文献综述(1)

茶多酚的提取方法及应用研究进展

摘要:茶多酚是茶叶中多酚类物质的总称 ,在食品、油脂、保健、医药、日化、精细化工等领域都有广泛的应用.本文就茶多酚提取的各种方法的基本流程及各自的优缺点及茶多酚的用途作一综述 ,以供大家参考。 关键词:茶多酚 ;提取方法;应用

Extraction and Application of TeaPolyphenol

Abstract:Tea polyphenol ,active ingredient in the tea,has been widely used

in

foods

,fats

,medicineandchemical

industry.The

component,property,the met hods of extraction ,application and prospect of tea polyphenol s are been introduced respectively in t his essay.

Key words :tea polyphenol ;met hods of extraction ;application

茶多酚又名茶单宁、茶鞣质 ,是茶叶中多酚类物质的总称. 包括儿茶素、黄酮类化合物、花青素、酚酸等 4 大类物质 ,其中儿茶素类化合物为茶多酚的主体成分 ,约占茶多酚总量的 60 % ～80 %.其次是黄烷酮类 ,其他多酚的物质较少. 茶多酚是介于淡黄色至茶褐色之间的不定形粉末 ,可溶于水及甲醇、乙醇、乙酸乙酯、丙酮等有机溶剂 ,不溶于氯仿. 在酸性介质中稳定 ,在碱性介质中易氧化并褐变. 绿茶中茶多酚的含量较高 ,占茶叶干物质的 15 % ～30 % ,是形成茶叶色香味的主要成份之一 ,也是茶叶中有保健功能的主要成份之一. 因茶多酚化学结构中带有多个活性羟基 ,对人体保健极为有利. 现代医学研究发现 ,茶多酚是一种新型的天然抗氧化剂 ,具有抗肿瘤、抗衰老、去脂减肥 ,降低血糖、血脂和胆固醇及抑制艾滋病 ( H IV 病毒) 的作用;还能清除体内过剩的自由基、阻止脂质过氧化 ,提高机体免疫力 ,延缓衰老. 同时 ,茶多酚还有抑制细菌生长 ,防止食物腐败变质 ,消除异臭 ,水溶性强等特征 ,因此 ,在食品、油脂、保健、医药、日化、精细化工等领域都有广泛的应用。

1 茶多酚的提取工艺

目前国内外茶多酚粗品的提取的方法主要有:溶剂提取法、离子沉淀法、树脂吸附分离法、超临界流体萃取法、超声波浸提方法、微波浸提法等6 种方法. 此外 ,还有低温纯化酶提取法和盐吸法等. 本文对各种方法的工艺及其特点作一介绍 ,以供大家参考。 1.1溶剂提取法[ 1～7 ]

茶多酚易溶(或可溶) 于水、醇类、醚类、酮类、酯类等 ,所以溶剂萃取法可有水提取法和有机溶剂萃取法两种. 水提取法以水为溶剂 ,采用水浴加热提取多次 ,合并提取液后用氯仿萃取 ,分出氯仿相后改用乙酸乙酯多次萃取 ,合并乙酸乙酯相并减压蒸馏浓缩 ,将其干燥(真空、冷冻或喷雾干燥)后用去离子水重结晶即得产品. 此法有机溶剂使用少 ,工艺简便 , 成本低 , 产品纯度高 , 但提取率低. 有机溶剂提取方法是传统的提取茶多酚的一种方法 , 也是使用最为广泛的方法 , 过程比较简单. 其原理是利用茶叶中不同化合物在不同溶剂中的溶解度差异进行提取分离的。

常用的溶剂有水、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯 ,一般为回流提取.工艺路线为 :茶叶原料→溶剂提取 →过滤 → 有机溶剂脱色、脱咖啡碱 → 萃取 →

回收溶剂干燥 →茶多酚粗品。 浸提、除杂、萃取为必不可少的共同性步骤 ,常用的去杂质方法有氯仿除杂法 ,活性碳脱色法 ,石油醚除色素或通过低温静止除杂法. 各工艺的差别仅在于浸提条件、浸提剂、浸提时间、pH值、温度、次数等) 、除杂条件和萃取条件不同.

总结国内外有关溶剂提取法的文献可看出:溶剂提取法的优点是稳定、可靠; 缺点是: 用水提取 ,茶多酚提取率低(一般提取率为 5 %～6 %) ,产品纯度低 , 产品易氧化 , 且其中含有大量杂质(如植物多糖、茶棕色素、色素、咖啡碱、树脂等) .而用有机溶剂提取 ,提取率虽可有所提高(可达到10 % ～15 %) ,但由于浸提液中不但含有茶多酚 ,而且还含有茶色素、咖啡碱等杂质 ,要得到精品 ,还须反复除杂精制 ,工序多 ,工艺繁琐复杂 ,萃取工序一般需经 3 级错流萃取;需多次蒸馏 ,加热时间长;需要用大量的有机溶剂 ,有的有机溶剂回收困难 ,有毒、易燃 ,不利于安全生产。综上所述 ,溶剂法的改进主要应以简化工艺、降低成本、提高有效成份含量和提取率等为目标。 1.2离子沉淀提取法[ 8～12 ]

