红茶中茶多酚的研究

红茶中茶多酚的提取及其功能的研究红茶中茶多酚的提取及其功能的研究 红茶中茶多酚的提取及其功能的研究 摘要：以红茶为原料，研究了红茶中茶多酚的提取，对不同方法提取茶多酚进 行了对比。通过查阅文献了解了茶多酚的功能。 关键词：红茶，茶多酚，功能 一、红茶的简介 按照加工工艺的不同，茶叶可分为黑茶、红茶、白茶、黄茶、绿茶、乌龙 茶六个大类。红茶是中国生产和出口的主要茶类之一，主要分为红碎茶(又称切 细红茶)、功夫红茶和小种红茶。红茶属于全发酵茶类，鲜叶加工一般分萎凋、 揉捻、发酵、干燥 4 道工序。红茶中富含维生素 K、C、A、E 等多种维生素， 以及氨基酸、氟等多种成分，具有抗血小板凝集、促进膳食纤维溶解、降血压、 降血脂的作用，对防治心血管疾病十分有利，还具有增强免疫、抗龋同齿、提 神醒脑、减肥瘦身、消除疲劳、振奋精神的作用，有助于减少皱纹、保持皮肤 光洁嫩白，还能抗氧化、预防肿瘤、防辐射等功效，对人体十分有益。 红茶的制造与绿茶、黄茶、乌龙茶、黑茶最大的区别在于通过萎凋提高鲜 叶中酶的活性，在发酵中利用酶促氧化作用，使茶叶中叶绿素的氧化降解，儿 茶素及多酚类化合物的氧化聚合，生成茶黄素与茶红素等有色物质，形成了红 茶色泽褐红润泽，汤色红艳，香气高爽浓烈，滋味浓醇，活泼甘甜，叶底红明 的特征。 二、多酚的简介 茶多酚和咖啡因两种成分倍受人们的关注，被称为是茶叶中重要的功效成 分，这不仅是因为它们在茶叶中的含量高，更重要的是它们具有很高的医用、 食用价值，而得到广泛的研究和应用。 茶多酚是茶中的多酚类物质及其衍生物质的总称。叶片中一般含有 20- 30的多酚类化合物，约 30 余种，包括茶色素类、儿茶素类、酚酸和缩酚酸类、 黄酮及其衍生物，其中儿茶素类的含量最大，约占多酚类总量 65-80。在 萎凋过程中，多酚类的氧化产物分为水不溶性和水溶性两个部分，其中一部分 是多酚类的氧化产物(主要是茶红素与茶黄素)，另一部分与蛋白质结合形成水 不溶性物质固定在叶底中。茶鲜叶中的多酚类物质在过氧化物酶和多酚氧化酶 的催化作用下，被氧化形成初级产物邻位醌类的物质，这些初级产物聚合形成 联苯酚醌类的中间产物，氧化形成橙黄色的茶黄素类物质，其溶于茶汤构成红 茶特有色泽；茶黄素类物质继续偶联氧化形成红色的茶红素类物质，溶于茶汤 构成红茶汤色红褐色，滋味润泽的特点；然后继续氧化形成棕褐色的茶褐素类 物质。茶多酚是茶汤苦涩味和收敛味的贡献者，茶多酚含量越高，茶叶（尤其 是绿茶）品质也越好。茶多酚抗氧化活性的功能性成分具有抗衰老、抗癌症、 抗辐射、增加人体免疫力、增强新陈代谢功能、舒张血管、降血脂等多种保健 和药理作用在油脂、食品、医疗、保健、日化等领域有广阔的开发应用前景。 红茶中的多酚类物质可抑制破坏骨细胞的物质，保护人体骨骼，防治骨质 疏松症，若在红茶中加片柠檬或其他富含维生素 C 的水果，两者相互作用，强 健骨骼的效果会更好。 三、红茶中茶多酚的提取方法 1、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近干, 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。 2、有机溶剂萃取法 是将茶叶用有机溶剂（如乙醇、甲醇、丙酮、乙醚等）浸提数次，合并滤 液。滤液经减压蒸馏浓缩，加入适量水后用氯仿萃取, 脱除其中的咖啡因和色 素等，并回收咖啡因。水层用乙酸乙酯进行萃取, 得到含有茶多酚的乙酸乙酯 溶液，经浓缩、干燥, 得到茶多酚粗品。该提取方法的优点是茶多酚提取率相 应提高，色素、咖啡因分别脱除，便于对茶叶进行综合利用。此法缺点是操作 费时麻烦, 生产成本高；所用有机溶剂多，且溶剂回收、溶液浓缩能耗大；并 由于操作过程中温度较高, 易使茶多酚氧化变质，产品纯度通常只能达到 50%- -70%。 