閆洪軍，鄭擇，李涵汶，周迎春

（遼寧工業(yè)大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，遼寧 錦州121001）

咖啡因主要來源于咖啡豆、茶葉、可可堿等。我國由于茶葉產(chǎn)量大，制茶廢棄物非常多，其中大量有機物被浪費。利用制茶廢料提取咖啡因具有原料易得、環(huán)保等特點，但現(xiàn)有的咖啡因提取方法存在能耗大、產(chǎn)品收率低、純度差等缺點。因此，如何方便高效地提取茶葉中的咖啡因引起了人們的廣泛關(guān)注。本文研究了咖啡因提取的最佳條件。

1 實驗部分

1.1 藥品及儀器

乙醇、氧化鈣、乙酸鈉、碘化鉀、鹽酸、二氯甲烷（均為分析純）。

索氏提取器、M22型普通蒸餾裝置、202-3電熱干燥箱。

1.2 實驗步驟

稱取茶葉10 g，裝入索氏提取器的濾紙?zhí)淄矁?nèi)，在燒瓶中加入95%的乙醇100mL，用電熱套加熱。連續(xù)提取2～3 h，將提取液轉(zhuǎn)入250 mL蒸餾瓶內(nèi)。然后把殘液傾入蒸發(fā)皿中，加入3～4 g生石灰，在電熱套上蒸干。取一只合適的玻璃漏斗，罩在隔以刺有許多小孔的濾紙上的蒸發(fā)皿上，用電熱套小心加熱升華，直到有棕色煙霧時，即升華完畢。冷卻后，把附在紙上及器皿周圍的咖啡因結(jié)晶刮下，殘渣經(jīng)攪拌后再加熱片刻，升華一次，合并兩次升華收集的咖啡因。

2 結(jié)果與討論

2.1 茶葉品種對咖啡因收率的影響

采用有機溶劑萃取方法，保持提取時間2.5 h，95%的乙醇100mL不變，考查六種不同茶葉對咖啡因收率的影響，實驗結(jié)果如表1所示。

由表1可知，使用茉莉毛尖提取咖啡因的收率比較高，因為茉莉毛尖屬于綠茶類，是用新鮮的茶葉直接蒸干或烘干制成的，保留了大部分的天然成分。因此，選用茉莉毛尖較好。

表1 茶葉品種對咖啡因收率的影響

2.2 提取方法對咖啡因收率的影響

取茉莉毛尖10 g，保持提取時間2.5 h，萃取劑100 mL不變，采用傳統(tǒng)的熱水浸漬法、有機溶劑萃取法與柱層分析法從茶葉中提取咖啡因，考查不同提取方法對咖啡因收率的影響，實驗結(jié)果如表2所示。

由表2可知，有機溶劑萃取法的收率比其他兩種方法要高，而且條件簡單方便，因此選用有機溶劑萃取法進行實驗比較好。

表2 提取方法對咖啡因收率的影響

2.3 萃取劑用量對咖啡因收率的影響

取茉莉毛尖10 g，采用有機溶劑萃取法，保持提取時間2.5 h，乙醇濃度95%不變，考查了乙醇用量分別為70、80、90、100、120 mL時對咖啡因收率的影響，實驗結(jié)果如表3所示。

從表3可以看出,隨著乙醇用量的增加，產(chǎn)品收率呈先增后不變的趨勢，100 mL時，咖啡因的收率最高。隨著乙醇加入量的增加，使茶葉浸泡更加完全，但由于原料中咖啡因的含量是一定的，咖啡因的提取量不會無限度地增加，再加入過量的乙醇，咖啡因收率沒有明顯增加，反而會造成乙醇的浪費。因此，選用100 mL乙醇做提取劑較好。

表3 乙醇用量對提取咖啡因的影響

2.4 提取時間對咖啡因收率的影響

取茉莉毛尖10 g，采用有機溶劑萃取法，95%的乙醇100 mL，考查在索氏提取器中的提取時間分別為1、1.5、2、2.5、3 h時對咖啡因收率的影響，實驗結(jié)果如表4所示。

表4 提取時間對咖啡因收率的影響

由表4可以看出，隨著提取時間的增加，咖啡因的質(zhì)量和收率先上升后降低。當提取時間為2 h時，產(chǎn)品質(zhì)量達到最大值。隨著提取時間的增加，咖啡因的浸出量也會隨之增加，由于原料中的咖啡因總含量是一定的，所以當提取時間達到一定值時，提取時間繼續(xù)增加，會導(dǎo)致提取出來的咖啡因流失和變質(zhì)，因此，選擇提取時間為2 h較好。

3 結(jié)論

采用有機溶劑萃取法提取咖啡因的最佳條件為：原料茉莉毛尖10 g，95%的乙醇100 mL，提取時間2 h，咖啡因的收率最高，可達1.546%。