從茶葉中脫去咖啡堿方法研究 論文正文

畢畢畢畢業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)論論論論文文文文（設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)）題題題題目目目目從茶葉中脫去咖啡堿方法研究指導(dǎo)老師指導(dǎo)老師指導(dǎo)老師指導(dǎo)老師專業(yè)班級(jí)專業(yè)班級(jí)專業(yè)班級(jí)專業(yè)班級(jí)生物技術(shù)及應(yīng)用0701姓姓姓姓名名名名學(xué)學(xué)學(xué)學(xué)號(hào)號(hào)號(hào)號(hào)2010年年年年5月月月月30日日日日職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）I摘摘摘摘要要要要研究綠茶脫咖啡堿的新工藝，為企業(yè)提供綠色原料茶生產(chǎn)技術(shù)。用冰水浸提法的原理，在負(fù)壓低溫體系中，咖啡堿與茶多酚的溶解度不同，同時(shí)又由于咖啡堿和茶多酚與茶葉組織的結(jié)合力存在差異，致使二者能夠達(dá)到一定的分離。通過(guò)研究在0下，真空度為01MPA的條件下，用冰水處理茶葉，能降低茶葉中的咖啡堿含量。同時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)冰水的PH值為3和不進(jìn)行PH值調(diào)節(jié)的對(duì)比，處理時(shí)間的長(zhǎng)短，選擇更好的方法。研究結(jié)果顯示，通過(guò)調(diào)節(jié)PH值為3冰水處理25H能使茶葉中的咖啡堿去除占其總量的68左右。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞茶多酚；咖啡堿；冰水；負(fù)壓職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）II目目目目錄錄錄錄引言11材料與方法211試驗(yàn)原料212試劑213主要儀器22方法221試驗(yàn)流程2211干茶葉中茶多酚和咖啡堿檢測(cè)液的制備2212冰水浸提法脫咖啡堿步驟2213冰水調(diào)PH值浸提脫咖啡堿步驟322檢測(cè)方法3221咖啡堿標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作3222茶多酚的檢測(cè)3223咖啡堿的檢測(cè)4224干茶葉中茶多酚和咖啡堿檢測(cè)5225冰水浸提法脫咖啡堿法中茶多酚和咖啡堿檢測(cè)5226冰水調(diào)PH值浸提脫咖啡堿中茶多酚和咖啡堿檢測(cè)53結(jié)果與分析531咖啡堿標(biāo)準(zhǔn)曲線放程532干茶中茶多酚和咖啡堿的含量633冰水浸提法處理效果634冰水調(diào)PH浸提法處理效果74總結(jié)8參考文獻(xiàn)9職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）1引言引言引言引言浙江是產(chǎn)茶大省，著名的有龍井茶，珠茶，烏龍茶等等。茶葉作為人們?nèi)粘Ｉ钪凶钪匾氖称贰⑺幤芳氨＝∑分?，多年?lái)一直被廣泛應(yīng)用。近年來(lái)研究表明，茶葉中的有效成分茶多酚除具有降壓、降血脂、抗突變、防治心血管疾病、抗菌消炎等功效外，還具有較強(qiáng)的抗癌防癌、抗脂質(zhì)過(guò)氧化及抗衰老作用，從而能夠預(yù)防多種疾病，延緩衰老。由于茶多酚或兒茶素1的藥用功效及保健功能越來(lái)越受到人們的關(guān)注，從茶葉中提取茶多酚或兒茶素的工藝流程近年來(lái)發(fā)展很快，但得到的茶多酚或兒茶素產(chǎn)品中很難同時(shí)把咖啡堿去除，咖啡堿又稱咖啡因CAFFEINE是茶葉最主要的嘌呤堿，約為茶葉干重的1259。咖啡堿作為種嘌呤堿，是腺苷受體的競(jìng)爭(zhēng)抑制劑，可抑制苷轉(zhuǎn)移，能興奮中樞神經(jīng)，松弛平滑肌，利尿和擴(kuò)大冠狀動(dòng)脈等。盡管目前普遍認(rèn)為適量咖啡堿對(duì)健康成年人一般無(wú)害。