茶多酚浸提工艺研究.pdf

工 艺 技 木 V o12 3，N o3，2 2 (中南大学化学化I学院，长沙 4 1 0 0 8 3)罗晓明周春 山钟世安唐课文 蔫 利用紫外分光光度法和 高效涟 相色谱 法 研 究 7茶叶 中 蒂 多酚(T P)的 浸翟 工 艺 条 件 宴 验证 听：己醉 可 咀扣 l 萘 多 酚 屯其 是 儿 茶素 的 氧 化 4 0 L醇在 4【l 浸 提 1 0 n d n三 次 誊 酚 的 浸 提 车 为 3 2 1 EGCG、E GC、C、E C EC r 奇：曲 7 5 、41、【l 1、0 、2 2 蒂 多酚 儿 摹 素 聍 浸 提 率 鞋 甩 纯 水 浸 提 奇 别 提 高 2 9 4 南 1 61 美诩簪叶蒹 多醋注提邑谱 A b T 8 d E x t r a c t i o n t e c h n o lo g y o f T e a p o ly p h e n s f T P)wa s inv es t；g at ed bv UV Sp ec t r o me t e r an d High P e r f or man c e L i qu id ch r oma t o gr a phf HPL C)Re s ull s ho ws：o xida t ion of TP es pe c i all y c at e t h i n s ma y b e I n h J bit e d by a ddit ied e t h an ol i n e x t r a ct i n g s o lve n I t h e y i eld o f TP I s u p t o 3 2 1 af t e r e x t r a ct in g f o r 1 O m n a nd t h r ee t i mes wit h 4 0 e t h a no so lul Ion a t 4 a T he yield o f EGCG E GC C EC ECG I s 7 541 01 062 2 r e s pe c t iv ely T he y ield 0 T P a n d cate ch i n by p r es e n t ech n olo gy n c r e a se s b y 29 4 an d 1 6 1 c o r q P af e d wi t h war e r e x t r a ct i o n 哪w o r d s t e a；t e a p o l y p h e n o ls e x t r a c t i o n c h r o ma t o g r a p h y 中图分类号：T S 2 0 2 3 史献标激码：文 章 编 号：l 0 0 2 0 3 0 6 1 2 0 0 2 l 0 3 0 0 4 I 一 0 3 茶 多 酚 的 提 取 方 法 主 要 有 溶 剂 萃 取 法、离 了 沉 淀 法 和 吸 附 法 等 多 种 方 法，虽 然 有 关 茶 多 酚 提 取 的 文 献 较 多，但 大 多 注 重 茶 多 酚 后 处 理 阶 段，门 针 对 非 水 溶 剂 _疆 提 I芝 的 报 道 较 少 并 且，在 各 种 提 取 1 艺 过 程 中，采 用 热 水 浸 提 时，浸 提 叫 问 匠 温 度 高，荼 多 酚 尤 其 是 儿 茶 索 易 于 氧 化 生 成 茶 色 素，并 进 一 步 与 体 系 中 咖 啡、白 质 生 成 荼 乳 酪。而 采 用 非 水 溶 剂 浸 提 时，没 有 充 分 考 虑 温 度，溶 剂 浓 度 等 因 素 的 协 同 作 用，虽 然 荼 多 酚 及 儿 荼 素 的 含 堵 较 高 但 荼 叶 中 脂 溶 性 物 质 含 苗 增 加 从 而 影 响 了 条 多 酚 在 食 品 1 业 中 的 应 用(如 饮 料 中 的 冷 后 混 现 象)。并 且，4 z i g-采 用 哪 一 种 Z法 提 取，溶 剂 浸 提 是 其 必 须 采 用 的 工 艺 步 骤 本 文 以 乙 醇 为溶 剂，对 茶 多 酚 浸 提 中 的 溶 剂 选 择、温 度、时 间 等 列 浸 提 率 的 影 响 姒 及 浸 提 过 程 中 的 氧 化 行 为 作 了 基 本 的 探 讨 取 得 了 较 好 的 效 果 收稿 日 期：2 0 0 2 0 1 一I 8 作者简介：罗晓 明(1 9 6 8 一)男 讲 师 研究万 向：精 细化工 工艺噩 药 物 分 离 提 取 1 材料与方 法 1 1 材 料 与仪器 各 种 儿 茶 索s i g ma；咖 啡 固，乙 醇，乙 酸 乙 酯 丙 酮 硫 酸 亚 铁，酒 石 酸 钾 钠，磷 酸 氢=钾，磷 酸=氢 钠 碱 性 乙 酸 铅 等 试 剂 均 为 分 析 纯；实 验 用 水 为 蒸 馏 水；实 验 用 茶 为 市 场 购 买 的 成 品 绿 茶。