提高茶葉中茶色素成分的裝置的制造方法
專利名稱:提高茶葉中茶色素成分的裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種提高茶葉中茶色素成分的裝置，包含一超臨界流體容器、一液體罐、一樣品槽、一高壓噴嘴、二高壓計(jì)量泵、一預(yù)冷器、二預(yù)熱器、一溫度控制器與多個(gè)控制閥等，該超臨界流體容器、液體罐分別容納超臨界流體、液體溶劑，該樣品槽容納原葉茶，該高壓噴嘴設(shè)置于樣品槽一端并連接超臨界流體容器與液體罐，供超臨界流體與液體溶劑混合后霧化噴至樣品槽內(nèi)，各該高壓計(jì)量泵、預(yù)冷器、預(yù)熱器、溫度控制器與控制閥用以協(xié)助控制超臨界流體、液體溶劑的壓力、流速及流量，以及該樣品槽內(nèi)的溫度等操作條件，獲得高含量茶色素茶葉。本實(shí)用新型的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作速度快、效率高、操作簡(jiǎn)便，可提高茶色素與胺基酸含量，完全保留原葉茶中的成分。
【專利說(shuō)明】
提高茶葉中茶色素成分的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型與茶葉中茶色素成分處理技術(shù)有關(guān)，更詳而言之是指一種提高茶葉中茶色素成分的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]茶葉中，以兒茶素為主的多酚類化合物在渥堆過(guò)程中氧化衍生出的水溶性色素混合物，即茶色素，可分為茶黃素(theaflavins, TFs)、茶紅素(thearubigins，TRs)、茶褐素(theabrownins，TBs)，其含量依次遞增，現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)，茶褐素具有抗氧化、抗腫瘤、降脂減肥、清除自由基、提高免疫力等功效，茶褐素含量與茶的質(zhì)量呈顯著的正相關(guān)，加工過(guò)程中隨著茶渥堆時(shí)間的延長(zhǎng)會(huì)逐漸積累。
[0003]現(xiàn)有茶葉中茶色素成分的處理技術(shù)，如茶褐素的萃取純化技術(shù)，目前僅停留在溶劑提取、膜分離、超聲波和微波輔助提取、管柱層析等階段，而相關(guān)的專利，如中國(guó)專利CN1546461A，將茶葉經(jīng)過(guò)殼聚糖絮凝去雜、吸附脫色、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂吸附、氨水洗脫、減壓濃縮、陰離子交換樹(shù)脂吸附去雜、濃縮、重結(jié)晶等許多步驟，而得到茶胺酸，此專利的技術(shù)步驟復(fù)雜，實(shí)施不便。中國(guó)專利CN101455257A，是一種利用發(fā)酵法制備茶褐素的方法，將茶粉碎、過(guò)篩、滅菌、加水加菌發(fā)酵，在一定條件下避光培養(yǎng)20天，即可獲得茶褐素的發(fā)酵茶葉，再經(jīng)比例浸泡、過(guò)濾、濾液加酒精后靜置、過(guò)濾離心，得到茶褐素粗提物，最后再經(jīng)濃縮、干燥，即可獲得茶褐素，此專利的發(fā)酵過(guò)程中需加入大量的水，濃縮后僅得到10%左右的茶褐素，效益不佳。中國(guó)專利CN102038046B，揭露發(fā)酵液的生產(chǎn)方法，將原料茶制備成發(fā)酵液或固體發(fā)酵物，發(fā)酵后制成酵素液，經(jīng)干燥、粉碎成粉后制成飲料，過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生茶色素，此專利產(chǎn)生的茶褐素含量低。中國(guó)專利CN104193844A，提供以綠茶為原料使用霉菌固態(tài)發(fā)酵制備茶褐素和低分子茶多醣的方法，過(guò)程中有接種、固態(tài)發(fā)酵、浸提、分離純化和干燥等步驟，過(guò)濾液濃縮后，再用超濾膜過(guò)濾，最后干燥得到產(chǎn)物，此專利制程十分繁瑣、步驟多，操作不易。國(guó)際專利W02001093886 Al，揭露獲得茶色素的技術(shù)，包含茶紅素、茶褐素和兒茶素類，茶葉與乙醇浸泡回流，離心、凝膠過(guò)濾，收集洗滌液，即可獲得茶色素，此技術(shù)使用大量溶劑，費(fèi)用高且有溶劑殘留、對(duì)人體不利的問(wèn)題。
