張貞發(fā)(廣西民族師范學(xué)院化學(xué)與生物工程系,桂西南特色植物資源化學(xué)廣西高校重點(diǎn)實驗室培育基地,530000)
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關(guān)于改進(jìn)茶多酚提取工藝的分析研究
張貞發(fā)
(廣西民族師范學(xué)院化學(xué)與生物工程系,桂西南特色植物資源化學(xué)廣西高校重點(diǎn)實驗室培育基地,530000)
摘要:茶多酚是茶葉中的兒茶素類、花色苷類、酚酸類、黃酮類和花色素類化合物的總稱。由于其化學(xué)結(jié)構(gòu)中帶有多個活性羥基,是目前不能實現(xiàn)人工合成的天然抗氧化劑。茶多酚具有多種功效,不僅具有較強(qiáng)的抗氧化性,能夠清除自由基,而且具有抑制癌細(xì)胞等功效,因此也具有良好的開發(fā)和應(yīng)用前景。本文對茶多酚的傳統(tǒng)提取工藝和新工藝進(jìn)行比較分析,以期對茶葉的營養(yǎng)價值和醫(yī)用功效有更多的了解。
關(guān)鍵詞:茶多酚;提取工藝;抗氧化
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們物質(zhì)生活不斷提高,對健康問題越來越關(guān)注,許多消費(fèi)者的健康意識不斷提高,尤其對食品質(zhì)量關(guān)注更甚,對營養(yǎng)的需求也在不斷發(fā)生變化。傳統(tǒng)食品中的防腐劑使用已經(jīng)不再受到推崇,綠色環(huán)保食品更受到消費(fèi)者的歡迎,因此含有防腐劑的食品已經(jīng)不能適應(yīng)市場的發(fā)展需要,人們越來越關(guān)注綠色環(huán)保食品能夠給人體帶來更健康的物質(zhì)供應(yīng)。中國有著豐富的茶文化歷史,茶葉是茶文化的載體,在各個歷史時期,人們對茶葉的關(guān)注度都很高,茶文化發(fā)展經(jīng)歷了不斷繁榮發(fā)展的階段,茶葉受到了人們的喜愛,成為人們?nèi)粘I钪胁豢苫蛉钡囊徊糠?。從采茶、煮茶、飲茶,與茶相關(guān)的活動也極為豐富。由于茶葉屬于純天然綠色食品,飲茶能夠使人清心明目,緩解壓力,受到了大眾的普遍喜愛。茶葉具有豐富的營養(yǎng)價值,對人身體十分有益,于是人們對茶的關(guān)注和研究越來越深入,尤其對其中的兒茶素成分含量及用途進(jìn)行了詳細(xì)的研究分析,許多茶研究報告分析稱,茶多酚對人體有很多益處。
茶多酚是茶葉中兒茶素類、花色苷類、酚酸類、黃酮類和花色素類化合物的總稱,其中的兒茶素類是最重要的物質(zhì)之一。茶多酚是茶葉中的主要成分之一,對茶葉的色香味起著重要的影響作用,同時也是茶葉最具保健功能的成分之一。茶葉中的茶多酚含量一般在15% ~20%之間,相比其它成分,含量占比較高。茶多酚主要是以黃烷醇類為主,是一種新型的抗氧化劑,被稱為對人類健康最有貢獻(xiàn)的物質(zhì)。茶多酚不僅具有較強(qiáng)的抗氧化性,而且能夠清除人體多余的自由基,是極為有效的抗癌物質(zhì),因此也多被用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。日本千葉大學(xué)教授山下泰德等曾對茶多酚進(jìn)行研究,并從中證實,茶多酚能夠防止放射性物質(zhì)進(jìn)入人體骨髓,并具有一定的解毒和抗輻射作用,在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有很強(qiáng)的應(yīng)用性。
