茶多酚的提取

1、實(shí)驗(yàn)名稱：普洱茶多酚的提取研究及抗氧化作用的研究一：實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)產(chǎn)物的名稱及理化性質(zhì)產(chǎn)物：茶多酚物理性質(zhì)：茶多酚在常溫下呈淺黃或淺綠色粉末，易溶于溫水(40C 80C) 和含水乙醇中；穩(wěn)定性極強(qiáng)，在 pH值48、250E左右的環(huán)境中，1.5個(gè)小時(shí)內(nèi) 均能保持穩(wěn)定，在三價(jià)鐵離子下易分解。1989年被中國(guó)食品添加劑協(xié)會(huì)列入GB2760-89食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)，1997年列為中成藥原料?；瘜W(xué)性質(zhì)：茶多酚是從茶葉中提取的全天然抗氧化食品，具有抗氧化能力 強(qiáng)，無(wú)毒副作用，無(wú)異味等特點(diǎn)。二、離子沉淀法提取普洱茶多酚1原理普洱茶是以云南省一定區(qū)域內(nèi)的云南大葉種曬青毛茶為原料，經(jīng)過(guò)后發(fā)酵加工成的散茶和緊壓茶，其外

2、形色澤褐紅內(nèi)質(zhì)湯色紅濃明亮， 香氣獨(dú)特陳香，滋 味醇厚回甘，葉底褐紅1 普洱茶具有降血糖、降血脂、殺死癌細(xì)胞、抗突變、 防癌等功能2 其中具有藥理作用的主要成分是茶多酚、茶多糖等茶多酚有 降血糖、延緩衰老、抑制動(dòng)脈粥樣硬化、防癌抗癌等作用3;主題為黃烷醇(兒 茶素)類，兒茶素占6080%o類物質(zhì)茶多酚又稱茶鞣或茶單寧，是形成茶葉色 香味的主要成份之一，也是茶葉中有保健功能的主要成份之一。研究表明，茶多 酚等活性物質(zhì)具解毒和抗輻射作用，能有效地阻止放射性物質(zhì)侵入骨髓，并可使 鍶90和鉆60迅速排出體外，被健康及醫(yī)學(xué)界譽(yù)為輻射克星”。茶多酚是指茶葉中一大類組成復(fù)雜、分子量及其結(jié)構(gòu)差異很大的多酚類及

3、 其衍生物混合物，主要由兒茶素、黃酮醇、花色素、酚酸及其縮酚酸等組成的有 機(jī)化合物，以兒茶素為主的黃烷醇類化合物占茶多酚總量的60%一 80%，其中含量最高的幾種組分為 LEGCG(50%-60%) LEGC(15%-20%) LECG(10%-15%) 和LEC(5%-10%)其結(jié)構(gòu)式如下：OHOHL-EC: R1=H R2=HL-EGC: R1=OH R2=H經(jīng)收集相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)目前國(guó)內(nèi)外茶多酚粗品的提取的方法主要有：溶劑萃取法、離子沉淀法、樹脂吸附分離法、超臨界流體萃取法、超聲波浸提方法、微 波浸提法等等。其中有工業(yè)化生產(chǎn)較成熟的有機(jī)溶劑萃取法和金屬離子鹽沉淀法， 以及近年來(lái)開始工業(yè)化應(yīng)用

4、的樹脂吸附法。a. 溶劑萃取法有機(jī)溶劑萃取法是較傳統(tǒng)的方法，主要是根據(jù)兒茶素易溶于 水、甲醇、乙醇、丙醇和乙酸乙酯等，不溶于氯仿、苯等有機(jī)溶劑的特性，利用茶多酚和茶葉中其他成分在不同溶劑中溶解度的差異進(jìn)行分離。常用溶劑萃取法提取制備茶多酚的工藝路線為：茶葉浸提一過(guò)濾一濾液濃縮-除雜質(zhì)-乙酸乙 酯萃取一回收溶劑一干燥一茶多酚產(chǎn)品。 傳統(tǒng)工藝中常用熱水作為浸提溶劑，但 是，隨著溫度的升高，兒茶素易氧化形成鄰醌初級(jí)產(chǎn)物， 然后繼續(xù)聚合形成聯(lián)苯 酚醌類物質(zhì)，再進(jìn)一步氧化生成茶色素。對(duì)于有機(jī)溶劑萃取法，利用酶先對(duì)茶葉 進(jìn)行處理后再用有機(jī)溶劑萃取，可使茶多酚損失少，提取率顯著提高。一般來(lái)說(shuō)， 茶葉提取液中

