雙水相萃取茶葉中茶多酚

孫晨，劉廣宇，王永亮

（河南工業(yè)大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，河南鄭州450001）

雙水相萃取茶葉中茶多酚

孫晨，劉廣宇，王永亮

（河南工業(yè)大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，河南鄭州450001）

考察了雙水相萃取茶葉中茶多酚的可能性及影響因素，結(jié)果表明，以乙醇/磷酸氫二鉀為雙水相萃取體系，當(dāng)磷酸氫二鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.33 g/mL，乙醇的體積分?jǐn)?shù)為80%，萃取時(shí)間20 min時(shí)，茶多酚的萃取率達(dá)到92.1%。乙醇/磷酸氫二鉀雙水相體系對(duì)于茶葉中茶多酚的萃取分離提供了新方法。

雙水相萃??；茶多酚；茶葉

Abstract:The method of extracting teapolypheols from tea by aqueous two-phase extraction was investigated.Experimental results indicate that using C2H5OH/K2HPO4as aqueous two-phase extraction system,the extraction ratio can be up to 92.1%under the conditions of 80%C2H5OH,0.33 g/mL K2HPO4and extraction 20 min.Thus the aqueous two-phase system may provide a new technique for separation and purification of teapolypheols.

Key words：aqueous two-phase extraction;teapolypheols;tea

茶多酚，又名茶單寧、茶鞣質(zhì),是茶葉中多酚類物質(zhì)的總稱。茶多酚是茶葉中的主要生理活性物質(zhì)，具有優(yōu)異清除自由基、抗衰老、抗氧化、抑制腫瘤細(xì)胞等藥理功能，在日用化工、食品加工、醫(yī)藥等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用[1]。

目前國(guó)內(nèi)外茶多酚粗品的提取的方法主要有溶劑萃取法、離子沉淀法、樹脂吸附分離法、超臨界流體萃取法、超聲波浸提法、微波浸提法等[2-5]。雙水相萃取依據(jù)組分在兩相間的選擇性分配實(shí)現(xiàn)目標(biāo)成分的分離，因其萃取分離過程條件溫和，可調(diào)節(jié)因素多，易于放大和操作，特別適用于生物物質(zhì)的分離和提純[6-7]。

已有研究表明：異丙醇、乙醇等低成本的普通有機(jī)物與無機(jī)鹽和水以適當(dāng)濃度混合時(shí)，也能形成雙水相體系[8-9]，本試驗(yàn)采用乙醇/磷酸氫二鉀雙水相系統(tǒng)萃取，具有成本低污染小等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，便于工業(yè)化生產(chǎn)，有很好的發(fā)展前景和推廣價(jià)值。

本文研究了茶多酚在乙醇/磷酸氫二鉀雙水相體系的上下相中的不同分配情況，茶多酚在上相中富集，這樣由于茶多酚上下相中含量的差異，可以獲得較高茶多酚萃取率的最佳雙水相萃取的工藝條件。該試驗(yàn)對(duì)于茶多酚的富集和提取有很大的意義，對(duì)于茶多酚的大規(guī)模生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用具有很重要的實(shí)際意義。

1 材料與方法

1.1 材料和儀器

向師傅綠茶，超市購(gòu)買。無水乙醇、酒石酸鉀鈉：洛陽市化學(xué)試劑廠；磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀、硫酸亞鐵：天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司。以上試劑均為分析純。

PL203型電子天平：梅特勒-托利多儀器上海有限公司；SHIMADZU UV-2460型紫外可見分光度計(jì)：日本島津。

1.2 茶多酚提取方法

稱取10 g茶葉放入燒杯中，加入100 mL的蒸餾水，攪拌下開始加熱，溫度達(dá)到80℃時(shí)保持30 min，放置至室溫。將燒杯中的茶葉水離心，取上清液即得到茶葉提取液，備用。

配置一系列不同濃度的乙醇與磷酸氫二鉀的雙水相溶液,分別向各個(gè)溶液中加入一定體積的茶葉提取液（初始茶多酚質(zhì)量為10 mg），搖勻后靜置觀察分相情況。選擇分相界面清晰，兩相溶液澄清的雙水相試樣，記錄乙醇的體積分?jǐn)?shù)與磷酸氫二鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以及分相后上下相體積，測(cè)定體系中上相的吸光值，計(jì)算其中茶多酚的質(zhì)量含量及萃取率。