茶多酚的功能十分豐富,因此應(yīng)用領(lǐng)域較廣泛,在食品醫(yī)藥等多個領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用。
第一,茶多酚具有天然油脂抗氧化作用。茶多酚是一種無毒的天然油脂抗氧化劑,它比人工合成的二丁基羥基甲苯、羥基茴香醚等抗氧化劑具有更強(qiáng)的抗氧化活性,在防止和延緩脂質(zhì)氧化和酸敗中有著明顯效果。茶多酚的這一作用也被廣泛應(yīng)用于食品加工業(yè)中。
第二,茶多酚具有抗氧化和延緩衰老作用。茶多酚能夠清除人體內(nèi)過多的自由基,此外,茶多酚中的抗氧化性比VE強(qiáng),如果與VC和VE配合則效果更好。因此,茶多酚具有延緩人體衰老的作用。茶葉種類繁多,不同茶類的營養(yǎng)價值和茶多酚含量也各不相同,例如綠茶中的茶多酚含量較高,經(jīng)常飲茶能夠使人神清氣爽,通過清除人體內(nèi)的自由基,減少人體內(nèi)的毒素,保持身體健康。
第三,茶多酚具有防止色素沉淀的功效。相比VC20,茶多酚對食品的色素保護(hù)功效更強(qiáng),尤其對天然色素和β-胡蘿卜素能夠起到明顯的防止褪色作用,效果十分顯著。
第四,茶多酚具有除臭作用。由于茶多酚有去除甲硫醇臭味的作用,因此也被廣泛地運(yùn)用到各種產(chǎn)品中,例如日本曾生產(chǎn)了一種口香糖,這種口香糖中添加了茶多酚成分,具有防止口臭的功效。實驗證明,茶多酚對動物體內(nèi)的細(xì)菌有一定的抵制作用。
第五,茶多酚具有防齲齒功效。在醫(yī)學(xué)臨床實驗中曾證明,茶多酚中含有能夠抵制牙齒齲菌的物質(zhì),并對減少菌班和牙周指數(shù)有一定療效,對牙齒有一定的保護(hù)預(yù)防作用。當(dāng)前市場上有許多牙膏產(chǎn)品都宣傳其含有茶多酚物質(zhì),以此宣傳牙膏的特殊功效。
第六,茶多酚具有抗菌消毒作用。茶多酚物質(zhì)能夠沉淀菌體蛋白,并使其喪失活性。茶多酚的抗菌消毒功用也被應(yīng)用到空調(diào)機(jī)中,充分發(fā)揮其殺菌消毒作用。
第七,茶多酚具有降血糖、血脂等作用。茶多酚類化合物能夠有效抑制人體內(nèi)的膽固醇含量,促進(jìn)排出體內(nèi)的脂類化合物,因此對減肥有一定功效,同時能夠降低血糖、血脂,防治動脈粥樣硬化,在醫(yī)療領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。
第八,茶多酚中的兒茶素有較廣泛的藥理功效,不僅能夠抑制癌細(xì)胞的生長,有防癌作用,而且能夠有效減少人體內(nèi)的重金屬含量和輻射。
第九,在一些魚油制品中都包含有茶多酚成分,由于茶多酚的抗氧化性較強(qiáng),能夠有效防止多烯酯及酸的過氧化分解,因此,在食品調(diào)和油中也含有茶多酚成分,有一定抗氧化作用和延緩食品變壞的功效。
茶多酚有著較多功效,廣泛應(yīng)用于食品和醫(yī)藥領(lǐng)域,成為重要的成分項目。茶多酚除了被用于生產(chǎn)膠囊劑和茶多酚片劑外,還作為食品添加劑和抗氧化劑用在多類食品當(dāng)中,例如方便食品、糧油食品、調(diào)味品、飲料、水產(chǎn)品等。
