本發(fā)明關(guān)于一種兒茶素的萃取方法及含兒茶素的飲料，特別是關(guān)于獲得含兒茶素的綠茶萃取液的一種兒茶素的萃取方法及含兒茶素的飲料。
背景技術(shù)：
茶葉里對人體有效的成分中最主要為兒茶素，兒茶素也稱為兒茶酸，屬于黃烷-3-醇類的衍生物，為茶多酚中最重要的一種，占茶多酚含量的約65％至約80％。兒茶素溶于甲醇、乙醇、丙酮及正己烷等溶劑，不溶于苯、氯仿及石油醚。兒茶素主要包含表兒茶素(EC)、表沒食子兒茶素(EGC)、表兒茶素沒食子酸酯(ECG)及表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)四種，其化學(xué)結(jié)構(gòu)如下所示。其中，于茶菁中，表沒食子型兒荼素(EGC及EGCG)的莫耳數(shù)是表型兒荼素(EC及ECG)的約3至4倍。
大量研究表明兒茶素具有清除自由基、抗氧化、抗菌消炎、抗病毒、抗癌抗突變、強化微血管活性、增進體內(nèi)維生素攝取量、降低血液中膽固醇及低密度脂蛋白含量和調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)等作用。尤其是酯型兒茶素EGCG和ECG，已有相關(guān)研究顯示EGCG可有效對抗阿爾茨海默病的發(fā)展、誘導(dǎo)肝癌細胞(BEI-7402)凋亡、抑制胰腺癌(PANC-1)細胞增質(zhì)，且EGCG與ECG具有血液凝集抑制作用、對在MDCK細胞的病毒性核醣核酸合成能予以抑制、對逆轉(zhuǎn)錄酸具有強的抑制作用，同時對DNA聚合酶a和p也具有強抑制作用。
兒茶素廣泛存在例如黑巧克力、蔓越莓、蘋果、櫻桃、黑葡萄及茶葉等食物中，其中又以茶葉中的EGCG含量為最高。茶葉依照茶菁的發(fā)酵程度，一般可被分類為全發(fā)酵茶的紅茶、半發(fā)酵茶的烏龍茶及不發(fā)酵茶的綠茶。其中，全發(fā)酵茶及半發(fā)酵茶的制茶程序比不發(fā)酵茶的制茶程序多了凋萎步驟。而在凋萎步驟期間，茶菁細胞中的水分大量散失，從而進一步活化茶菁細胞中的多元酚氧化酵素，使茶菁中的兒茶素在多元酚氧化酵素的催化下，產(chǎn)生氧化聚合作用，而生成橙紅色的茶黃素及暗褐色的茶紅素。也就是說，凋萎步驟的發(fā)酵會降低茶菁中兒茶素的含量，且發(fā)酵程度越高，茶菁中的兒茶素含量越低。相比之下，不發(fā)酵茶的綠茶因其不經(jīng)凋萎步驟而直接進行殺菁，以高溫破壞酵素活性，從而進一步抑制茶菁繼續(xù)發(fā)酵，而保留有最多的兒茶素。
然而，大量采收茶菁后，若無法立即對茶菁進行蒸熟、殺菁的步驟，摘采的茶菁會持續(xù)發(fā)酵而使茶菁中的兒茶素進一步氧化聚合生成茶紅素、茶褐素，進而影響茶菁的風(fēng)味及質(zhì)量，并損失茶菁中對人體有效的兒茶素。
為進一步取得茶葉中的兒茶素，傳統(tǒng)上在茶菁經(jīng)過殺菁程序后，利用揉捻步驟破壞茶葉細胞，使茶葉細胞中的汁液滲出，以便利用在熱水沖泡茶葉時可獲得較多的兒茶素。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
有鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明的目的就是提供一種降低茶菁的發(fā)酵作用，且不需使用有機溶劑、無高設(shè)備要求且低成本的兒茶素的萃取方法及含兒茶素的飲料。
根據(jù)本發(fā)明目的提出一種兒茶素的萃取方法，其可包括以下步驟：在第一預(yù)定溫度下冷凍茶菁；切碎冷凍過的茶菁；將切碎的茶菁與水混合以獲得茶液；調(diào)整茶液的PH值至預(yù)定PH值范圍；置入崩解酵素在經(jīng)PH值調(diào)整的茶液中，在第二預(yù)定溫度下進行發(fā)酵處理；以及過濾發(fā)酵處理過的茶液以獲得萃取液。
優(yōu)選地，第一預(yù)定溫度可為約-18℃。
優(yōu)選地，切碎經(jīng)冷凍的茶菁可利用切碎機在約2500rpm至約3500rpm的轉(zhuǎn)速下進行切碎步驟約3分鐘至約5分鐘。
優(yōu)選地，切碎過的茶菁的大小可為約1mm2至約10mm2。