沉淀法的原理是利用茶多酚在一定的介质条件下可以和某些物质络合形成沉淀物的性质 , 使其从浸提液中分离出来 ,从而与水溶液中咖啡碱、单糖、氨基酸等组分分离 ,来提取茶多酚. 一般工艺路线为:茶叶原料 →热水提取 → 过滤→ 沉淀→转溶 → 萃取 → 浓缩 → 真空干燥→茶多酚粗品. 已报道使用的沉淀剂有 4 类 ,即无机盐类、生物碱、蛋白质类和高分子聚合物. 其中无机盐类最常用 ,其他 3 类沉淀剂成本高 ,目前尚处在实验阶段. 无机盐类常用沉淀剂有 3 种: ①重金属碱式盐 , 如Pb(OH) Ac、Cu(OH)Ac 等; ②氢氧化物 , 如 Ca(OH)2 、这类沉淀剂价廉 ,但强碱均有腐蚀作用 ;③盐离子 , 如 Ca2 + 、Zn2 + 、Mg2 + 、A12 + 、Ba2 + 、Fe2 + 等 , 是一类较有前途的沉淀剂. 可在碱性条件下沉淀 ,在酸、中性条件下转溶. 这些金属离子可以单独使用 ,也可以复合使用。

由于每种沉淀剂存在一定的适宜 p H 沉淀环境 ,一般认为偏碱性 的沉淀剂易诱发茶多酚的氧化 ,因此 Zn2 + 、Al2 +沉淀剂被认为是较适宜的弱酸性环境的沉淀剂.余兆祥等采用了 Zn2 + 、A12 + 复合型沉淀剂进行沉淀试验 ,分别与 Zn2 + 、A12 + 单一型沉淀剂进行对比 , 结果表明 ,复合型沉淀剂比单一沉淀剂效

果要好.沉淀法的优点是: ①减少了有机溶剂的使用量 ,从而大大减少了环境污染 ,生产安全性好; ②工艺比较简单:茶叶经浸泡后 ,加入沉淀剂即可得到茶多酚与金属结晶性沉淀物 ,不必浓缩提液 ,可在一定程度上降低能耗 ,成本低; ③选择性强 ,因而产品的纯度较好 , 可达 95 % 以上 , 有的高达99.5 % ; ④产品色泽好 ,水溶性好. 缺点是: ①无机盐沉淀剂沉淀转溶时 p H 值波动大 ,而茶多酚在碱性条件下易氧化 ,影响产品品质; ②过滤和稀酸转溶过程中茶多酚的损失较大; ③溶液中咖啡碱等干扰物质因与茶多酚配合物的吸附产生共沉淀作用而被带入沉淀中 ,影响茶多酚的纯度. 此外 ,有些金属盐残留对产品安全性也构成隐患; ④工艺操作控制比较严格 ,废渣、废液处理量大。 1.3树脂吸附分离法[ 13～21]

树脂吸附分离方法提取茶多酚是利用树脂能对茶多酚发生吸附 - 解吸作用的特性来实现茶多酚与其它浸提物组分之间的分离. 将茶多酚吸附到树脂上 ，然后用溶剂洗脱 , 浓缩后可得到茶多酚. 根据所采用的树脂类型的不同可分为吸附柱分离法、离子交换柱分离法和凝胶柱分离方法 ,这3 种方法原理相同 ,只是操作上有一定的差异. 其生产工艺为 :茶叶→热水提取→浓缩→吸附柱吸附→解脱剂洗脱 →茶多酚洗脱液减压蒸馏回收溶剂 →真空干燥→粉状粗茶多酚→水溶解成溶液→乙酸乙酯提取→减压蒸馏回收溶剂→真空干燥→粉晶态茶多酚。该法有以下优点: ①树脂吸附法简便 ,工艺简单 ,能耗少; ②操作条件温和 ,避免了有效成分失活; ③在整个过程中使用的有机溶剂主要是乙醇 ,它的回收容易 ,而且无毒、无污染. 环境污染少 ,符合清洁化生产的发展趋势; ④树脂再生容易 ,反复利用 ,成本低. 缺点是: ①树脂用量大 , 树脂价格高、饱和吸附量低、且由于树脂失活 ,使用寿命短;②大规模连续性生产的设备缺乏 ,只适合于小量的生产。 1.4超临界流体萃取法

[ 22～25 ]

超临界流体技术是一种新型高效的绿色分离技术 ,是利用超临界流体作为萃取剂 ,从固体或液体中萃取某种高沸点和热敏性成分 ,以达到分离和纯化的目的. 其工艺流程为 :茶叶经超临界萃取→茶多酚粗品→纯化→高纯度的茶多酚. 目前 ,人们较多选用无毒的CO2 流体作超临界流体与一般的萃取分离技术相比 ,该法的优点是具有优良的传递性能 ,较强的渗透力 ,良好的选择性 ,对