[0004]由上可知，現(xiàn)有茶葉中茶色素成分的處理技術(shù)，不是多利用溶劑來(lái)萃取純化，萃取后還需去除溶劑的繁瑣步驟，以及溶劑殘留問(wèn)題或溶劑有害人體的疑慮，即是利用發(fā)酵法得到茶褐素，發(fā)酵過(guò)程需加入大量的水或熱水，易氧化破壞茶色素，也可能會(huì)有果膠雜質(zhì)產(chǎn)生，或者霉菌易生長(zhǎng)等問(wèn)題，存在需要改進(jìn)的地方。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的主要目的即在于提供一種提高茶葉中茶色素成分的裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作速度快、效率高、操作簡(jiǎn)便，使用原葉茶、不需改變茶葉的型態(tài)，可提高茶色素與胺基酸含量，完全保留原葉茶中的成分，且處理過(guò)程中隔絕氧氣，可以避免茶葉中物質(zhì)氧化降解，不需多余的去除溶劑、過(guò)濾、濃縮、離心等繁瑣步驟，可解決現(xiàn)有溶劑殘留、有害人體等問(wèn)題，具有環(huán)保概念、實(shí)用價(jià)值。
[0006]為達(dá)成前述的目的，本實(shí)用新型提供一種提高茶葉中茶色素成分的裝置，包含有:
[0007]用以容納并提供超臨界流體的一超臨界流體容器；
[0008]用以容納并提供液體溶劑的一液體罐；
[0009]用以容納原葉茶的一樣品槽，該樣品槽內(nèi)設(shè)有一電加熱器；
[0010]—高壓噴嘴，設(shè)置于該樣品槽的一端并連接超臨界流體容器與液體罐；
[0011]二高壓計(jì)量栗，分別連接于該超臨界流體容器與樣品槽、液體罐與樣品槽之間；
[0012]—預(yù)冷器，連接于該超臨界流體容器與一高壓計(jì)量栗之間；
[0013]二預(yù)熱器，分別連接于該樣品槽與二高壓計(jì)量栗之間；
[0014]—溫度控制器，連接該樣品槽內(nèi)的電加熱器。
[0015]其中，該超臨界流體容器容納超臨界狀態(tài)的氣體為C02、N2或CO2與N2混合物。
[0016]其中，該液體罐容納的液體為水、乙醇或水與乙醇的混合物。
[0017]其中，該樣品槽為不銹鋼管柱，該不銹鋼管柱的直徑為0.13m-0.15m、高度為1.0m。
[0018]其中，該樣品槽內(nèi)容納的原葉茶為烏龍茶、紅茶、綠茶、白茶、黑茶或普洱茶。
[0019]其中，該高壓噴嘴包含一噴嘴本體與一噴嘴頭，該噴嘴本體內(nèi)部貫穿設(shè)有一流道，該流道的一端連接液體罐，該噴嘴頭設(shè)于流道的另一端，該噴嘴本體的一側(cè)并穿設(shè)有一入口，該入口連通流道與超臨界流體容器。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的系統(tǒng)圖。
[0021]圖2(A)為運(yùn)用本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例處理與控制組處理后的茶葉胺基酸量比例圖。
[0022]圖2(B)為運(yùn)用本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例處理與控制組處理后的茶葉茶色素比例圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本實(shí)用新型并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
[0024]首先，請(qǐng)參閱圖1所示，本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的提高茶葉中茶色素成分的裝置10，可提高現(xiàn)有原葉茶(如烏龍茶、紅茶、綠茶、白茶、黑茶或普洱茶等)中茶色素成分，包含有一超臨界流體容器11、一液體罐12、一樣品槽13、一高壓噴嘴14、二高壓計(jì)量栗15、16、一預(yù)冷器17、二預(yù)熱器18、一溫度控制器19與多個(gè)控制閥。
[0025]該超臨界流體容器11，為氣體(可為C02、N2SC02/N2等惰性氣體)鋼瓶，用以儲(chǔ)存并提供超臨界氣體。
[0026]該液體罐12，為可容納并提供液體溶劑，如水、乙醇或水/乙醇。
[0027]該樣品槽13，為直徑0.13m-0.15m、高度1.0m的304不銹鋼管柱，用以容納原葉茶，
其內(nèi)并設(shè)有一電加熱器22。
[0028]該高壓噴嘴14，設(shè)置于該樣品槽13頂端，由一噴嘴本體24與一噴嘴頭26所組成。該噴嘴本體24內(nèi)部穿設(shè)有上下延伸的一流道28，該流道28的頂端連接液體罐12，該噴嘴頭26鎖置于流道28底端，且該噴嘴本體24—側(cè)更穿設(shè)有一入口 30連通流道28與超臨界流體容器11，超臨界流體與液體溶劑可于流道28內(nèi)混合、充分飽和，而利用該噴嘴頭26霧狀噴出。
[0029]該二高壓計(jì)量栗15、16，分別連接于該超臨界流體容器11、液體罐12與樣品槽13之間，用以可將超臨界流體、液體溶劑輸送至樣品槽13。
[0030]該預(yù)冷器17，連接于該超臨界流體容器11與高壓計(jì)量栗15之間。
