王恩舉，李 津

（海南師范大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院 海南省熱帶藥用植物化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，海南 ?？?571158）

β-環(huán)糊精輔助從綠茶中提取茶多酚

王恩舉，李 津

（海南師范大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院 海南省熱帶藥用植物化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，海南 ?？?571158）

研究了β-環(huán)糊精在以水為溶劑從綠茶中提取茶多酚的輔助作用，考察了β-環(huán)糊精用量，溫度，時(shí)間，以及超聲波對(duì)提取效果的影響.結(jié)果顯示，β-環(huán)糊精對(duì)茶多酚的溶出速率和提取率都有較明顯的改善，70℃超聲震蕩8分鐘茶多酚的提出率高達(dá) 27.2％.

茶多酚；β-環(huán)糊精；提取；超聲波

茶多酚（teapolyphenol，TP）是茶葉中最主要的活性成分，含量高達(dá)茶葉干重的 20％～35％，主要由兒茶素類、黃酮及黃酮醇類、花色素類、酚酸及縮酚酸類物質(zhì)組成，其中兒茶素類是主體成分，約占茶多酚總量的 80％.茶多酚具有非常廣泛的生物活性，除了人們熟知的抗氧化、消除自由基、防齲齒、消除口臭、沉淀金屬等作用外，還具有防癌抗癌、保護(hù)肝臟、降血糖、防治心血管疾病等一系列特殊的藥理功能.近年來(lái)，茶多酚已經(jīng)在醫(yī)藥、食品、化妝品、飼料等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用［1］.茶多酚有多種提取分離方法，一般先通過(guò)水或有機(jī)溶劑回流提取、或微波加熱浸提，或超聲波輔助浸提等方法得到提取液，然后通過(guò)除雜富集得茶多酚粗品，常用的除雜方法有溶劑萃取法，沉淀法、色譜法、膜技術(shù)、樹(shù)脂吸附等［2-4］.

β-環(huán)糊精（β-CD）具有外親水，內(nèi)疏水的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，在水溶液中，它的疏水空腔可以選擇包合大小和形狀合適的分子形成超分子復(fù)合物.藥物分子經(jīng) β-CD包合后，多種藥學(xué)性質(zhì)可以得到改善，如改變藥物的溶解度和溶出速率，提高藥物的穩(wěn)定性，減少刺激性，改善不良?xì)馕都巴貙捤幬飫┬偷龋?］.以β-CD-TP包合物為有效成分的含片可以有效預(yù)防齲齒，解決了含茶多酚牙膏、涂敷劑及含漱劑在口腔中停留并作用于牙齒時(shí)間較短的問(wèn)題［6］.β-CD應(yīng)用于茶飲料的生產(chǎn)中，對(duì)防止液體綠茶飲料的褐變有很大幫助［7］.環(huán)糊精包合物的制備方法很多，一般都是直接利用客體藥物與環(huán)糊精作用形成包合物［8］.本文將β-CD直接用于綠茶中茶多酚的提取，將提取與包合過(guò)程一步完成，并研究了溫度、環(huán)糊精用量、提取時(shí)間及超聲波等對(duì)提取的影響，結(jié)果顯示，β-CD能很好地增加茶多酚的溶出率和溶出速率.

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器、試劑與材料

TU-1901雙光束紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（北京普析通用儀器有限公司）；SK5200H超聲清洗器（上?？茖?dǎo)超聲儀器有限公司）；HH-4型數(shù)顯恒溫水浴鍋（常州澳華儀器有限公司）.

環(huán)糊精（化學(xué)純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；酒石酸鉀鈉，硫酸亞鐵，磷酸氫二鈉，磷酸二氫鉀等均為國(guó)產(chǎn)分析純.

茶葉（市售袋泡綠茶，海南龍城實(shí)業(yè)有限公司）；

1.2茶多酚的提取

精確稱取 7份干燥綠茶樣品，每份2.0 g，置于50 mL的錐形瓶中，第1～2號(hào)不加β-CD，3～7號(hào)分別加入0.4 、0.6、0.8、1.0、1.5g β-CD，以上7份各加20 mL蒸餾水，于70℃ 的恒溫水浴鍋中加熱攪拌20 min，趁熱過(guò)濾，2號(hào)濾液中加入0.8 g β-CD，各濾液分別定容于25 mL的容量瓶中，待測(cè).

取2.0 g干燥綠茶樣品，置于50 mL的錐形瓶中，加入0.8 g β-CD和20 mL蒸餾水，在恒溫水浴鍋中加熱攪拌20 min，分別考察20、45、60、70、90℃時(shí)的提取效果.

同法考察當(dāng)β-CD用量為0.8 g，提取溫度為70℃ 時(shí)，提取時(shí)間對(duì)提取率的影響.

同法考察當(dāng)β-CD用量為0.8 g，提取溫度為70℃ 時(shí)，以超聲震蕩代替攪拌對(duì)提取率的影響.

