[發(fā)明專利]一種利用古尼擬青霉生物轉(zhuǎn)化茶咖啡因的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310336267.3
• 申請日: 2013-08-05
• 公開（公告）號: CN103431128A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設計）人: 鄭永標;黃建忠;林琳
• 申請（專利權）人: 福建師范大學
• 主分類號: A23F3/36
• 分類號: A23F3/36
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 林文弘;蔡學俊

技術領域

本發(fā)明屬于食品與飲料營養(yǎng)領域，具體涉及一種茶咖啡因生物轉(zhuǎn)化方法。

背景技術

生物堿是一類含氮雜環(huán)的堿性天然有機物，廣泛存在于植物體內(nèi)，大多數(shù)具有重要的醫(yī)療價值。咖啡因、茶堿、1,7二甲基黃嘌呤和可可堿是黃嘌呤甲基衍生物，它們的母體結構相同，只是甲基取代基的數(shù)目和位置不同。這些天然甲基黃嘌呤類生物堿具有興奮中樞神經(jīng)系統(tǒng)、心臟和骨骼肌，舒張血管，松弛平滑肌和利尿等生理作用，普遍存在于茶葉、咖啡、可可、糖果等各種食品當中。其制品近年來在食品工業(yè)中更是得到了日益廣泛的應用，但過量攝入以上四種物質(zhì)均會產(chǎn)生一定的毒副作用。烏龍茶等茶葉中咖啡因含量極高，而其它黃嘌呤甲基衍生物含量極少，或沒有。隨著生活水平的提高，人們越來越追求健康的生活方式，由于咖啡因?qū)μ厥馊巳?如孕婦、兒童、老年人和心臟病、失眠癥、神經(jīng)衰弱者)有一定的危害，近年來國外市場已有很多低咖啡因或脫咖啡因茶飲料，讓這類人群既能享受到飲茶的樂趣，又盡可能減少咖啡因?qū)】祹淼牟焕绊憽Ｒ虼耍摽Х纫蚣夹g日益受到國內(nèi)外科研人員的重視。?

目前，主要采用直接法去除咖啡因，即通過有機溶劑萃取、水浸提和超臨界ＣＯ₂處理等方法。有機溶劑法會改變茶葉的色、香、味、形，尤其是不可避免地存在有機溶劑殘留，對人體健康構成危害。水浸提法咖啡因脫除率較低，而且茶葉風味受到較大損失。超臨界二氧化碳處理法脫除咖啡因的同時，也脫除了茶中的芳香和風味物質(zhì)，使得所生產(chǎn)的脫咖啡因茶的品質(zhì)明顯下降，且過程復雜，設備成本較高。國外對微生物降解咖啡因的研究發(fā)現(xiàn)，細菌類的假單胞菌(Pseudomonas)和沙雷氏菌屬(Serratia?genus)?以及真菌類的青霉菌(Penicillium?sp．)，曲霉菌(Aspergillus?sp．)降解咖啡因的效果較好。Ramarethinam等人在茶樹葉表面噴灑苔狀細菌(Bacillus?licheniformis)懸浮液可以有效降低茶鮮葉的咖啡因含量而不影響茶鮮葉其他有效成分的質(zhì)量。目前，微生物降解咖啡因的研究還沒有實用性進展，于是研制一種利用微生物降解茶葉中咖啡因的方法具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

基于上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種利用古尼擬青霉（Paecilomyces?gunnii）生物轉(zhuǎn)化茶葉中咖啡因的方法。

本發(fā)明采取的技術方案如下：

????一種利用古尼擬青霉生物轉(zhuǎn)化茶咖啡因的方法，其特征在于：以古尼擬青霉為出發(fā)菌株，采用茶葉、麩皮、葡萄糖、碳酸鈣、水組成發(fā)酵培養(yǎng)基，生物轉(zhuǎn)化茶咖啡因，包括以下步驟：

（1）菌種活化：采用古尼擬青霉為出發(fā)菌株，將其劃線接種于試管斜面,培養(yǎng)成熟，準備移種；

（2）種子液制備：直接挑取活化后的菌體，接種于裝有150?mL馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)液的三角瓶中，搖瓶培養(yǎng)，制備古尼擬青霉種子液；

（3）生物轉(zhuǎn)化過程：將古尼擬青霉種子液添加到滅菌后的發(fā)酵培養(yǎng)基中，在古尼擬青霉生長發(fā)酵作用下，茶葉中的咖啡因部分轉(zhuǎn)化為茶堿和1,7二甲基黃嘌呤；

????所述古尼擬青霉種子液以質(zhì)量百分比5%的接種量，接入發(fā)酵培養(yǎng)基中，在25-28?℃下恒溫培養(yǎng)20-50d,?自然pH值。

????所述發(fā)酵培養(yǎng)基干物質(zhì)的組成為茶葉60－85%、麩皮占10-35%、葡萄糖2－10%、碳酸鈣1－5%，所述水與干物質(zhì)比重為100:（55-75）。

????所述的滅菌為121?℃下，高壓滅菌30-60min。

????本發(fā)明利用古尼擬青霉生物轉(zhuǎn)化茶咖啡因的方法與現(xiàn)有技術相比，所產(chǎn)生的有益效果是：

本發(fā)明利用古尼擬青霉生物轉(zhuǎn)化茶咖啡因，不僅降低了茶葉中咖啡因的含量，也豐富了茶葉中生理活性物質(zhì)種類。目前，主要采用直接法去除咖啡因，即通過有機溶劑萃取、水浸提和超臨界ＣＯ₂處理等方法。這些方法有無法避免的缺陷，如有機溶劑殘留，過程復雜，設備成本較高等。本發(fā)明利用古尼擬青霉生物轉(zhuǎn)化茶咖啡因的方法，易于掌握、簡單實用、綠色環(huán)保，適用于規(guī)模化的生產(chǎn)，也適用于食品行業(yè)。對比于現(xiàn)有技術中的降低咖啡因的做法，本發(fā)明方法的優(yōu)點在于生物轉(zhuǎn)化所具有的的高效性、安全性與經(jīng)濟性等。通過試驗證明，在古尼擬青霉固體發(fā)酵作用下，可以改善茶葉中的生理活性物質(zhì)種類，減少咖啡因在茶葉中的含量，使其部分轉(zhuǎn)化為茶堿和1,7二甲基黃嘌呤。

附圖說明

附圖1為咖啡因的化學分子結構式。