酶解-大孔树脂-微胶囊联用技术制备低咖啡因高儿茶素茶提取物的绿色工艺研究

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:Food Research International 7.0

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  针对夏秋茶资源利用率低、传统提取工艺效率不足等问题,研究人员通过酶解辅助提取(纤维素酶/果胶酶)、LX-8大孔树脂吸附分离和微胶囊化(麦芽糊精MD/阿拉伯胶GA)技术,成功制备出总儿茶素含量达91.29%、咖啡因含量仅0.09%的茶提取物,微胶囊包封率达98.09%,实现了功能成分靶向富集与稳定性提升,为茶资源高值化利用提供新策略。

  

茶作为全球最受欢迎的饮品之一,其健康功效备受关注。然而,占全年产量60%以上的夏秋茶因氮代谢较弱,导致氨基酸含量低而咖啡因和茶多酚含量高,口感苦涩且易积压滞销。传统热提取和有机溶剂法存在效率低、成分破坏等问题,而超临界流体提取等技术成本高昂。如何通过绿色工艺同时实现咖啡因去除和儿茶素富集,成为茶产业升级的关键难题。

上海交通大学的研究团队在《Food Research International》发表研究,整合酶解辅助提取、大孔树脂吸附和微胶囊化三项技术,开发出低咖啡因高儿茶素茶提取物的制备新工艺。研究选用夏秋茶为原料,通过纤维素酶/果胶酶(3:2)在60℃处理30分钟,使茶汤总儿茶素含量从50.51 mg/g提升至68.08 mg/g。进一步筛选LX-8树脂,其吸附行为符合准二级动力学和Langmuir模型,最终产物儿茶素纯度达91.29%,咖啡因含量降至0.09%。采用MD/GA包埋后,微胶囊包封率98.09%、载量32.70%,不仅改善储存稳定性,还实现小肠缓释并保留花香甜味特征。

关键技术包括:1)双酶协同破壁提取;2)LX-8树脂选择性吸附;3)多糖基微胶囊包埋。研究团队通过响应面法优化工艺参数,结合HPLC(高效液相色谱)和电子鼻分析验证效果。

主要结果

  1. 原料筛选:GT2茶样的儿茶素总量显著高于GT1,确定其为优选原料。
  2. 酶解优化:双酶处理使EGCG等主要儿茶素提取率提升15.36%-51.26%。
  3. 树脂筛选:LX-8对儿茶素的吸附量达45.2 mg/g,洗脱回收率超95%。
  4. 微胶囊性能:MD/GA壁材形成致密结构,加速模拟胃液中儿茶素保留率达82.3%。

结论与意义
该研究首次建立酶解-树脂-微胶囊三级联用技术体系,突破传统工艺无法兼顾成分分离与稳定性的瓶颈。所得产品不仅解决夏秋茶资源浪费问题,其98.09%的包封率和肠道靶向释放特性,为功能性茶制品开发提供新思路。研究证实微胶囊能有效延缓儿茶素(尤其是EGCG)氧化,香气组分中苯乙醇等花香物质保留率提升40%,这对拓展茶提取物在保健食品和化妆品领域的应用具有重要实践价值。国家重点研发计划和自然科学基金的资助,体现了该技术在农产品高值化方向的战略意义。

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