新鲜茶叶中茶多酚的提取工艺研究(附件)
摘 要茶多酚是一种天然抗氧化剂，其功用效能之卓著使其在食品加工工业，医药等领域炙手可热，应用前景之广阔可见一斑。本文概述茶多酚的多种提取工艺并以市售绿茶鲜叶为原料，通过实验室实验比较评价有机溶剂提取法、热水浸提和超声波提取法的工艺优缺点，利用单因素试验和正交试验设计，直观方差分析得出超声波提取法在室温下以超声频率35kHz，80%乙醇浓度，料液比为61时连续提取50min，所得茶多酚粗品产品纯度最佳、抗氧化活性相对最强。
目 录
1 绪论
1.1茶叶概述 1
1.2茶叶的化学组分 1
1.3国内外主流茶多酚提取分离技术 2
1.3.1溶剂提取法 2
1.3.2离子沉淀法 3
1.3.3超临界流体萃取法 3
1.3.4超声波提取法 4
1.3.5微波提取法 5
1.3.6高速逆流色谱法 6
1.3.7选题依据 6
2 实验部分 7
2.1实验材料与仪器 7
2.2实验方法 7
2.2.1茶叶的前处理 7
2.2.2热水浸提工艺实验方法 7
2.2.3超声波提取法单因素实验 8
2.2.4超声波提取茶多酚正交试验 8
2.2.5有机溶剂提取法实验方法 9
3 结果与分析 10
3.1热水浸提工艺的实验结果及分析 10
3.1.1时间对茶多酚提取率影响 10
3.1.2温度对茶多酚提取率影响 10
3.1.3料液比对茶多酚提取率影响 11
3.2超声波提取法的实验结果 12
3.2.1超声波提取法单因素实验结果 12
3.2.2超声波提取法正交试验结果 14
3.3有机溶剂提取法的实验结果及分析 16
3.3.1时间对茶多酚收率的影响 16
3.3.2温度对茶多酚收率影响 17
3.3.3料液比对茶多酚收率的影响 17
3.4茶叶中茶多酚的提取方法比较 18
4 结论与展望 19
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
/> 4.1结论 19
4.2展望 19
参考文献 20
致谢 22
附录 23
1 绪论
1.1茶叶概述
“茶之为饮，发乎神农氏。”，《神农本草经》中写到：“神农尝百草，日遇七十二毒，得茶而解之。”由此不难推测出茶叶在人类社会发展伊始的最主要作用是作药用。随着人类社会的发展和进步，现阶段全球范围内所发现的山茶科植物共有23属，380多种，这其中因我国疆域辽阔，环境适宜，我国境内的山茶科植物占全球量近三分之二，是当今世界上主要产茶国之一。近年来，国内外的专家学者通过大量研究工作表明茶叶的功效不可小觑，抗病毒、抗动脉粥样硬化等卓著效果不胜枚取，尤其是对现代多发病症肿瘤的预防和治疗效果明显，对艾滋病病毒也有抑制作用。这些独特的药理作用源于茶叶中的特定化学成分，而其中占主导作用的是一种多酚类物质，茶多酚( Tea Polyphenols，简称 TP) 。
1.2 茶叶的化学组分
研究证明，茶叶中化学成份近400余种，主要包括咖啡因（caffeine）、茶多酚（tea polyphenols）、茶黄素（theaf lavins）、茶多糖（tea polysaccharide）、氨基酸（amino acid）、皂苷（saponin）、鞣酸类（tannins）等多种物质。其中茶多酚是茶叶的主要有效成分，包括儿茶素类（catechines）、黄烷醇类（flavanols）、黄烷酮类（flavanones）和酚酸类（phenolic acids）等，儿茶素类主要包括表儿茶素（epicatechin，EC）、表没食子儿茶素（epigallo catechin，EGC）、表儿茶素没食子酸酯（epicatechin gallate ，ECG ）和表没食子儿茶素没食子酯（epigallo catechin gallate，EGCG）等[1]?。
1.3 国内外主流茶多酚提取分离技术
我国是世界上主要茶产国之一，资源优势得天独厚，但茶叶利用率远低于预期，随着茶多酚的应用范围不断拓展，国内外市场对茶多酚的需求量与日俱增，因此，如何高效的提取分离茶多酚是如今专家学者们共同的研究方向。