L a md a 6紫 外 可 见 分 光 光 度 计(P E)、岛 津 L C一 1 0 A 高 效 液 相 色 谱 仪 岛 津 CR7 A 数 据 处 理 仪，岛 津 S P D 一1 0 A 紫 外 可 见 检 测 器，CI 8反 相 柱(AmCH 5 、4 6 2 5 O i lI n|)，R2 01旋 转 蒸 发仪，3 0-4 0 目聚 酰 胺(天 津)1 2实验 方 法 1 2 1 茶 多 酚 在 溶 液 中 的 氧 化 性准 确 称 取 茶 叶 3 研 磨 后 按 茶 叶 溶 剂=1：1 2，8 0 水 浴 加 热 浸 提 4 5 rai n 过 滤 后 稀 释 至 5 0 0 n d，用 水 惜 锅 在 8 0 的 条 件 下 氧 化，紫 b-5)-析 茶 多 酚 含 量，液 丰 日 色 谱 分 析 儿 茶 素 的 含 量 1 2 2 茶 多 酚 的提 取 称 取 粉 碎 干 燥 后 的 茶 叶1 0 g，按定 的 比 例 加 入 溶 剂 后 在 水 浴 锅 中 浸 提，抽 滤，滤 液 真 空 浓 缩 同 收 溶 剂 浓 缩 液 经 聚 酰 胺 纯 化、冷 冻 1：c 晕褂 荼 多 酚 1 2 3荼 多 酚 的 纯 化将 荼 多 酚 浓 缩 液 注 人 聚 酰 胺,H-l 后，先 用 5 的 乙 醇 溶 液l 2 O ral 在 2 0 n d mi n的 流 速 下 洗 脱 咖 啡 困，然 后 用 7 0 乙 醇 复 合 液 在 I 5 ml mi n的 流 速 下 洗 脱 荼 多 酚。洗 脱 液 用 旋 转 蒸 发 仪 蒸 发 同收 溶 剂，冷 冻 干 燥 得 茶 多 酚。1 2 4荼 多 酚 及 其 儿 茶 素 氧 化 率 分 析茶 多 酚 含 量 按 GB 8 3】3 8 7分 析，浸 取 率，茶 多 酚 得 率 以 每 克 干 茶 叶 所 得 T P 的 百 分 率 表 示；儿 茶 素 氧 化 率 按 茶 多 酚 氧 化 前 后 含 量 的百 分 比 计 算 1 2 5茶 多 酚 及 咖 啡 园 的 高 教 液 相 色 谱(HP L C)分 析 标 准 样 品 及 茶 多 酚 用 甲 醇：水：乙 酸=2 5：7 4 5：0 5(体 积 比)的 混 合 溶 剂 配 制 成 浓 度 为 0 5 mg ml的 溶 液，0 4 5 m 微 孔 滤 膜 过 滤 后 放 置 在 一 2 0 冰 箱 中备 用。浸 提 液 稀 释 至 5 0 O ra1 0 4 5 m 微 孔 滤 膜 过 滤 后 外 标 法 测 定 儿 茶 素 含 量。分 析 条 件 为；色 谱 柱：C(2 5 0 x 4 6 Vt 1 r l|5 )；温 度：3 0 ；流 速：l _ 0 n d mi n；流 动 相：甲 醇：水：乙 酸=2 5：7 4 5：0 5；进 样 量：6 。维普资讯 http:/ 2结果与讨论 2 1 茶 多酚在 溶 液中的 氧化 性 茶 多 酚 氧 化 性 能 与 溶 液 p H、温 度、抑 制 剂 和 各 成 分 的 氧 化 还 原 电 位 有 关，其 氧 化 次 序 为 L-E C-C G G A杨 梅 苷 没 食 子 素 芸 香 苷 绿 原 酸 L E C L EGC L-E C G L c I E k a n a-Ya k a等 人 对 多 酚 类 物 质 的 氧 化 研 究 认 为：儿 茶 素(L-E C、L-E GC、L-E G CG)在 酶 作 用 及 体 外 均 可发 生 氧 化 反 应，其 氧 化 过 程 是 形 成 邻 醌 初 级 产 物 后 聚 合 生 成 联 苯 酚 醌 类 再 进 一 步 氧 化 生 成 茶 黄 素、茶 红 素，最 后 茶 红 素 与 蛋 白 质 结 合 生 成 水 不 溶 性 物 质 1 因 此，为 r防 止 儿 茶 素 的 氧 化，提 高 茶 多 酚 的 质 量，特 别 是 儿 茶 素 的 含 量，实 验 主 要 考 察 了 L E G CG 在 不 同 溶 剂 中 的氧 化 情 况(图1，图 2)搴 i lL 1 8 蓍 i；一 溶液 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 温度(0 c)图 2 不 溶液中温度 对 E G C G氧化 宰的影响 从 图 中 可 以 看 出 茶 多 酚 8 0 时 的 氧 化 顺 序 为 p H7 O p H6 O p H5 0，且 随 时 间 的 延 长，氧 化 速 率 增 加 3 0 rai n以 后 由 于 没 食 子 酸 的 的 形 成 体 系 中 的 p H 下 降 茶 多 酚 氧 化 速 率 增 加 缓 慢。