[0031]各該預(yù)熱器18，分別連接于該樣品槽13與二高壓計(jì)量栗15、16之間。
[0032]該溫度控制器19，連接該樣品槽13內(nèi)的電加熱器22。
[0033]各該控制閥分別包含二單向閥32、34、二進(jìn)口閥36、38與二出口閥40、42，該二單向閥32、34分別設(shè)置于超臨界流體容器11、液體罐12與高壓噴嘴14之間，用以使超臨界流體、液體溶劑僅流向高壓噴嘴14，該二進(jìn)口閥36、38分別設(shè)置于各單向閥32、34與高壓噴嘴14之間，用以可配合該高壓計(jì)量栗15控制樣品槽13的壓力，以及控制混合液流入該高壓噴嘴14，該二出口閥40、42分別連接樣品槽I的頂端、底端的出口，用以控制該混合槽13內(nèi)氣體、液體的流出。
[0034]借此，本實(shí)用新型中該提高茶葉中茶色素成分的裝置10，可利用少量的液體溶劑與高壓超臨界氣體飽和后，快速增加茶葉中細(xì)胞壁釋出茶色素與胺基酸等機(jī)能性成分，避免因溫度提高或溶劑引起改變，或造成機(jī)能性成分的破壞，其運(yùn)作方式及特色、功效如下:
[0035]先于該樣品槽13內(nèi)放入5-10kg原葉茶，再打開(kāi)該超臨界流體容器11，以該高壓計(jì)量栗15控制超臨界流體以流速20-30 L/hr通過(guò)進(jìn)口閥36，再打開(kāi)該高壓計(jì)量栗16，控制該液體罐12的液體溶劑以流速10-30 mL/hr通過(guò)進(jìn)口閥38，使超臨界流體與液體溶劑可進(jìn)入流道28內(nèi)混合后自噴嘴頭26高壓霧狀噴入樣品槽13，并以該溫度控制器19控制混合槽13的溫度，在壓力3000-4000ps1、溫度40-45° C的操作條件下，處理60-120分鐘后，即可于該樣品槽13內(nèi)獲得高含量茶色素的茶葉樣品。
[0036]以下，茲比較經(jīng)本實(shí)用新型該裝置10處理后與未經(jīng)處理的原葉茶(控制組)的胺基酸含量和茶色素含量。測(cè)定胺基酸含量的方式，茶葉萃取液依國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 31031980(E)訂制的茶碗制備，分別取3 g本實(shí)用新型該裝置10處理后之原葉茶與未經(jīng)處理的原葉茶置于一茶碗中，沖入沸水至滿碗，覆上杯蓋，以定時(shí)器為準(zhǔn)，靜置-6分后(例:條型茶5分鐘)，將茶湯倒出，即為茶葉萃取液。將處理后的茶葉萃取液，根據(jù)Wang等人(J Sci Food Agric2011; 91: 2412-2418)方法利用寧海準(zhǔn)試驗(yàn)法(ninhydrin assay)測(cè)定胺基酸含量，測(cè)其570 nm的吸光值，并以Glutamic acid為標(biāo)準(zhǔn)品，S卩可得到茶葉中胺基酸的含量。
[0037]如圖2(A)所示，經(jīng)本實(shí)用新型該裝置10處理后的茶葉胺基酸含量為4.36%(見(jiàn)如2(A)的右側(cè)圖示)，而控制組的胺基酸含量為3.21%(見(jiàn)如2(A)的左側(cè)圖示)，經(jīng)本實(shí)用新型該裝置10處理后的茶葉胺基酸明顯比控制組增加約36%，顯示本實(shí)用新型該裝置10處理后的茶葉確實(shí)具有提高胺基酸總量的效果。
[0038]而測(cè)定茶色素含量的方式，分別取3g經(jīng)本實(shí)用新型該裝置10處理后的茶葉與未經(jīng)處理的原葉茶置于茶碗中，沖入沸水至滿碗，覆上杯蓋，以定時(shí)器為準(zhǔn)，靜置5-6分后，將茶湯倒出，即為茶葉萃取液，取15 mL的萃取液加入50 mL乙酸乙酯震蕩5分鐘，得水層和乙酸乙酯層，依前述Wang等人(2011)的方法制備溶液A、B、C、D，在380nm下測(cè)吸光值。各成分的公式如下:
[0039]TRs(茶紅素)=7.06 X (2EA+2ED-EC-2EB)/dried weight(%) X 100%
[0040]TBs(茶褐素)=2EBX7.06/dried weight(%) X 100%
[0041]TFs(茶黃素)=ECX2.25/dried weight(%) X 100%
[0042 ] (EA，EB，EC，ED 為溶液 A，B，C，D的吸光值)
[0043]將茶紅素、茶褐素、茶黃素相加后，即為總茶色素含量。
[0044]如圖2(B)所示，經(jīng)本實(shí)用新型該裝置10處理后的茶葉茶色素為16.23%(見(jiàn)如2(B)的右側(cè)圖示)，與控制組的茶色素12.10%比較(見(jiàn)如2(B)的左側(cè)圖示)，明顯可增加了34%，因此，證實(shí)本實(shí)用新型該裝置10可以有效提高原葉茶的茶色素。
[0045]由上可知，本實(shí)用新型該提高茶葉中茶色素成分的裝置10至少有以下特色及功效:
[0046]1.本實(shí)用新型該裝置10使超臨界流體與液體溶劑于該高壓噴嘴14內(nèi)混合后霧化噴出，高壓情況下可促使茶葉細(xì)胞破壁，且超臨界流體與液體溶劑的混合液具高滲透力，可提高混合流體與原葉茶的接觸效率，深入原葉茶的內(nèi)部組織，進(jìn)而提高茶色素溶出的效率，可提高茶色素與胺基酸含量。
[0047]2.該裝置10使用高壓噴霧方式，不需使用激烈的操作溫度，可完全保留原葉茶中的成分，相較于目前廣泛使用的高壓均質(zhì)破壁方法，其過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量的熱能，提高萃取物的溫度，破壞原葉茶中的色素或具生物活性等物質(zhì)，本實(shí)用新型顯然功效更佳。
[0048]3.該裝置10結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作速度快、效率高、操作簡(jiǎn)便、不受茶葉的季節(jié)影響限制，不需要去除溶劑的困擾，并且使用原葉茶，不需改變茶葉的型態(tài)，超臨界流體(惰性氣體)不會(huì)與茶葉產(chǎn)生反應(yīng)，液體溶劑亦具安全性，處理前后不改變茶葉的化學(xué)成分，不須濃縮即可提高茶色素含量20%-30%，比現(xiàn)有茶色素萃取技術(shù)未經(jīng)濃縮含量可高出2-3倍，甚至較濃縮后尚。
[0049]4.原葉茶于該裝置10的樣品槽13處理過(guò)程中隔絕氧氣，可以避免茶葉中物質(zhì)氧化降解，且該樣品槽13內(nèi)少量的液體易與茶葉分離，不需如現(xiàn)有技術(shù)需多余的去除溶劑步驟，也不需過(guò)濾、濃縮、離心等繁瑣步驟，氣體可回收再利用(自出口閥40回收)，可解決現(xiàn)有技術(shù)萃取后還需去除溶劑，甚至有溶劑殘留、有害人體的疑慮，亦可解決現(xiàn)有利用發(fā)酵法得到茶褐素其發(fā)酵過(guò)程中加入大量水或熱水會(huì)氧化破壞，或造成有果膠雜質(zhì)產(chǎn)生、霉菌易生長(zhǎng)等問(wèn)題，甚具環(huán)保概念。
[0050]以上所述實(shí)施例僅是為充分說(shuō)明本實(shí)用新型而所舉的較佳的實(shí)施例，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種提高茶葉中茶色素成分的裝置，其特征在于，包含有: 用以容納并提供超臨界流體的一超臨界流體容器； 用以容納并提供液體溶劑的一液體罐； 用以容納原葉茶的一樣品槽，該樣品槽內(nèi)設(shè)有一電加熱器； 一高壓噴嘴，設(shè)置于該樣品槽的一端并連接超臨界流體容器與液體罐； 二高壓計(jì)量栗，分別連接于該超臨界流體容器與樣品槽、液體罐與樣品槽之間； 一預(yù)冷器，連接于該超臨界流體容器與一高壓計(jì)量栗之間； 二預(yù)熱器，分別連接于該樣品槽與二高壓計(jì)量栗之間；及 一溫度控制器，連接該樣品槽內(nèi)的電加熱器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述提高茶葉中茶色素成分的裝置，其特征在于，其中，該超臨界流體容器容納超臨界狀態(tài)的氣體為CO2、N2或CO2與N2混合物。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述提高茶葉中茶色素成分的裝置，其特征在于，其中，該液體罐容納的液體為水、乙醇或水與乙醇的混合物。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述提高茶葉中茶色素成分的裝置，其特征在于，其中，該樣品槽為不銹鋼管柱，該不銹鋼管柱的直徑為0.13m-0.15m、高度為1.0m。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述提高茶葉中茶色素成分的裝置，其特征在于，其中，該樣品槽內(nèi)容納的原葉茶為烏龍茶、紅茶、綠茶、白茶、黑茶或普洱茶。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述提高茶葉中茶色素成分的裝置，其特征在于，其中，該高壓噴嘴包含一噴嘴本體與一噴嘴頭，該噴嘴本體內(nèi)部貫穿設(shè)有一流道，該流道的一端連接液體罐，該噴嘴頭設(shè)于流道的另一端，該噴嘴本體的一側(cè)并穿設(shè)有一入口，該入口連通流道與超臨界流體容器。
【文檔編號(hào)】A23F3/06GK205695392SQ201620230334
【公開(kāi)日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年3月24日
【發(fā)明人】余哲仁, 郭蕙甄, 王璧娟, 余博雅
【申請(qǐng)人】余哲仁, 余博雅
