浦周芳,韓麗琴,曹宏梅
(吉林醫(yī)藥學院,吉林吉林 132013)
茶多酚(Tea Polyphneols,簡寫TP),又名茶單寧、茶鞣質(zhì),是茶葉中多羥基酚類化合物的混合物,占茶葉干重的15%~30%。茶多酚由兒茶素類、黃酮甙類、花青甙類、酚酸類、縮酚酸類等30 多種化學物質(zhì)組成,其中兒茶素類化合物是茶多酚的主要成分,約占茶多酚含量的65%~80%左右[1]。茶多酚不僅是一種天然的無毒的抗氧化劑,而且也是一種理想的天然藥物,具有清除自由基和抗氧化等生物活性,在抑菌、抗病毒、防癌抗癌、抑制腫瘤、防治心血管疾病等方面具有良好功效,被廣泛應用于食品、化妝品、醫(yī)療保健等領(lǐng)域。目前,茶多酚尚不能人工合成[2],因此,從茶葉中有效的提取茶多酚,實現(xiàn)茶多酚的綜合利用具有十分重要的意義。本文利用均勻設計法,從乙醇濃度、液固比、提取時間對茶多酚提取率的影響進行了探討,以期得到最佳提取條件,并為茶多酚的提取提供一定的實驗依據(jù)。
T6 新世紀紫外可見分光光度計:北京普析通用儀器有限責任公司;DZTW 型調(diào)溫加熱套:北京市光明醫(yī)療儀器廠;FA1104N 型電子天平:上海精密科學儀器有限公司。
綠茶:市售;(+)-兒茶素(C)(純度≥98%):購于上海源葉生物科技有限公司;無水乙醇、石油醚、氯仿、乙酸乙酯:均為分析純。
準確稱取15 g 新鮮茶葉樣品搗碎成粉末狀,密封放冰箱備用。
精密稱取10 mg 兒茶素標準品,加30%乙醇溶解并定容至100 mL,配成0.1 mg/mL 標準溶液。
根據(jù)文獻調(diào)研[3-4]及索氏提取工藝特點,選擇乙醇濃度A,液固比B,提取時間C 3 個因素進行考察,利用均勻設計軟件,每個因素確定9 個水平,因素水平設計見表1,試驗安排見表2,進行最佳提取工藝的篩選。
表1 均勻設計因素水平Table 1 Uniform design of factors and levels
表2 均勻設計試驗安排Table 2 Uniform design of test arrangement
經(jīng)2.1 處理的茶葉,按均勻設計實驗安排進行索氏提取得濾液,濾液經(jīng)減壓蒸餾濃縮去除乙醇,用氯仿萃取,脫除其中的咖啡因和色素等。水層用乙酸乙酯進行萃取,得到含有茶多酚的乙酸乙酯溶液,經(jīng)低溫(<50 ℃)濃縮揮去溶劑,用30%乙醇溶解并定容至50 mL,作為供試品溶液,備用。
取2.2 所制備好的標準品溶液,用紫外分光光度計在200 nm~400 nm 之間進行掃描,結(jié)果見圖1。
圖1 標準品、供試品、溶劑的吸收曲線Fig.1 Standard,sample,solvent absorption curve
在276 nm 波長處有吸收峰,在249 nm 處有吸收谷,而溶劑在249 nm~400 nm 波長之間幾乎為一平線,無吸收峰值,且標準品與供試品溶液在276 nm 波長處有相似的吸收曲線,因此本文選擇276 nm 作為測定波長。
精密量取按2.2 制備的標準品溶液0.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00 mL 分別置于50 mL 容量瓶中,加30%乙醇至刻度,搖勻配成不同濃度的系列標準液,求出相應的濃度,在276 nm 波長處測定吸光度,以吸光度為縱坐標,濃度為橫坐標,繪制標準曲線(如圖2所示),計算回歸方程為:Y=0.020X-0.003(r=0.999 5)。結(jié)果表明,標準品在4 mg/L~20 mg/L 范圍內(nèi)成良好的線性關(guān)系。
圖2 茶多酚標準曲線Fig.2 Tea polyphenols standard curve
精密吸取供試品溶液1.00 mL,置于100 mL 容量瓶中,用30%乙醇定容,搖勻,在276 nm 波長處測定吸光度,根據(jù)標準曲線上得出供試品溶液中的茶多酚含量,求出茶多酚總含量。
按均勻設計實驗安排,所得結(jié)果見表3。
表3 均勻設計試驗結(jié)果Table 3 Uniform design of test results
采用統(tǒng)計軟件對均勻設計試驗數(shù)據(jù)進行多元逐步回歸分析:回歸方程:Y=-34.03+1.479C,顯著水平:p=0.007,回歸方程有顯著性意義,相關(guān)系數(shù):r=0.925,回歸方程中引入的因素有提取時間(C),在回歸方程中相關(guān)系數(shù)為正值,說明在提取率(Y)取值為極大值時,提取時間取值應為極大值,原則上應選擇提取時間為200 min 進行提取,但從茶多酚長時間在溫度較高的環(huán)境下易氧化的角度考慮,適當縮短提取時間,選擇180 min 作為提取時間為宜。
回歸方程中未引入的因素有液固比(B),說明液固比在滿足索氏提取法提取可操作的條件下,取值可以是6~14 倍量,在保證一定提取率基礎并從經(jīng)濟技術(shù)角度考慮,溶劑用量越少越好。這樣可降低成本,減少提取液體積,減輕后序工作量,故選擇液固比為8 ∶1(mL ∶g)為宜。
回歸方程中未引入的因素有乙醇濃度(A),說明乙醇濃度在滿足索氏提取法提取可操作的條件下,取值可以是20%~100%,在保證提取率并從降低經(jīng)濟成本的角度考慮,選擇60%的乙醇溶液作為提取溶劑為宜。為了保證提取操作能合理可行,進行優(yōu)化試驗,根據(jù)上述回歸方程進行優(yōu)化預測,兼顧效率、降低消耗,確定驗證試驗方案:乙醇濃度為60 %,液固比為8 ∶1(mL ∶g),提取時間為180 min。
按確定的驗證試驗方案進行驗證試驗(平行3份),驗證試驗結(jié)果:提取物平均收率為46.19%。
本文以市售的綠茶為原料,采用均勻設計試驗方法研究和探討了茶多酚的提取及含量的測定,得出:在本次試驗研究的時間范圍內(nèi),茶多酚提取率的主要影響因素為提取時間,提取時間越長,提取率越高。但在提取過程中的應兼顧茶多酚自身易被氧化的性質(zhì),合理選擇提取時間,為180 min;所考察的液固比和乙醇濃度這兩個因素雖然在回歸方程中未引入,但應綜合考慮后續(xù)除雜等操作,兼顧試驗效率,確定液固比為8 ∶1(mL ∶g),乙醇濃度為60%。本次試驗只選擇了用索氏提取的方法來提取,對乙醇濃度,液固比,提取時間這三個因素進行了考察,還可以考慮選擇不同的提取方法,不同的影響因素來對茶多酚的提取和測定進行更深入的研究。
[1]陳榮義.茶多酚的提取純化及其改性的研究[D].成都:四川大學,2005
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