王 昕，廖克儉

（遼寧石油化工大學(xué)，遼寧 撫順 113001）

鐵觀音綠茶茶多酚提取工藝研究

王 昕，廖克儉

（遼寧石油化工大學(xué)，遼寧 撫順 113001）

將有機(jī)溶劑提取法這一技術(shù)應(yīng)用于提取綠茶的有效成分---茶多酚。采用正交實(shí)驗(yàn)法優(yōu)化茶多酚的最佳提取條件，選擇浸提溫度、浸提次數(shù)、浸取時(shí)間和有機(jī)溶劑的濃度作為考察因素，以茶多酚的提取率為評價(jià)指標(biāo)，通過單因素試驗(yàn)的考察，每個(gè)因素選取4個(gè)水平。得出最佳的提取工藝為：溫度65 ℃，洗提次數(shù)3次,有機(jī)溶劑提取時(shí)間35 min,有機(jī)溶劑濃度55%。在這種條件下從綠茶中提取的茶多酚的收率為最高。并采用紅外波譜法對提取出的產(chǎn)品進(jìn)行定性分析，檢測得出綠茶提取物的主要成分為茶多酚。

綠茶；茶多酚；有機(jī)溶劑提取法；正交實(shí)驗(yàn)

茶葉是我國豐富的天然植物資源, 飲茶以及茶文化也有數(shù)千年的歷史, 茶葉不僅具有提神解渴的功效, 而且富含具有保健藥效功能的茶多酚。隨著人們對健康的關(guān)注度逐漸增加，綠茶的保健作用已經(jīng)被人們熟知，并被做成各種保健飲料出現(xiàn)在人們的生活當(dāng)中。綠茶是通過蒸和烘干而制成，未經(jīng)過氧化，其茶葉中的天然有效物質(zhì)得以保存。美國拍杜大學(xué)食物和營養(yǎng)學(xué)教授多蘿西 莫里及其丈夫化學(xué)家詹姆斯 莫里在研究中發(fā)現(xiàn)，綠茶中富含一種抗癌化合物，其濃度足以使體內(nèi)產(chǎn)生抗癌效果。實(shí)際上綠茶的這種抗癌作用是因?yàn)椴枞~中的茶多酚在起作用。

茶多酚(Tea Polyphenols，TP)系從茶葉中提取以兒茶素為主要成分多酚類化合物總稱[1],是一種目前尚不能人工合成多功能、高效能天然抗氧化劑，具有抗輻射[2]、抗炎[3]、防治糖尿病[4]、以及對腦損傷保護(hù)[5]等多種保健功能，在食品、油脂、保健、醫(yī)藥、日化、精細(xì)化工等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。

國內(nèi)外有關(guān)茶多酚提取方法:溶劑浸提法、金屬離子沉淀法、超臨界流體萃取法、樹脂吸附分離法、超聲波浸提法、微波浸提法等[6]。其中溶劑浸提法比較常用。所以本實(shí)驗(yàn)采用此法從茶葉中提取茶多酚，以茶多酚產(chǎn)率為指標(biāo)，對浸提溫度、浸提時(shí)間、有機(jī)物濃度和浸提次數(shù)進(jìn)行4因素4水平正交試驗(yàn)以優(yōu)化工藝條件，并通過紅外光譜對茶多酚結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與藥品

水乙醇、 蒸餾水、 酒石酸亞鐵溶液和 pH值為7.5磷酸緩沖液。所用試劑均為分析純 (A.R.) 。

酒石酸亞鐵溶液 ：稱取 0.2 g硫酸亞鐵銨(A.R.)和1 g酒石酸鉀鈉(A.R.)，用蒸餾水溶解后定容至200 mL 。

p H 7．5的磷酸鹽緩沖液：取A液 85 mL和 B液15 mL混勻即得( A液為0.067 mol／L的磷酸氫二鈉溶液，B液為0.067 mol／L的磷酸二氫鉀溶液) 。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

稱取一定量的綠茶，將其粉碎，以不同量的乙醇溶液為提取劑，于加熱套中通過不同的溫度和時(shí)間提取茶多酚，提取次數(shù)為1次、2次、3次、4次，抽濾，得棕綠色液體，把每次抽濾得到的溶液分別裝入不同編號(hào)的容量瓶內(nèi)，分別計(jì)算其茶多酚含量從而得到最佳配比。將過濾得到的綠茶殘?jiān)o置過夜，晾干，并稱量其干重量。