茶多酚萃取率的計(jì)算：

1.3 茶多酚檢測(cè)方法

采用酒石酸亞鐵法（國(guó)標(biāo)GB 8313-87）定量分析茶多酚的上相（富含乙醇水相）提取液，萃取體系中的C2H5OH和K2HPO4對(duì)測(cè)定結(jié)果的干擾很小，因此該方法具有一定的準(zhǔn)確性，可以采用。

準(zhǔn)確吸取1.0 mL溶液，加入到25 mL的容量瓶中，然后依次加入4mL的蒸餾水和5mL的酒石酸亞鐵溶液，充分混合后，加入緩沖溶液搖勻定容。用10 mm的比色皿，在波長(zhǎng)540 nm處，以試劑空白溶液作參比，測(cè)定溶液的吸光度。

2 結(jié)果與討論

2.1 乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)茶多酚萃取率的影響

由于兩相中乙醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)對(duì)成相造成影響，因此亦影響著茶多酚在兩相中的分配情況。試驗(yàn)中，不同磷酸氫二鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)下萃取率隨乙醇體積分?jǐn)?shù)的變化關(guān)系如圖1所示。

圖1中各曲線表示了雙水相成相的組成范圍，乙醇的體積分?jǐn)?shù)低于左端點(diǎn)，體系不成兩相，而乙醇的體積分?jǐn)?shù)高于右端點(diǎn)，則會(huì)有固體析出。

由圖1可以看出：當(dāng)K2HPO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定的情況下，隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)的不斷增大，茶多酚的萃取率不斷增大。當(dāng)K2HPO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.33 g/mL，乙醇的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到80%時(shí)，最高的萃取率可以達(dá)到92.1%。這是因?yàn)樵陔p水相體系中提高了乙醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，上相的疏水性增大，茶多酚在上相乙醇中的溶解度增大，因此萃取率隨之增大。同時(shí)，磷酸氫二鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)高的體系，茶多酚的萃取率明顯較大。

2.2 磷酸氫二鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)茶多酚萃取率的影響

當(dāng)乙醇的體積分?jǐn)?shù)不變時(shí)，變化磷酸氫二鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)從0.20 g/mL~0.33 g/mL范圍區(qū)間，考察磷酸氫二鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)茶多酚在雙水相中萃取率的影響，結(jié)果如圖2所示。可以看出，乙醇的體積分?jǐn)?shù)為80%的茶多酚萃取率總體高于乙醇體積分?jǐn)?shù)為50%的情況，這與乙醇體積分?jǐn)?shù)增加時(shí)萃取率也增加的變化規(guī)律是一致的。當(dāng)乙醇的體積分?jǐn)?shù)不變時(shí)，隨著K2HPO4質(zhì)量的增大，茶多酚的萃取率隨之增大，說明K2HPO4的增加使分相能力增大，有利于茶多酚在上相中的富集，當(dāng)K2HPO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.33 g/mL時(shí)茶多酚的萃取率最高，之后萃取率幾乎不再增加。

2.3 萃取時(shí)間對(duì)茶多酚萃取率的影響

選用磷酸氫二鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.33 g/mL，乙醇體積分?jǐn)?shù)為80%的雙水相溶液，考察不同的萃取時(shí)間對(duì)茶多酚萃取率的影響，結(jié)果見圖3。

從圖3可知，300 min后測(cè)得的茶多酚的萃取率明顯低于20 min的萃取率，可見，萃取時(shí)間的延長(zhǎng)不利于茶多酚的萃取。通過分析，可能是由于茶多酚容易氧化變性，造成了萃取率的降低。因此，在茶多酚的萃取試驗(yàn)中應(yīng)控制萃取時(shí)間在20 min附近，以防止茶多酚的氧化。

3 結(jié)論

1）C2H5OH/K2HPO4雙水相中，增大乙醇體積分?jǐn)?shù)與K2HPO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有利于茶多酚在上相中的富集，萃取率隨之提高。當(dāng)磷酸氫二鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.33g/mL，乙醇的體積分?jǐn)?shù)為80%時(shí)，茶多酚的萃取率達(dá)到92.1%。

2）萃取時(shí)間的延長(zhǎng)，不利于上相中茶多酚萃取率的提高，由試驗(yàn)得出，萃取時(shí)間為20 min即可以完成茶多酚的萃取。

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Study on Aqueous Two-phase Extraction of Teapolypheols from Tea

SUN Chen,LIU Guang-yu,WANG Yong-liang
(Chemistry and Chemical Engineering College,Henan University of Technology,Zhengzhou 450001,Henan,China）

2011-12-20

校引進(jìn)人才專項(xiàng)基金（2009BS002）

孫晨（1979—），女（漢），講師，博士，研究方向：生物化工。