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種提高茶葉中茶色素成分的裝置，包含一超臨界流體容器、一液體罐、一樣品槽、一高壓噴嘴、二高壓計(jì)量泵、一預(yù)冷器、二預(yù)熱器、一溫度控制器與多個(gè)控制閥等，該超臨界流體容器、液體罐分別容納超臨界流體、液體溶劑，該樣品槽容納原葉茶，該高壓噴嘴設(shè)置于樣品槽一端并連接超臨界流體容器與液體罐，供超臨界流體與液體溶劑混合后霧化噴至樣品槽內(nèi)，各該高壓計(jì)量泵、預(yù)冷器、預(yù)熱器、溫度控制器與控制閥用以協(xié)助控制超臨界流體、液體溶劑的壓力、流速及流量，以及該樣品槽內(nèi)的溫度等操作條件，獲得高含量茶色素茶葉。本實(shí)用新型的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作速度快、效率高、操作簡(jiǎn)便，可提高茶色素與胺基酸含量，完全保留原葉茶中的成分。
【專利說(shuō)明】
提高茶葉中茶色素成分的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型與茶葉中茶色素成分處理技術(shù)有關(guān)，更詳而言之是指一種提高茶葉中茶色素成分的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]茶葉中，以兒茶素為主的多酚類化合物在渥堆過(guò)程中氧化衍生出的水溶性色素混合物，即茶色素，可分為茶黃素(theaflavins, TFs)、茶紅素(thearubigins，TRs)、茶褐素(theabrownins，TBs)，其含量依次遞增，現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)，茶褐素具有抗氧化、抗腫瘤、降脂減肥、清除自由基、提高免疫力等功效，茶褐素含量與茶的質(zhì)量呈顯著的正相關(guān)，加工過(guò)程中隨著茶渥堆時(shí)間的延長(zhǎng)會(huì)逐漸積累。
[0003]現(xiàn)有茶葉中茶色素成分的處理技術(shù)，如茶褐素的萃取純化技術(shù)，目前僅停留在溶劑提取、膜分離、超聲波和微波輔助提取、管柱層析等階段，而相關(guān)的專利，如中國(guó)專利CN1546461A，將茶葉經(jīng)過(guò)殼聚糖絮凝去雜、吸附脫色、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂吸附、氨水洗脫、減壓濃縮、陰離子交換樹(shù)脂吸附去雜、濃縮、重結(jié)晶等許多步驟，而得到茶胺酸，此專利的技術(shù)步驟復(fù)雜，實(shí)施不便。中國(guó)專利CN101455257A，是一種利用發(fā)酵法制備茶褐素的方法，將茶粉碎、過(guò)篩、滅菌、加水加菌發(fā)酵，在一定條件下避光培養(yǎng)20天，即可獲得茶褐素的發(fā)酵茶葉，再經(jīng)比例浸泡、過(guò)濾、濾液加酒精后靜置、過(guò)濾離心，得到茶褐素粗提物，最后再經(jīng)濃縮、干燥，即可獲得茶褐素，此專利的發(fā)酵過(guò)程中需加入大量的水，濃縮后僅得到10%左右的茶褐素，效益不佳。中國(guó)專利CN102038046B，揭露發(fā)酵液的生產(chǎn)方法，將原料茶制備成發(fā)酵液或固體發(fā)酵物，發(fā)酵后制成酵素液，經(jīng)干燥、粉碎成粉后制成飲料，過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生茶色素，此專利產(chǎn)生的茶褐素含量低。中國(guó)專利CN104193844A，提供以綠茶為原料使用霉菌固態(tài)發(fā)酵制備茶褐素和低分子茶多醣的方法，過(guò)程中有接種、固態(tài)發(fā)酵、浸提、分離純化和干燥等步驟，過(guò)濾液濃縮后，再用超濾膜過(guò)濾，最后干燥得到產(chǎn)物，此專利制程十分繁瑣、步驟多，操作不易。國(guó)際專利W02001093886 Al，揭露獲得茶色素的技術(shù)，包含茶紅素、茶褐素和兒茶素類，茶葉與乙醇浸泡回流，離心、凝膠過(guò)濾，收集洗滌液，即可獲得茶色素，此技術(shù)使用大量溶劑，費(fèi)用高且有溶劑殘留、對(duì)人體不利的問(wèn)題。