1.3.1 溶剂提取法
溶剂提取法是利用茶叶中不同成分在不同溶剂中的溶解性差异，选用对活性成分（茶多酚）溶解度大的溶剂，从而将有效成分从茶叶组织内溶解出来，溶剂提取法可分为冷提法和热提法两种，冷提法包括渗漉法和浸渍法，热提法包括煎煮法、回流法和连续提取法[2]。
马红青等[3]通过溶剂提取法实验设计完成对绿茶叶中的茶多酚提取实验，并参照实验结果筛选出的最佳提取方案。即为控制实验温度为80℃、以65%乙醇进行3次萃取实验，萃取时间为60min，再加入乙酸乙酯和氯仿进行二次萃取实验，此种实验设计方案下茶多酚制品中儿茶素的含量为24.19％。
溶剂浸提法具有操作简便、生产成本低等特点，适用范围较广，但弊端也较为明显，有效成分含量少、提取率低、溶剂耗量大、提取周期长、高温下易使茶多酚发生氧化导致茶多酚抗氧化活性降低，易造成污染等，使用水作为溶剂时，相对于有机溶剂的提取率要低，并且产品易氧化、产品纯度低[4]。
综上所述，溶剂提取法虽然稳定、操作简单，但提取率低、产物易氧化失活、不易回收且部分溶剂易燃有毒性，有生产隐患，工业化生产不利，近年来该方法已逐渐被取代。
1.3.2 离子沉淀法
离子沉淀法原理是利用茶多酚易溶于热水，易与金属离子形成络合物，且形成的络合物易溶于酸溶液并在碱性PH下茶多酚可再次转变成游离状态，此时再用对茶多酚选择性较高溶剂进行萃取，即可得茶多酚的纯品，目前常用的沉淀剂是氢氧化物、重金属碱式盐和盐离子[5]。
韦星船等[6]的实验设计方案是采用微波提取工艺和离子沉淀法相结合来提取茶多酚，这种实验设计是一种比较有创新性的实验方案。该实验设计在参考实验结果后表明：在控制温度为150℃，加入50%乙醇并以1∶25料液比下进行实验，以500W微波功率浸提60s，茶多酚浸出量为23.12%，该实验条件中温度设置过高未考虑影响产物氧化活性。在联合离子沉淀试验中，该试验发现最佳的沉淀参数为:AlCl3和ZnCl3投入比为1∶3，投入总量2～3g/100g茶叶提取物，用NaOH调节pH值为6.5～7.5，沉淀率可达到98.15%以上,高速离心后的沉淀用 6mol/L的HCl转溶和萃取。茶多酚的最终得率为16.8%。
目 录
1 绪论
1.1茶叶概述 1
1.2茶叶的化学组分 1
1.3国内外主流茶多酚提取分离技术 2
1.3.1溶剂提取法 2
1.3.2离子沉淀法 3
1.3.3超临界流体萃取法 3
1.3.4超声波提取法 4
1.3.5微波提取法 5
1.3.6高速逆流色谱法 6
1.3.7选题依据 6
2 实验部分 7
2.1实验材料与仪器 7
2.2实验方法 7
2.2.1茶叶的前处理 7
2.2.2热水浸提工艺实验方法 7
2.2.3超声波提取法单因素实验 8
2.2.4超声波提取茶多酚正交试验 8
2.2.5有机溶剂提取法实验方法 9
3 结果与分析 10
3.1热水浸提工艺的实验结果及分析 10
3.1.1时间对茶多酚提取率影响 10
3.1.2温度对茶多酚提取率影响 10
3.1.3料液比对茶多酚提取率影响 11
3.2超声波提取法的实验结果 12
3.2.1超声波提取法单因素实验结果 12
3.2.2超声波提取法正交试验结果 14
3.3有机溶剂提取法的实验结果及分析 16
3.3.1时间对茶多酚收率的影响 16
3.3.2温度对茶多酚收率影响 17
3.3.3料液比对茶多酚收率的影响 17
3.4茶叶中茶多酚的提取方法比较 18
4 结论与展望 19
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
/> 4.1结论 19
4.2展望 19
参考文献 20
致谢 22
附录 23
1 绪论
1.1茶叶概述
