茶多酚的提取

茶多酚的提取

摘要

茶多酚(Tea Polyphenols)是茶叶中多酚类物质的总称,包括黄烷醇类、花色苷类、黄酮类、黄酮醇类和酚酸类等。其中以黄烷醇类物质(儿茶素)最为重要。 茶多酚又称茶鞣或茶单宁,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。研究表明,茶多酚等活性物质具解毒和抗辐射作用,能有效地阻止放射性物质侵入骨髓,并可使锶90和钴60迅速排出体外,被健康及医学界誉为“辐射克星”。

关键词

茶多酚,提取,方法比较

目录 摘要······

关键词······

绪论······

1、茶多酚的简介······

2、药理作用······ 2.1茶多酚的作用有助于延缓衰老······

2.2有助于抑制心血管疾病······

2.3茶多酚的作用有助于预防和抗癌······

2.4有助于预防和治疗辐射伤害······

2.5有助于抑制和抵抗病毒菌······

2.6茶多酚的作用有助于美容护肤······

2.7用于糕点及乳制品对高脂肪糕点及乳制品······

3、主要用途······

3.1糕点及乳制品······

3.2饮料生产······

3.3水果和蔬菜保鲜······

3.4畜肉制品······

3.5食用油贮藏·····

提取工艺比较······ 1、溶剂提取法······

1.1实验原理······

1.2工艺流程······

2、离子沉淀法······

2.1实验原理······

2.2工艺流程······

3、超声波浸提法······

4、超临界流体萃取法 ······

4.1原理·····

4.2工艺过程为······

5、树脂吸附分离法 ······

5.1原理······

5.2工艺流程······

6、低温纯化酶提取方法 ······

6.1原理·······

6.2工艺流程······

结论······

1、溶剂提取法······

2、离子沉淀法······

3、超声波浸提法······

4、超临界流体萃取法······

5、树脂吸附分离法······

6、低温纯化酶提取方法 ······

应用前景·······

参考文献·····

绪论

1、茶多酚的简介

学 名:Camellia sinensis

别 名:茶鞣质、茶单宁

CAS号: 84650-60-2

分子式: C17H19N3O

分子量: 281.36

EINECS号: 200-053-1

物理性状:白色晶体,易溶于水及有机溶液,味苦涩。

稳定性:在 pH4-8 稳定。遇强碱、强酸、光照、高热及过渡金属易变质。最高耐热温度在1个半小时内,可达250℃左右,在三价铁离子下易分解。

安全性评价:无毒

2、药理作用 2.1茶多酚的作用有助于延缓衰老

茶多酚具有很强的抗氧化性和生理活性,是人体自由基的清除剂。1毫克茶多酚清除对人机体有害的过量自由基的效能相当于9微克超氧化物歧化酶(SOD),大大高于其他同类物质。茶多酚有阻断脂质过氧化反应,清除活性酶的作用。据日本奥田拓勇试验结果,证实茶多酚的抗衰老效果要比维生素E强18倍。

2.2有助于抑制心血管疾病

人体的胆固醇、三酸甘油脂等含量高,血管内壁脂肪沉积,血管平滑肌细胞增生后形成动脉粥样化斑块等心血管疾病。茶多酚,尤其是茶多酚中的儿茶素ECG和EGC及其氧化产物茶黄素等,有助于使这种斑状增生受到抑制,使形成血凝黏度增强的纤维蛋白原降低,凝血变清,从而抑制动脉粥样硬化。

2.3茶多酚的作用有助于预防和抗癌

茶多酚可以阻断亚硝酸铰等多种致癌物质在体内合成,并具有直

接杀伤癌细胞和提高机体免疫能力的功效。茶叶中的茶多酚(主要是儿茶素类化合物),对胃癌、肠癌等多种癌症的预防和辅助治疗,均有稗益。

2.4有助于预防和治疗辐射伤害

茶多酚及其氧化产物具有吸收放射性物质锶90和钴60毒害的能力。

2.5有助于抑制和抵抗病毒菌

茶多酚有较强的收敛作用,对病原菌、病毒有明显的抑制和杀灭作用,对消炎止泻有明显效果。

2.6茶多酚的作用有助于美容护肤

茶多酚是水溶性物质,用它洗脸能清除面部的油腻,收敛毛孔,具有消毒、灭菌、抗皮肤老化,减少日光中的紫外线辐射对皮肤的损伤等功效。

2.7用于糕点及乳制品对高脂肪糕点及乳制品

如月饼、饼干、蛋糕、方便面、奶粉、奶酪、牛奶等,加入茶多酚不仅可保持其原有的风味,防腐败,延长保鲜期,防止食品退色,抑制和杀灭细菌,提高食品卫生标准,延长食品的销售寿命。另外,还可使甜味“酸尾”消失,味感甘爽。

