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茶氨酸是茶叶中特有的一种氨基酸,近年来其具有的一些特殊的生理和药理作用不断被发现,成为茶叶功能性成分提取和利用的又一大热点。本试验以目前工业上生产茶多酚的废水为原料,探索从其中提取分离茶氨酸的工艺,从而为茶叶的综合利用提供参考。通过超滤、脱色、离子交换、柱层析等分离纯化方法,得到纯度为95.1%的茶氨酸产品。研究的主要内容如下: (1) 采用纸层析-色斑洗脱比色法和高效液相色谱法对茶氨酸含量的测定进行分析比较,确定了最佳的测定条件。与HPLC法相比,纸层析法测定值的相对误差为5～9%,因此在本课题研究中采用纸层析法进行相对定量分析,用高效液相色谱法作为精确定量茶氨酸的手段。 (2) 比较了沉淀法和超滤法对茶多酚萃余液的预处理效果,采用中性醋酸铅沉淀时去杂率为41.3%,茶氨酸的回收率为90.2%;而超滤法的去杂率为50.4%,茶氨酸的回收率为95.5%。通过单因素实验,确定了较佳的超滤条件为:选择截留分子量为6KD的聚砜膜,操作压力0.09Mpa;温度35℃;浓缩比为4.5:超滤时间2小时。选择0.5mol/LNaOH和1%NaClO混合溶液作为膜的清洗剂时,膜通量恢复较好。 (3) 选用D301-G大孔弱碱型阴离子树脂对预处理液进行脱色实验,在常温、流速4BV/h条件下进行脱色实验,结果脱色率为70%时的处理量为20BV,茶氨酸的回收率可达93.5%。选用50%丙酮1N盐酸溶液作为树脂再生剂,再生后的树脂仍旧具有较好的脱色性能。 (4) 选用001×7离子交换树脂对预处理液中的茶氨酸进行吸附分离,分析了影响茶氨酸交换容量的因素,并对树脂吸附茶氨酸的动力学进行了研究。通过响应面分析法确定固定床离子交换工艺中合适的吸附工艺条件为:pH值为3.4;上样液浓度为3.0 mg/ml;上样流速为1.7BV/h。最后确定洗脱工艺条件,得到粗产品茶氨酸的含量为58%,离子交换过程中茶氨酸的回收率为82%。 (5) 通过纤维素柱层析对茶氨酸粗产品进行纯化,选用正丁醇:冰醋酸:水=4:1:5作为流动相进行洗脱,可以得到氨基酸单一组分。选用无水乙醇作为结晶溶剂,得到的晶体于60℃下真空干燥得到产品,经薄层层析、IR、HPLC-MS分析确认该物质为茶氨酸,经HPLC测定茶氨酸含量为95.1%。整个工艺中茶氨酸总的回收率为54.3%。