一种茶黄素生产用固定化多酚氧化酶的工业制备方法技术

本发明专利技术公开了一种茶黄素生产用固定化多酚氧化酶的工业制备方法，对鲜茶叶中的多酚氧化酶进行分离提纯，利用大孔树脂对多酚氧化酶进行吸附固定，并对该工艺条件进行了相关优化，充分去除了茶叶中的茶多酚及咖啡因等小分子物质，有效降低了鲜茶叶中其他杂质对茶黄素产品纯度的影响，提升了茶黄素产品的质量；经过固定化的多酚氧化酶可以重复使用多次，由此不仅提高了茶黄素生产过程中多酚氧化酶的利用率，降低了茶黄素的工业生产成本，同时减少了茶渣废弃物的产生，达到了节能环保的目的；本发明专利技术工艺操作简单，反应条件温和，无污染，适合大规模工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种茶黄素生产用固定化多酚氧化酶的工业制备方法
本专利技术涉及茶黄素生产
，具体涉及一种茶黄素生产用固定化多酚氧化酶的工业制备方法。
技术介绍
茶黄素是红茶中的重要品质成分和功能成分，具有降血脂、降血压、抗氧化、抗辐射、抗菌、抗癌等多种生物活性和药理功效，因而具有良好的医药保健功能。茶黄素是茶色素系列产物中分子量最小、结构最简单、生物活性最明确的化学成分，是唯一一个药理作用明确的茶活性成分。茶黄素是茶多酚类物质和氧气在多酚氧化酶的催化作用下生成邻醌，邻醌进一步氧化为联苯酚醌类中间产物，该联苯酚醌类物质一部分被还原为双黄烷醇类，另一部分在多酚氧化酶催化作用下进一步氧化得到茶黄素。茶黄素最早是从红茶中直接提取的，然而红茶本身含有的茶黄素仅占0.5-2.0％，因而导致其提取收率较低。目前工业上生产茶黄素主要采用茶多酚酶促氧化法，将鲜茶叶粉碎后投入反应釜，加入溶剂和茶多酚，通空气进行反应，利用鲜茶叶中天然存在的多酚氧化酶催化合成得到茶黄素。但由于茶叶中的多酚氧化酶含量较低，导致采用该方法的工业成本较高，且多酚氧化酶利用效率较低，鲜茶叶中存在的咖啡因等小分子物质对茶黄素产品的质量也会造成不利影响；此外，反应结束后会产生的大量茶叶渣废弃物，需要对其进行专门的环保无害化处理。
技术实现思路
针对上述存在的技术问题，本专利技术提供一种茶黄素生产用固定化多酚氧化酶的工业制备方法，并对该工艺条件进行了相关优化，以充分提高茶黄素生产过程中多酚氧化酶的利用率，提升茶黄素产品的质量，降低茶黄素的工业生产成本，同时达到节能环保的目的。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种茶黄素生产用固定化多酚氧化酶的工业制备方法，包括以下步骤：a.破碎处理：取鲜茶叶，利用粉碎机进行初步粉碎，再用胶体磨进一步碾磨；b.浸提：向上述步骤中得到的茶叶粉末中加入纯水，茶叶和纯水的比例为1:2-10，控制温度保持在0-30℃，加入磷酸缓冲溶液调节pH至4-6之间，在转速为60-150r/min的条件下搅拌1-5h后得到浸提液；c.分离提纯：利用滤布对上述浸提液进行粗滤，收集滤液，并对滤液进行超滤浓缩2-8倍，得到粗酶液；d.固定化处理：利用大孔树脂作为载体进行固定化，将活化处理后的大孔树脂与粗酶液混合，其中大孔树脂的含量为0.05-0.5g/mL，控制pH在4-6之间，温度为25-40℃，以100-300r/min的转速在恒温水浴摇床中进行固定化处理，其中固定化处理时间为2-4h，最终得到茶黄素生产用固定化多酚氧化酶。