本發(fā)明屬于的綠茶提取，具體涉及一種綠茶提取工藝。
背景技術(shù)：
1、在當前社會，人們對健康的關(guān)注日益增加，同時對食品安全的要求也越來越高，這些因素推動了從茶葉中提取天然活性物質(zhì)的研究。特別是茶多酚，作為茶葉中的重要活性成分，其提取已經(jīng)引起了學術(shù)界和工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。綠茶中的茶多酚含有多種生物活性，它們不僅能夠抗氧化，還能對抗腫瘤，具有多種潛在的健康益處。因此，開發(fā)高效的提取工藝以提高茶多酚等活性成分顯得尤為重要。
2、傳統(tǒng)溶劑提取法因操作簡單、成本較低而被廣泛采用，但存在效率低、純度不足等問題。新興技術(shù)如超聲提取、脈沖電場提取、微波提取雙水相萃取、酶提取和低共熔溶劑提取等，不僅能提高提取率，降低能耗和時間，還能減少資源浪費，降低環(huán)境污染，但其因成本高昂而在工業(yè)應用上受限。未來，研究人員應致力于新型技術(shù)與傳統(tǒng)工藝的融合發(fā)展，以降低成本，確保產(chǎn)品品質(zhì)，并兼顧節(jié)能環(huán)保。
3、脈沖電場（pef）技術(shù)利用高壓短脈沖作用于植物細胞膜，通過電穿孔效應使細胞膜產(chǎn)生不可逆通透性，促進胞內(nèi)活性物質(zhì)釋放。相較于傳統(tǒng)熱提取，pef具有非熱加工特性、能耗低、提取時間短及選擇性高等核心優(yōu)勢。而酶解技術(shù)利用纖維素酶、果膠酶等特異性水解綠茶細胞壁結(jié)構(gòu)多糖，破壞細胞壁屏障，顯著提升活性物質(zhì)溶出率。其優(yōu)勢在于反應條件溫和、底物專一性強及環(huán)境友好性。
4、現(xiàn)有研究證實pef預處理可增強酶解效率，原因在于電穿孔增大了酶-底物接觸面積。然而，該聯(lián)合工藝仍存在兩大瓶頸：一方面，pef處理后直接添加復合酶，胞內(nèi)釋放的多酚氧化酶會催化兒茶素等氧化聚合，導致提取物褐變；另一方面，蛋白酶與多糖水解酶競爭結(jié)合位點，會降低目標酶活性。因此，如何在上述工藝中保證提取物的提取率以及酶解效率是本發(fā)明的研究重點。
5、不同的品種以及不同時間批次的綠茶其組分之間存在差異，致使最佳pef-酶解參數(shù)，如電場強度、酶配比、時間等需反復優(yōu)化，傳統(tǒng)終點檢測法，如高效液相色譜法滯后且破壞樣品，無法實時調(diào)控過程。
6、針對上述問題，亟需開發(fā)在線監(jiān)測手段以實現(xiàn)酶解過程精準控制。近紅外光譜技術(shù)（nirs）通過分子鍵振動吸收峰的變化，可無損、實時獲取反應體系中關(guān)鍵成分的動態(tài)含量。
7、因此，如何將pef-酶解工藝應與nirs過程分析技術(shù)結(jié)合，實現(xiàn)綠茶活性物質(zhì)提取的精準化、智能化與標準化，解決傳統(tǒng)聯(lián)用技術(shù)中反應終點模糊、品質(zhì)不均等問題，為高附加值綠茶提取物的大規(guī)模生產(chǎn)提供技術(shù)支撐是本發(fā)明的重點研究方向。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明公開了一種綠茶提取工藝，以解決現(xiàn)有技術(shù)中上述以及潛在的任一問題。為了解決上述技術(shù)問題，所述工藝為：
2、原料預處理：將新鮮茶葉清洗去除雜質(zhì)，在40℃以下低溫干燥以保留熱敏成分，粉碎后過40-60目篩，得到綠茶粉；
3、脈沖電場處理：按固液比1：15-1：20向綠茶粉中加入純水，在電場強度15-25kv/cm、脈沖數(shù)50-200個、脈沖寬度10-50μs、頻率50-200hz、處理時間100-500μs、溫度≤40℃的條件下進行脈沖電場處理；
4、第一階段酶解：將脈沖電場處理后的混合液加入醋酸溶液調(diào)節(jié)至ph4.5，加入1.0%質(zhì)量份的纖維素酶和0.8%質(zhì)量份的果膠酶，在50℃、120rpm攪拌下反應30min；
5、第二階段酶解：加入0.4-0.8%質(zhì)量份的幾丁質(zhì)酶復合液繼續(xù)酶解，通過近紅外光譜監(jiān)測直至酶解完成，總酶解時間控制在60-80min；
