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文档简介

第25卷第4期2008年11月江苏教育学院学报自然科学版JOURNALOFJIANGSUINSTITUTEOFEDUCATIONNATURALSCIENCESVO125NO4NOV,2008茶多酚的分离提取及其性质研究李睿帅建军江苏教育学院生物系,江苏南京210013摘要本文利用离子沉淀、微波离子沉淀、有机溶剂直接萃取三种方法提取绿茶中茶多酚,并研究其抑菌和抗氧化功能实验结果表明有机溶剂萃取法提取茶多酚的提取率和纯度均高于其他两种方法再应用这种方法分别提取发酵型茶叶红茶和半发酵型茶叶乌龙茶中的茶多酚,结果表明绿茶的提取率高于乌龙茶和红茶关键词茶叶;茶多酚;提取茶是人们日常生活中一种常见的保健饮品,在中国饮茶有着几千年的历史明朝李时珍在本草纲目中记载说“茶苦而寒,最能降火,火为百病之因,火降则百病清也”说明茶具有独特的药理作用,该作用是由茶叶中特定的化学成分决定的茶叶主要化学成分有多酚类、氨基酸和蛋白质、芳香类物质、生物碱、糖类化合物、色素及其他化学成分其显著特点是富含酚类化合物,茶叶的许多作用是其中茶多酚在起作用。目前,国内外有关茶多酚的应用研究已有很多方面,主要包括抗癌、抗氧化和延缓衰老、抗菌和抗病毒、降血脂、油脂抗氧化作用、色素保护作用、除臭剂、防龋作用、抑制动脉粥样硬化等多种功能茶多酚已成为医药、食品界开发的热点,目前除了茶多酚片剂、胶囊剂等外,作为抗氧化剂和食品添加剂,在粮油食品、方便食品、水产品、肉制品、调味品、糖果、饮料等多类食品中均可应用,有强劲的市场需求,其开发和应用前景十分广阔中国的茶叶资源十分丰富,在茶叶生产过程中会产生的大量修剪叶,另外还有滞销的粗茶、老茶,如果能从中提取茶多酚,将会有充分的资源保证根据茶多酚的结构特性、溶解度及络合性能等理化性质,可采用溶剂提取法、超临界流体萃取法、离子沉淀法、吸附法、浸提法等多种方法提取茶多酚随着茶多酚应用的不断开发,其提取精制和分析方法还有待于提高和完善茶多酚的检测原理是根据GB831387茶茶多酚的测定,茶叶中的多酚类物质能和亚铁离子形成紫蓝色物质,利用分光光度法可测定其含量1材料11实验材料绿茶、乌龙茶、红茶、苹果、马铃薯、霉菌曲霉12仪器设备HH一60数显恒温水浴锅常州国华电器有限公司、V一1100型可见分光光度计上海美谱达仪器有限公司、CDEB一23型多功能食品粉碎机上海和丽电器有限公司、电子天平SHIMADZUCORPORATION、GMANZWD800型微波炉、索式抽提器、MJX一160BZ霉菌培养箱上海博迅实验有限公司医疗设备厂、SWCJ一1F净化工作台苏净集团安泰公司、20目筛2实验方法21材料预处理从超市中购买普通的绿茶、乌龙茶和红茶,用粉碎机将茶叶粉碎备用,注意防止氧化22三种不同方法提取绿茶中的茶多酚221离子沉淀法茶叶粉碎后过20目筛,称取20G置于烧杯中,加入200MI80E蒸馏水、NAHSO,04G,在恒温水浴80E搅拌浸提30MIN,减压过滤,滤渣再加200ML80E蒸馏水和04GNAHSO同法浸提30MIN,减压过滤,合并2次提取的滤液,加入10GZNC12混匀,用10NAOH调PH至78,静置,过滤,沉淀物用200ML2MOFL硫酸溶解,过滤,在滤液中加入100ML乙酸乙酯,振荡10RAIN,静置分层,吸取上