优选地，步骤b中，茶叶和纯水的比例为1:5，浸提温度为10℃以下，pH值控制在4.5-5.5之间，转速优选为80r/min，搅拌时间为3h；步骤c中，对滤液超滤浓缩5倍；步骤d中，大孔树脂的含量为0.1g/mL，pH控制在4.5-5.5之间，摇床温度为30℃，摇床转速为180r/min，固定化处理时间为3h。优选地，步骤d中，所述大孔树脂的活化处理包括以下步骤：将大孔树脂用无水乙醇浸泡24h，待树脂充分溶胀后，用无水乙醇洗至洗出液用水稀释不出现浑浊，再用纯水洗至无醇味，抽滤、烘干，备用。本专利技术的有益效果是：1.本专利技术对鲜茶叶中的多酚氧化酶进行分离提纯，利用大孔树脂对多酚氧化酶进行吸附固定，并对该工艺条件进行了相关优化，采用粉碎机和胶体磨依次对茶叶进行充分研磨粉碎，以纯水对茶叶中的多酚氧化酶进行浸提，对浸提液依次进行粗滤和超滤，充分去除了茶叶中的茶多酚及咖啡因等小分子物质，有效降低了鲜茶叶中其他杂质对茶黄素产品纯度的影响，提升了茶黄素产品的质量；2.本专利技术中，经过固定化的多酚氧化酶可以重复使用多次，大大减少了鲜茶叶的使用量，由此不仅提高了茶黄素生产过程中多酚氧化酶的利用率，降低了茶黄素的工业生产成本，同时减少了茶渣废弃物的产生，达到了节能环保的目的；3.本专利技术工艺操作简单，反应条件温和，无污染，适合大规模工业化生产。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1一种茶黄素生产用固定化多酚氧化酶的工业制备方法，包括以下步骤：a.破碎处理：取10g鲜茶叶，利用粉碎机进行初步粉碎，再用胶体磨进一步碾磨；b.浸提：向上述步骤中得到的茶叶粉末中加入纯水，茶叶和纯水的比例为1:2，控制温度为0℃，加入磷酸缓冲溶液调节pH至4，在转速为60r/min的条件下搅拌1h后得到浸提液；c.分离提纯：利用滤布对上述浸提液进行粗滤，收集滤液，并对滤液进行超滤浓缩2倍，得到粗酶液；d.固定化处理：利用大孔树脂作为载体进行固定化，取1g大孔树脂，用无水乙醇浸泡24h，待树脂充分溶胀后，用无水乙醇洗至洗出液用水稀释不出现浑浊，再用纯水洗至无醇味，抽滤、烘干，将活化处理后的大孔树脂与20mL粗酶液混合，控制pH为4，温度为25℃，以100r/min的转速在恒温水浴摇床中进行固定化处理，其中固定化处理时间为2h，最终得到茶黄素生产用固定化多酚氧化酶。实施例2一种茶黄素生产用固定化多酚氧化酶的工业制备方法，包括以下步骤：a.破碎处理：取10g鲜茶叶，利用粉碎机进行初步粉碎，再用胶体磨进一步碾磨；b.浸提：向上述步骤中得到的茶叶粉末中加入纯水，茶叶和纯水的比例为1:10，控制温度为30℃，加入磷酸缓冲溶液调节pH至6，在转速为150r/min的条件下搅拌5h后得到浸提液；c.分离提纯：利用滤布对上述浸提液进行粗滤，收集滤液，并对滤液进行超滤浓缩8倍，得到粗酶液；d.固定化处理：利用大孔树脂作为载体进行固定化，取5g大孔树脂，用无水乙醇浸泡24h，待树脂充分溶胀后，用无水乙醇洗至洗出液用水稀释不出现浑浊，再用纯水洗至无醇味，抽滤、烘干，将活化处理后的大孔树脂与10mL粗酶液混合，控制pH为6，温度为40℃，以300r/min的转速在恒温水浴摇床中进行固定化处理，其中固定化处理时间为4h，最终得到茶黄素生产用固定化多酚氧化酶。实施例3一种茶黄素生产用固定化多酚氧化酶的工业制备方法，包括以下步骤：a.破碎处理：取10g鲜茶叶，利用粉碎机进行初步粉碎，再用胶体磨进一步碾磨；b.