然而，過(guò)量服用咖啡堿，尤其是在短時(shí)間內(nèi)服用，可能會(huì)導(dǎo)致某些人患咖啡堿病2，而一般茶提取物中咖啡堿的含量都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鮮葉，將茶提取物作為功能成分在食品和藥物上利用時(shí)，脫去咖啡堿是提高產(chǎn)品附加值的前提基礎(chǔ)條件。為此，近年來(lái)一些茶葉生產(chǎn)國(guó)和消貴國(guó)紛紛著手研制低咖啡堿或脫咖啡堿茶葉?？Х葔A在產(chǎn)品中的含量大小對(duì)產(chǎn)品的應(yīng)用影響很大，目前工業(yè)上為了從茶多酚或兒茶素產(chǎn)品中去除咖啡堿的方法3主要有如下幾種用氯仿或二氯甲烷等氯化物從茶提取液中萃取去除咖啡堿，去除率較高，但由于氯化物有毒，致使產(chǎn)品作為藥用或保健品原料受到影響。用酸液或弱堿液洗滌乙酸乙酯的萃取液來(lái)去除咖啡堿，該法酸液或弱堿液用量大，對(duì)產(chǎn)品的得率影響較大，使其工業(yè)應(yīng)用受到限制，同時(shí)又由于有機(jī)溶劑的殘留，致使茶多酚或兒茶素在藥用或保健品原料的使用上受到一定禁錮。用金屬鹽離子4如CA2、AL3、ZN2等去絡(luò)合茶多酚，再用酸轉(zhuǎn)溶沉淀物，乙酸乙酯的萃取來(lái)去除咖啡堿，該與第2種方法相似，由于大量使用金屬鹽離子和有機(jī)溶劑，致使茶多酚或兒茶素在藥用或保健品原料的使用上受到嚴(yán)重限制。用超臨界CO2萃取法5萃取茶葉中的咖啡堿或茶多酚產(chǎn)品中的咖啡堿技術(shù)，操作復(fù)雜，設(shè)備投資大6，生產(chǎn)成本高，工業(yè)生產(chǎn)中很難推廣。以上從茶葉中脫咖啡堿的方法，有毒有害且生產(chǎn)成本高，工業(yè)生產(chǎn)中很難推職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）2廣。通過(guò)冰水浸提法對(duì)有機(jī)綠茶進(jìn)行浸提，檢測(cè)計(jì)算出其浸出物中茶多酚和咖啡堿的百分含量，能否達(dá)到從茶葉中脫去咖啡堿的要求。1材料材料材料材料11試驗(yàn)原料試驗(yàn)原料試驗(yàn)原料試驗(yàn)原料茶葉（龍井綠茶，購(gòu)于杭州茶葉市場(chǎng)）12試劑試劑試劑試劑咖啡堿標(biāo)準(zhǔn)品（中國(guó)藥品生物制品檢驗(yàn)所）堿性乙酸鉛，濃鹽酸，濃硫酸，酒石酸亞鐵，磷酸氫二鈉，磷酸二氫鉀等試劑均為分析純，水為二次蒸餾水。13主要儀主要儀主要儀主要儀器器器器分析天平（SPS202F梅特勒托利多稱重設(shè)備系統(tǒng)有限公司）分光光度計(jì)（752N上海精密科學(xué)儀器有限公司）旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（RE52AA上海亞榮生化儀器廠）真空泵（SHBIII鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司）真空干燥箱（DZG6020上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司）2方法方法方法方法21試驗(yàn)流程試驗(yàn)流程試驗(yàn)流程試驗(yàn)流程211干茶葉成分檢測(cè)液的制備干茶葉成分檢測(cè)液的制備干茶葉成分檢測(cè)液的制備干茶葉成分檢測(cè)液的制備7取100G綠茶分別置于燒杯中，按固液比120，加入2L沸水,浸提05H，過(guò)濾，量取體積。濾渣中加入同濾液體積的沸水進(jìn)行第二次浸取，浸提05H，過(guò)濾，得濾液。合并兩次得到的濾液并測(cè)量體積，取100ML作為檢測(cè)液。212冰水浸提法脫咖啡堿法冰水浸提法脫咖啡堿法冰水浸提法脫咖啡堿法冰水浸提法脫咖啡堿法將去離子水凍至0，得冰水混合物6L。職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）3將3份、每份100G綠茶分別置于燒杯中，按固液比120，加入2L冰水混合物于容器中，放于真空干燥箱，抽真空度至01MPA,分別浸提15H、20H、25H。