[0004]由上可知，現(xiàn)有茶葉中茶色素成分的處理技術(shù)，不是多利用溶劑來(lái)萃取純化，萃取后還需去除溶劑的繁瑣步驟，以及溶劑殘留問(wèn)題或溶劑有害人體的疑慮，即是利用發(fā)酵法得到茶褐素，發(fā)酵過(guò)程需加入大量的水或熱水，易氧化破壞茶色素，也可能會(huì)有果膠雜質(zhì)產(chǎn)生，或者霉菌易生長(zhǎng)等問(wèn)題，存在需要改進(jìn)的地方。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的主要目的即在于提供一種提高茶葉中茶色素成分的裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作速度快、效率高、操作簡(jiǎn)便，使用原葉茶、不需改變茶葉的型態(tài)，可提高茶色素與胺基酸含量，完全保留原葉茶中的成分，且處理過(guò)程中隔絕氧氣，可以避免茶葉中物質(zhì)氧化降解，不需多余的去除溶劑、過(guò)濾、濃縮、離心等繁瑣步驟，可解決現(xiàn)有溶劑殘留、有害人體等問(wèn)題，具有環(huán)保概念、實(shí)用價(jià)值。
[0006]為達(dá)成前述的目的，本實(shí)用新型提供一種提高茶葉中茶色素成分的裝置，包含有:
[0007]用以容納并提供超臨界流體的一超臨界流體容器；
[0008]用以容納并提供液體溶劑的一液體罐；
[0009]用以容納原葉茶的一樣品槽，該樣品槽內(nèi)設(shè)有一電加熱器；
[0010]—高壓噴嘴，設(shè)置于該樣品槽的一端并連接超臨界流體容器與液體罐；
[0011]二高壓計(jì)量栗，分別連接于該超臨界流體容器與樣品槽、液體罐與樣品槽之間；
[0012]—預(yù)冷器，連接于該超臨界流體容器與一高壓計(jì)量栗之間；
[0013]二預(yù)熱器，分別連接于該樣品槽與二高壓計(jì)量栗之間；
[0014]—溫度控制器，連接該樣品槽內(nèi)的電加熱器。
[0015]其中，該超臨界流體容器容納超臨界狀態(tài)的氣體為C02、N2或CO2與N2混合物。
[0016]其中，該液體罐容納的液體為水、乙醇或水與乙醇的混合物。
[0017]其中，該樣品槽為不銹鋼管柱，該不銹鋼管柱的直徑為0.13m-0.15m、高度為1.0m。
[0018]其中，該樣品槽內(nèi)容納的原葉茶為烏龍茶、紅茶、綠茶、白茶、黑茶或普洱茶。
[0019]其中，該高壓噴嘴包含一噴嘴本體與一噴嘴頭，該噴嘴本體內(nèi)部貫穿設(shè)有一流道，該流道的一端連接液體罐，該噴嘴頭設(shè)于流道的另一端，該噴嘴本體的一側(cè)并穿設(shè)有一入口，該入口連通流道與超臨界流體容器。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的系統(tǒng)圖。
[0021]圖2(A)為運(yùn)用本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例處理與控制組處理后的茶葉胺基酸量比例圖。
[0022]圖2(B)為運(yùn)用本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例處理與控制組處理后的茶葉茶色素比例圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本實(shí)用新型并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
[0024]首先，請(qǐng)參閱圖1所示，本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的提高茶葉中茶色素成分的裝置10，可提高現(xiàn)有原葉茶(如烏龍茶、紅茶、綠茶、白茶、黑茶或普洱茶等)中茶色素成分，包含有一超臨界流體容器11、一液體罐12、一樣品槽13、一高壓噴嘴14、二高壓計(jì)量栗15、16、一預(yù)冷器17、二預(yù)熱器18、一溫度控制器19與多個(gè)控制閥。
[0025]該超臨界流體容器11，為氣體(可為C02、N2SC02/N2等惰性氣體)鋼瓶，用以儲(chǔ)存并提供超臨界氣體。
[0026]該液體罐12，為可容納并提供液體溶劑，如水、乙醇或水/乙醇。
[0027]該樣品槽13，為直徑0.13m-0.15m、高度1.0m的304不銹鋼管柱，用以容納原葉茶，
其內(nèi)并設(shè)有一電加熱器22。
[0028]該高壓噴嘴14，設(shè)置于該樣品槽13頂端，由一噴嘴本體24與一噴嘴頭26所組成。該噴嘴本體24內(nèi)部穿設(shè)有上下延伸的一流道28，該流道28的頂端連接液體罐12，該噴嘴頭26鎖置于流道28底端，且該噴嘴本體24—側(cè)更穿設(shè)有一入口 30連通流道28與超臨界流體容器11，超臨界流體與液體溶劑可于流道28內(nèi)混合、充分飽和，而利用該噴嘴頭26霧狀噴出。
[0029]該二高壓計(jì)量栗15、16，分別連接于該超臨界流體容器11、液體罐12與樣品槽13之間，用以可將超臨界流體、液體溶劑輸送至樣品槽13。
[0030]該預(yù)冷器17，連接于該超臨界流體容器11與高壓計(jì)量栗15之間。
[0031]各該預(yù)熱器18，分別連接于該樣品槽13與二高壓計(jì)量栗15、16之間。