6、洗脫：酶解完成后迅速升溫至90℃，保持10min，后進行冰水浴冷卻至25℃以下，加入純水攪拌洗滌10min，8000rpm離心處理15min；上清液加入醋酸溶液調(diào)解ph3.0-3.5，以2bv/h流速將調(diào)ph后的上清液泵入預處理好的ab-8樹脂柱，用5bv純水淋洗樹脂柱棄雜，隨后以70%乙醇、流速1bv/h洗脫目標成分；
7、冷凍干燥：洗脫液在40℃減壓濃縮至無殘留乙醇＜0.5%，-40℃，氣壓1.5-10pa進行冷凍干燥4h，后以1℃/min升溫至15-35℃進一步干燥至含水量≤5%得到綠茶提取物。
8、其中，幾丁質(zhì)酶復合液為：配置質(zhì)量分數(shù)為0.25-0.5%糖萜素溶液，45℃預熱5min，醋酸溶液調(diào)解ph5.0，加入幾丁質(zhì)酶使其含量為0.4-0.8%，50rpm磁力攪拌5min，先于40℃靜置10min，再以1℃/min升至45℃保持5min，得到預激活幾丁質(zhì)酶復合液。
9、其中，近紅外光譜監(jiān)測包括：通過近紅外光譜光纖探頭實時監(jiān)測波長范圍為1000-2500nm特征峰吸光度變化，當變化率<0.1%/min時自動終止酶解。優(yōu)選的，波長為1690nm。
10、上述的近紅外光譜監(jiān)測包括：
11、（1）儀器配置：采用傅里葉變換近紅外光譜儀，配備浸入式光纖探頭，檢測器為ingaas，波長范圍1000-2500nm，分辨率8cm?1，掃描次數(shù)64次/樣本；
12、（2）特征峰選擇：以1690nm作為主特征峰，輔以1450nm（o-h鍵二級倍頻）和1940nm（水分子組合頻）作為參考校正峰；
13、（3）實時監(jiān)測：每30秒采集一次光譜數(shù)據(jù)，通過以下算法判定酶解終點：
14、a.計算1690nm處吸光度變化率δa/δt=（an-an-1）/δt，其中δt=30s；
15、b.采用移動平均法對連續(xù)5個數(shù)據(jù)點進行平滑處理；
16、c.當連續(xù)3次δa/δt＜0.1%/min（相對變化率）時，判定茶多酚溶出達平衡，觸發(fā)終止信號；
17、（4）質(zhì)量控制與驗證：每批次隨機取樣，通過hplc檢測egcg含量，與nir預測值對比，若偏差>5%，系統(tǒng)自動報警并復核光譜數(shù)據(jù)。
18、其中，采用pls回歸模型實時預測茶多酚濃度，模型滿足：
19、最佳主成分數(shù)6；
20、校正集r2≥0.982，交叉驗證r2≥0.953；
21、預測均方根誤差rmsep≤0.15%；
22、相對分析誤差rpd≥8.7。
23、所述pls回歸模型的數(shù)學表達式為：；
24、為茶多酚濃度預測值；
25、為1690nm處預處理后的光譜矩陣；
26、為回歸系數(shù)矩陣，通過最小化預測殘差平方和（press）優(yōu)化：
27、
28、為殘差矩陣。
29、表示第i個樣本的實際測量值；
30、示第i個樣本的模型預測值。
31、模型參數(shù)（基于pls回歸建模）：
32、 指標 茶多酚模型 egcg模型 最佳主成分數(shù) 6 8 校正集r2 0.982 0.961 交叉驗證r2 0.953 0.932 rmsep(%) 0.15 0.21 rpd（相對分析誤差） 8.7 6.2
33、（5）品質(zhì)分級：nir預測值分級標準：
34、 nir預測值（茶多酚） 品質(zhì)等級 關(guān)鍵指標要求 >24.5% 特級 egcg≥12%，咖啡堿≤5% 22.0–24.5% 一級 egcg10-12%，咖啡堿2.5-5.0% <22.0% 二級 觸發(fā)復檢機制
35、（6）數(shù)據(jù)反饋優(yōu)化：
36、二級品自動觸發(fā)復檢，避免誤判損失。長期積累數(shù)據(jù)可用于優(yōu)化pef強度、酶比例等參數(shù)。
37、本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果為：
