β-環(huán)糊精輔助從綠茶中提取茶多酚

王恩舉，李 津

（海南師范大學化學與化工學院 海南省熱帶藥用植物化學重點實驗室，海南 ?？?571158）

β-環(huán)糊精輔助從綠茶中提取茶多酚

王恩舉，李 津

（海南師范大學化學與化工學院 海南省熱帶藥用植物化學重點實驗室，海南 海口 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，時間，以及超聲波對提取效果的影響.結(jié)果顯示，β-環(huán)糊精對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 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，茶多酚已經(jīng)在醫(yī)藥、食品、化妝品、飼料等領(lǐng)域得到了廣泛的應用［1］.茶多酚有多種提取分離方法，一般先通過水或有機溶劑回流提取、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)、樹脂吸附等［2-4］.

β-環(huán)糊精（β-CD）具有外親水，內(nèi)疏水的獨特結(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合物.藥物分子經(jīng) β-CD包合后，多種藥學性質(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，改善不良氣味及拓寬藥物劑型等［5］.以β-CD-TP包合物為有效成分的含片可以有效預防齲齒，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間較短的問題［6］.β-CD應用于茶飲料的生產(chǎn)中，對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，將提取與包合過程一步完成，并研究了溫度、環(huán)糊精用量、提取時間及超聲波等對提取的影響，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 實驗部分

1.1 儀器、試劑與材料

TU-1901雙光束紫外可見分光光度計（北京普析通用儀器有限公司）；SK5200H超聲清洗器（上海科導超聲儀器有限公司）；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（化學純，國藥集團化學試劑有限公司）；酒石酸鉀鈉，硫酸亞鐵，磷酸氫二鈉，磷酸二氫鉀等均為國產(chǎn)分析純.

茶葉（市售袋泡綠茶，海南龍城實業(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號不加β-CD，3～7號分別加入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，趁熱過濾，2號濾液中加入0.8 g β-CD，各濾液分別定容于25 mL的容量瓶中，待測.

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℃時的提取效果.

同法考察當β-CD用量為0.8 g，提取溫度為70℃ 時，提取時間對提取率的影響.

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

1.3 茶多酚提取率的測定

參考國家標準（GB/T 8313-2002）分光光度法測定茶多酚［9］的提取率，方法如下：

準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540 nm（10 mm比色杯）測吸光度（A）.整個顯色過程在30 min內(nèi)完成.茶多酚的提取率以茶葉的質(zhì)量分數(shù)表示，按下式計算：

式中：L1—試液的總量（mL）；L2—測定時的用液量（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)糊精對茶多酚提出率的影響

如圖1所示，在開始階段，隨著β-CD的增加，提取液的吸光度增大較快.當β-CD的添加量達到0.8 g時，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應關(guān)系.2號試樣中的β-CD是在提取結(jié)束后加入的，吸光度與1號試樣基本相同，說明β-CD對茶多酚在波長為540 nm處對吸光度的影響非常小.

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

2.2 溫度對茶多酚提出率的影響

當環(huán)糊精用量為0.8g，提取時間為20 min時，改變提取溫度，結(jié)果見圖2，由于茶多酚的提出率正比于提取液的吸光度，因此，圖 2可以代表溫度對茶多酚提出率的影響.由圖2可見，從20～70℃隨著溫度的升高，茶多酚的溶出率迅速增加.從70℃開始，吸光度隨溫度變化不再明顯，說明在70℃，20 min就可以將絕大部分茶多酚提取出來.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 溫度對對提取液吸光度的影響Fig.2 Effect of teMperature on absorbency of green tea extract

2.3 提取時間對茶多酚提出率的影響

當環(huán)糊精用量為0.8g，提取溫度為70℃時，改變提取時間，實驗結(jié)果見圖 3.隨著提取時間的增加，提取液吸光度逐步增大，但增大的速率越來越慢（斜率變?。?當提取時間達到20 min后，吸光度增大變得非常緩慢.繼續(xù)延長提取時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，在熱水中的時間較長可能對提取物的品質(zhì)有一定影響，且在此條件下，20min已可將大部分茶多酚提出，本實驗以20min為最佳提取時間.

2.4 超聲波對茶多酚提出率的影響

當β-CD用量為0.8g，提取溫度為70℃時，以超聲震蕩代替攪拌，提取液吸光度隨提取時間的變化見圖4.由圖可知，超聲震蕩下提取時間顯著縮短，同時提出率也有所增加.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)，尤其在溶液中對光和熱比較敏感，縮短提取時間對保持茶多酚的品質(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 攪拌時間對提取液吸光度的影響Fig.3 Effect of stirring time on absorbency of green tea extract

圖4 超聲時間對對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，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］.

本法所得茶多酚會含有少量水溶性雜質(zhì)，不利于進一步純化，對于一些對茶多酚純度要求不太嚴格的產(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對茶多酚水提工藝的影響.結(jié)果顯示，β-CD對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27％.本方法將提取和包合過程一步完成，不但簡化了工藝，而且可防止茶多酚氧化變質(zhì)，在開拓茶多酚在食品、保健品等方面的應用是非常有意義的嘗試.

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責任編輯：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

海南省自然科學基金（808145）和海南師范大學博士科研啟動基金（103303）資助項目