優(yōu)選地，第二預(yù)定溫度可為約30℃至約60℃，且預(yù)定PH值范圍可為約PH 7.0至約PH 9.0。
優(yōu)選地，崩解酵素的崩解酵素力價可為約400,000u/g至約800,000u/g，且其量占茶菁重量的約0.2重量％至約3重量％。
優(yōu)選地，發(fā)酵時間可為約1小時至約3小時。
根據(jù)本發(fā)明的另一目的，提出一種含兒茶素的飲料，其中所述飲料是通過將經(jīng)過上述方法所獲得的萃取液加入茶飲料而制成。
承上所述，本發(fā)明提供的兒茶素的萃取方法及含兒茶素的飲料具有以下優(yōu)點：
(1)本發(fā)明的方法可提高兒茶素保留率。
(2)本發(fā)明的方法可通過冷凍保存所采集的茶菁而延長茶菁的可作業(yè)時間，從而可提高大量生產(chǎn)的極限。
(3)本發(fā)明可通過改良的兒茶素萃取方法，提供含高兒茶素的飲料。
附圖說明
本發(fā)明的上述及其它特征和優(yōu)勢將通過參照附圖詳細說明，其中：
圖1為說明本發(fā)明實施例的兒茶素萃取方法的流程圖。
附圖標(biāo)記說明
101-111：步驟
具體實施方式
為了使上述目的、技術(shù)特征以及實際實施后的增益性更為明顯易懂，在下文中將以優(yōu)選的實施范例對應(yīng)相關(guān)的附圖進行更詳細的說明。
本文中所用的用語“茶菁”指未經(jīng)殺菁等制茶程序，直接從茶樹上摘取的茶樹葉片，而“茶葉”指經(jīng)殺菁處理過的茶樹葉片。
請參閱圖1，圖1為本發(fā)明的兒茶素萃取方法的流程圖。
如圖1所示，本發(fā)明實施例的兒茶素萃取方法包括：冷凍茶菁(步驟101)；切碎茶菁(步驟103)；將水與切碎的茶菁混合以獲得茶液(步驟105)；調(diào)整茶液的PH值(步驟107)；置入崩解酵素以進行發(fā)酵處理(步驟109)；以及過濾發(fā)酵處理過的茶液以獲得萃取液(步驟111)。
本發(fā)明實施例的萃取方法所使用的茶菁可為任何品種的茶菁，包含但不限于，臺茶27號(金萱)、臺茶29號(翠玉)、鐵觀音、四季春等。
在步驟101中，以第一預(yù)定溫度將茶菁冷凍保存。在實施例中，第一預(yù)定溫度為約-18℃。將茶菁冷凍是指在茶菁含水率高的情形下，通過降低溫度將茶菁中的水分凝固，通過此步驟，茶菁內(nèi)部可形成較大的冰晶，使細胞脹大破裂而達到破壞細胞壁的效果，而與此同時，可抑制茶菁的發(fā)酵，從而延長茶菁的可作業(yè)時間，且冷凍過后的茶菁也有利于步驟103的進行。
在步驟103中，將從步驟101得到的茶菁切碎，在實施例中，切碎是利用切碎機在約2500rpm至約3500rpm的轉(zhuǎn)速下進行切碎步驟約3分鐘至約5分鐘，以將冷凍過的茶菁切成約1mm2至約10mm2的大小。在此步驟中，由于茶菁已經(jīng)在步驟101中先進行過冷凍處理，故此時茶菁中的細胞壁可被輕易的破壞以進一步釋放兒茶素，同時與未經(jīng)冷凍的茶菁相比，冷凍過后的茶菁可被切碎的較為均勻。
在步驟105中，將切碎的茶菁與適當(dāng)?shù)乃旌峡色@得茶液，將切碎的茶菁與水混合可使兒茶素更容易地溶于水中以利于兒茶素的萃取。
在步驟107中，調(diào)整茶液的PH值至預(yù)定PH值范圍，其中調(diào)整茶液的PH值是為了加強后續(xù)加入的崩解酵素的活性，故最合適的PH值隨著所加入的崩解酵素的種類而改變。在實施例中，預(yù)定PH值范圍為PH 7.2至約PH 8.0。
在步驟109中，將崩解酵素加入經(jīng)PH值調(diào)整的茶液中，并在第二預(yù)定溫度下進行發(fā)酵處理。其中第二預(yù)定溫度依據(jù)所使用的崩解酵素而定。在實施例中，第二預(yù)定溫度為約30℃至約60℃。在實施例中，崩解酵素的崩解酵素力價為約400,000u/g至約800,000u/g。本文使用酵素力價來表示酵素活性高低，其中使用的酵素力價的定義為單位重量下酵素分解果膠的能力。發(fā)酵處理的時間可根據(jù)酵素殘留率而決定，在實施例中，發(fā)酵時間為約1小時至約3小時。所述發(fā)酵處理與傳統(tǒng)制茶程序中的發(fā)酵處理不同，所述發(fā)酵處理為釋放更多的兒茶素而進一步分解細胞壁的步驟。