1.3 茶多酚提取率的測(cè)定

參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 8313-2002）分光光度法測(cè)定茶多酚［9］的提取率，方法如下：

準(zhǔn)確吸取茶多酚提取液0.1 mL于25 mL容量瓶中，加入4 mL水和5 mL酒石酸亞鐵，充分混勻，用pH7.5磷酸鹽緩沖液定容，放置約5 min，以試劑空白做參比，于波長(zhǎng)540 nm（10 mm比色杯）測(cè)吸光度（A）.整個(gè)顯色過(guò)程在30 min內(nèi)完成.茶多酚的提取率以茶葉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示，按下式計(jì)算：

式中：L1—試液的總量（mL）；L2—測(cè)定時(shí)的用液量（mL）；M0—試樣的質(zhì)量（g）；m—試樣干物質(zhì)含量（％）.

2 結(jié)果與討論

2.1 β-環(huán)糊精對(duì)茶多酚提出率的影響

如圖1所示，在開(kāi)始階段，隨著β-CD的增加，提取液的吸光度增大較快.當(dāng)β-CD的添加量達(dá)到0.8 g時(shí)，再繼續(xù)增大β-CD的添加量，吸光度增大不明顯.表1列出了β-CD用量與提取液吸光度和茶多酚提取率的對(duì)應(yīng)關(guān)系.2號(hào)試樣中的β-CD是在提取結(jié)束后加入的，吸光度與1號(hào)試樣基本相同，說(shuō)明β-CD對(duì)茶多酚在波長(zhǎng)為540 nm處對(duì)吸光度的影響非常小.

圖1 β-環(huán)糊精用量對(duì)提取液吸光度的影響Fig.1 Effect of β-CD dosage on absorbency of green tea extract

2.2 溫度對(duì)茶多酚提出率的影響

當(dāng)環(huán)糊精用量為0.8g，提取時(shí)間為20 min時(shí)，改變提取溫度，結(jié)果見(jiàn)圖2，由于茶多酚的提出率正比于提取液的吸光度，因此，圖 2可以代表溫度對(duì)茶多酚提出率的影響.由圖2可見(jiàn)，從20～70℃隨著溫度的升高，茶多酚的溶出率迅速增加.從70℃開(kāi)始，吸光度隨溫度變化不再明顯，說(shuō)明在70℃，20 min就可以將絕大部分茶多酚提取出來(lái).因升高溫度可加速茶多酚的氧化，所以70℃是較佳的提取溫度.

表1 β-CD用量對(duì)提取茶多酚的影響Table.1 Relationship between extraction rate of teapolyphenol and of β-CD dosage

圖2 溫度對(duì)對(duì)提取液吸光度的影響Fig.2 Effect of teMperature on absorbency of green tea extract

2.3 提取時(shí)間對(duì)茶多酚提出率的影響

當(dāng)環(huán)糊精用量為0.8g，提取溫度為70℃時(shí)，改變提取時(shí)間，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖 3.隨著提取時(shí)間的增加，提取液吸光度逐步增大，但增大的速率越來(lái)越慢（斜率變?。?當(dāng)提取時(shí)間達(dá)到20 min后，吸光度增大變得非常緩慢.繼續(xù)延長(zhǎng)提取時(shí)間雖然可以使茶多酚的提出率有所增加，但考慮到茶多酚的穩(wěn)定性較低，在熱水中的時(shí)間較長(zhǎng)可能對(duì)提取物的品質(zhì)有一定影響，且在此條件下，20min已可將大部分茶多酚提出，本實(shí)驗(yàn)以20min為最佳提取時(shí)間.

2.4 超聲波對(duì)茶多酚提出率的影響

當(dāng)β-CD用量為0.8g，提取溫度為70℃時(shí)，以超聲震蕩代替攪拌，提取液吸光度隨提取時(shí)間的變化見(jiàn)圖4.由圖可知，超聲震蕩下提取時(shí)間顯著縮短，同時(shí)提出率也有所增加.超聲震蕩8 min與普通攪拌20 min相比，吸光度增大了0.04，茶多酚提出率增大了約2％.茶多酚易氧化變質(zhì)，尤其在溶液中對(duì)光和熱比較敏感，縮短提取時(shí)間對(duì)保持茶多酚的品質(zhì)非常有意義，因此，與普通攪拌法相比，超聲提取是更佳的選擇.

圖3 攪拌時(shí)間對(duì)提取液吸光度的影響Fig.3 Effect of stirring time on absorbency of green tea extract

圖4 超聲時(shí)間對(duì)對(duì)提取液吸光度的影響Fig.4 Effect of ultrasonic time on absorbency of green tea extract

2.5 β-CD在水提茶多酚中的作用

β-CD對(duì)從茶葉中提取茶多酚的輔助作用主要是由于茶多酚溶出后立刻被β-CD包合，增加了茶多酚在組織細(xì)胞和水溶液中（游離態(tài)）的濃度差，從而提高了茶多酚的溶出速率，縮短了提取時(shí)間，因此β-CD可以提高茶多酚的提取效率.更重要的是，β-CD的包合作用和較高的提取效率對(duì)防止茶多酚被氧化、保持高品質(zhì)具有非常重要的意義［10-11］.同時(shí)，β-CD的包合作用使茶多酚在水中的溶解度也有所提高，因此，β-CD可以防止綠茶飲料的冷混現(xiàn)象［7］.

