茶多酚、咖啡因及茶叶复合多糖综合提取技术

技术编号：00003232

技术类型：实用新型

所属行业：生物化工

研发年份：资料待完善

专利状态：未申请专利

技术成熟度：正在研发

技术水平：国内先进

技术交易方式：资料待完善

技术转让费用：面议

预期投资额度：面议

供方评估价格：尚未评估

技术投资分析：

以茶叶为原料提取茶多酚和咖啡因最具中国特色和优势，也是茶叶生产的副产品——粗老茶的必然出路。这一变废为宝的开发，可使茶叶的保健功能更好地造福人类，并具有相当大的经济效益。

茶多酚是从天然植物茶叶中分离提纯的多酚类化合物的复合体，约占茶干物重20%—25%;咖啡因是从茶叶中分离提纯的天然生物碱，约占茶干物重1%—5%。

采用树脂吸附法提取茶多酚和咖啡因的联合生产工艺以绿茶、碎老茶片、茶衣、茶末等为原料，茶多酚和咖啡因的收率分别达到占干茶重8.6%和1.6%，纯度分别可达98.1%和98.5%。

茶多酚对多种疾病具有抑制和药理作用，是中国政府准许使用的五种食品抗氧化剂中唯一的天然食品抗氧化剂。从茶叶中提取的茶多酚结晶粉末是替代人工合成的抗氧化剂BHT、BHA等的理想品种，适用于任何油脂及含油脂食品的抗氧化保鲜，也适用于水产品、肉制品、乳制品、焙烤食品、糖果、饮料、调味品等，更适用于作一些功能性食品的主辅料。由于使用茶多酚作保鲜剂的剂量很小(一般在50—500ppm)，因此，实际成本较低，每公斤食品仅需0.05—0.5元，优于BHA和VE。咖啡因主要用于对抗中枢性抑制及调节大脑皮质活动，具有醒脑健神，对老年性痴呆有一定的预防作用，作为辅料已广泛应用在可口可乐等饮料中。

茶多糖是由几百个到几千个单糖分子组成的高分子化合物，成品茶中茶多糖含量约在1%左右，随茶叶原料的粗老程度递增，老茶树粗老叶其茶多糖最多。它具有防辐射、抗凝血及抗血栓作用，还有降血糖、增强免疫功能及对心血管等作用。

技术的应用领域前景分析：

目前国内生产茶多酚的厂家主要集中在茶叶资源丰富的南方，生产能力约为100吨左右。作为食品的天然抗氧保鲜剂，其售价一般在100万元/吨左右，作为药用原料其价格还要高。在人工合成食品抗氧剂与天然制品相互并存的未来五年里，茶多酚的需求将逐步增大，将来一旦禁用人工合成的抗氧剂而代之为天然抗氧保鲜产品，茶多酚的年需求量将上升到几万吨。作为具有巨大附加值的药品的主料，茶多酚将由目前的几十吨需求逐步增加到几百吨。

国外在80年代就禁用人工合成品作为食品抗氧保鲜剂，茶多酚作为一种有效的天然抗氧保鲜品在欧洲、美洲、东南亚(尤其是日本)具有非常广阔的市场;据统计，1995年日本的茶多酚用量约2000吨，售价为200万元/吨。咖啡因的世界年需求量约为几万吨。

茶多糖是继茶多酚之后发现的茶中又一生理活性重要物质，除药品、保健食品、化妆品外，茶多糖的乳化能力在食品生产中用作乳化稳定剂，防止油滴聚集。茶叶深加工功能性产品市场前景广阔。

效益分析：

1.静态投资：300万元 流动资金：100万元

2.年成本：280万元 年产值：3430万元

3.毛利：3430万元-280万元=3150万元

4.税收：3430万元×17%=583万元

5.管理费：3430万元×5%=171.5万元

6.纯利润：3430万元-583万元-171.5万元=2675.5万元

厂房条件建议：

1.加工设备：中药醇提装置、离心过滤装置、高效离心薄膜浓缩装置、有机溶剂回收装置、萃取分离装置、真空干燥设备、冷却系统、贮液槽、喷雾干燥设备、透析装置、粉碎机及供水系统等。(年产茶多酚30吨，咖啡碱3吨，茶多糖1.5吨计，设备投资180~210万元)