“茶之为饮，发乎神农氏。”，《神农本草经》中写到：“神农尝百草，日遇七十二毒，得茶而解之。”由此不难推测出茶叶在人类社会发展伊始的最主要作用是作药用。随着人类社会的发展和进步，现阶段全球范围内所发现的山茶科植物共有23属，380多种，这其中因我国疆域辽阔，环境适宜，我国境内的山茶科植物占全球量近三分之二，是当今世界上主要产茶国之一。近年来，国内外的专家学者通过大量研究工作表明茶叶的功效不可小觑，抗病毒、抗动脉粥样硬化等卓著效果不胜枚取，尤其是对现代多发病症肿瘤的预防和治疗效果明显，对艾滋病病毒也有抑制作用。这些独特的药理作用源于茶叶中的特定化学成分，而其中占主导作用的是一种多酚类物质，茶多酚( Tea Polyphenols，简称 TP) 。
1.2 茶叶的化学组分
研究证明，茶叶中化学成份近400余种，主要包括咖啡因（caffeine）、茶多酚（tea polyphenols）、茶黄素（theaf lavins）、茶多糖（tea polysaccharide）、氨基酸（amino acid）、皂苷（saponin）、鞣酸类（tannins）等多种物质。其中茶多酚是茶叶的主要有效成分，包括儿茶素类（catechines）、黄烷醇类（flavanols）、黄烷酮类（flavanones）和酚酸类（phenolic acids）等，儿茶素类主要包括表儿茶素（epicatechin，EC）、表没食子儿茶素（epigallo catechin，EGC）、表儿茶素没食子酸酯（epicatechin gallate ，ECG ）和表没食子儿茶素没食子酯（epigallo catechin gallate，EGCG）等[1]?。
1.3 国内外主流茶多酚提取分离技术
我国是世界上主要茶产国之一，资源优势得天独厚，但茶叶利用率远低于预期，随着茶多酚的应用范围不断拓展，国内外市场对茶多酚的需求量与日俱增，因此，如何高效的提取分离茶多酚是如今专家学者们共同的研究方向。
1.3.1 溶剂提取法
溶剂提取法是利用茶叶中不同成分在不同溶剂中的溶解性差异，选用对活性成分（茶多酚）溶解度大的溶剂，从而将有效成分从茶叶组织内溶解出来，溶剂提取法可分为冷提法和热提法两种，冷提法包括渗漉法和浸渍法，热提法包括煎煮法、回流法和连续提取法[2]。
马红青等[3]通过溶剂提取法实验设计完成对绿茶叶中的茶多酚提取实验，并参照实验结果筛选出的最佳提取方案。即为控制实验温度为80℃、以65%乙醇进行3次萃取实验，萃取时间为60min，再加入乙酸乙酯和氯仿进行二次萃取实验，此种实验设计方案下茶多酚制品中儿茶素的含量为24.19％。
溶剂浸提法具有操作简便、生产成本低等特点，适用范围较广，但弊端也较为明显，有效成分含量少、提取率低、溶剂耗量大、提取周期长、高温下易使茶多酚发生氧化导致茶多酚抗氧化活性降低，易造成污染等，使用水作为溶剂时，相对于有机溶剂的提取率要低，并且产品易氧化、产品纯度低[4]。
综上所述，溶剂提取法虽然稳定、操作简单，但提取率低、产物易氧化失活、不易回收且部分溶剂易燃有毒性，有生产隐患，工业化生产不利，近年来该方法已逐渐被取代。
1.3.2 离子沉淀法
离子沉淀法原理是利用茶多酚易溶于热水，易与金属离子形成络合物，且形成的络合物易溶于酸溶液并在碱性PH下茶多酚可再次转变成游离状态，此时再用对茶多酚选择性较高溶剂进行萃取，即可得茶多酚的纯品，目前常用的沉淀剂是氢氧化物、重金属碱式盐和盐离子[5]。
韦星船等[6]的实验设计方案是采用微波提取工艺和离子沉淀法相结合来提取茶多酚，这种实验设计是一种比较有创新性的实验方案。该实验设计在参考实验结果后表明：在控制温度为150℃，加入50%乙醇并以1∶25料液比下进行实验，以500W微波功率浸提60s，茶多酚浸出量为23.12%，该实验条件中温度设置过高未考虑影响产物氧化活性。在联合离子沉淀试验中，该试验发现最佳的沉淀参数为:AlCl3和ZnCl3投入比为1∶3，投入总量2～3g/100g茶叶提取物，用NaOH调节pH值为6.5～7.5，沉淀率可达到98.15%以上,高速离心后的沉淀用 6mol/L的HCl转溶和萃取。茶多酚的最终得率为16.8%。
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