最后在步驟111中，將通過上述步驟101至步驟109所獲得的茶液以篩網(wǎng)過篩去除茶菁，即可獲得根據(jù)本發(fā)明實施例的萃取液。在實施例中，兒茶素的萃取方法可進一步包括以細胞震碎機處理自步驟111所獲得的萃取液的步驟，以進一步釋放出其中所含的兒茶素。
本發(fā)明還提供一種含兒茶素的飲料，所述飲料將利用上述步驟 101至步驟111所獲得的萃取液加入茶飲料中而制成，其中茶飲料包含，但不限于綠茶、烏龍茶、煎茶等。除此之外，萃取液也可添加入非茶飲料的一般飲料，像是果汁、礦泉水等，或可制成錠劑或膠囊狀的產(chǎn)品。
以下將參照實例及比較例進一步詳細描述本發(fā)明的實施例，以下實例僅用以解釋實施例的目的而不限制本發(fā)明。
實例
在本實例中，使用的茶菁原料為由當(dāng)?shù)夭柁r(nóng)所提供。所述茶菁原料取自在生長期間嚴(yán)禁使用農(nóng)藥，且每年針對茶葉原料檢測農(nóng)藥殘留的品種為四季春的茶樹。其中所述茶菁原料的兒茶素含量為150mg/g。
將4.5kg茶菁以-18℃冷凍一個月以上后，冷凍過后的茶菁與水以1:4的重量比混合，接著利用茶菁切細機以3000rpm的轉(zhuǎn)速切碎茶菁約3至約5分鐘，將茶菁切至約1mm2至約10mm2的大小后，利用18kg的水將切碎的茶菁洗入發(fā)酵桶內(nèi)，然后補入4.5kg的水，將水與茶菁的重量比調(diào)整為1:9，即使茶菁占混合溶液總重的10％后，進行后續(xù)的發(fā)酵。
將發(fā)酵桶內(nèi)溫度設(shè)定為30℃并以NaOH將茶液的pH調(diào)整為7.8。其后添加由聚半乳糖醛酸苷酶及果膠甲基酯酶組成的酵素力價為500,000u/g至約700,000u/g的崩解酵素進行2小時的發(fā)酵，其中添加的崩解酵素的量占茶菁重量的約1重量％。此處的發(fā)酵處理不同于傳統(tǒng)制茶程序中以多元酚氧化酵素所為的發(fā)酵處理，故茶菁中的兒茶素不產(chǎn)生氧化聚合反應(yīng)。
將發(fā)酵后所得的茶液以300mesh振動篩網(wǎng)過篩以去除茶菁，即可獲得具有綠茶新鮮的風(fēng)味及香氣的單細胞綠茶萃取液。
所得的單細胞綠茶萃取液的pH值為6.4±0.4，布里克氏糖度(Brix)為1.9±0.4，沉淀指標(biāo)為2500rpm下的沉淀為0.3cm/10cm。
測量單細胞綠茶萃取液中的兒茶素含量，所測得的兒茶素含量為 3.14mg/ml，其中在本實例中，茶菁占總萃取液的10％，據(jù)此計算出的兒茶素保留率為20.9％(3.14mg/ml/0.1g/ml/150mg/g＝0.209)。
且如更進一步地將根據(jù)本實例的單細胞綠茶萃取液以細胞震碎機處理10分鐘，測得的兒茶素含量增高為8.87mg/ml，兒茶素保留率為59.1％(8.87mg/ml/0.1g/ml/150mg/g＝0.591)。
比較例
首先將4kg來源與實例所用的茶菁原料相同的茶菁原料在約160℃至約180℃的高溫下進行炒菁的步驟，利用高溫使茶菁里的酵素失去活性，停止茶菁的發(fā)酵作用以獲得茶葉。接著，為使茶葉中的成分易于溶解于熱水中，對茶液進行揉捻的步驟，利用揉捻的壓力使茶葉中的汁液滲出而附著于茶葉上。在揉捻步驟后，進行初干步驟以除去茶葉中約60％的水分。接著為使茶液能夠均勻干燥，在解塊步驟后進行干燥步驟即可獲得1kg的炒菁綠茶。
以熱水沖泡自比較例所得的炒菁綠茶后，所測得的兒茶素含量為100mg/g，因為是以4kg的茶菁原料制成1kg的炒菁綠茶，據(jù)此計算出的兒茶素保留率為16.7％(100mg/g/(4kg/1kg)/150mg/g＝0.167)。
實例與比較例的結(jié)果分析
由以上實例與比較例所測得的兒茶素保留率結(jié)果可得知，根據(jù)本發(fā)明實施例的兒茶素萃取方法可萃取出明顯較高的兒茶素，且可延長茶菁的可作業(yè)時間并進一步降低所需的成本。
雖然本發(fā)明已參考例示性實施例具體地示出及描述，但本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)理解，可對本發(fā)明的實施例做出形式及細節(jié)的各種改變而不背離本發(fā)明的保護范圍。