到時(shí)間取出浸提裝置，分別過(guò)濾，取濾液。取濾液按國(guó)標(biāo)法對(duì)其進(jìn)行茶多酚及咖啡堿的檢測(cè)。所得濾渣即為脫咖啡堿后低咖啡堿茶葉。213冰水調(diào)冰水調(diào)冰水調(diào)冰水調(diào)PH值浸提脫咖啡堿法值浸提脫咖啡堿法值浸提脫咖啡堿法值浸提脫咖啡堿法用鹽酸將去離子水的PH值調(diào)至30，置于冰柜凍至0，得冰水混合物6L。將3份、每份100G綠茶分別置于塑料燒杯中，按固液比120，加入2L冰水混合物于容器中，放于真空干燥箱，抽真空度至01MPA,分別浸提15H、20H、25H。到時(shí)間取出浸提裝置，分別過(guò)濾，取濾液。取濾液按國(guó)標(biāo)法對(duì)其進(jìn)行茶多酚及咖啡堿的檢測(cè)。所得濾渣即為脫咖啡堿后低咖啡堿茶葉。22檢測(cè)方法檢測(cè)方法檢測(cè)方法檢測(cè)方法221咖啡堿標(biāo)準(zhǔn)曲線咖啡堿標(biāo)準(zhǔn)曲線咖啡堿標(biāo)準(zhǔn)曲線咖啡堿標(biāo)準(zhǔn)曲線方程方程方程方程8001MOL/L鹽酸取09ML鹽酸,用水稀釋1L,搖勻；咖啡堿標(biāo)準(zhǔn)液稱取100MG咖啡堿標(biāo)準(zhǔn)品溶于100ML水中,作為母液,準(zhǔn)確吸取5ML加水至100ML作為工作液1ML含咖啡堿005MG。分別吸取0、5、10、15、20、25、30ML咖啡堿工作液于一組100ML容量瓶中,各加入40ML鹽酸溶液,用水稀釋至刻度,混勻,用10MM石英比色皿，,在紫外分光光度儀上選擇在波長(zhǎng)274NM處,以試劑空白溶液作參比,測(cè)定吸光度A。將測(cè)得的吸光度與對(duì)應(yīng)的咖啡堿濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。求出咖啡堿標(biāo)準(zhǔn)曲線方程。222茶多酚的檢測(cè)茶多酚的檢測(cè)茶多酚的檢測(cè)茶多酚的檢測(cè)配制酒石酸亞鐵溶液稱取10000G硫酸亞鐵和50000G酒石酸鉀鈉,用水溶解并定容至1L磷酸氫二鈉稱取233770G磷酸氫二鈉,加水溶解后定容至1L磷酸二氫鉀稱取90780G磷酸二氫鉀,加水溶解后定容至1LPH75的緩沖液取上磷酸氫二鈉溶液85ML和磷酸二氫鉀溶液15ML混合均勻。檢測(cè)步驟準(zhǔn)確吸取試液1ML,注入25ML的容量瓶中,加水4ML和酒石酸亞鐵溶職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）4液5ML,充分混合,再加PH75的緩沖液至刻度,用10MM比色杯,在波長(zhǎng)540NM處,茶多酚百分含量的計(jì)算100MMLL10029571A21）茶多酚（公式21式中L1試液的總量,MLL2測(cè)定時(shí)的用液量,MLM試樣的質(zhì)量,GA試樣的吸光度M試樣干物質(zhì)含量百分率。223咖啡堿的檢測(cè)咖啡堿的檢測(cè)咖啡堿的檢測(cè)咖啡堿的檢測(cè)8試劑的配置堿性乙酸鉛溶液稱取50G堿性乙酸鉛加水100ML,靜置過(guò)夜；9MOL/L硫酸取硫酸250ML,用水稀釋至1L,搖勻。檢測(cè)步驟用移液管準(zhǔn)確吸取試液20ML移入250ML容量瓶中,加入10ML001MOL/L鹽酸和2ML堿性乙酸鉛溶液,用水準(zhǔn)確稀釋至刻度,充分混勻,靜置澄清過(guò)濾,準(zhǔn)確吸取濾液50ML,注入100ML容量瓶中,加入9MOL/L硫酸溶液,加水稀釋至刻度,混勻,靜置澄清過(guò)濾。用10MM比色杯,在波長(zhǎng)274NM處,以試劑空白溶液作參比,測(cè)定吸光度值A(chǔ)?？Х葔A含量的計(jì)算100MML1000C1）咖啡堿（公式22公式中C根據(jù)試樣測(cè)得的吸光度值A(chǔ),從咖啡堿標(biāo)準(zhǔn)曲線方程23計(jì)算出的咖啡堿含量,MG/ML。L1試液總量,ML；M試樣用量,G；M試樣干物質(zhì)含量百分率。