酶工程技术在茶叶深加工中的应用

定化，利用微生物酶连续将Gln和乙胺转化成茶氨酸，并认为温度、pH值、底
物流速是影响茶氨酸合成效率的关键因素。此外，还有利用悬浮培养茶叶细胞 合成茶氨酸的研究。 证实，此酶为茶树特有，但是在体外酶活极易丧失，因
茶叶的特殊性鲜叶含有大量多酚物质，酶的提取及利用受到很大限制。茶氨酸
的制备，在选择了合适谷氨酰供体后，可以对某些含有GGT微生物菌株进行 固定化处理，设计合适的反应器，实现茶氨酸的连续制备分离。
展望
酶工程技术作为五大现代生物工程技术之一，在茶叶深加工领域的应 用前景广阔。酶工程技术研究包括酶的分离和提取、各类酶的开发和生产、 固定化技术的开发、酶反应器的研制等，就目前在茶叶深加工上的应用而言， 主要包括茶叶多酚氧化酶的提取分离、单宁酶的开发与应用、不同来源多酚 氧化酶的固定化与茶黄素的合成研究、填充床（酶膜）反应器制备茶黄素的 研究等。
酶工程技术在茶叶深加工中的应用
资料收集：严斌
PPT制作：夏莹
PPT演讲：胡伟红
前 言
20世纪70年代Y.Takino和G.W.Sanderson等将酶工 程技术最先应用于茶叶领域。酶工程技术在茶叶上应 用主要集中在茶叶深加工方面。今天，我们就近年来， 酶工程技术在茶叶天然产物的合成、茶叶天然产物提 取、速溶茶和茶饮料加工等茶叶深加工领域的应用作 以总结，利用酶的高效生物催化功能，促进茶叶内不 利成分及无效成分的有益转化，能改善茶叶综合品质， 达到各类茶的优良品质。目前用于茶学领域的酶类主 要有单宁酶、多酚氧化酶、蛋白酶、多糖水解酶和β 一葡萄糖苷酶。
儿茶素
儿茶素为茶叶中多酚的主体成分，约占茶多酚总量的 70%～80%，主要包括表儿茶素、表没食子儿茶素、表儿 茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素没食子酸酯 4 种物质， 其中EGCG含量最高，活性作用最显著。儿茶素脂溶性差 不易透过双脂层细胞膜难以到达靶向作用点而大大降低其 应有的活性；在生理环境下稳定性差，导致其体内生物利 用度不高,因此对其结构进行分子修饰如酯化、醚化（甲基 化）、酰基化、糖苷修饰等衍生化成为必须。酶法进行儿 茶素的结构改造可以进行羟基定位修饰，反应过程中不需 要对基团进行保护，反应条件温和，使得儿茶素生物活性 最大化保持。
纤维素酶等提取则可分解细胞壁，使细胞结构破坏，有利于固形物的溶 出及浸提率的提高，研究表明，使用纤维素酶可以有效提高速溶茶的提
取率，其较佳参数为酶0.15u/mL、酶解温度45℃、酶解时间
60min，经酶处理的茶饮料在短期内可以提高其稳定性。利用酶制剂研
究提取速溶绿茶的条件，认为绿茶在蛋白酶、纤维素酶组合作用下，速
茶氨酸
目前，茶氨酸的酶法制备研究主要集中于不同谷氨酰供体和不同来源GGT
酶的研究,茶氨酸酶法合成主要是利用微生物菌株产生GGT酶，或直接利用微
生物wenku.baidu.com备茶氨酸或将微生物进行固定化得到固定化细胞制备茶氨酸。茶树体内 存在茶氨酸合成酶已被Sasaoka K等将Pseudomonas nitroreducens进行固
参考文献
1、 王斌、江和源、张建勇王岩、黄永东 《酶工程技术在茶叶深加工中的
应用及展 望》 中国农业科学院茶叶研究所 2、武永福 张 宁 《酶在速溶绿茶浸提中的应用研究》陇东学院 3、刘晓东 汤周斌刘玉芳 杨 春 韦玲勇《利用现代生物技术提高茶叶品质》 广西桂林茶叶科学研究所 4、向珊 《茶叶加工中的外源酶的应用》
目录
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酶工程技术在茶叶天然产物的合成中的应用
酶工程技术在茶叶天然产物提取上的应用