3、盐沉淀提取法 盐沉淀提取法根据茶多酚能与无机盐中的金属离子反应生成沉淀的特性来 生产茶多酚，是一种廉价的生产高纯度茶多酚的方法。此法将茶叶用热水或乙 醇溶液浸提过滤，调节滤液的 pH值为碱性，在滤液中加入沉淀剂使茶多酚沉淀， 过滤后滤液用于提取咖啡因，沉淀用稀硫酸溶解后用乙酸乙酯萃取, 得到含茶 多酚的乙酸乙酯溶液，再经减压蒸馏浓缩、干燥得到茶多酚。该法的优点是使 用的有机溶剂较少，工艺比较简单, 成本低, 选择性强，所得产品无毒且纯度 好（茶多酚含量高达 95%，含咖啡因 0.7%-1.5%）, 产品色泽、水溶性也较好， 适合中、小规模生产。此法的缺点是在制备过程中需调节酸碱度, 造成部分酚 类物质因氧化而被破坏，在沉淀过滤、溶解过程中茶多酚损失大，工艺操作控 制比较严格, 废渣、废液处理量较大。目前常用的金属盐离子有 Al3+、Zn2+、Fe3+等。 4、树脂法 树脂法是利用树脂具有吸附解吸作用的特性来分离提纯茶叶中的茶多酚。 此法将茶叶用热水浸提数次，提取液通过树脂进行吸附, 然后用乙醇洗脱, 使 树脂上吸附的茶多酚脱附在乙醇中，减压蒸馏浓缩后干燥得到茶多酚。树脂法 根据其操作方法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 法三种。树脂法工艺简单、操作方便、能耗低，不用控制酸碱性, 减少氧化发 生；同时提取方法无污染，可提高产品质量；另外树脂再生容易, 可反复利用, 提取效率高。 5、超临界萃取法 超临界萃取法是利用超临界流体作溶剂进行萃取分离的方法。超临界流体是 物质处于其临界点（Tc，Tp）以上状态时所呈现的一种高压、高密度流体。超 临界流体的密度对温度与压力的变化很敏感，特别是在临界点附近 T、P 的微 小变化可导致溶质溶解度发生几个数量级的突变，因此它能对物质有效地进行 萃取分离。目前研究较多的体系包括 CO2、水、氨、甲醇、乙醇、氙、戊烷、 乙烷、乙烯等。 四、红茶中茶多酚总量的测定 目前测定茶多酚总量的方法多采用 ISO 方法和常规分析方法(GBPT 8313- 2002 等)。茶多酚总量的测定,国内文献报导中以酒石酸亚铁比色法最为常见 (GBPT 8313-2002),而在 ISO 方法以及国外文献报导中,广泛采用 Folin- Ciocalteu 比色法来测定茶多酚总量。 五、红茶中茶多酚的功能研究 1、红茶中茶多酚的抗氧化性能 现代科学研究认为人体衰老的原因在于人体的细胞在代谢过程中连续不断 地产生具有高度活性的自由基和细胞自身的抗氧化酶及超氧化物歧化酶(SOD)不 断消除作用的失衡，使自由基浓度过剩.人体内的自由基是一些强氧化性的物质， 自由基及其诱导的氧化反应会引起膜脂的氧化损伤和交联键的形成，其结果降 低了上述两种酶的活性，使核酸代谢受到影响，溶酶体内衰老色素和脂褐素堆 积，致使细胞衰老。茶多酚具有很强的清除人体自由基的作用，茶多酚是极强 的消除有害自由基的天然物质。研究表明红茶中含有丰富的茶多酚，由红茶抗 氧化性能的测定可以看出红茶具有较强的抗氧化性能，红茶中茶多酚含量和抗 氧化性都随着红茶浓度的逐渐增加而增加即红茶中茶多酚含量与抗氧化性能呈 现明显的构效关系。 2、红茶多酚对主动脉内皮细胞增殖抑制作用 血管生成是指毛细血管从原血管中以出芽方式形成新血管床的过程。研究 表明,血管生成与肿瘤的形成和转移密切相关血管生成对于肿瘤的生长、浸润和 转移有重要意义。在缺乏血管的条件下,肿瘤内部细胞将发生坏死和(或)凋亡。 在血管生成过程中,内皮细胞的增殖是血管新生化发生的重要环节。因此抑制血 管内皮细胞增殖就可以抑制新生血管生成,进而可抑制肿瘤的生长。