224干茶葉中茶多酚和咖啡堿檢測(cè)干茶葉中茶多酚和咖啡堿檢測(cè)干茶葉中茶多酚和咖啡堿檢測(cè)干茶葉中茶多酚和咖啡堿檢測(cè)檢測(cè)液50ML211,按茶多酚檢測(cè)方法步驟進(jìn)行，得到吸光度值A(chǔ)，代入計(jì)算公式21，求出茶多酚含量。檢測(cè)液50ML211，按咖啡堿檢測(cè)方法步驟進(jìn)行，得到吸光度值A(chǔ)，代入職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）5標(biāo)準(zhǔn)曲線方程31得C，在把C代入計(jì)算公式22，求出咖啡堿含量。225冰水浸提法脫咖啡堿法中茶多酚和咖啡堿檢冰水浸提法脫咖啡堿法中茶多酚和咖啡堿檢冰水浸提法脫咖啡堿法中茶多酚和咖啡堿檢冰水浸提法脫咖啡堿法中茶多酚和咖啡堿檢測(cè)測(cè)測(cè)測(cè)別取浸提15H、20H、25H的濾液50ML。按茶多酚檢測(cè)方法步驟進(jìn)行，得到吸光度值（A），分別代入計(jì)算公式21求出浸提15H、20H、25H的濾液中茶多酚含量。別取浸提15H、20H、25H的濾液50ML。按咖啡堿檢測(cè)方法步驟進(jìn)行，得到吸光度值（A），代入標(biāo)準(zhǔn)曲線方程23得C，C代入計(jì)算公式22求出咖啡堿的含量。226冰水調(diào)冰水調(diào)冰水調(diào)冰水調(diào)PH值浸提脫咖啡堿中茶多酚和咖啡堿檢測(cè)值浸提脫咖啡堿中茶多酚和咖啡堿檢測(cè)值浸提脫咖啡堿中茶多酚和咖啡堿檢測(cè)值浸提脫咖啡堿中茶多酚和咖啡堿檢測(cè)步驟和（224）相同分別計(jì)算出浸提15H、20H、25H的濾液中茶多酚和咖啡堿的含量。3結(jié)果與分析結(jié)果與分析結(jié)果與分析結(jié)果與分析31咖啡堿標(biāo)準(zhǔn)曲線方程咖啡堿標(biāo)準(zhǔn)曲線方程咖啡堿標(biāo)準(zhǔn)曲線方程咖啡堿標(biāo)準(zhǔn)曲線方程在咖啡堿標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作中，分別測(cè)得吸光度值（A）0、0111、0198、0304、0401、0511,根據(jù)不同濃度測(cè)得吸光度值（A）繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線求的咖啡堿標(biāo)準(zhǔn)曲線方程。方程為0020X04040Y31Y為吸光度值（A）；X為濃度C32干茶中茶多酚和咖啡堿的含量干茶中茶多酚和咖啡堿的含量干茶中茶多酚和咖啡堿的含量干茶中茶多酚和咖啡堿的含量通過(guò)對(duì)綠茶直接提取后濾液的檢測(cè)結(jié)果，并對(duì)茶多酚和咖啡堿含量進(jìn)行比較。繪制表31表31干茶中茶多酚和咖啡堿的比較茶多酚（G）咖啡堿（G）茶多酚與咖啡堿比100G干綠茶2124345616茶葉中茶多酚含量一般是1525，咖啡堿的含量一般是1249。由表2可以看出干茶中茶多酚為含量為2124和咖啡堿的含量為345，在正常范圍內(nèi)。職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）633冰水浸提法處理效果冰水浸提法處理效果冰水浸提法處理效果冰水浸提法處理效果通過(guò)對(duì)冰水浸提法處理后的濾液中的茶多酚及咖啡堿的檢測(cè)，得出結(jié)果，再進(jìn)行茶多酚與咖啡堿的比較，如得表32表32水浸提法中茶多酚和咖啡堿的比較茶多酚（G）咖啡堿（G）茶多酚與咖啡堿比浸提時(shí)間15H20H25H15H20H25H15H20H25H低溫真空冰水浸濾液347417454166189202209221245脫咖啡堿的茶葉17771707167017915614399310941169由表32據(jù)可以看出，用冰水進(jìn)行浸泡時(shí)，處理的時(shí)間越長(zhǎng)，茶多酚和咖啡堿溶出的越多。通過(guò)茶多酚與咖啡堿比值的比較，比值隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)而變大，說(shuō)明茶多酚含量變化量比咖啡堿含量變化量小。用冰水進(jìn)行浸泡時(shí)，處理的時(shí)間越長(zhǎng)，更有利于脫咖啡堿。