茶葉中茶多酚提取及含量測定的研究

浦周芳，韓麗琴，曹宏梅

（吉林醫(yī)藥學(xué)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(xué)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(yīng)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(shí)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(shè)計(jì)法，從乙醇濃度、液固比、提取時(shí)間對茶多酚提取率的影響進(jìn)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(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料

1.1 儀器設(shè)備

T6 新世紀(jì)紫外可見分光光度計(jì)：北京普析通用儀器有限責(zé)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(xué)儀器有限公司。

1.2 試劑

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。

2 方法

2.1 新鮮茶葉的處理方法

準(zhǔn)確稱取15 g 新鮮茶葉樣品搗碎成粉末狀，密封放冰箱備用。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)品溶液的配制

精密稱取10 mg 兒茶素標(biāo)準(zhǔn)品，加30%乙醇溶解并定容至100 mL，配成0.1 mg/mL 標(biāo)準(zhǔn)溶液。

2.3 因素水平選擇

根據(jù)文獻(xiàn)調(diào)研[3-4]及索氏提取工藝特點(diǎn)，選擇乙醇濃度A，液固比B，提取時(shí)間C 3 個(gè)因素進(jìn)行考察，利用均勻設(shè)計(jì)軟件，每個(gè)因素確定9 個(gè)水平，因素水平設(shè)計(jì)見表1，試驗(yàn)安排見表2，進(jìn)行最佳提取工藝的篩選。

表1 均勻設(shè)計(jì)因素水平Table 1 Uniform design of factors and levels

表2 均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn)安排Table 2 Uniform design of test arrangement

2.4 供試品溶液的制備

經(jīng)2.1 處理的茶葉，按均勻設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)安排進(jìn)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(jìn)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。

2.5 波長的選擇

取2.2 所制備好的標(biāo)準(zhǔn)品溶液，用紫外分光光度計(jì)在200 nm～400 nm 之間進(jìn)行掃描，結(jié)果見圖1。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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。

2.6 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備

精密量取按2.2 制備的標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)液，求出相應(yīng)的濃度，在276 nm 波長處測定吸光度，以吸光度為縱坐標(biāo)，濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線（如圖2所示），計(jì)算回歸方程為：Y=0.020X-0.003（r=0.999 5）。結(jié)果表明，標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.2 Tea polyphenols standard curve

2.7 樣品測定

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(biāo)準(zhǔn)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。

3 結(jié)果與分析

3.1 均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果

按均勻設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)安排，所得結(jié)果見表3。

表3 均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果Table 3 Uniform design of test results

3.2 均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果分析

采用統(tǒng)計(jì)軟件對均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)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(shí)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(shí)，提取時(shí)間取值應(yīng)為極大值，原則上應(yīng)選擇提取時(shí)間為200 min 進(jìn)行提取，但從茶多酚長時(shí)間在溫度較高的環(huán)境下易氧化的角度考慮，適當(dāng)縮短提取時(shí)間，選擇180 min 作為提取時(shí)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(chǔ)并從經(jīng)濟(jì)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(jì)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(jìn)行優(yōu)化試驗(yàn)，根據(jù)上述回歸方程進(jìn)行優(yōu)化預(yù)測，兼顧效率、降低消耗，確定驗(yàn)證試驗(yàn)方案：乙醇濃度為60 %，液固比為8 ∶1（mL ∶g），提取時(shí)間為180 min。

3.3 提取工藝的驗(yàn)證試驗(yàn)

按確定的驗(yàn)證試驗(yàn)方案進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)（平行3份），驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果：提取物平均收率為46.19%。

4 結(jié)論

本文以市售的綠茶為原料，采用均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn)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(yàn)研究的時(shí)間范圍內(nèi)，茶多酚提取率的主要影響因素為提取時(shí)間，提取時(shí)間越長，提取率越高。但在提取過程中的應(yīng)兼顧茶多酚自身易被氧化的性質(zhì)，合理選擇提取時(shí)間，為180 min；所考察的液固比和乙醇濃度這兩個(gè)因素雖然在回歸方程中未引入，但應(yīng)綜合考慮后續(xù)除雜等操作，兼顧試驗(yàn)效率，確定液固比為8 ∶1（mL ∶g），乙醇濃度為60%。本次試驗(yàn)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(shí)間這三個(gè)因素進(jìn)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(jìn)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(xué),2005

[2]潘衛(wèi)倉.茶多酚的功效及提取工藝研究進(jìn)展[J].甘肅科技,2011,27(15)：57

[3]趙大洲,石蓓梅,葉主虹.茶多酚水提與醇提的比較研究[J].食品研究與開發(fā),2007,28(8)：70

[4]莫燕霞,胡寶祥,莫衛(wèi)民.不同提取方法測定新鮮茶葉中茶多酚含量的比較研究[J].浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2008,36(2)：161