茶多酚的提取和应用研究进展

茶多酚的提取和应用研究进展茶多酚的提取和应用研究进展 2006 09 19 08 13 41 本站推荐 本站推荐 宜宜兴兴紫砂紫砂专卖专卖 分享 吴敏吴敏壶名 菊蕾菊蕾 300cc 摘要摘要 茶多酚是一种新型的天然抗氧化剂 在食品加工 医药 日 用化工等领域具有重要的应用 茶多酚的提取和应用研究成为国内外开 发 绿色工程 的热门课题之一 本文重点论述茶多酚的提取和应用 关关键词键词 茶多酚 提取 天然抗氧化剂 食品添加剂 茶叶化学 Extraction and application of tea polyphenol Gong Changsheng Department of Chemical Engineering Wuhan Institute of Chemical Technology 430073 Abstract Tea polyphenol a new natural antioxidant has important applications in food industry medicaments and chemical products for daily use Its extraction and application one of hot topics in developing green engineering at home and abroad are discussed in detail in this article Key words tea polyphenol extraction natural antioxidant food additives tea chemistry 茶叶作为中华民族的传统保健饮料已有四五千年的历史 开发茶叶 的新用途 开展茶叶的综合利用 尤其是利用低档茶叶或茶叶加工的下 脚料来生产高附加值的精细化学品 是一个具有重要意义的研究课题 60 年代初 日本科学家发现茶叶提取物中含有一种抗氧化活性成分 各 国科学家相继深入研究 证明它是一类多酚化合物 即茶多酚 TP 茶多酚不仅是一种新型的天然抗氧化剂 1 还具有明显的抗衰老 消除人体过剩的自由基 去脂减肥 降低血糖 血脂和胆固醇 预防心 血管疾病 抑制肿瘤细胞等药理功能 在食品加工 医药 日用化工等 领域具有重要的应用 2 4 茶多酚的提取和应用受到国内外的广泛关 注 5 8 开拓了茶叶化学研究的新领域 发展以农副产物为原料的精 细化学品 开发 绿色技术 发展 绿色工程 已成为热门课题 1 茶多酚的茶多酚的组组成和性成和性质质 茶多酚是茶叶中多酚类物质的总称 为白色无定形粉末 易溶于水 可溶于乙醇 甲醇 丙酮 乙酸乙酯 不溶于氯仿 绿茶中茶多酚的含 量较高 占其质量的 15 30 茶多酚类物质大致可分为 6 种 8 黄烷醇类 4 羟基黄烷醇类 花色苷类 黄酮类 黄酮醇类和酚酸类 其中以黄烷醇类 主要是儿茶素类化合物 最为重要 占茶多酚总量的 60 80 其次是黄酮类 其它酚类物质含量比较少 儿茶素类化合物是茶多酚的主要成分 其结构式可表示为 若 R1 OH 则为左旋 表没食子儿茶素没食子酸 酯 L EGCG R1 OH R2 H 则为左旋 表没食子儿茶素 L EGC R1 H 则为左旋 表儿茶素没食子酸酯 L ECG R1 H R2 H 则为左旋 表儿茶素 L EC 儿茶素类化合物的基本结构均为 2 连 或邻 苯酚基苯并吡喃衍生物 正是这种结构中具有连或邻苯酚基 作为抗氧化剂的活性就高于一般非 酚类或单酚羟基类抗氧化剂 其等摩尔浓度的抗氧化能力依次为 L EGCG L EGC L ECG L EC 从茶叶中提取的茶多酚抗氧化剂是这些 儿茶素的混合物 其抗氧化性优于丁基羟基茴香醚 BHA 二丁基羟基 甲苯 BHT 叔丁基对苯二酚 TBHQ 等 国内外学者对茶多酚进行了急 性毒性 亚急性毒性和各种药理实验研究 结果表明茶多酚安全无毒 2 茶多酚的提取方法茶多酚的提取方法 2 1 有机溶有机溶剂剂萃取法萃取法 6 9 10 溶剂萃取法提取茶多酚的工艺流程见图 1 首先将绿茶叶 或茶叶末 用热水或 85 乙醇溶液浸提 3 次 合并滤液 滤液经真空浓缩 所得的 浓缩液用氯仿萃取 脱除其中的咖啡碱和色素等 进而回收咖啡碱 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 经真空浓缩 干燥 得到茶多酚粗品 并回收乙酸乙酯溶剂 粗茶多酚经过凝胶柱层 析等精制提纯 得到茶多酚精品 该法工艺技术比较简单 对 TP 的提 取率为 10 15 但是有机溶剂用量多 溶剂回收设备及所消耗的 能量比较大 图 1 有机溶剂萃取法提取茶多酚工艺流程 