5、還含有纖維素、茶色素、咖啡堿等雜質(zhì)。去除雜質(zhì)的方法主要有： 用氯仿去除咖啡堿、石油醚除色素、低溫靜止除沉淀等。用檸檬酸等有機(jī)酸洗滌 茶葉提取液，可使茶多酚中咖啡堿的含量降至 1%左右，但茶多酚損失較多。 有 機(jī)溶劑萃取法制備茶多酚，工藝已趨成熟，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，但是，精品的生 產(chǎn)須經(jīng)反復(fù)除雜精制，需要用的有機(jī)溶劑量較大。生產(chǎn)中應(yīng)用的有機(jī)溶劑，部分 存在回收困難、能耗較大、生產(chǎn)成本較高、有毒性等問(wèn)題，如工藝處理不當(dāng)，產(chǎn) 品可能存在有機(jī)溶劑的殘留。b. 金屬離子沉淀法茶多酚在一定條件下可與某些金屬離子絡(luò)合生成結(jié)晶 性沉淀，使其從浸提液中分離出來(lái)，與茶葉中的咖啡堿、單糖、氨基酸等組分分 離，從而制

6、備茶多酚。該法制備茶多酚的主要步驟為：茶葉經(jīng)熱水浸提后，調(diào)節(jié) pH值，加入沉淀劑形成茶多酚與金屬離子的沉淀物，沉淀經(jīng)酸轉(zhuǎn)溶和乙酸乙酯 萃取，干燥后可得茶多酚產(chǎn)品。常用的沉淀劑有 AI3 +、Ca2 +、Fe2 +、Mg2 +、 Zn2 +、Ba2 +等多種離子，其中 Zn2 +、Al3 +是茶多酚得率較高的弱酸性沉淀劑， 但存在于產(chǎn)品中的AI3+易引發(fā)老年性癡呆癥，故多選用 Zn2+為沉淀劑。余兆祥 等采用Zn2+和AI3+的復(fù)合沉淀劑提取低檔綠茶中的茶多酚，獲得了純度大于96% 的淡黃色茶多酚晶體，提取率為 10.4%，較單一沉淀劑高約 1%。 金屬離子沉淀 法制取茶多酚，在茶葉浸提液中加入

7、沉淀劑即可得到茶多酚與金屬的結(jié)晶性沉淀 物，因而不必濃縮浸提液，可在一定程度上降低能耗；同時(shí)，該方法選擇性強(qiáng)， 產(chǎn)品純度較高，無(wú)須使用大量的有機(jī)溶劑和氯仿等有毒物質(zhì)，成本低。但是，該 方法需在堿性條件下進(jìn)行， 再以酸轉(zhuǎn)溶，大量酸堿溶液的利用， 導(dǎo)致廢液、廢渣、 廢水處理量大，對(duì)環(huán)境污染大； 此外，茶多酚容易被氧化而損失較大。 綜合來(lái)看， 雖然該方法生產(chǎn)的茶多酚產(chǎn)品中，咖啡堿含量低，但因使用重金屬鹽作沉淀劑， 產(chǎn)品中重金屬離子殘留高， 而金屬離子有一定的毒性， 達(dá)不到食品工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)， 限 制了產(chǎn)品的應(yīng)用。c. 柱層析法 柱層析法的原理是利用樣品中組分在兩相之間的分配系數(shù)不 同，而達(dá)到分離的目的。常