通过阻碍血 管生成成为防治肿瘤的一个颇有前景的方向。茶多酚是茶叶中的主要有效成分, 其可通过多种途径产生抗肿瘤效应。蛋白激酶 C(PKC)是细胞信号转导途径中的 一种关键酶。研究显示,PKC 活化后可以发挥多种生物学效应,可参与多种细胞 的增殖。佛波酯(PMA)是典型的促癌剂,PKC 是促癌剂 PMA 的受体。研究结果表 明,红茶多酚明显降低 AngII 或 PMA 刺激的内皮细胞生长,这种降低作用可以用 NADPH 氧化酶抑制剂(apocynin)实现,结合对内皮细胞中氧化还原酶系表达的研 究,红茶多酚的这种作用是由于红茶多酚影响了氧化还原酶系中的关键酶 NADPH 氧化酶的表达水平,导致对 AngII 或 PMA 刺激内皮细胞增殖产生了抑制。综上所 述,红茶多酚具有抑制内皮细胞增殖的作用,抑制 PKC-NADPH 氧化酶-p38MAPK 信 号途径可能是其重要机制之一。 3、红茶中茶多酚的降血脂与瘦身作用 红茶中茶多酚主要为茶黄素(TF)、茶黄素-3-没食子酸醋(TF-3-G),茶黄素- 3-没食子酸醋(TF-3-G)及茶黄素-3,3-双没食子酸酯（TF-3,3-G)。 动物实验已证明茶与茶多酚有显著的降血脂与瘦身效应，实验以绿茶粉喂食 老鼠 63 周后，获得相当明显的效果。与对照组相比较，喂食绿茶粉实验组老鼠 血清中三酸甘油脂下降 25%、总胆固醇下降 20%、体重下降 18% 。之后，再利 用各种不同茶叶喂食老鼠，比较老鼠体中脂质含量。实验结果显示，不论降脂 作用或体重下降作用，以普洱茶最佳、乌龙茶次之、红茶再次之、绿茶殿后。 但各种茶都具有降脂与降体重作用。 FAS 是身体中能量代谢之重要酵素，它过量表现常出现在一些人类疾病如肥 胖与癌症当中。一般人类与动物癌症细胞都表现高量的 FAS。同时一些 FAS 的 抑制剂，可抑制这些癌细胞之生长与扩张。实验首先证明在癌细胞中，FAS 蛋 白质表现量可被茶与茶多酚抑制。高浓度(120ug/ml)绿茶与红茶水萃取物会抑 制 FAS 的表现。另一方面 FAS 蛋白质表现也受红茶中茶多酚 TF, TF-3-G,TF-3 -L,及 TF-3,3-G 的抑制。综上所述，红茶中茶多酚对降血脂及瘦身具有一定作 用，但是还有很多研究有待进一步的实验和方案来证明。 六、结语 1、我国是茶叶的故乡，茶叶资源丰富, 在市场供大于求的情况下，开发茶 叶的新用途，尤其利用低档茶叶或茶叶加工的下脚料来生产茶多酚等精细化学 品, 具有较大的经济价值和社会效益。 2、在提取茶多酚的同时应尽可能地提取茶叶中的咖啡因、茶多糖和茶色素 等，以实现茶叶的综合利用, 获得更好的经济效益。 3、红茶中的茶多酚的含量丰富，功能众多，具有很好的研究开发和利用价 值。 参考文献： 1.吕海鹏,林智,谭俊峰,郭丽. ISO 方法与常规方法测定茶叶中茶多酚总量及 儿茶素组分上的差异比较J . 分析试验室. 2008-12-27. 2.罗 婧,顾颖颖,刘易成,郭 梁. 不同茶叶中茶多酚和咖啡因成分的对比分析. J. 贵州茶叶. 2013,41(1);10-15. 3. 应晨江,孙秀发,左学志,刘烈钢,杨年红,郝丽萍,杨雪锋. 茶多酚降低血管紧 张素 诱导的内皮高渗透性J. 中国公共卫生. (2004)04-0416-02. 4. 李咏梅,王学松,于艳春. 茶叶中茶多酚的提取方法研究J. 广州化学. (2003)01-0059-05. 5. 罗亚楠,于晓洋,刘立群. 茶叶中茶多酚的提取及分析检测J. 化学世界. 2011-9(526-533). 6. 林仁混,黄场珍,林志立,林萧水银. 茶与茶多酚之降血脂及瘦身机理J. 饮 茶与健康. 2008-1 7. 陈金娥，丰慧君，张海容. 红茶、绿茶、乌龙茶活性成分抗氧化性研究J.