螯合物，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 zinc chelate and preparation method and containing the chelate of tea beverage and preparation method thereof

The invention relates to a L theanine zinc chelate and preparation method and containing the chelate of tea beverage and preparation method, the preparation method of a L theanine zinc chelate, L theanine and zinc salt as raw material, the pH value of buffer 7 of the 2 liquid as the reaction medium of the reaction system, mixed in 30 under 70 DEG C, after the reaction is the reaction liquid separation and purification, L theanine zinc chelate; L tea ammonia acid and zinc salt solution mass ratio (5 1):1; gamma glutamyl L theanine produced by Bacillus subtilis fermentation transpeptidase, L glutamine and triethylamine hydrochloride is prepared by the fermentation system. The microbial enzymatic preparation of L theanine, on this basis, the water system of zinc chelate synthesis ion and L theanine, L theanine zinc 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-茶氨酸锌螯合物及制备方法和含该螯合物的茶饮料及制备方法
本专利技术涉及螯合物和含其的功能性茶饮料及制备方法，具体为一种L-茶氨酸锌螯合物及制备方法和含该螯合物的茶饮料及制备方法。
技术介绍
近年来，微量元素锌与人类健康关系的研究日益受重视，相关的补锌产品也丰富了起来。目前市面上的补锌产品可分三代：第一代为无机形态的锌，代表有硫酸锌、醋酸锌等；第二代为有机形态的锌，代表有葡萄糖酸锌、甘草酸锌、乳酸锌及谷氨酸锌等；第三代为生物形态的锌，代表有蛋白锌等。第一代锌目前在临床用药上还有部分在销售，但已接近退出市场，第二代锌应用较多，像三精制药的葡萄糖酸锌口服液就是这类锌的代表，但是葡萄糖酸锌的缺点非常明显，儿童饭前服用会有恶心和呕吐等现像，这是因为葡萄糖酸锌有轻微的胃肠刺激，幼儿的胃肠还很娇弱，不注意服用时间会伤害到幼儿的胃肠。专家研究发现人体对第三代蛋白锌的吸收利用率是第二代锌的5倍，而且第三代蛋白锌克服了第二代锌有胃肠刺激的缺点。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％。茶氨酸为白色针状体，易溶于水。具有甜味和鲜爽味，是茶叶的滋味的组分。茶氨酸含量约为新茶的1～2％左右，其含量随发酵过程减少。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。茶氨酸在中国的研究进展比较慢，直到2014年7月18日，卫计委终于批准了它作为新食品原料。早在六七十年代就已经发现氨基酸和小肽具有促进锌吸收的作用，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锌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锌、蛋氨酸锌、谷氨酸锌等，而对于L-茶氨酸与锌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-茶氨酸锌螯合物及制备方法和含该螯合物的茶饮料及制备方法，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-茶氨酸锌螯合物的制备方法，以L-茶氨酸和锌盐为原料，以pH值为2-7的缓冲液为反应介质构成反应体系，在30-70℃下混合，反应完全后将反应液分离纯化，获得L-茶氨酸锌螯合物；所述L-茶氨酸与锌盐溶液质量比为(5-1)：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-茶氨酸锌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，在滤液中加入质量浓度为20％的锌盐溶液；用柠檬酸调节至pH值为2-7，氮气吹扫，于30-70℃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-茶氨酸锌螯合物。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比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，所述锌盐为硫酸锌或氯化锌。一种由本专利技术所述的方法制备得到的L-茶氨酸锌螯合物。一种含L-茶氨酸锌螯合物的茶饮料制备方法，包括如下步骤，步骤1，将权利要求6所述的L-茶氨酸锌螯合物和纯净水配制成质量体积分数为10-30％的溶液，然后添加质量体积分数为3-8％的营养物、将调味剂和悬浮剂混合均匀加入到溶液中，最后加入质量体积分数为2-5％的柠檬酸和质量体积分数为2％的护色剂得到混合溶液；步骤2，将混合溶液依次经过湿热灭菌后置于冷水浴中冷却，即获得含L-茶氨酸锌螯合物的茶饮料。优选的，湿热灭菌的灭菌温度为121℃，灭菌时间为15min。优选的，所述的营养物采用维生素C；所述的调味剂包括质量体积分数为3-5％的蔗糖和质量体积分数为1-3％的甜赛糖。一种由本专利技术所述的方法制备得到的含L-茶氨酸锌螯合物的茶饮料。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锌离子和L-茶氨酸，得到L-茶氨酸锌螯合物，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锌离子的生理功能相结合，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-茶氨酸锌螯合物结合牢固，如图1所示，在胃中不会析出锌离子，不会造成胃肠刺激，且含锌量高，吸收快，无任何毒副作用。本专利技术所述的含L-茶氨酸锌螯合物的茶饮料中的柠檬酸在人体中可以参与三羧酸循环，增强人体消化吸收功能，吸收速度快，性能稳定。茶氨酸锌保健茶既有茶氨酸所含的茶香味和鲜爽味，又具有柠檬酸的温和爽快酸味，口感好，可促进食欲。茶氨酸与锌离子螯合物可以通过改善机体免疫系统来提高免疫功能，增强对疾病的抵抗能力。进一步的，通过乙醇纯化析出结晶，得到产品纯度较好，含量可到95％以上，回收率为92％-97％，晶体质地均匀，色泽纯净，质量上佳。附图说明图1为本专利技术实例中所述L-茶氨酸和L-茶氨酸锌螯合物由紫外扫描仪U-1800得到的吸收光谱曲线。图中：a为L-茶氨酸的吸收光谱曲线，b本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种L‑茶氨酸锌螯合物的制备方法，其特征在于，以L‑茶氨酸和锌盐为原料，以pH值为2‑7的缓冲液为反应介质构成反应体系，在30‑70℃下混合，反应完全后将反应液分离纯化，获得L‑茶氨酸锌螯合物；所述L‑茶氨酸与锌盐溶液质量比为(5‑1)：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-茶氨酸锌螯合物的制备方法，其特征在于，以L-茶氨酸和锌盐为原料，以pH值为2-7的缓冲液为反应介质构成反应体系，在30-70℃下混合，反应完全后将反应液分离纯化，获得L-茶氨酸锌螯合物；所述L-茶氨酸与锌盐溶液质量比为(5-1)：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-茶氨酸锌螯合物的制备方法，其特征在于，所述L-茶氨酸锌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，在滤液中加入质量浓度为20％的锌盐溶液；用柠檬酸调节至pH值为2-7，氮气吹扫，于30-70℃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-茶氨酸锌螯合物。3.根据权利要求2所述的一种L-茶氨酸锌螯合物的制备方法，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比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％...

【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