8、采用硅膠、氧化鋁、活性炭、聚酰胺、凝膠、離子交 換樹脂和大孔吸附樹脂等固態(tài)物質(zhì)作為載體。 根據(jù)所采用的樹脂類型的不同， 可 分為吸附柱分離法、離子交換柱分離法和凝膠分離法。 該方法的一般工藝流程為： 茶葉浸提一過(guò)濾一濾液超濾-用樹脂吸附一乙醇洗脫一回收乙醇一干燥一茶多 酚產(chǎn)品。 該方法用于提取茶多酚，工藝簡(jiǎn)單、能耗較低、安全，有利于實(shí)現(xiàn)大 規(guī)模生產(chǎn)，以乙醇作為有機(jī)溶劑，也有無(wú)毒、易回收、殘留低、對(duì)環(huán)境無(wú)污染等 優(yōu)點(diǎn)；選擇出適用于分離的樹脂材料，具有機(jī)械強(qiáng)度好、解吸和再生容易、使用 壽命長(zhǎng)、成本低的優(yōu)點(diǎn)。以上傳統(tǒng)方法均普遍存在一些問(wèn)題和弊端，產(chǎn)品無(wú)法在安全性、價(jià)格和純 度方面全部滿足食品添加劑和

9、醫(yī)藥行業(yè)的要求。 針對(duì)這些問(wèn)題， 經(jīng)有關(guān)專家反復(fù) 試驗(yàn)、成功地開發(fā)出將超臨界 CO2 萃取技術(shù)與傳統(tǒng)提取、濃縮和萃取技術(shù)相結(jié) 合，制備高純度茶多酚新工藝。 該工藝既提高了茶多酚的純度和得率。 又符合工 業(yè)化生產(chǎn)對(duì)原料、溶劑使用、制作路線、生產(chǎn)過(guò)程安全性和產(chǎn)品顏色、產(chǎn)率、純 度諸方面的要求， 有利于茶多酚更有效地在醫(yī)藥和食品工業(yè)中應(yīng)用。 下面將簡(jiǎn)單 介紹一下：A. 超臨界流體萃取法：是一種新型分離技術(shù)，在提取茶多酚方面非常有應(yīng)用前景。該方法是用介于氣體和液體之間的流體作溶劑， 在略超過(guò)或靠近臨界溫 度與壓力的條件下進(jìn)行萃取， 壓力與溫度的細(xì)微變化都會(huì)引起流體密度的大幅度 改變 , 流體也極易滲透

10、到樣品中，使萃取組分通過(guò)分配擴(kuò)散作用而充分溶解，把 某些天然產(chǎn)物組分提取出來(lái)， 然后再降低載氣的壓力或提高載氣的溫度， 使其溶 解能力降低， 目標(biāo)提取物將分離出來(lái)并與載氣分離， 從而達(dá)到提取的目的。 茶多 酚在超臨界流體萃取過(guò)程中不易氧化，產(chǎn)品純度很高，精品經(jīng)簡(jiǎn)單精制即可達(dá) 95%以上，適用于醫(yī)藥食品添加劑等產(chǎn)品的應(yīng)用。該方法制備茶多酚的工藝流程 為：茶葉經(jīng)超臨界流體萃取T茶多酚粗品T純化T高純度的茶多酚產(chǎn)品。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于萃取的速度快、效率高、溶劑耗量少、無(wú)殘留，熱敏性的化合物在萃 取過(guò)程中不會(huì)氧化、分解而變質(zhì)。但是，該法用于提取茶多酚，由于其在超臨界 CO2 中的溶解度仍較小，加入極性改

11、性劑后的一次提取率仍很低，并且固定設(shè) 備投入成本高。B. 超聲波浸提法：是依靠超聲波的機(jī)械粉碎和空化作用，利用液體空穴的 形成、增大和閉合，產(chǎn)生極大的沖擊波和剪切力，使細(xì)胞破碎釋放出胞內(nèi)物。該 法用于提取，具有時(shí)間短、溫度低、提取率高等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)有研究中用雙頻復(fù)合超 聲提取綠茶中的茶多酚， 在濃度、提取率和提取速率方面都優(yōu)于單頻超聲法。 超 聲波提取茶多酚的工藝條件，用 pH 12 的 80%乙醇溶液，超聲處理 4060min， 產(chǎn)品收率比常規(guī)溶劑提取法提高約 30%。C. 微波法 該法的基本原理，是利用分子在微波場(chǎng)中發(fā)生高頻的運(yùn)動(dòng)，擴(kuò)散速率增大， 從而將茶多酚等浸提物在微波的作用下快速浸取出來(lái)