將干茶葉中得到的數(shù)據(jù)與冰水浸提法中得到的數(shù)據(jù)相結(jié)合來(lái)得表33表33干茶和冰水浸提法中茶多酚和咖啡堿的比較茶多酚（G）咖啡堿（G）茶多酚與咖啡堿比浸提時(shí)間15H20H25H15H20H25H15H20H25H100G干綠茶212421242124345345345616616616低溫真空冰水浸濾液347417454166189202209221245脫咖啡堿的茶葉17771707167017915614399310941169通過(guò)表33的數(shù)據(jù)顯示，冰水處理后脫咖啡堿的茶葉中茶多酚和咖啡堿的比例比未處理前的比例提高將近2倍，其咖啡堿含量去除效率達(dá)到50左右。冰水浸提法能脫去咖啡堿。34冰水調(diào)冰水調(diào)冰水調(diào)冰水調(diào)PH值浸提法效果值浸提法效果值浸提法效果值浸提法效果通過(guò)對(duì)冰水調(diào)PH值浸提法處理后的濾液中茶多酚及咖啡堿的檢測(cè)，結(jié)果如表34職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）7表34冰水調(diào)PH值浸提法中茶多酚和咖啡堿的比較茶多酚（G）咖啡堿（G）茶多酚與咖啡堿比時(shí)間15H20H25H15H20H25H15H20H25H低溫真空冰水浸濾液332402434201221236165182184脫咖啡堿的茶葉179217221690144124109124413891550通過(guò)對(duì)表34數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較冰水調(diào)PH值浸提法能夠脫咖啡堿，而且隨著浸提時(shí)間延長(zhǎng)，咖啡堿脫去的也越多。在浸提25H時(shí)咖啡堿能脫去65左右。將干茶葉中得到的數(shù)據(jù)與冰水調(diào)PH值浸提法中得到的數(shù)據(jù)相結(jié)合來(lái)得表35表35干茶和冰水調(diào)PH值浸提法茶多酚和咖啡堿的比較茶多酚（G）咖啡堿（G）茶多酚與咖啡堿比浸提時(shí)間15H20H25H15H20H25H15H20H25H100G干綠茶212421242124345345345616616616低溫真空冰水浸濾液332402434201221236165182184脫咖啡堿的茶葉179217221690144124109124413891550從表33和表35的對(duì)比中可以看出低溫真空冰水浸濾液中咖啡堿含量在增加，說(shuō)明冰水條PH浸法法能從茶葉中脫去咖啡堿。在PH值為30時(shí)，能夠脫去的大量咖啡堿，從而能夠進(jìn)一步有效的進(jìn)行分離。冰水調(diào)PH值浸提法中在浸提時(shí)間為25H時(shí)，咖啡堿能脫去68左右，而冰水浸提法，咖啡堿能脫去50左右，進(jìn)一步說(shuō)明冰水調(diào)PH值浸提法脫咖啡堿的效果要冰水浸提法好。4總結(jié)總結(jié)總結(jié)總結(jié)通過(guò)冰水浸提脫去咖啡堿的方法，（將去離子水凍至0，得冰水混合物，按固液比120，每100G綠茶加入2L冰水混合物于容器中，然后置于真空干燥箱，抽真空度至01MPA，浸提），可以有效的脫去50左右的咖啡堿。職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）8通過(guò)從冰水調(diào)PH值浸提提脫去咖啡堿的方法，（將PH值為3的去離子水凍至0，得冰水混合物，按固液比120，每100G綠茶加入2L冰水混合物于容器中，然后置于真空干燥箱，抽真空度至01MPA，浸提），可以有效的脫去60左右的咖啡堿，最多時(shí)可以脫去68的咖啡堿。兩種方法都能從茶葉中脫去咖啡堿，隨著浸提時(shí)間的延長(zhǎng)脫咖啡堿的效果會(huì)越來(lái)越明顯。在冰水和負(fù)壓的情況下，在冰水中咖啡堿與茶多酚的溶解度不同，咖啡堿和茶多酚能有效的分離，再在改變冰水的PH值為3時(shí)，使得咖啡堿基本上是以鹽的形式存在，在冰水中的溶解度加大，而茶多酚在此時(shí)主要以分子狀態(tài)存在，在冰水中的溶