层液待用余液用80ML乙酸乙酯再萃取一次合并2次提取液加入圆底烧瓶,在8090E下用索式抽提器减压回收乙酸乙酯提取液剩余10ML左右时,停止蒸馏,移入玻璃皿,80E挥发至干得茶多酚粗品,称重一26222微波离子沉淀法茶叶粉碎后过20目筛,称取20G置于烧杯中,加入200ML80蒸馏水、NAHSO304G,在恒温水浴80C搅拌浸提30MIN减压过滤,滤渣再加200ML8O蒸馏水和04GNAHSO同法浸提30MIN后,用微波8浸提4MIN,合并两次滤液加入10GZNC1混匀,用10NAOH调PH至78,静置,过滤,沉淀物用200ML2MOLL硫酸溶解,过滤,在滤液中加人100ML乙酸乙酯,振荡10MIN,静置分层,吸取上层液待用余液用80ML乙酸乙酯再萃取一次合并2次提取液加入圆底烧瓶,在8090下用索式抽提器减压回收乙酸乙酯提取液剩余10ML左右时,停止蒸馏,移入玻璃皿,80C挥发至干,得茶多酚粗品,称重223有机溶剂萃取法茶叶粉碎后过20目筛,称取20G置于烧杯中,加入200ML8C蒸馏水、NASO304G,在恒温水浴8C搅拌浸提30MIN,减压过滤,滤渣再加200ML80蒸馏水和04GNAHSO同法浸提30MIN,减压过滤,合并2次提取的滤液,直接用100ML80ML的乙酸乙酯萃取两次,合并有机相,在8090下用索式抽提器减压回收乙酸乙酯,提取液剩余10ML左右时,停止蒸馏,移人玻璃皿,80挥发至干得茶多酚粗品,称重23有机溶剂萃取法分别提取红茶、乌龙茶、绿茶中的茶多酚称取红茶、乌龙茶、绿茶各20G,采用有机溶剂萃取法提取茶多酚,提取方法见22324茶多酚活性功能方面的探究241抑菌实验在超净工作台上将融化的霉菌培养基迅速倒平板待培养基冷却凝固后,用无菌移液枪吸取少量提取的茶多酚溶液注入平板,用无菌三角棒涂布均匀,以不加茶多酚的培养基平板作为对照接种环挑取少量霉菌种,三点接种于培养基上,每种菌做3皿倒置于25恒温培养箱中培养72H,观察各皿霉菌生长情况242抗氧化实验苹果在切开后,原本在细胞质中分开的酚氧化酶和底物酚会接触,发生反应,将酚氧化成棕褐色的醌,所以呈现出生活中常见的黄褐色切取面积大致相等的左右半面苹果其中一份作为对照组,果肉表面不涂抹任何试剂,另外一份果肉表层用滴管吸取茶多酚的水溶液,均匀涂抹完全,静置,暴露于空气中氧化,3H后,观察两者被氧化的程度25茶多酚含量检测GB831387茶茶多酚的测定首先利用硫酸亚铁1G和酒石酸钾钠5G,用水溶解并到1L制成酒石酸铁溶液,再将磷酸氢二钠23377G和磷酸二氢钠9078G分别先定容至1L,再以173配成PH75的磷酸盐缓冲液准确吸取1ML茶汤,注入25ML容量瓶,加水4ML和酒石酸亚铁5ML,充分混合,再加PH75的磷酸缓冲液至刻度,用10MM的比色杯,在540NM处,以试剂空白溶液作参比,测定吸光度A5加3结果与分析31对比三种茶多酚提取方法311茶多酚的提取率和纯度用离子沉淀、微波离子沉淀、有机溶剂直接萃取三种方法提取绿茶中茶多酚,结果见表L表1表明有机溶剂萃取法获得的茶多酚粗品含量最多,茶多酚提取率最高,且有机溶剂萃取法获得的茶多酚粗品的纯度也明显高于离子沉淀法和微波离子沉淀法微波离子沉淀法相与离子沉淀法的原理相同,提取得到的茶多酚粗品纯度接近,但微波离子沉淀法获得的茶多酚的提取率高于离子沉淀法,原因可能是由于实验过程中两者加热方法的不同引起的,所以微波