2 結(jié)果與討論

2.1 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

本實(shí)驗(yàn)考察了浸提溫度、浸提時(shí)間、有機(jī)物濃度和浸提次數(shù)等4個(gè)因素對茶多酚提取率的影響，為了優(yōu)化有機(jī)溶劑法提取茶多酚的工藝條件，選用L16(45)正交實(shí)驗(yàn)表，按表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?？疾斓囊蛩厮饺绫?所示，正交實(shí)驗(yàn)如表2所示。

表1 正交的水平因素列表Table 1 List of orthogonal level ingredients

表2 正交實(shí)驗(yàn)列表Table 2 Orthogonal experiment list

由表2可以看出，當(dāng)固定一個(gè)因素，改變其他3個(gè)因素時(shí)，比較茶多酚的最高回收率。

當(dāng)浸提溫度為 55 ℃時(shí)，茶多酚最高提取率為21.63%；當(dāng)浸提溫度為60 ℃時(shí)，茶多酚最高提取率增加到22.95%；當(dāng)浸提溫度升高到65 ℃時(shí)，茶多酚的最高提取率增加到23.86%；而到浸提溫度升高到70 ℃時(shí)，最高提取率反而減少到22.78%。由此可見，并非浸提溫度越高茶多酚的提取率越高，而是當(dāng)溫度為65 ℃時(shí)達(dá)到最高。

當(dāng)提取 1次時(shí)，茶多酚的最高提取率為16.51%:；提取兩次時(shí)，最高提取率升高到16.95%；提取3次時(shí)，茶多酚達(dá)到23.86%；而當(dāng)提取4次時(shí)，茶多酚流失，提取率約降 1%。顯然，對于茶多酚的提取3次為最佳。

當(dāng)浸提時(shí)間分別為為50, 55, 60 min時(shí)，茶多酚提取率相距甚少，其中，當(dāng)浸提時(shí)間為55 min時(shí)，提取率略高；而時(shí)間增加到65 min時(shí)，提取率卻驟然下降為15.10%。這說明對茶多酚的提取時(shí)間越長越容易導(dǎo)致物質(zhì)流失。

當(dāng)乙醇濃度從30%增加到45%時(shí)，茶多酚的提取率由22.95%略微升高到23.86%，最后降到21.75%，這說明乙醇濃度的增加不利于茶多酚的提取。

綜上所述，當(dāng)浸提溫度為 65 ℃，乙醇濃度為35%時(shí)，浸提65 min，重復(fù)3次提取可以達(dá)到最佳效果，即茶多酚提取率達(dá)到最高23.86%。

表3 沒食子酸紅外數(shù)據(jù)及歸屬Table3 Data and assignments for IR of gallic acid

圖1 茶多酚的紅外譜圖Fig.1 IR figure of tea polyphenols

2.2 紅外波譜分析

本實(shí)驗(yàn)為了鑒定茶多酚的主要成分，對其進(jìn)行了紅外波譜分析，其譜圖如圖1所示，與此同時(shí)，本實(shí)驗(yàn)選用沒食子酸作為標(biāo)準(zhǔn)物，通過對其紅外數(shù)據(jù)（表 3）進(jìn)行對比，從而找出茶多酚所含結(jié)構(gòu)。

茶多酚在 780～2 526 cm-1有最主要的光譜峰[7,8]。由圖1可見,在3 579, 1 695, 776 cm-1處出現(xiàn)了3個(gè)強(qiáng)吸收峰。與表3數(shù)據(jù)相比，部分峰位有微小程度的藍(lán)移或紅移, 但大都在可允許的范圍內(nèi), 認(rèn)為是基團(tuán)相互影響的結(jié)果。3 579 cm-1處的吸收峰為O-H伸縮振動(dòng)造成的，對比沒食子酸的O-H伸縮振動(dòng)有藍(lán)移現(xiàn)象，可能是由于溶劑的影響1 695 cm-1處的峰可能是環(huán)烴中的雙鍵(共軛,C=C)及環(huán)內(nèi)氧的位置發(fā)生重排的緣故。776 cm-1處的吸收峰在標(biāo)品的788.40～745.33 cm-1間，其對應(yīng)基團(tuán)應(yīng)是標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的( C-Cl) 和( 鄰取代芳烴C-H) 二峰的共同反映的結(jié)果。綜上分析, 可以確認(rèn)提取物為茶多酚, 且具有較好的品質(zhì)。