38、1.本工藝融合脈沖電場破壁、階梯酶解和近紅外光譜監(jiān)測技術(shù)，實現(xiàn)茶葉活性成分的高效綠色提取。脈沖電場非熱力處理保護熱敏成分，同時提高細胞膜滲透性；兩段式酶解優(yōu)化底物接觸效率。近紅外動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)精準判斷酶解終點，結(jié)合自動化控制與數(shù)據(jù)反饋，形成數(shù)字化生產(chǎn)閉環(huán)。本提取工藝兼具茶多酚，egcg高提取率和強自由基清除能力，全流程精準可控，為傳統(tǒng)茶葉加工提供智能化方案。
39、2.通過整合脈沖電場預處理與多階段酶解技術(shù)，顯著提升了茶葉活性成分的提取效率與品質(zhì)。在初始處理階段，脈沖電場以非熱力作用方式瞬時擊穿細胞膜，在避免傳統(tǒng)熱力或機械破壁對熱敏成分破壞的同時，有效增強了細胞膜通透性。這一物理處理使得茶多酚、氨基酸等水溶性物質(zhì)滲出通道被提前打開，為后續(xù)生物酶解創(chuàng)造了有利條件，可提升初期提取率。
40、3.在生物發(fā)酵環(huán)節(jié)，采用兩段式發(fā)略實現(xiàn)細胞壁的階梯式分解。第一階段通過纖維素酶與果膠酶的協(xié)同作用，精準瓦解植物細胞的物理屏障：纖維素酶靶向降解細胞壁的纖維素骨架，果膠酶則專一性分解胞間層果膠質(zhì)。分步處理不僅釋放了大部分的的胞內(nèi)物質(zhì)，更通過消除酶競爭效應，為第二階段幾丁質(zhì)酶的高效作用提供了純凈的底物環(huán)境。并引入的糖萜素天然激活劑對幾丁質(zhì)酶提前處理活化，形成雙重保護機制，其含有的三萜皂苷通過疏水相互作用穩(wěn)定酶活性中心，糖類組分則構(gòu)建氫鍵網(wǎng)絡(luò)維持酶分子構(gòu)象，使幾丁質(zhì)酶在復雜提取體系中仍能保持較高的相對活性，糖萜素通過穩(wěn)定酶結(jié)構(gòu)和清除自由基，同步提升幾丁質(zhì)酶活性和產(chǎn)物抗氧化性。
41、4.這種原位監(jiān)測技術(shù)與兩段式酶解工藝形成動態(tài)閉環(huán)耦合：脈沖電場預處理后，纖維素酶與果膠酶首階段高效分解細胞壁骨架，使茶多酚溶出曲線呈現(xiàn)規(guī)律性指數(shù)增長；糖萜素預激活的幾丁質(zhì)酶在第二階段靶向作用時，近紅外系統(tǒng)精準捕捉溶出速率拐點，避免過度酶解導致的兒茶素氧化損失。兩者協(xié)同使茶多酚提取率穩(wěn)定的同時，將終點響應延遲壓縮至10秒以內(nèi)，較傳統(tǒng)工藝大大提升效率并降低褐變風險，實現(xiàn)數(shù)字化智能控制。
42、5.近紅外光譜監(jiān)測系統(tǒng)通過高精度硬件與智能算法的深度協(xié)同，確保酶解終點控制的精確性。系統(tǒng)采用傅里葉變換光譜儀配合浸入式光纖探頭，每30秒采集一次1690nm波長處酚羥基的特征吸光度數(shù)據(jù)，經(jīng)savitzky-golay平滑降噪和標準正態(tài)變換預處理后，輸入基于偏最小二乘回歸構(gòu)建的定量模型。該模型以交叉驗證r2≥0.953、預測均方根誤差≤0.15%的精度實時計算茶多酚濃度變化率，當連續(xù)三次移動平均處理后的變化率低于0.1%/分鐘時自動觸發(fā)終止程序，其相對分析誤差rpd≥8.7的解決了傳統(tǒng)離線檢測的滯后性問題。本工藝通過1690nm特征波段實時追蹤酚羥基濃度變化，當檢測到茶多酚溶出速率趨于平衡時，系統(tǒng)自動觸發(fā)終止程序，實現(xiàn)從酶解滅活到離心純化。這種原位監(jiān)測技術(shù)較傳統(tǒng)檢測方法大大節(jié)省的質(zhì)檢時間，且預測精度。最終產(chǎn)物中的茶多酚，egcg等活性物質(zhì)展現(xiàn)出卓越的生物活性，其dpph自由基清除率較常規(guī)提取物有所提升。
43、6.本體系構(gòu)建了從預處理、酶解優(yōu)化到質(zhì)量控制的完整數(shù)字化流程。二級品自動復檢機制與生產(chǎn)數(shù)據(jù)積累系統(tǒng)相互支撐，既避免了產(chǎn)品降級損失，又為工藝參數(shù)優(yōu)化提供了持續(xù)的數(shù)據(jù)支持。該技術(shù)不僅實現(xiàn)了茶葉活性成分的高效提取，更通過物理-生物-信息技術(shù)的深度融合，實現(xiàn)了綠茶產(chǎn)品的精準加工。