茶多酚提取純化及其應(yīng)用研究

1、茶多酚提取純化及其應(yīng)用研究茶葉作為中華民族的傳統(tǒng)保健飲料已有四五千年的歷史。開發(fā)茶葉的新用途，開展茶葉的綜合利用，尤其是利用低檔茶葉或茶葉加工的下腳料來生產(chǎn)高附加值的精細(xì)化學(xué)品，是一個(gè)具有重要意義的研究課題。60年代初，日本科學(xué)家發(fā)現(xiàn)茶葉提取物中含有一種抗氧化活性成分，各國科學(xué)家相繼深入研究，證明它是一類多酚化合物，即茶多酚(TP)。茶多酚是茶葉中多酚類物質(zhì)的總稱。為白色無定形粉末，易溶于水，可溶于乙醇、甲醇、丙酮、乙酸乙酯，不溶于氯仿

2、。綠茶中茶多酚的含量較高，占其質(zhì)量的15%～30%。茶多酚類物質(zhì)大致可分為6種［8］：黃烷醇類，4羥基黃烷醇類，花色苷類，黃酮類，黃酮醇類和酚酸類。其中以黃烷醇類(主要是兒茶素類化合物)最為重要，占茶多酚總量的60%～80%。其次是黃酮類，其它酚類物質(zhì)含量比較少。茶多酚是一類富含于茶葉中，主要由表兒茶素，表沒食子兒茶素及沒食子酸脂類等組成的多羥基酚類化合物，在茶葉干品中的含量一般在20%左右。由于茶多酚具有抗氧化，抗衰老，抗癌，抗輻射，

3、降血糖，血脂，血壓及捕集體內(nèi)游離基等多方面的性能，同時(shí)茶多酚又是以茶葉為原料分離得到，抗氧化活性遠(yuǎn)比維生素E、BHA等常用的食品抗氧化劑性能強(qiáng)。食品的很多添加劑如檸檬酸，蘋果酸等，都同茶多酚的抗氧化活性存在協(xié)同效應(yīng)，因而茶多酚作為食品抗氧劑在食品加工，生產(chǎn)，貯存中的應(yīng)用前景非常廣闊，近年來其應(yīng)用領(lǐng)域又逐步從食品抗氧劑拓展到向醫(yī)療保健方面發(fā)展。目前國內(nèi)外對(duì)以茶多酚為主要成分的保健品需求量極大，美國年耗量高達(dá)500噸日本年耗量300~500

4、噸，北美，歐洲等的消耗量也逐年上升，我國的茶葉資源非常豐富，每年有大量茶葉滯銷，再加上茶葉加工過程中產(chǎn)生的大量下腳料無法利用，造成資源的巨大浪費(fèi)。茶多酚的提取利潤，可以為茶葉的深度加工開辟一條新路，可創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。茶多酚不僅是一種新型的天然抗氧化劑［1］，還具有明顯的抗衰老、消除人體過剩的自由基，去脂減肥，降低血糖、血脂和膽固醇，預(yù)防心血管疾病，抑制腫瘤細(xì)胞等藥理功能，在食品加工、醫(yī)藥、日用化工等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用［2～4

5、］。茶多酚的提取和應(yīng)用受到國內(nèi)外的廣泛關(guān)注［5～8］，開拓了茶葉化學(xué)研究的新領(lǐng)域，發(fā)展以農(nóng)副產(chǎn)物為原料的精細(xì)化學(xué)品，開發(fā)“綠色技術(shù)”，發(fā)展“綠色工程”已成為熱門課題。隨著研究的深入茶多酚在化妝品、日用化工、輕化工等領(lǐng)域開始得以應(yīng)用。茶多酚可溶于水及甲醇、乙醇、乙酸乙酯、丙酮等有機(jī)溶劑不溶于氯仿在酸性介質(zhì)中穩(wěn)定在堿性介質(zhì)中易氧化褐變。目前我國茶多酚的研究已達(dá)到世界先進(jìn)水平其提取與分離工藝也有了相當(dāng)?shù)陌l(fā)展。目前國內(nèi)外茶多酚粗品的提取的方法主

6、要有:水和有機(jī)溶劑提取法、超臨界流體萃取法、超聲波浸提方法、微波浸提法離子沉淀法、樹脂吸附分離法、低溫純化酶法等方法。目前的各種提取工藝還需要進(jìn)一步改進(jìn)。許多新方法如超臨界流體萃取技術(shù)等在茶多酚提取工藝中的應(yīng)用還處于起步階段許多技術(shù)條件還不成熟還不適宜大規(guī)模生產(chǎn)但就其方法本身而言比現(xiàn)有方法具有更大的優(yōu)越性。因此茶多酚的提取生產(chǎn)技術(shù)還有待進(jìn)一步的探索和研究。本文基于當(dāng)前茶多酚生產(chǎn)及改性所面臨的問題，就以下幾個(gè)方面展開研究：茶葉浸取工藝的研