浸提：向上述步骤中得到的茶叶粉末中加入纯水，茶叶和纯水的比例为1:5，控制温度为6℃，加入磷酸缓冲溶液调节pH至5，在转速为80r/min的条件下搅拌3h后得到浸提液；c.分离提纯：利用滤布对上述浸提液进行粗滤，收集滤液，并对滤液进行超滤浓缩5倍，得到粗酶液；d.固定化处理：利用大孔树脂作为载体进行固定化，取2g大孔树脂，用无水乙醇浸泡24h，待树脂充分溶胀后，用无水乙醇洗至洗出液用水稀释不出现浑浊，再用纯水洗至无醇味，抽滤、烘干，将活化处理后的大孔树脂与20mL粗酶液混合，控制pH为5，温度为30℃，以180r/min的转速在恒温水浴摇床中进行固定化处理，其中固定化处理时间为3h，最终得到茶黄素生产用固定化多酚氧化酶。将实施例1-3中所制得的固定化多酚氧化酶应用于茶黄素的生产，结果发现，经重复使用50次后，固定化多酚氧化酶的酶活均未发生明显下降。以上所述的具体实施方式，对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施方式而已，并不用于限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种茶黄素生产用固定化多酚氧化酶的工业制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a.破碎处理：取鲜茶叶，利用粉碎机进行初步粉碎，再用胶体磨进一步碾磨；b.浸提：向上述步骤中得到的茶叶粉末中加入纯水，茶叶和纯水的比例为1:2‑10，控制温度保持在0‑30℃，加入磷酸缓冲溶液调节pH至4‑6之间，在转速为60‑150r/min的条件下搅拌1‑5h后得到浸提液；c.分离提纯：利用滤布对上述浸提液进行粗滤，收集滤液，并对滤液进行超滤浓缩2‑8倍，得到粗酶液；d.固定化处理：利用大孔树脂作为载体进行固定化，将活化处理后的大孔树脂与粗酶液混合，其中大孔树脂的含量为0.05‑0.5g/mL，控制pH在4‑6之间，温度为25‑40℃，以100‑300r/min的转速在恒温水浴摇床中进行固定化处理，其中固定化处理时间为2‑4h，最终得到茶黄素生产用固定化多酚氧化酶。

【技术特征摘要】
1.一种茶黄素生产用固定化多酚氧化酶的工业制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a.破碎处理：取鲜茶叶，利用粉碎机进行初步粉碎，再用胶体磨进一步碾磨；b.浸提：向上述步骤中得到的茶叶粉末中加入纯水，茶叶和纯水的比例为1:2-10，控制温度保持在0-30℃，加入磷酸缓冲溶液调节pH至4-6之间，在转速为60-150r/min的条件下搅拌1-5h后得到浸提液；c.分离提纯：利用滤布对上述浸提液进行粗滤，收集滤液，并对滤液进行超滤浓缩2-8倍，得到粗酶液；d.固定化处理：利用大孔树脂作为载体进行固定化，将活化处理后的大孔树脂与粗酶液混合，其中大孔树脂的含量为0.05-0.5g/mL，控制pH在4-6之间，温度为25-40℃，以100-300r/min的转速在恒温水浴摇床中进行固定化处理，其中固定化处理时...

【专利技术属性】
技术研发人员：任雪音，刘剑宏，浦平南，陈仕昌，郁步霞，秦静凤，葛秋霞，
申请(专利权)人：江苏德和生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32