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酶工程技术在茶饮料中的应用
酶工程技术在茶叶天然产物的合成中的应用
茶黄素的酶法合成
茶氨酸的酶法合成
儿茶素酶法修饰
茶黄素
茶黄素具有较强的医药保健功能，红茶的不同发酵程度导致茶黄素 的含量仅占红茶干物质的 0.3%～1.5%，而茶黄素的提取得率又很低，因 此研究人员利用茶黄素形成的前体物质即儿茶素进行研究，茶黄素的酶 法合成可分为游离酶法和固定化酶法。 茶黄素的酶法合成是利用多酚氧化酶的特性氧化儿茶素的酶工程技术 制取茶黄素，而多酚氧化酶的来源也十分广泛有微生物真菌酶、外源植 物酶及茶叶多酚氧化酶等。从研究结果知道：用不同来源的多酚氧化酶 作为酶制剂，以儿茶素为底物氧化制备茶黄素是可行的。同时氧气、pH 值、温度等是氧化制备体系的主要影响因素在酶固定化技术日趋成熟及 固定载体多样化的研究现状下，研究人员开始探讨固定化酶制备茶黄素， 主要选择茶鲜叶、植物、真菌等不同来源的多酚氧化酶，采用用不同的 固定化方法，将其固定在不同的载体材料，如壳聚糖、纳米碳酸钙、纤 维素、树脂等，制备得到固定化多酚氧化酶，并开展茶黄素制备研究。
溶绿茶提取率30%左右，并具有保香效果好、冲溶后茶水口味鲜醇的优
点。
液态茶饮料
近几年来，茶饮料在我国饮料市场所占的地位越来越重要，茶饮料中多酚类 物质的存在及茶饮料注重茶叶的香气成分，存在如营养物质的损失、芳香物质 逸散、后混浊的产生等问题，酶工程技术可以较好的解决这些问题，给茶饮料 产业的发展提供技术性的革新。 研究人员将酶技术应用于茶饮料的澄清,其利用单宁酶在一定的条件下使得 茶汤中茶乳酪的形成量最少。而对于单宁酶处理后茶汤滋味容易变酸问题，研 究人员采用单宁酶与β-CD共处理茶汤，问题得以解决。将单宁酶与β-葡萄糖苷 酶进行共固定化处理，应用于茶饮料的除混和增香，效果很好，未经共固定化 酶处理的绿茶饮料低温时的浊度比经共固定化酶处理的要高, 贮藏3个月,经共固 定化酶处理的绿茶的澄清度一直很高,而未经共固定化酶处理的绿茶在60d后有 少许沉淀产生。 同时，考察单宁酶与β-葡萄糖苷酶进行共固定化对茶汤增香效果的影响，考 察对绿茶、红茶、乌龙茶3 类茶的香精油总量的影响，结果表明3 类茶的香精 油总量均有所增加,其中以绿茶的香精油总量增加最多,增长率达 20.69%,乌龙 茶和红茶分别为10.30%和6.79%。
酶工程技术在茶叶天然产物提取上的应用
研究人员将酶工程技术引入到茶叶天然产物的提取研究中，即利用 已有的酶制剂来辅助提取茶叶天然产物。 利用酶对茶树废弃老叶中的茶 风味物质进行提取，在茶水比1∶150,使用纤维素酶、果胶酶、酸性蛋白 酶1∶1∶1组成复合酶,pH4.6,温度45℃,恒温3h下,处理后所得提取物质与 一级毫茶含量指标相当,可作为茶饮料天然添加剂。此外据报道，利用水 酶法提取茶籽油取得非常好的成果，不用蒸炒压榨,不使用有机溶剂,无需 进行精炼加工,而只用水和酶提取茶籽油的工艺填补了国内外空白。出油 率比传统方法高 7%左右,达到 92%,不仅保留了茶籽油的独特风味和天 然营养物质,大大提升了质量标准,而且无“三废”污染。 目前利用酶工程技术辅助提取茶叶内含物来看，主要是利用如果胶 酶、纤维素酶、胰蛋白酶等，对茶叶进行水解破坏茶叶得组织结构，使 得内含物更容易向外释放，进而提高了提取率。
酶工程技术在茶饮料中的应用
在固体速溶茶 加工上的应用 在液态茶饮料 加工上的应用
固体速溶茶
速溶茶的生产存在制率低，制成的茶饮料稳定性差。其加工是将茶
叶中内含物及各种芳香物质提取出来并使芳香物质最大程度的得到保持。 茶叶中的多酚类、氨基酸、咖啡碱、可溶性糖等有效成分在干茶里由于
被纤维素、半纤维素为主体的细胞壁所包，使用纤维素酶、果胶酶、半