[发明专利]一种分离天然茶氨酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高效分离天然茶氨酸的方法，属于茶叶深加工技术领域。

背景技术

茶氨酸(Theanine)是1950年首次从绿茶中分离得到的。茶氨酸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，而不溶于无水乙醇。具有甜味和鲜爽味，是茶叶的滋味的组分。研究发现天然的茶氨酸具有：提高学习能力和记忆力；镇静；改善经期综合症；保护神经细胞；降低血压；增强抗癌药物的疗效；减肥等作用。此外，还发现茶氨酸有护肝、抗氧化等作用。茶氨酸的安全性也得到了证明。现在，茶氨酸的保健品以及茶氨酸添加食品已开始进入市场。

茶氨酸有D型和L型，自然界存在的天然茶氨酸均为L型，而化学合成的茶氨酸多为D型和L型混旋体。据研究，人体需要并能被吸收利用的为L-茶氨酸，而D-茶氨酸的生理功能与活性尚不明晰，并且目前D-茶氨酸的分离与去除仍具有很高的技术难度。因此，从茶叶中分离L-茶氨酸仍然是目前很好的一条途径。

   目前有关茶氨酸提取技术的专利较多，专利CN1532186A利用高效液相色谱制备了高含量的茶氨酸，难于产业化；专利CN1546461A能够实现工业化生产，但其工序复杂，需经过多次吸附，多次浓缩，分离成本高，效率低；专利CN1587258A工序简单，但分离的茶氨酸的含量不高；专利CN1871206A过程复杂，操作繁杂；专利CN101020649A获得了较好的分离效果，但工艺步骤较多，且需用到正丁醇；专利CN101058548A采用膜分离和阳离子或阴离子纤维柱层析，生产的茶氨酸含量40%左右。在茶氨酸的分离方面，主要存在工序复杂，生产成本高，效率低，不环保等普遍问题。

发明内容

针对以上现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高效分离天然茶氨酸的方法，该方法以分离儿茶素后的溶液或儿茶素渣为原料，利用阳离子树脂和阴离子连续吸附洗脱、浓缩、醇沉、结晶等技术手段分离制备质量含量≥98%的天然茶氨酸。本发明以酸、碱的水溶液为洗脱剂，分离后的废水可相互中和，解决了酸碱污染问题，同时生产工序简单、操作方便、分离效率高，适合于大规模化工业生产。

    为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种分离天然茶氨酸的方法，具体步骤为：

（1）原料液的配制：将从绿茶提取液中分离儿茶素后剩余溶液或儿茶素渣水溶液加碱调pH值至8~12，得原料液；所述儿茶素渣水溶液是指将儿茶素渣加去离子水配制成质量浓度为5%-10%的水溶液；所述儿茶素渣是从绿茶提取液中分离儿茶素后剩余溶液的干燥物；

（2）阴离子树脂吸附：将原料液通过装有阴离子树脂的层析柱I进行离子交换吸附；所述阴离子树脂为强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂；

（3）阴离子树脂梯度洗脱：先用3~5倍层析柱I柱体积的去离子水洗脱阴离子树脂，所得洗脱液a弃去；再用2~3倍层析柱I柱体积的pH值为5~6的含酸水溶液洗脱，所得洗脱液b弃去；然后用2~3倍层析柱I柱体积的pH值为2~3的含酸水溶液洗脱阴离子树脂，得洗脱液c； 所述酸选自柠檬酸、盐酸、硫酸和醋酸中的一种或多种；

（4）阳离子树脂吸附：将洗脱液c直接通过装有阳离子树脂的层析柱II进行离子交换吸附；所述阳离子树脂为强酸性阳离子交换树脂；

（5）阳离子树脂洗脱：先用6~8倍层析柱II柱体积的去离子水洗脱阳离子树脂，洗脱液d弃去；再用2~3倍阳离子树脂层析柱II柱体积的pH值为10~12的氨水洗脱阳离子树脂，收集洗脱液e；

（6）浓缩：将收集的洗脱液e浓缩至24~28波美度，得浓缩液；

（7）醇沉：在浓缩液中加入无水乙醇，使乙醇质量浓度达到75%~85%，然后过滤分离，得沉淀物；

（8）结晶：用相当于沉淀物3~4倍质量的去离子水将沉淀物加热溶解，冷却后，置于1℃~5℃的条件下结晶20h-24h，离心分离得晶体；

（9）干燥：将晶体真空干燥，得茶氨酸。

所述步骤（1）中所述碱优选选自氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠和氨水中的一种或多种。

步骤（1）中所述分离儿茶素后的溶液或儿茶素渣中茶氨酸含量优选大于2%。

步骤（2）中所述阴离子树脂优选选自AmberliteIRA-400、Diaion SA-10A或LewatitM500中的任意一种。