3、主要用途

3.1糕点及乳制品

对高脂肪糕点及乳制品,如月饼、饼干、蛋糕、方便面、奶粉、奶酪、牛奶等,加入茶多酚不仅可保持其原有的风味,防腐败,延长

保鲜期,防止食品退色,抑制和杀灭细菌,提高食品卫生标准,延长食品的销售寿命。另外,还可使甜味“酸尾”消失,味感甘爽。

3.2饮料生产

茶多酚不仅可配制果味茶、柠檬茶等饮料,还能抑制豆奶、汽水、果汁等饮料中的VA、VC等多种维生素的降解破坏,从而保证饮料中的各种营养成份。

3.3水果和蔬菜保鲜

在新鲜水果和蔬菜上喷洒低浓度的茶多酚溶液,就可抑制细菌繁殖,保持水果、蔬菜原有的颜色,达到保鲜防腐的目的。

3.4畜肉制品

茶多酚对肉类及其腌制品如香肠、肉食罐头腊肉等,具有良好的保质抗损效果,尤其是对罐头类食品中耐热的芽胞菌等具有显著的抑制和杀灭作用,并有消除臭味、腥味,防止氧化变色的作用。

3.5食用油贮藏

食用油中加入茶多酚,能阻止和延缓不饱和脂肪酸的自动氧化分解,从而防止油脂的质变腐败,使油脂的贮藏期延长一倍以上。

提取工艺比较

1、溶剂提取法

1.1实验原理

利用茶叶中多酚物质和咖啡碱等有机物质在不同的溶剂中溶解度的差异进行分离,利用能与溶剂不互溶的茶多酚萃取剂将茶多酚萃取提纯。

1.2工艺流程

茶叶粉碎→浸提→有机溶剂脱色、脱咖啡碱→乙酸乙酯萃取→回收溶剂干燥→茶多酚

常用的浸提剂为水或者水与其他有机溶剂互用,并得出水与有机溶剂互用比纯水用作浸提剂效果要好。

2、离子沉淀法

2.1实验原理

由于茶多酚易溶于热水,因此本实验首先用热水在一定温度下将茶多酚从茶叶中提取出来;然后对茶叶浸提液盐析处理除去部分杂质;再利用某些金属离子与茶多酚形成的络合物在一定pH值下溶解度最低的特性,将茶多酚从浸提液中沉淀出来并高效地与咖啡碱等杂质分离;经过稀酸转溶将茶多酚游离出来后,用对茶多酚具有很好选择性的有机溶剂再次对其进行萃取分离;最后将茶多酚萃取液通过真空浓缩、真空干燥得到茶多酚精品。

2.2工艺流程

茶叶原料—乙醇提取—减压过滤—金属离子沉淀--酸溶—乙酸乙酯萃取--浓缩—真空干燥—精制茶多酚

3、超声波浸提法

工艺过程

茶叶+乙醇—超声提取—过滤—蒸发浓缩—氯仿萃取—乙酸乙酯萃取—蒸发回收酯—烘干的粗茶多酚--纯化

超声波辅助提取茶多酚,最佳条件为70℃,100W超声辐射下用80%乙醇按料液比1:10提取20min。提取的茶多酚含量较高,防止茶多酚被氧化,保持高品质。

4、超临界流体萃取法

4.1原理

超临界流体萃取法是一种新型分离方法,利用温度和压力略超过或靠近临界的介于气体和液体之间的流体作为萃取剂,从固体或液体中萃取某种高沸点和热敏性成分,达到分离和提纯的目的

4.2工艺过程

茶叶--茶汁--浓缩--超临界CO2萃取--有机溶剂萃取--酯相浓缩

干燥--超临界C02萃取--茶多酚

5、树脂吸附分离法

5.1原理

是根据吸附树脂对多酚类有选择性吸附、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。树脂吸附法对树脂的种类以及结构有较高要求,多孔树脂的比表面积、孔隙率以及树脂的极性都影响了对茶多酚的吸附容量。极性多酚易与极性树脂以氢键等方式进行缔合,再将吸附了茶多酚的树脂用合适的有机溶剂进行洗脱,然后用乙酸乙酯等将洗脱液进行萃取,从而有选择性地将茶多酚从其浸提液中分离。

5.2工艺流程

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

6、低温纯化酶提取方法

6.1原理

利用低温或酶抑制剂抑制茶叶鲜叶内氧化酶的活性,进而在提取的过程中保护茶多酚不被氧化的一种提取方法。

6.2工艺流程

鲜茶叶低温冷冻干燥(或在常温下用酶抑制剂)→非水溶剂提取→减压蒸馏回收溶剂加水溶解成水溶液→加絮凝剂沉降脱除色素、多糖、果胶、水解单宁等高分子物质→氯仿脱除咖啡因→乙酸乙酯提取茶多酚→减压蒸馏回收溶剂→真空干燥→粉晶态茶多酚。

结论

1、溶剂提取法

优点是:(1)容易实现工业化,整个操作工艺流程可以为间歇或者连续生产且稳定可靠;(2)有机溶剂可以回收利用。

缺点主要有:(1)得率较低,往往采用其他手段来提高其得率;

(2)较高温度的浸提条件使得产品在提取过程中易氧化,产品纯度也

比较低;(3)茶多酚中咖啡碱的含量是一项很重要的指标,氯仿在工艺中用作咖啡碱的脱除,氯仿等有毒的有机溶剂的使用影响到茶多酚的质量和应用范围(如不能用于食品工业),同时大量有毒、易燃的有机溶剂对生产安全产生一定隐患;(4)萃取工艺一般采用多级萃取操作,溶剂回收需要进行多级蒸馏,工艺操作复杂,能耗大。