7、究；茶多酚的純化方法的研究等的研究。第一章緒言1.1、茶葉1.1.1、茶葉的概況茶是我國的國飲，又將是世紀(jì)天然的綠色飲料。我國是最早發(fā)現(xiàn)茶樹，最早采制茶葉和飲用茶湯的國家。茶葉作為中華民族的傳統(tǒng)保健飲料至今以有四五千年的歷史。茶樹是(4)氟：氟是人體健康的必需元素之一，它在食物中含量較少，主要是通過在日常生活飲水中加入一定量的氟元素。茶樹是一種富氟植物，比一般植物含氟量約高個(gè)數(shù)量級(jí)。老葉中含量最高，可達(dá)協(xié)以上，成茶中嫩梢制成的優(yōu)質(zhì)茶含量

8、在一。成茶中的氟素在泡茶時(shí)的浸出率為一，因此每天飲茶所攝入的氟量可滿足人體每天需要量的一既。(5)硒：硒是人體不可缺少的一種微量元素，成茶中含硒量絕大多數(shù)低于，但在我國茶區(qū)己發(fā)現(xiàn)個(gè)富硒區(qū)，一個(gè)是湖北恩施市，平均含量為，另一個(gè)富硒區(qū)在陜西紫陽縣，平均含量為0.65，最高含量為3.85，成茶泡茶時(shí)的浸出在。茶葉中絕大多數(shù)礦物質(zhì)元素對(duì)人體健康有益，但是如鉛、錨等元素對(duì)人體的害處大于益處，成茶中鉛、偏含量不高，在泡茶過程中浸出率很低，通過茶湯進(jìn)

9、入人體的量是微不足道的。1.1.3.2、茶葉中的主要有機(jī)物質(zhì)茶葉中有機(jī)物質(zhì)占干物質(zhì)總質(zhì)量的，也是決定茶葉味、香和湯色品質(zhì)的特征、營養(yǎng)及保健效應(yīng)的主要有效物質(zhì)。所含的主要有機(jī)物有：（1）咖啡堿：茶葉中的咖啡堿過去曾稱茶堿的含量占有機(jī)物干物質(zhì)量的2.5%～5.0%嫩葉中的含量高于老葉，嫩梢背面的茸毛中含量較高，它是構(gòu)成茶葉滋味的重要物質(zhì)。喝茶能提神解乏、興奮消倦就是咖啡堿能使人體中樞神經(jīng)產(chǎn)生興奮、強(qiáng)心作用，振奮精神，因而有助于提高工作效率利

10、尿作用，促進(jìn)腎臟的排尿速率，飲茶后可使排尿量增加30%，促進(jìn)腎臟內(nèi)的毒素和廢物盡快排出體外所以飲茶可防止腎臟病和結(jié)石病它還能使血管平滑肌松弛，增強(qiáng)心血管壁的彈性和促進(jìn)血液循環(huán)這一作用綠茶最強(qiáng)，青茶次之，紅茶最弱能降低膽固醇和防止動(dòng)脈粥樣硬化。咖啡堿在體內(nèi)的半衰期(即分解50%既所需時(shí)間)只有25至45小時(shí)。（2）茶多酚與兒茶素：茶多酚是茶葉中多種多酚類化合物的總稱，在茶葉的藥效中起主導(dǎo)作用。其中最重要的是兒茶素類化合物，它占茶多酚總量的

11、50%～70%，占茶葉干物質(zhì)的12%～24%，它是一類結(jié)構(gòu)復(fù)雜的化合物。綠茶中兒茶素含量最高，發(fā)酵類茶中如紅茶、黑茶、烏龍茶在加工過程中兒茶素被氧化聚合成茶黃素、茶紅素、茶褐素等一系列有色化合物，它們對(duì)紅茶品質(zhì)和湯色有重要關(guān)系，因此在紅茶的理化評(píng)審中，常采用茶黃素和茶紅素含量及兩者比率作為紅茶的品質(zhì)指標(biāo)。綠茶飲用時(shí)的收斂性味覺就是由兒茶素類化合物決定的。（3）維生素：茶葉特別是綠茶中富含各種維生素，所以飲茶是人體所需維生素的極好來源。（

12、4）有機(jī)酸：茶樹芽葉中有多種游離的有機(jī)酸，如草酸、蘋果酸、檸檬酸、異檸檬酸、金雞納酸等，有機(jī)酸的含量和組成與茶葉的香氣有關(guān)。12、茶多酚概況121、茶多酚的組成及其結(jié)構(gòu)茶多酚（TeaPolyphenols，簡寫TP）又名茶單寧、茶揉質(zhì)，是茶葉中多羥基酚類化合物的混合物，占茶葉干重的15%～30%。茶多酚由兒茶素類、黃酮貳類、花青貳類、酚酸類、縮酚酸類等30多種化學(xué)物質(zhì)組成，其中兒茶素類化合物是茶多酚的主要成分，約占茶多酚含量的65%～8