由 于 商 业 绿 茶 基 本 排 除 了 酶 促 氧 化 的 影 响 茶 多 酚 及 儿 茶 素 的 氧 化 反 应 受 温 度 及 溶 剂 等 因 素 的 影 响：采 用 纯 水 作 为 溶 剂 时，随 温 度 的 升 高，L EGC G 氧 化 速 率 迅 速 增 大：而 采 用 乙 醇 作 为 溶 剂 时 由 于 乙 醇 可 以 沉 淀 蛋 白 质，延 缓 了 体 系 中 儿 茶 索 的 氧 化，使 L E GCG l庄浸 提 温 度 范 围 内基 本 稳 定。吲 此，应 采 用 非 水 溶 剂 浸 提 茶 多 酚。2 _ 2溶剂 浓度 对提取 率 的影 响 为 了 确 定 恰 当 的 浸 提 溶 剂，在 温 度 6 0 、时 间 4 5 rai n的 条 件 下 用 不 同 浓 度 的 乙 醇、丙 酮 水 溶 液 进 行 浸 提 实 验，实 验 结 果 如 图 3，从 图 中 可 以看 出，T P 工艺接术 枣 i l L 璐 O 1 03 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0帅 溶剂浓度(v v)图 3 溶剂浓度对浸提率的影响 含 量 随 浓 度 升 高 而 增 加 在 4 0 -5 W 间 上 升 较 快 以 后 浸 提 物 颜 色 加 深，浸 提 率 增 加 较 少，且 用 丙 酮 提 取 时 浸 取 率 高 于 乙 醇，但 丙 酮 价 格 较 高，浸 提 后 溶 液 色 泽 极 深，脂 溶 物 增 加，给 后 处 理 工 艺 带 来 极 大 的 麻 烦 因 此 乙 醇 浓 度 小 于 6 0 为 宜。2 3溶剂漫提条件的优化 根 据 上 分 析 在 单 因 子 实 验 的 基 础 上，采 用 L (4 )正 交 设 计，研 究 浸 提 温 度 A，浸 提 时 间 B，乙醇 浓 度 c，浸 提 次 数 D 对 茶 叶 中 茶 多 酚 浸 提 效 果 的 影 响，结 果 见 表 1、表 2、表 3。表 I 荼多酚及 E G C G茶叶程提得率#高效液相色谱丹析三次平均值 一 表 1、表 2说 明，乙 醇 浓 度 和 浸 提 次 数 对 茶 多 酚 的 浸 提 影 响 最 大，各 因 子 的 影 响 顺 序 为 C D A B 其 中 和 的 浸 提 率 极 为 相 近，并 且 提 高 温 度 对 提 高 茶 多 酚 浸 提 率 影 响 不 大：而 表 l、表 3则 表 明 乙 醇 的 使 用 对 提 高 茶 多 酚 的 质 量 影 响 极 大，其 F 比达 8 4 2，各 因 子 对 儿 茶 素 浸 提 的 影 响 顺 序 为 C D B A，维普资讯 http:/ 工艺技术 表 2茶多酚程提实验结果 其 中 D 3与 D 、c 3与 c4、A2 与 A 的 K 值 相 差 极 小。综 合 分 析 表 1、表 2、表 3可 以 看 出，荣 多 酚 在 浸 提 液 中 的平 衡 较 陕，由 于 采用 磨 碎 茶 叶 浸 提 时 在 过 滤 阶 段 容 易 造 成 滤 膜 堵 塞，因 此 在 浸 提 时 应 直 接 采 用 茶 叶；同 时，由 于 采 用 非 水 溶 剂 及 多 次 浸 提，使 温 度 与 时 间 对 茶 多 酚 投 儿 荼 素 浸 提 率 的 影 响 变 小，圜 此，从 经 济 的角 度 出 发，确 定 晟 佳 的 浸 提 条 件 为 A B_ c 。即 温 度 4 0 、时 间1【h n i n、乙醇 浓 度 4 0 、浸 提 3次，2 4 茶 多酚的 H PL C分 析 按 确 定 条 件 浸 提 三 次，荼 多 酚 的 平 均 浸 提 率 为 3 2 1 l 2。浸 提 液 真 空 浓 缩、经 聚 酰 胺 树 脂 纯 化、干 燥 后 茶 多 酚 得 率 为 1 5 3。