3 結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)以目標(biāo)產(chǎn)物—茶多酚的含量為依據(jù)，考察了四個(gè)因素：浸提溫度、浸提時(shí)間、浸提次數(shù)和有機(jī)溶劑濃度對目標(biāo)產(chǎn)物茶多酚的含量的影響，按正交實(shí)驗(yàn)表 L16(45)安排實(shí)驗(yàn)，并與傳統(tǒng)提取方法進(jìn)行了比較。通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果分析，研究結(jié)果表明：

（1）浸提溫度、浸提時(shí)間、浸提次數(shù)和有機(jī)溶劑濃度對提取物的影響從大到小依次為,：乙醇濃度>浸提次數(shù)>浸提時(shí)間>浸提溫度。

（2）最佳的實(shí)驗(yàn)條件為：乙醇濃度為55% ，浸提次數(shù)為3次，,浸提時(shí)間為35 min， 浸提溫度為65 ℃;

（3）采用紅外波譜分析法檢測綠茶提取物，對譜圖進(jìn)行分析，實(shí)驗(yàn)較好的提取了茶多酚。

［1］黃河寧，陳東仕，胡曉慧,等.茶多酚及茶多酚鍺的組成、結(jié)構(gòu)和抑制肺癌細(xì)胞生長速率的研究[J].廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2007,46(2):258-261.

［2］吳亮宇,林金科.茶多酚抗輻射研究進(jìn)展[J].茶葉,2011,13(4):65-70.

［3］宿迷菊,王岳飛,駱耀平,等.茶多酚抗炎作用研究進(jìn)展[J].茶葉,2006,6(1):12-20.

［4］耿艷艷,王岳飛.茶多酚防治糖尿病作用及其機(jī)理的研究進(jìn)展[J].茶葉,2007,19(1):40-46.

［5］徐平,王岳飛,胡榴紅,等.茶多酚對腦損傷保護(hù)作用的研究進(jìn)展[J].茶葉,2008,36(4):43-48.

［6］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.

［7］吳謹(jǐn)光主編.近代傅里葉變換紅外光譜技術(shù)及應(yīng)用[M](上卷).北京:科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社,1994：267-626.

［8］徐文峰,廖曉玲. 茶葉中茶多酚的分析測定方法研究現(xiàn)狀[J].重慶文理學(xué)院學(xué)報(bào), 2008,27(2):53-56.

Study on Extraction of Tea Polyphenols From Tie Guanyin Green Tea

WANG Xin，LIAO Ke-jian
(Liaoning Shihua University, Liaoning Fushun 113001, China)

The organic solvent extraction (OSE) technology was used for extracting tea polyphenols from green tea. In order to select the best extract condition, the orthogonal design was used. In this paper, the leaching mention temperature, leaching mention times，leaching mention time and organic solvents concentration were selected as investigation factors , four levels for each factor in the single factor experiment were chosen, and the extraction rate was used as the assessment indicator. The results show that the optimal conditions for extracting tea polyphenols are as follows: the leaching mention temperature 65 ℃, leaching mention times 3，leaching mention time 35min and organic solvents concentration 55%;under above conditions, the yield of tea polyphenols is highest. The qualitative analysis of extracted product was carried out by ultraviolet spectrophotometry method and infrared spectrum method，it’s proved that main component of extracted product was tea polyphenols.

green tea; tea polyphenols; organic solvent extraction(OSE); orthogonal experiment

TQ 243

A

1671-0460（2012）09-0916-03

2012-03-14

王昕(1985-)，女，遼寧撫順人，碩士研究生，研究方向?yàn)榉治龌瘜W(xué)。E-mail：noya5555@163.com。

廖克儉，教授，郵箱：13904138395@126.com。