离子沉淀法可以看作是对离子沉淀法的一个改进312不同方法提取绿茶获得茶多酚粗品表I不同方法提取茶多酚的分步数据TABLE1DATAOFDIFFERENTWAYSTOEXTRACTTP用不同提取方法均可得到粗品茶多酚,但是颜色不完全一样从图I一1、图I一2、图I一3可见有机溶剂萃取法获得的茶多酚粗品为黄绿色,与前两种差异较大,分析原因可能是茶多酚粗品中含有的植物色素所致离子沉淀法和微波离子沉淀法颜色均为褐色,可能是实验过程中茶多酚过度氧化的结果微波离子沉淀法提取的茶多酚为红褐色,而离子沉淀法提取的茶多酚则为黑褐色,是由于两者的氧化程度的不同,呈现出的颜色也不完全相同,前者氧化程度低于后者32不同发酵程度茶叶中茶多酚的含量测定采用有机溶剂萃取法分别提取绿茶、乌龙茶、红茶中的茶多酚并测定其含量,结果见表2一27图I1离子沉淀法FIGI1IONPRECIPITATION图I一2微波离子沉淀法FIGI一2MICROWAVEIONPRECIPITATION从表2可以看出提取出来的茶多酚的含量由高到低分别是绿茶,乌龙茶和红茶,这与茶叶的制法相关联,主要是早期对茶叶中的酚氧化酶的破坏程度不同引起,酚氧化酶被破坏的越严重,则茶叶的儿茶酚即邻苯二酚就不能和单宁氧化并聚合形成红褐色的色素,未被氧化的茶多酚就越多,因此茶叶中的含量也就越多绿茶乌龙茶红茶,这就是发酵型茶叶红茶,半发酵型茶叶乌龙茶和未发酵茶叶绿茶之问的区别从图一1、图112、图一3中可以看出,由于提取方法相同,三种茶叶中提取的茶多酚颜色差异不大,颜色相对深浅的原因可能是与茶叶本身中茶多酚含量的多少有关33茶多酚的抑菌作用和抗氧化作用研究331抑菌作用图I_1绿茶FIGRF1GREENTEA从图一1、图一2中可见对照组霉菌生长旺盛,而加入茶多酚的实验组中的霉菌菌落周围生有菌丝,直径较短,生长不如对照组的霉菌好,表明茶多酚具有较明显的抑制霉菌功能332抗氧化作用右测苹果涂抹了含茶多酚的水溶液,左侧苹果为对照组从图一1、图一2中可以看出在反应开始时两片苹果的颜色均显示正常果肉颜色,3H后两片苹果果肉均变为黄图I3有机溶剂萃取法FIGI3ORGANICSOLVENTEXTRACTION表2有机溶剂法提取不同茶叶中茶多酚的数据统计TABLE2DATAOFORGANICSOLVENTEXTRACTTPFROMDIFFERENTTEA图II2红茶FIGIF2BACKTEA图III一1对照组FIGI111THECONTROLGROUP图II一3乌龙茶FIGIF3OOTONGTEA图III2实验组FIGIIT一2THEEXPERIMENTALGROUP褐色,这是由于原本在细胞质中分开的酚氧化酶和底物酚发生接触,发生反应,将酚氧化成棕褐色的醌同时可以观察到左侧对照组的颜色明显比右侧实验组深,被氧化的程度更高,表明茶多酚具有抗氧化作用,它替代了苹果中的酚类与空气反应,所以延缓了苹果变“锈”的时间实验发现对照组的果肉更易干瘪,而实验组的苹果果肉则能保持长期新鲜状态,表明茶多酚具有“锁住水分”的能力,即保28鲜作用4讨论不同茶叶中的茶多酚的提取率各不相同是由于制茶时的方法不同导致茶叶中酚氧化酶被氧化程度不同举例来说,在制红茶时,需要使叶先凋萎脱去2030的水分,然后揉捻,将细胞揉破,通过多酚氧化酶的作用,将茶叶的儿茶酚即邻苯二酚和单宁氧化并聚合成红褐色的色素,从而制得红茶而绿茶则是把刚采图1反应开始FIG