12、。利用微波輔助浸提，可縮短浸提時(shí)間，避免了茶多酚的氧化，有效地保護(hù)原料中的活性成分， 效果明顯優(yōu)于單一溶劑法和沉淀法，但制備的茶多酚主要含EGC EGCG ECG等 茶素。近年來(lái)對(duì)茶多酚含量測(cè)定方法也很多,光度法測(cè)定茶多酚常用的有酒石酸亞鐵比色法、近紅外光譜法、差式分光光度法、三波長(zhǎng)光度法等 4-6但在實(shí)驗(yàn)室 受到各方面的限制， 考慮到省時(shí)省力， 綜合利弊， 因此我認(rèn)為還是采取離子沉淀 法較好及酒石酸鐵比色法測(cè)定提取茶多酚及測(cè)量。2. 實(shí)驗(yàn)部分2. 1 儀器與試劑儀器：電動(dòng)攪拌器、離心機(jī)、pH試紙、真空干燥箱、抽慮瓶、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、 真空泵、天平、紫外分光光度計(jì)、容量瓶、燒杯、量筒等。實(shí)驗(yàn)試劑及

13、材料：普洱茶茶葉、可溶性金屬離子鹽、氯化鈉、碳酸氫鈉、檸檬酸、硫酸鋁、鹽酸、亞硫酸氫鈉、乙酸乙酯、維生素C （抗壞血酸）、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀、硫酸亞鐵、酒石酸鉀鈉、硫酸、綠茶提取物等，均為分析 純。2.2普洱茶多酚的提取查找資料知道影響普洱茶多酚浸提效果的因素順序?yàn)椋航釡囟纫掖紳舛攘弦罕?浸提時(shí)間。即浸提溫度和乙醇濃度對(duì)浸提效果有顯著影響，浸提時(shí)間和 料液比差異不顯著。茶多酚浸提的優(yōu)化條件為：溫度 80。C,乙醇濃度30%,料 液比1: 30，時(shí)間50min。在最佳條件下完成浸提，過(guò)濾后濾液濃縮去乙醇，往濃縮液中加入0. 4mol /L的氯化鋅溶液，用碳酸氫鈉溶液調(diào)節(jié) pH至6. 0,靜

14、置30min，然后離心得 沉淀。溶液用等體積的乙酸乙酯萃取 2次，合并萃取液，減壓濃縮。將濃縮液轉(zhuǎn) 移至蒸發(fā)皿在40C下，進(jìn)行減壓蒸餾，回收乙酸乙酯，最后進(jìn)行低溫真空干燥， 即得茶多酚粗品，稱量并計(jì)算茶多酚的提取率。2.3 酒石酸鐵比色法測(cè)定茶多酚樣品試液的制備準(zhǔn)確稱取茶多酚的粗晶體，用少量重蒸水溶解，測(cè)定用 20ml移液管精確 量取20ml待測(cè)樣品至100ml定量瓶中，加入蒸餾水（或RO水）稀釋定容至100ml， 充分振蕩混勻。于25ml容量瓶?jī)?nèi)吸取1ml稀釋液，4ml蒸餾水以及酒石酸鐵溶液5ml， 充分混合，再加PH5磷酸鹽緩沖稀釋至刻度，搖勻。用10mm比色皿，在波長(zhǎng)540nm處，以試劑

15、空白溶液作參比，測(cè)定 吸光度（A1）。（試劑空白溶液為：4ml蒸餾水+5ml酒石酸鐵溶液+磷酸緩沖液定 容至25ml）茶多酚含量計(jì)算按下式：茶多酚的含量=AX7.826刈X100%1000 XV1 Xm式中，A為樣品試樣的吸光度；m為茶多酚的樣品質(zhì)量，g; V為樣品試液 的總體積；V1為測(cè)定時(shí)的吸取的樣品試液量，ml。三：實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握從茶葉或茶葉的下腳料中提取茶多酚的方法；2. 掌握用分光光度計(jì)測(cè)定茶多酚總量的方法；3. 掌握酒石酸鐵比色法測(cè)定茶多酚的含量；4. 了解新興的提取茶多酚的技術(shù)原理和過(guò)程1 吳禮輝普洱茶概述J.茶葉科學(xué)技術(shù)，2005.;44 452 .趙龍飛 ;周紅杰 ;安文杰 云南普洱茶保健功效的研究 期刊論文 -食品研究與開發(fā) 2005(02)3 .蔣勤 茶多酚的藥理作用 期刊論文