本法所得茶多酚會(huì)含有少量水溶性雜質(zhì)，不利于進(jìn)一步純化，對(duì)于一些對(duì)茶多酚純度要求不太嚴(yán)格的產(chǎn)品，如茶飲料，茶多酚保健品，茶多酚食品添加劑等，本法所得提取物完全可以滿足要求.如提取液可直接用于茶飲料，提取液噴霧干燥后可直接用于食品、保健品等.

3 結(jié)論

以海南綠茶為原料，考察了添加β-CD對(duì)茶多酚水提工藝的影響.結(jié)果顯示，β-CD對(duì)茶多酚的溶出速率和提取率都有較明顯的改善，每2.0g茶葉（干重）用水20 mL，添加0.8g β-CD，在70℃攪拌提取20 min即可基本上將茶多酚全部提出，茶多酚提出率達(dá)25％.與普通攪拌相比，超聲震蕩的提取效率更高，在其它條件相同的情況下，超聲震蕩8 min茶多酚的提出率高達(dá)27％.本方法將提取和包合過(guò)程一步完成，不但簡(jiǎn)化了工藝，而且可防止茶多酚氧化變質(zhì)，在開(kāi)拓茶多酚在食品、保健品等方面的應(yīng)用是非常有意義的嘗試.

［1］劉學(xué)銘，梁世中.茶多酚的保健和藥理作用及應(yīng)用前景[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，1998，24（5）：47-51.

［2］胥佰濤，徐平，沈生榮.茶多酚提取方法研究進(jìn)展[J].茶葉，2007，33（3）：143-146.

［3］羅志敏，薛麗群，張婷，等.珠狀殼聚糖樹(shù)脂對(duì)綠茶中茶多酚的吸附研究[J].食品科學(xué)，2009，30（1）：86-89.

［4］易國(guó)斌，崔英德，廖列文，等.PVPP吸附綠茶飲料中茶多酚的研究[J].食品科學(xué)，2001，22（5）：14-16.

［5］Uekama K，Hirayama F，Irie T.Cyclodextrin drug carrier systems[J].CheMRev，1998，98：2045-2076.

［6］于江.防治齲齒的茶多酚含片及其制備方法[P/OL]：中國(guó)，02110270[P].[2002-11-06].http://zhuanli.baidu.com/pages /sipo/21127a9269b4e394bbf3fc08c017e792899d_0.htMl.

［7］桂林茶葉科學(xué)研究所.一種純天然液體茶飲料的加工方法[P-OL]：中國(guó)，CN 95107261.7[P].[1996-02-21].http://www.patent-cn.com/A23F/CN 1116900.shtMl.

［8］何仲貴.環(huán)糊精包合物技術(shù)[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2008：68-72.

［9］衛(wèi)龍，孫安華，鐘蘿.GB/T 8313-2002茶茶多酚測(cè)定[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

［10］歐陽(yáng)玉祝，麻成金，黃群，等.茶多酚對(duì)月見(jiàn)草油光敏氧化和超聲輻射穩(wěn)定性影響 [J].食品科學(xué)，2006，27（10）：81-83.

［11］歐陽(yáng)玉祝，石愛(ài)華，陳小東，等.茶多酚-β-環(huán)糊精包絡(luò)物抗氧化性研究[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2007，33（8）：52-54.

責(zé)任編輯：畢和平

Extraction of Teapolyphenol froMGreen Tea With the Aid of β-Cyclodextrion

WANG Enju，LI Jin（College of Chemistry＆Chemical Engineering，Hainan Normal University，Hainan Provicial Key Lab of Tropical Pharmaceutical Herb Chemistry，Haikou 571158，China）

The effect of β-cyclodextrin on extracting teapolyphenol froMgreen tea with water has been studied.Some key factors，including the addition amount of β-cyclodextrin，extraction temperature，extraction time and ultrasonic vibration instead of stirring，were investiated in details.The results shoWthat β-cyclodextrin could significantly improve the dissolution rate and extraction rate of teapolyphenol and extraction yield reached up to 27.2％when ultrasonic vibrate for 8 minutes at 70℃.

Teapolyphenol；β-Cyclodextrin；Extraction；ultrasonic vibration

R 284.2

A

1674-4942（2010）01-0062-04

2009-11-13

海南省自然科學(xué)基金（808145）和海南師范大學(xué)博士科研啟動(dòng)基金（103303）資助項(xiàng)目