2.厂房及附属设施：厂房面积：800~1000㎡，100吨贮水池、供应车间冷凝用水和洗涤用水，并建有循环用水池。锅炉：1T/h，供生产用汽。80KW的变电装置。

3.人员：生产及技术人员(含化验员两名)38人

4.生产过程中不产生废气及其它污染

备注：

无

茶叶生物碱的提取方法

咖啡碱是茶叶生物碱的主要组成部分，由于在食品、医药行业的广泛应用，其提取方法研究比较多。从茶叶中提取咖啡碱的方法主要有溶剂萃取法、升华法、离子沉淀法、柱层析法、超声波提取法和超临界萃取法等 。
超临界 CO2 萃取法
超临界流体萃取技术（ Supercritical Fluid Extraction，SFE），是近 20 年发展起来的分离方法，具有对有机物溶解度大、传质速率高、操作条件温和等优点，由于 CO2的临界值低，安全且方便，用超临界 CO2流体作为萃取溶剂更显优势。超临界CO2萃取法在茶叶深加工中的应用，始于脱除成品茶中的咖啡碱。Vitzthum 和 Hubert 采用超临界 CO2处理茶叶，使茶叶中咖啡碱含量由原来的 3%降低到0.07%。用超临界萃取技术分离提取茶叶中的咖啡碱，再用CH2Cl2萃取分离，得到纯度为 95.16%的咖啡碱，萃取率和得率分别为 16.85%、0.55% 。超临界 CO2萃取工艺选择性强、效率高、产品质量好、得率高，但生产成本较高，难以为生产厂家所接受，尚处于实验室研究阶段，可以通过综合提取茶叶同时获得茶多酚和咖啡碱两种药用材料来降低成本。
吸附法
常用吸附剂有氧化铝、硅藻土、活性碳或 XAD2 大孔吸附树脂等。由于存在茶多酚污染树脂导致再生较困难等未能解决的问题，离子交换树脂分离茶叶中的咖啡碱至今在实际生产中未能发挥作用。为了使洗脱剂能浸润到树脂内部并置换出咖啡碱，常采用与水混溶的氨-乙醇或 NaOH-乙醇等洗脱剂洗脱部分水溶性杂质，还需要用有机溶剂萃取纯化，工艺繁琐重复。日本学者用 20 mL 乌龙茶汁通过填充有 30 g硅藻土的吸附柱，然后用 150 mL 二氯甲烷洗脱，可将柱中99.8%的咖啡因洗脱。活性碳常被用作咖啡碱的捕集剂使用，在使用 CO2 气提法脱除植物中的咖啡因时，常被用作吸附 CO2 中咖啡因的吸附剂。
升华法
利用咖啡碱可在 235℃～238℃大量升华的性质设计出各种升华装置来提取咖啡碱。陈友仁等设计了新的咖啡因提取装置，该装置是一种直接从茶叶中升华制备咖啡碱的方法。升华罐与冷凝罐直接连接，升华罐底部用远红外加热炉加热，冷却分离罐由分离罐体、收集网、环形集水槽、水冷却夹套进出水管、烟道和搅拌驱轴组成。该装置不仅可以完成从茶中提取咖啡因的加热升华，而且能直接将升华物冷却，分离出咖啡因结晶，提取时间短，产量高，纯度好。该装置提高了咖啡因的提取率，避免了污染。Ramaswamy 采用静电沉淀法回收粗咖啡碱经浓缩、结晶纯化得纯咖啡因。毛小源对结晶箱进行了改进。利用升华法可以得到药用级的咖啡碱，但由于升华的咖啡碱定向定位富集困难，收集时损耗较大，提取率也比较低，在生产中已渐渐被淘汰。
溶剂法
在咖啡碱的生产中应用比较普遍，产品得率较之升华法来得高。这种方法常在茶多酚的工业生产工艺中配合使用。目前国内使用最广泛的方法是有机溶剂萃取法。其方法主要有两种：第一种是先用热水抽体茶叶，再用氯仿等有机溶剂萃取，浓缩有机相，使咖啡碱得以纯化结晶。成锦遥等将茶叶放入浸提塔中加水蒸煮 2 h，通过沉淀池沉淀过滤、离心分离出提取液，进入清液池，蒸发浓缩至 40%～60%，并按 3∶1～6∶1 的比例加入氯仿或二氯甲烷，混合均匀后送入萃取塔中萃取，萃取液在 0℃～4℃下静置 30 min～60 min,然后蒸馏、回收溶剂，罐中粗咖啡因取出后置≤100℃下恒温 60 min～70 min,最后放入升华罐中升华，即得纯咖啡因。第二种是加石灰水和碱使茶叶变性，然后用氯仿等卤代碳氢化合物提取，蒸去溶剂后用热水抽提、纯化、结晶获得产品。上述这两种方法具有简便易操作、成本低廉、产量高等特点。但是由于二氯甲烷或三氯甲烷的使用与残留而影响产品质量，同时如果用 MgO 或 CaO 等碱水浸润茶叶，有机溶剂不易进去，需要多次重复提取，不仅有机溶剂消耗大，效率也比较低。
微波辐射法
张燕瑜、林曼斌等利用微波辐射法提取茶叶中的咖啡碱，在 250ml 锥形瓶中放入粉末状干茶样 10.0g，加入一定量、一定配比的 98%乙醇和水的混合液，置于火力级设为“高”的微波炉中，辐射至一定时间后取出抽滤，滤液用水浴蒸除乙醇，残余液倒入蒸发皿加生石灰搅拌成浆状，在蒸汽浴上蒸干成粉状，分 3 次装入干燥且洁净的坩埚中用大火加热，冷却后进行提取[5]。该法操作简便、节能省时、提取率高、产品纯度高。
萃取升华综合法
萃取法和升华法都存在着有待进一步提高和完善的环节，因此，煤炭科学合肥研究所吸取了二者的长处，将二者有机结合，开发了一种新工艺，该工艺重要流程为：茶叶→预处理→升华→杂质处理→升华→无水咖啡因。
其他制备方法
张效林等选用 PA 树脂和 XDA 大孔吸附树脂二级吸附法生产茶多酚和咖啡碱，该法避免使用有毒溶剂，无外添加物质，工艺简单易操作、耗能低、污染少、选择性高等特点。周志等以中、低档绿茶为原料，采用微波水提结合乙酸乙酯萃取应用于茶叶咖啡碱的提取，该工艺短时、高效、无毒、产品纯度高。