1REACTIONSTART图IV“一2反应3H后FIGIV一2REACTIONAFTER3HOURS下的茶叶立即焙火杀青,破坏多酚氧化酶,才能保持茶叶的绿色所以茶多酚的含量绿茶最多,乌龙茶次之,红茶最少据资料报道,绿茶中含有茶多酚2030,本实验中有机溶剂萃取法的提取率10左右,而且高于其他两种方法,同时省略了添加氯化锌、用10氢氧化钠调PH、硫酸转溶等步骤,节省了成本、工艺简单,可作为工业放大参考目前,随着茶多酚逐步成为医药、食品界开发的热点,茶多酚活性功能的研究应用越来越多,也越来越为人们所重视,本文同时对茶多酚的抑菌作用和抗氧化作用进行初步探讨,为其开发应用提供一定的实验参考参考文献1陈宗樊茶多酚类化合物抗癌的生物化学和分子生物学基础J茶叶科学,2003,23283932王小梅,黄少烈茶多酚的提取工艺研究J广州化学,2001,29427293熊何建等茶多酚分离制备的新工艺J食品工业科技,1997632344余兆祥,王筱平复合型沉淀剂提取茶多酚的研究J食品工艺科技,2001,223325唐课文等聚酰胺树脂对茶多酚和咖啡因吸附选择性研究J光谱学与光谱分析,2003,2311436曹雁平等绿茶茶多酚的双频超声浸取研究J食品科学,2005,2641747杨美燕等分光光度法测定茶多酚注射液中茶多酚的含量J中草药,2004,3555288汪兴平等微波对茶多酚浸出特性的影响研究J食品科学,2001,221119219GB831387茶茶多酚测定1O徐磊杰,庄新民,吴雁翔茶多酚三种提取工艺的比较J福建化工,200414611董文宾,胡英茶多酚的制备工艺及应用研究现状J西北轻工业学院院报,204182412陈旭红安全快速对茶叶中茶多酚的提取和含量的测定J食品研究与开发,2004,25413513713钮伟民,孙力保健食品中茶多酚的含量的测定J预防医学文献信息,2002,8443343414秦明仁,石琳,陈海龙武天然抗氧化剂茶多酚的制取J广州食品工业科技,1994,2424815PELILLOMETA1PRELIMINARYINVESTIGATIONINTODEVELOPMENTOFHPLCWITHUVANDMSELECTROSPRAYDETECTIONFORTHEANALYSISOFTEAEATEEHINJFOODCHEMISTRY,2002,783369STUDYONTHEEXTRACTIONANDCHARACTERISTICSOFTEAPOLYPHENOLSLIRUISHUAIJIANJUNDEPARTMENTOFBIOLOGY,JIANGSUINSTITUTEOFEDUCATION,NAMING,JIANGSU,210013ABSTRACTINTHERESEARCHTHREEMETHODSAREUSEDTOEXTRACTTEAPOLYPHENOLFROMGREENTEA,NAMELY,IONPRECIPITATION,MICROWAVEIONPRECIPITATIONANDORGANICSOLVENTTHECHARACTERISTICSOFTPINANTIBACTERIALANDANTIOXIDATIONARE'ALSODISCUSSEDITISSHOWNINTHERESEARCHRESULTSTHATTPEXT

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