茶多酚因其多種功效被廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域,并取得了明顯的效果。茶多酚的提取工藝也得到了不斷發(fā)展和進(jìn)步。傳統(tǒng)的提取工藝主要有溶劑提取法、柱分離制備法和離子沉淀法三種。通過研究表明,這三種方法雖然對茶多酚的提取有一定效果,但都存在較大的局限性。溶劑提取法生產(chǎn)成本高,較容易造成污染;柱分離制備法需要的柱填充料成本也較高,也需要大量的有機(jī)溶劑進(jìn)行淋洗;離子沉淀法是將人體內(nèi)有毒的重金屬作為沉淀劑。所有這些方法都存在一定的弊端,因此并沒有得到積極推廣和應(yīng)用。
隨著國內(nèi)外科研人員對茶多酚的提取工藝的分析和深入研究,通過不斷的探索、積累、改進(jìn)和可行性試驗,提出了更具實效性的提取工藝,其中主要包括樹脂吸附分離法、溶劑提取法、離子沉淀法等多種方法,不同的提取工藝也體現(xiàn)了不同的優(yōu)勢特點(diǎn)。
第一,樹脂吸附分離法。這種提取工藝能夠有選擇地吸附茶多酚中的有機(jī)物,不僅整個提取過程都沒有污染,工藝簡單,能源消耗少,而且由于樹脂是再生物質(zhì),能夠反復(fù)使用,提取效率較高。樹脂吸附分離法能夠有效保證茶多酚的提取效果。
第二,溶劑提取法。相比傳統(tǒng)的溶劑提取法,新的溶劑提取工藝結(jié)合了傳統(tǒng)的茶多酚萃取技術(shù),再經(jīng)過特定的溶劑處理,能夠有效降低茶多酚中的咖啡因含量,既能去除雜質(zhì),又能提高茶多酚的萃取率。
第三,離子沉淀法。改進(jìn)后的離子沉淀法,具有極強(qiáng)的參數(shù)工藝。主要通過在中性和酸性的條件下提取茶多酚物質(zhì),這種方法不僅能夠保證茶多酚的有效成分含量和提取率都較高,而且沒有氧化損失。其中的有效成分含量最高可達(dá)99.5%。此外,離子沉淀法使用的有機(jī)溶劑較少,成本較低,而且工藝簡單,產(chǎn)品的水溶性和色澤都相對較好。
第四,微波浸泡提取法。使用微波浸泡提取法是在80℃的萃取溫度下,以1:15的固液比,用1.5分鐘的時間進(jìn)行提取。由于微波使用時間較短,能耗低,而且具有較強(qiáng)的穿透力,排污量也少。微波浸泡提取法有很強(qiáng)的實效性。
第五,超聲波提取法。這一提取工藝對溫度、料液配比、時間等條件下要求較嚴(yán)格,即在70℃的溫度和100W超聲輻射下,料料選用80%的乙醇并按照1:10的配比提取20分鐘。運(yùn)用此種提取法不僅能夠防止茶多酚被氧化,以提取更多含量的茶多酚,而且能夠保證茶多酚的高品質(zhì)。
第六,超臨界流體萃取法。超臨界流體萃取法是一種新型的茶多酚分離技術(shù),這種萃取法是利用一種流體萃取劑,這種萃取劑的溫度和壓力要最大程度地靠近臨界,目的是分離和提純其中的萃取成分。這種提取法的優(yōu)點(diǎn)在于茶多酚的提取純度高,而且不含雜質(zhì),茶多酚的品質(zhì)更高。
第七,鹽析法。鹽析法的目的是從溶液中分離出硬脂酸納,這種方法成本費(fèi)用低,而且操作簡單,也是茶多酚提取工藝中較實用的方法之一。
茶多酚是茶葉中的重要物質(zhì)之一,具有極強(qiáng)的保健功能,對人類健康起得到積極良好的效果。茶多酚不僅具有較強(qiáng)的抗氧化性,而且能夠清除人體多余的自由基,抑制癌細(xì)胞生長。由于茶多酚的功效已在世界范圍內(nèi)得到認(rèn)可,因此,對于茶多酚的提取研究一直處在熱門階段,通過對傳統(tǒng)茶多酚的提取方法進(jìn)行分析研究,對改進(jìn)茶多酚提取工藝和加強(qiáng)茶多酚的綜合利用有積極作用。
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作者簡介:張貞發(fā)(1982-),男,河南信陽人,碩士,講師,研究方向:天然產(chǎn)物提取及分析。