紫外 及 HP L 盼 析 其 组 成，结 果 如 表 4，典 型 的 HP L C分 析 困 如 图 4、图 5所 示 从 表 4可 看 出，优 化 条 件 下 浸 提 茶 多 酚 比采 用 国 标 法 浸 提 的 荼 多 酚 的 收 率 要 高 2 9 4 ，儿 茶 素 的 得 率 高 1 6 1 由 于 防 止 了 儿 茶 素 的 氧 化，L-E GC G 的 得 率 要 高 2 5 O ；成 品 中 儿 茶 素 含 量 为 6 4 4 咖 啡 因 古 量 仅 为1 3。3结 论 茶 多 酚 浸 提 是 所 有 提 取 工 艺 中 必 不 可 少 的 环 节，实 验 从 茶 多 酚 的 氧 化 性 出 发，优 化 了茶 多 酚 的 浸 提 条 件 乙 醇 可 以 明 显 的 抑 制 茶 多 酚 尤 其 是 EGC G 的 氧 化，从 而 提 高 茶 多 酚 及 儿 荼 索 的 收 率；b乙 醇 浓 度 及 授 提 次 数 是 影 响 茶 多 酚 浸 提 率 的 主 要 因 素，由 于 乙醇 的 氧 化 抑 制 作 用，温 度 及 时 间 对 茶 多 酚 的 影 响 作 用 降 低，4 0 乙 醇 在 温 度 为 4 0 q c浸 提l O mi n三 次 茶 多 酚 浸 提 率 较 采 用 国 标 法 提 高 2 9 4 ，EGC G 提 高 1 6 1 ，茶 多 酚 成 品 中儿 茶 素 达 6 4 4 而 咖 啡 因 含 量 仅 为 1 3；c 由 于 浸 提 在 低 温 进 行，而 乙 醇 又 可 以 回 4 5 V o 1 2 3，N o 3，2。0 2 一 7 0 1 0 2 0 3 O 4 0 时 间(mi n)图 4 优化条件下 荼多酚色谱图 0 1 0 2 0 3 0 4(I 时间(rai n)图 5 茶多酚产品的色谱图 1：没食子酸(G A)；2：表儿茶 素没食子酸酯(E C G)；3：儿茶 素(C)；4：表没食于儿茶素没 食子酸酯(E G C G)；5：咖啡 因 t c a ff e i n e)；6：表儿茶素(E C)；7：表没食子儿茶素(E C)收 利 用 节 省 了能 源；d、产 品 中 咖 啡 因 古 量 低，能 有 效 防 止 荼 饮 料 的 冷 后 混，可 直 接 应 用 于 食 品 工 业 参考文献 I 安徽农 学院 萘 叶生物化学 安徽：农业 出版社 2 E k a n a Ya k a e t a l Re a r e h e o mmu n i c a t i o n e x t e n t o f n o n e n z y ml c o x i d a t i o n i n b l a c k t e a p r o c e s s i n g S LJ a 8 c i ，1 9 8 7 5 6(2)：8 2 8 3 3 W E B ren n e r e t a 1 Me t h o d f o r d e l e r mi n i n g t h e e o n l e n t o f c a t e x：h i n s i n t e a i n f u s i o n s b y h i g h p e 0 丌n 肋 c e l i q u i d c h roma t o g r a p h J e h r o r t t a t o g r A 1 9 9 8 8 0 5：1 3 7-1 4 2 4 Na k a k u l i RA e l a 1 Ra p i d a n a l y s i s o f me t h y l a t e d x a n t h i n e s i n t e a s b y a f t i mp r o v e d h i g I】一 p e mm n c e l i q u i d c h r o mato g r a p h i c me t h o d u s i n g p a l y v i w l p o l y p y r r o r i d o n e p r e c Mu mft J C h r o m a t o g r,一 A 1 9 9 9 8 4 8(1-2)：5 2 3-5 2 7 5 魏 洼 等 蔡 多酚的色谱 分析法 色谱，2 0 0 0，1 8(1)：3 5 3 8 表 4浸提液及茶多酚产品 的得率和组成 1：按 G B 8 3 1 3 8 7浸提；2：优化条件浸提；不含杂质；含杂质 维普资讯 http:/