滲漉法提取茶葉中茶多酚的工藝研究

＊吳 俊

（浙江一新制藥股份有限公司 浙江 321100）

茶多酚（Tea-Polyphenols，簡(jiǎn)寫TP）是一類以兒茶素為主體的多酚類化合物。茶多酚又名茶單寧、茶鞣質(zhì)，它是以兒茶素類為主體，由多種酚類物質(zhì)組成的羥基酚類化合物，約占茶葉干重的15%-30%。茶多酚作為一種新型無(wú)毒副作用，具有抗氧化、抗腫瘤、降血壓、抗衰老、清除人體自由基等作用，受到了國(guó)內(nèi)外的空前關(guān)注[1]。

茶多酚提取工藝的研究報(bào)道很多，主要分為有機(jī)溶劑萃取法，金屬離子沉淀法，超臨界流體萃取法，超聲波提取法，樹脂吸附分離法，膜滲透分離法[2]。茶多酚具有吸濕性、耐熱性及耐酸性好的特點(diǎn)，在pH2-7的范圍內(nèi)均十分穩(wěn)定，光照或pH大于8時(shí)就表現(xiàn)得不穩(wěn)定，易氧化褐變生成紅褐色化合物[3]。有機(jī)溶劑萃取法需要加熱來(lái)提取茶多酚，而加熱會(huì)促使茶多酚的快速分解。而本實(shí)驗(yàn)選用滲漉法，以常溫常壓的提取方式，再配合加入VC抗氧化，減少濃縮時(shí)茶多酚分解，最大程度的保留茶多酚的有效成分[4]。再將提取液用乙酸乙酯萃取提純，分離其他雜質(zhì)，以制得高純度茶多酚的方法。

茶多酚純品為白色，無(wú)定形粉末，易溶于熱水，乙醇，乙酸乙脂，微溶于油脂，難溶于苯，氯仿，石油醚。茶多酚是目前尚不能人工合成的純天然多功能高效能的抗氧化劑和自由基凈化劑。我國(guó)是世界最大的茶葉生產(chǎn)國(guó)，以其中碎老茶片、茶衣、茶末等為原料生產(chǎn)茶多酚，市場(chǎng)前景廣闊[5]。

1.實(shí)驗(yàn)方法

(1)材料與儀器

綠茶碎末：浙江蘭溪赤山湖茶場(chǎng)。

主要儀器、試劑：旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（RE-52CS），電熱恒溫水浴鍋（B-220），循環(huán)式真空泵（SHZ-DIII），分析天平（ME-155DU），液相色譜儀（島津SPD-20A），真空干燥箱（DZF-6050），乙醇（AR級(jí)），乙酸乙酯（AR級(jí)），VC（食品級(jí)）。含兒茶素98%的茶多酚標(biāo)樣（CP級(jí)）。

(2)滲漉法的優(yōu)點(diǎn)

滲漉法是將經(jīng)過(guò)處理的藥材粉末置于滲漉器中，不斷加入溶劑，并收集滲漉液的一種中藥常用提取方法，具有設(shè)備簡(jiǎn)單，操作容易，適用藥材范圍廣，能有效提取熱不穩(wěn)定成分或組分等優(yōu)點(diǎn)[6]。

(3)乙醇滲漉提取法的選擇

茶多酚可以采用純水作為溶劑，但是隨著溫度的升高，產(chǎn)生的氧化速率迅速增大，使得茶多酚的提取率降低。而采用乙醇作為溶劑時(shí)，由于乙醇可以沉淀蛋白質(zhì)，延緩了體系中兒茶素的氧化，使茶多酚在浸提溫度范圍內(nèi)基本穩(wěn)定。乙醇滲漉提取法，在常溫常壓下提取，降低了對(duì)設(shè)備的要求。滲漉屬于動(dòng)態(tài)浸出方法，溶劑利用率高，有效成分浸出完全，可直接收集浸出液[7]。此工藝設(shè)備簡(jiǎn)單容量大，操作簡(jiǎn)單易上手，溶劑回收不浪費(fèi)，適合工廠大生產(chǎn)。

2.實(shí)驗(yàn)

(1)乙醇滲漉條件

取10g茶葉碎末，分別用乙醇濃度為50%，70%，90%滲漉提取，先用各自濃度的乙醇浸泡一段時(shí)間，選擇時(shí)間為2h，6h，10h。利用正交實(shí)驗(yàn)，以茶多酚的提取率作為考察指標(biāo)，系統(tǒng)考察了浸泡時(shí)間，乙醇濃度，乙醇倍數(shù)，對(duì)提取效果的影響?？疾煲蛩丶八揭?jiàn)表1，選用L9（34）正交表，實(shí)驗(yàn)結(jié)果及方差分析見(jiàn)表2、表3。

表1 考察因素及水平

表2 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果

表3 正交實(shí)驗(yàn)方差分析

提取液濃縮時(shí)，保持穩(wěn)定的溫度和真空，用純化水置換出乙醇，制成濃度較高水溶液，用HPLC測(cè)得溶液中茶多酚的含量。

茶葉中本身存在茶多酚和維生素C兩種抗氧化劑，維生素C可以還原茶多酚氧化產(chǎn)生的苯氧基自由基，促使茶多酚還原再生[8]。為了防止在濃縮時(shí)茶多酚受熱分解，在提取液中加入食品級(jí)VC對(duì)抗氧化分解。

(2)最佳提取條件

從方差分析表可知，各因素起作用的主要順序?yàn)榻輹r(shí)間A＞乙醇濃度B＞乙醇倍數(shù)C，最佳的提取條件為A2B2C2，即用70%乙醇浸泡6h，然后用20倍量的70%乙醇滲漉提取，能夠?qū)⒉瓒喾拥奶崛÷侍岣叩?6.35%。

(3)最佳萃取次數(shù)

提取液需要經(jīng)過(guò)乙酸乙酯的萃取，才能提高茶多酚的含量，同時(shí)分離咖啡堿等含量高的雜質(zhì)。本實(shí)驗(yàn)對(duì)提取液分別進(jìn)行了2，3，4，5，6次乙酸乙酯萃取，以觀察其中茶多酚的轉(zhuǎn)化率。

由圖1的數(shù)據(jù)可以看出，乙酸乙酯萃取4次之后，茶多酚基本被萃取干凈，轉(zhuǎn)化率最高。后面進(jìn)行的5次，6次萃取轉(zhuǎn)化率有下降的趨勢(shì)，說(shuō)明了萃取次數(shù)的增多，反而會(huì)造成茶多酚的損失。

圖1 乙酸乙酯萃取次數(shù)和轉(zhuǎn)化率的關(guān)系

茶多酚屬于易氧化分解物質(zhì)，縮短生產(chǎn)周期，減少加熱時(shí)間和次數(shù)，均能夠提高轉(zhuǎn)化率。

3.結(jié)論

由以上結(jié)果可知，滲漉提取茶多酚，先用70%乙醇將茶葉碎末浸泡6h，再用20倍量70%乙醇滲漉，將提取液過(guò)濾后，加入一定量食品級(jí)維生素C攪拌溶解，可以減少濃縮過(guò)程中茶多酚的分解。再用1倍量乙酸乙酯萃取4遍，回收乙酸乙酯，干燥，經(jīng)過(guò)HPLC檢測(cè)后含量可以達(dá)到65%，咖啡因含量為1.8%。

該工藝所用溶劑無(wú)毒無(wú)污染，有機(jī)試劑可以有效回收，對(duì)設(shè)備要求低，操作簡(jiǎn)單，成本低廉，可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。