2、离子沉淀法

优点在于:(1)产品纯度高;(2)减少了大量有机萃取剂的使用,减少一定量的能耗;(3)工艺流程上来看,包含了有机溶剂以及沉淀剂的回收利用,工艺简单易实现,沉淀剂等辅料成本较低。

缺点在于:(1)金属离子的使用限制了茶多酚的应用范围,某些残留在茶多酚中有毒金属离子含量较高,其产品不能为医药行业所接受;(2)在生产过程中大量废渣的产生无疑对环境造成巨大压力;(3)转溶过程中程序较为繁琐,导致部分多酚被氧化,降低得率; (4)生产设备条件要求苛刻,对生产装臵,辅助设备以及管路的耐腐蚀性有较高的要求。

3、超声波浸提法

工艺简单,尤其是结合溶剂法、沉淀法和树脂吸附法用于提取制备,取得了较好的成效。该方法具有提取温度低、减少浸提所需时间,提高浸提效果,避免茶多酚在长时间高温下氧化的可能,回收率高、氧化损耗小,节时、节能、提取率高等优点,同时避免了有毒溶剂的使用,提取工艺成本低,综合经济效益显著,具有良好的工业推广价值。

4、超临界流体萃取法

优点是:(1)采用CO2:作为萃取剂,大大降低了工艺对环境的污染,产品中几乎没有毒金属或者有机溶剂的残留,目前超临界流体是唯一能取代毒性较大的有机溶剂对咖啡碱等进行萃取的物质;(2)萃取条件温和,有效地防止茶多酚的氧化。

主要的缺点是:(1)儿茶素等在非极性的超临界CO2 流体中溶解度很低,往往需要用到醇类溶液作为夹带剂,提取率和纯度不高;(2)萃取设备条件比较严格,往往需要特定设计,工艺投资额大,生产成本比较高,目前工业化只能小规模生产,萃取物要经过多次精制才能提纯。

5、树脂吸附分离法

优点为:(1)选择茶多酚产物中一种或几种的儿茶素目标性强,可以有选择地进行吸附分离目标儿茶素; (2)纯度高,同时对咖啡碱的脱除率高;(3)产品的应用范围广;(4)树脂吸附一解吸过程一般都在比较温和的温度下进行,避免了茶多酚的损失;(5)过程中避免了有毒有机溶剂的使用并且容易回收,此方法是目前茶多酚清洁化生产的主要研究趋势。

缺点为:(1)树脂再生的重复使用率限制了树脂吸附法生产茶多酚的规模,因此往往只能适合小规模的生产;(2)树脂的价格昂贵给生产成本造成了压力;(3)整个过程中使用了大量的有机溶剂,脱附过程往往较繁琐。

6、低温纯化酶提取方法

该法的优点是:酶技术是一种新型高效绿色提取技术,具有快速、高效、反应条件温和、专一性强等诸多优点,已越来越广泛地应用于食品及动植物细胞有效成分的提取。该法主要成分是纤维素酶和果胶酶的复合酶液来分解构成细胞壁及细胞间质的纤维素、半纤维素和果胶质,增大了扩散面积,提高茶多酚的提取率。

缺点是:需要在茶场设厂生产。生产条件要求较高。

应用前景

1989年我国批准使用茶多酚作为抗氧化剂。茶多酚分子中带有多个活性酚羟基(-OH)可终止人体中自由基链式反应,清除超氧离子,类似SOD之功效,茶多酚对过氧化氢和超氧阴离子自由基的消除率达98%以上,呈显著的量效关系,其效果优于维生素E和C;茶多酚对细胞膜等有保护作用,对脂质过氧化自由基的消除作用十分明显。茶多酚还有抑菌、杀菌作用。能有效降低大肠对胆固醇的吸收,防治动脉粥样硬化,是艾滋病毒(HIV)逆转酶的强抑制物,有增强机体免疫能力、抗肿瘤、抗辐射作用,毒理学研究证实,茶多酚安全、无毒,可以作为食品天然抗氧剂、化妆品和日用化学品的优良添加剂,在医药上可以作为一些疾病患者的辅助药品和保健药品的原料。目前,茶多酚的应用已遍及食品、医药、精细化工等领域。

参考文献

1、梁斌,万福成.粗陈茶叶中茶多酚的提取与应用.农技服务,2008

2、刘伟,蒲晓林.茶多酚的制备,牙膏工业,2008

3、陶阿丽,孙维矿,杨光,詹妮,张国升.茶多酚的提取及应用研究进展.现代企业教育,2011

4、何晓梅,刘体云,魏梦洁,韦传宝.AI3+沉淀法制备茶多酚工艺研究.安徽农业科学.2011

5、杨炎, 苾晓黎. 茶叶中儿茶素的提取和纯化工艺研究综述. 茶叶通报, 1997

6、张卫红,张效林。复合酶法提取茶多酚工艺条件研究。西北大学化工学院,陕西西安。


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