2 2 离子沉淀提取法离子沉淀提取法 11 13 离子沉淀法提取茶多酚的工艺流程如图 2 将绿茶叶 或茶叶末 用 热水或乙醇溶液浸提 过滤 在滤液中加入沉淀剂使 TP 沉淀 不同沉 淀剂使 TP 沉淀完全的最低 pH 值和 TP 的提取率见表 1 13 过滤 滤 液用于提取咖啡碱 沉淀用稀 H2SO4转溶 转溶液用乙酸乙酯萃取 得 到含 TP 的乙酸乙酯溶液 经真空浓缩干燥得到茶多酚 该法的特点是 减少了有机溶剂的使用量 所得产品中茶多酚含量较高 可达 95 以上 11 13 但是工艺操作控制比较严格 废渣 废液处理量较大 表表 1 不同沉淀不同沉淀剂剂的提取率和沉淀最低的提取率和沉淀最低 pH 值值 沉淀剂 Al3 Zn2 Fe3 Mg2 Ba2 Ca2 最低 pH 值5 1 5 6 6 6 7 17 6 8 5 提取率 10 510 4 8 8 8 17 4 7 0 注 表中数据为 10 次结果的平均值 图 2 离子沉淀提取茶多酚工艺流程 2 3 吸附分离提取法吸附分离提取法 7 14 吸附分离法提取茶多酚的工艺流程见图 3 将绿茶叶 或茶叶末 加 热水浸提 3 次 合并提取液 茶叶提取液通过高分子吸附剂进行吸附 然后用 90 乙醇溶液洗脱 使吸附剂上吸附的 TP 脱附于乙醇中 经减 压蒸馏回收乙醇 浓缩液经真空干燥或喷雾干燥得到茶多酚 该法工艺 技术简单 能耗低 但需要对 TP 选择性强的高吸附量的吸附剂 此外 还有低温纯化酶提取法 7 盐析法 15 等 3 茶多酚的用途茶多酚的用途 3 1 在食品加工中的应用 茶多酚是一种新型的天然抗氧化剂 其抗氧化作用在于儿茶素分子 结构中酚性羟基特有供氢体的活性 能与脂肪酸在自动氧化过程中产生 的游离基结合 中断脂肪酸氧化的连锁反应 抑制氢过氧化物的形成 达到抗氧得鲜的目的 而且茶多酚的抗氧化性能比 BHA BHT 高 2 3 倍 且安全无毒 一些国家正试图用茶多酚替代 BHA BHT TBHQ 等 合成抗氧化剂 1991 年 7 月我国食品添加剂标准化技术委员会批准将 茶多酚正式列为食品添加剂 茶多酚可广泛应用于动植物油脂 油基食 品 焙烤食品 糕点 乳制品 肉制品 水产品等作为抗氧保鲜剂 图 3 吸附分离法提取茶多酚工艺流程 3 2 在医在医药药保健中的保健中的应应用用 现代医学研究认为 人体内过量的自由基是引起人体衰老 致病 致癌的重要因素之一 而茶多酚能清除人体内过剩的活性自由基 提高 人体抗衰老 抗辐射 抗肿瘤的能力 3 4 实验表明 茶多酚中儿茶 素类化合物对 O 2 OH 自由基的清除率达到 98 以上 清除速率常数 在 109与 1014数量级 对活细胞 PMN 产生的氧自由基的综合清除效果 优于维生素 E 和维生素 C 16 茶多酚还有去脂减肥 降低胆固醇和血 糖 血脂 防止动脉粥样硬化 预防心血管疾病等多种药理功能 因此 目前国内外正研究将茶多酚制成医疗保健药品 以提高人体的抗衰老 增强免疫能力和新陈代谢作用 3 3 在日用化学品中的作用在日用化学品中的作用 由于茶多酚具有明显的 三抗 抗衰老 抗辐射 抗肿瘤 作用 消 除过剩自由基 抑菌抗毒 消除异味等 而且是安全无毒的天然制成品 因此 在日用化学品尤其在保健化妆品中具有重要的应用 此外 利用茶多酚的强还原性和消除自由基的作用 国外已将茶多 酚加入香烟过滤咀中作为解毒剂 4 结结束束语语 1 我国茶叶资源丰富 开发茶叶的新用途 尤其是利用低档茶叶或 茶叶加工的下脚料来生产茶多酚等精细化学品 实属科教兴农 利国利 民的有力举措 2 茶多酚的提取方法比较多 各有特点 具体采用哪种方法视技术 经济条件和茶叶资源而定 3 从绿茶叶中提取茶多酚的同时 应尽可能提取茶叶中的咖啡碱和 天然色素等 以实现茶叶的综合利用 以期获得最好的经济效益 4 茶多酚作为新型天然抗氧化剂 在食品加工 医疗保健药品 日 用化学品等方面具有重要的应用 随着科学研究的深入 其应用领域必 将进一步扩大 作者单位 贡长生 武汉化工学院化工系 430073 参考文献参考文献 1 Burton G W et al Science 1984 224 569 2 顾雄毅 戴迎春 化学世界 1996 3 123 3 Zhao B L et al Cell Biophys 1989 14 175 4 程书钧 王志远 何其傥等 中国医学科学院学报 1989 11 4 259 5 Mai J Kim K EP 169936 1986 6 有地滋 日本公开特许公报 昭 59 166585 1984 7 陶荣达 化学世界 1997 2 64 8 邝生鲁 现代精细化工 高新技术与产品合成工艺 北京 科学技 术文献出版社 1997 567 9 罗承刚 精细化工 1990 7 2