[0032]該溫度控制器19，連接該樣品槽13內(nèi)的電加熱器22。
[0033]各該控制閥分別包含二單向閥32、34、二進(jìn)口閥36、38與二出口閥40、42，該二單向閥32、34分別設(shè)置于超臨界流體容器11、液體罐12與高壓噴嘴14之間，用以使超臨界流體、液體溶劑僅流向高壓噴嘴14，該二進(jìn)口閥36、38分別設(shè)置于各單向閥32、34與高壓噴嘴14之間，用以可配合該高壓計(jì)量栗15控制樣品槽13的壓力，以及控制混合液流入該高壓噴嘴14，該二出口閥40、42分別連接樣品槽I的頂端、底端的出口，用以控制該混合槽13內(nèi)氣體、液體的流出。
[0034]借此，本實(shí)用新型中該提高茶葉中茶色素成分的裝置10，可利用少量的液體溶劑與高壓超臨界氣體飽和后，快速增加茶葉中細(xì)胞壁釋出茶色素與胺基酸等機(jī)能性成分，避免因溫度提高或溶劑引起改變，或造成機(jī)能性成分的破壞，其運(yùn)作方式及特色、功效如下:
[0035]先于該樣品槽13內(nèi)放入5-10kg原葉茶，再打開(kāi)該超臨界流體容器11，以該高壓計(jì)量栗15控制超臨界流體以流速20-30 L/hr通過(guò)進(jìn)口閥36，再打開(kāi)該高壓計(jì)量栗16，控制該液體罐12的液體溶劑以流速10-30 mL/hr通過(guò)進(jìn)口閥38，使超臨界流體與液體溶劑可進(jìn)入流道28內(nèi)混合后自噴嘴頭26高壓霧狀噴入樣品槽13，并以該溫度控制器19控制混合槽13的溫度，在壓力3000-4000ps1、溫度40-45° C的操作條件下，處理60-120分鐘后，即可于該樣品槽13內(nèi)獲得高含量茶色素的茶葉樣品。
[0036]以下，茲比較經(jīng)本實(shí)用新型該裝置10處理后與未經(jīng)處理的原葉茶(控制組)的胺基酸含量和茶色素含量。測(cè)定胺基酸含量的方式，茶葉萃取液依國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 31031980(E)訂制的茶碗制備，分別取3 g本實(shí)用新型該裝置10處理后之原葉茶與未經(jīng)處理的原葉茶置于一茶碗中，沖入沸水至滿碗，覆上杯蓋，以定時(shí)器為準(zhǔn)，靜置-6分后(例:條型茶5分鐘)，將茶湯倒出，即為茶葉萃取液。將處理后的茶葉萃取液，根據(jù)Wang等人(J Sci Food Agric2011; 91: 2412-2418)方法利用寧海準(zhǔn)試驗(yàn)法(ninhydrin assay)測(cè)定胺基酸含量，測(cè)其570 nm的吸光值，并以Glutamic acid為標(biāo)準(zhǔn)品，S卩可得到茶葉中胺基酸的含量。
[0037]如圖2(A)所示，經(jīng)本實(shí)用新型該裝置10處理后的茶葉胺基酸含量為4.36%(見(jiàn)如2(A)的右側(cè)圖示)，而控制組的胺基酸含量為3.21%(見(jiàn)如2(A)的左側(cè)圖示)，經(jīng)本實(shí)用新型該裝置10處理后的茶葉胺基酸明顯比控制組增加約36%，顯示本實(shí)用新型該裝置10處理后的茶葉確實(shí)具有提高胺基酸總量的效果。
[0038]而測(cè)定茶色素含量的方式，分別取3g經(jīng)本實(shí)用新型該裝置10處理后的茶葉與未經(jīng)處理的原葉茶置于茶碗中，沖入沸水至滿碗，覆上杯蓋，以定時(shí)器為準(zhǔn)，靜置5-6分后，將茶湯倒出，即為茶葉萃取液，取15 mL的萃取液加入50 mL乙酸乙酯震蕩5分鐘，得水層和乙酸乙酯層，依前述Wang等人(2011)的方法制備溶液A、B、C、D，在380nm下測(cè)吸光值。各成分的公式如下:
[0039]TRs(茶紅素)=7.06 X (2EA+2ED-EC-2EB)/dried weight(%) X 100%
[0040]TBs(茶褐素)=2EBX7.06/dried weight(%) X 100%
[0041]TFs(茶黃素)=ECX2.25/dried weight(%) X 100%
[0042 ] (EA，EB，EC，ED 為溶液 A，B，C，D的吸光值)
[0043]將茶紅素、茶褐素、茶黃素相加后，即為總茶色素含量。
[0044]如圖2(B)所示，經(jīng)本實(shí)用新型該裝置10處理后的茶葉茶色素為16.23%(見(jiàn)如2(B)的右側(cè)圖示)，與控制組的茶色素12.10%比較(見(jiàn)如2(B)的左側(cè)圖示)，明顯可增加了34%，因此，證實(shí)本實(shí)用新型該裝置10可以有效提高原葉茶的茶色素。
[0045]由上可知，本實(shí)用新型該提高茶葉中茶色素成分的裝置10至少有以下特色及功效:
[0046]1.本實(shí)用新型該裝置10使超臨界流體與液體溶劑于該高壓噴嘴14內(nèi)混合后霧化噴出，高壓情況下可促使茶葉細(xì)胞破壁，且超臨界流體與液體溶劑的混合液具高滲透力，可提高混合流體與原葉茶的接觸效率，深入原葉茶的內(nèi)部組織，進(jìn)而提高茶色素溶出的效率，可提高茶色素與胺基酸含量。
[0047]2.該裝置10使用高壓噴霧方式，不需使用激烈的操作溫度，可完全保留原葉茶中的成分，相較于目前廣泛使用的高壓均質(zhì)破壁方法，其過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量的熱能，提高萃取物的溫度，破壞原葉茶中的色素或具生物活性等物質(zhì)，本實(shí)用新型顯然功效更佳。
[0048]3.該裝置10結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作速度快、效率高、操作簡(jiǎn)便、不受茶葉的季節(jié)影響限制，不需要去除溶劑的困擾，并且使用原葉茶，不需改變茶葉的型態(tài)，超臨界流體(惰性氣體)不會(huì)與茶葉產(chǎn)生反應(yīng)，液體溶劑亦具安全性，處理前后不改變茶葉的化學(xué)成分，不須濃縮即可提高茶色素含量20%-30%，比現(xiàn)有茶色素萃取技術(shù)未經(jīng)濃縮含量可高出2-3倍，甚至較濃縮后尚。
[0049]4.原葉茶于該裝置10的樣品槽13處理過(guò)程中隔絕氧氣，可以避免茶葉中物質(zhì)氧化降解，且該樣品槽13內(nèi)少量的液體易與茶葉分離，不需如現(xiàn)有技術(shù)需多余的去除溶劑步驟，也不需過(guò)濾、濃縮、離心等繁瑣步驟，氣體可回收再利用(自出口閥40回收)，可解決現(xiàn)有技術(shù)萃取后還需去除溶劑，甚至有溶劑殘留、有害人體的疑慮，亦可解決現(xiàn)有利用發(fā)酵法得到茶褐素其發(fā)酵過(guò)程中加入大量水或熱水會(huì)氧化破壞，或造成有果膠雜質(zhì)產(chǎn)生、霉菌易生長(zhǎng)等問(wèn)題，甚具環(huán)保概念。
[0050]以上所述實(shí)施例僅是為充分說(shuō)明本實(shí)用新型而所舉的較佳的實(shí)施例，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種提高茶葉中茶色素成分的裝置，其特征在于，包含有: 用以容納并提供超臨界流體的一超臨界流體容器； 用以容納并提供液體溶劑的一液體罐； 用以容納原葉茶的一樣品槽，該樣品槽內(nèi)設(shè)有一電加熱器； 一高壓噴嘴，設(shè)置于該樣品槽的一端并連接超臨界流體容器與液體罐； 二高壓計(jì)量栗，分別連接于該超臨界流體容器與樣品槽、液體罐與樣品槽之間； 一預(yù)冷器，連接于該超臨界流體容器與一高壓計(jì)量栗之間； 二預(yù)熱器，分別連接于該樣品槽與二高壓計(jì)量栗之間；及 一溫度控制器，連接該樣品槽內(nèi)的電加熱器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述提高茶葉中茶色素成分的裝置，其特征在于，其中，該超臨界流體容器容納超臨界狀態(tài)的氣體為CO2、N2或CO2與N2混合物。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述提高茶葉中茶色素成分的裝置，其特征在于，其中，該液體罐容納的液體為水、乙醇或水與乙醇的混合物。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述提高茶葉中茶色素成分的裝置，其特征在于，其中，該樣品槽為不銹鋼管柱，該不銹鋼管柱的直徑為0.13m-0.15m、高度為1.0m。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述提高茶葉中茶色素成分的裝置，其特征在于，其中，該樣品槽內(nèi)容納的原葉茶為烏龍茶、紅茶、綠茶、白茶、黑茶或普洱茶。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述提高茶葉中茶色素成分的裝置，其特征在于，其中，該高壓噴嘴包含一噴嘴本體與一噴嘴頭，該噴嘴本體內(nèi)部貫穿設(shè)有一流道，該流道的一端連接液體罐，該噴嘴頭設(shè)于流道的另一端，該噴嘴本體的一側(cè)并穿設(shè)有一入口，該入口連通流道與超臨界流體容器。
【文檔編號(hào)】A23F3/06GK205695392SQ201620230334
【公開(kāi)日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年3月24日
【發(fā)明人】余哲仁, 郭蕙甄, 王璧娟, 余博雅
【申請(qǐng)人】余哲仁, 余博雅
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