安徽红星药业股份有限公司怎么样？

简介：安徽红星药业股份有限公司主要从事茶叶提取物的生产、研发、应用和推广业务。红星药业产品主要面向贸易企业和植物提取精加工企业等客户。红星药业专业化茶叶提取技术方案产品主要为天然咖啡因和茶多酚。产品的主要原料是茶叶，茶叶具备丰富的营养价值和药用价值。
法定代表人：柳杓
成立时间：2000-02-02
注册资本：1558万人民币
工商注册号：342529000010613
企业类型：股份有限公司(非上市、自然人投资或控股)
公司地址：安徽省宣城市泾县泾川镇工业开发区

喝茶为什么可以提神？是因为它含有的某些成分吗？

茶水之所以能够提神，主要是因为其中含有咖啡碱，类似于咖啡因的作用，能够阻止体内腺苷和受体结合，而腺苷是人体感觉到疲劳的关键因素，所以咖啡碱和受体结合后，会让身体出现假性清醒，由此产生提神的效果。

越是品质好的茶，咖啡碱的含量就越多，普遍含量占茶叶的2%-4%，一般只要茶叶发芽，就会开始生成咖啡碱，初生的叶片是含量最高的，之后采摘的茶叶咖啡碱含量，会依次的递减，和咖啡不同的是，茶叶还含有鞣酸和维生素，能够缓解咖啡碱带来的消极效果，但是饮茶也不可过量，特别是在夜晚，大约在饮茶后的3-4小时，提神效果才会显现。

茶氨酸是茶叶中特有的游离氨基酸，也是茶汤口感中甜味的主要来源。和叶绿素一样，茶氨酸并没有直接造成大脑与心脏活跃的直接作用，但是它可以明显促进人体大脑中枢的多巴胺释放，提高脑内多巴胺生理活性。

通过多巴胺的活性提高，能影响人的精神与感情活动，舒缓精神压力和提高心理愉悦，并感到放松和平静，而达到提神醒脑、抗疲劳的作用，旷怡身心。

除去以上关键的物质，因为茶香的高昂、因为茶汤的回甘，以及冲泡时的清闲优雅，对于疲倦、困乏状态的人来说，伴随着泡茶的步骤而舒缓紧绷的神经、释放压力，再随着茶汤的喝下而放松身心，这本身就是一种憩息的方式。

喝茶自身虽然有着多种因素可以造成提神醒脑的作用，例如生物碱、叶绿素和茶氨酸的生理功效，例如茶味香甜清雅造成的心理功效。但总归来说，喝茶的提神醒脑，是一种天然、无副作用、符合人体健康机制的方法。

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