茶葉多酚及生物堿的分離提取及純化

巖紅是滇紅茶。

滇紅屬于紅茶的一種，產(chǎn)于云南南部與西南部的臨滄、保山、西雙版納等地，是云南紅茶的統(tǒng)稱，有滇紅工夫茶和滇紅碎茶兩種。茶葉中多酚類化合物、生物堿等成分含量，居中國茶葉之首。以中、小葉種紅碎茶拼配形成，成品茶有葉茶、碎茶、片茶、末茶四類是十一個花色。滇紅的口味鮮爽濃厚。滇紅的特點外形顆粒重實，勻齊，純凈。

茶葉多酚及生物堿的分離提取及純化方法

茶多酚是茶葉所含多酚類物質(zhì)的總稱，包括黃烷醇類、花色苷類、黃酮類、黃酮醇類和酚酸類等。主要為黃烷醇（兒茶素）類，占60~80%。茶多酚又稱茶鞣或茶單寧，是形成茶葉色香味的主要成份之一，也是茶葉中有保健功能的主要成份之一。茶堿是一種生物堿，能夠暫時驅(qū)走睡意并恢復精力。

茶葉多酚及生物堿的分離提取及純化過程

中文名稱:兒茶素

英文名稱:(+/-)-Catechin hydrate

CAS號:7295-85-4

分子式:C15H14O6

分子量:290.27

EINECS號:230-731-2

Mol文件:7295-85-4.mol

兒茶素

兒茶素 性質(zhì)

熔點 ~200 °C (dec.)

沸點 630.4±55.0 °C(Predicted)

密度 1.593±0.06 g/cm3(Predicted)

儲存條件 Sealed in dry,2-8°C

酸度系數(shù)(pKa)9.54±0.10(Predicted)

Merck 1902

CAS 數(shù)據(jù)庫7295-85-4(CAS DataBase Reference)

兒茶素 用途與合成方法

簡介迄今為止，茶葉中已經(jīng)分離、鑒定的已知化合物有700多種，其中包括初級代謝產(chǎn)物蛋白質(zhì)、糖類、脂類以及次級代謝產(chǎn)物，如多酚、色素、茶氨酸、生物堿、芳香物質(zhì)、皂苷等。兒茶素是茶樹次生代謝的重要成分，也是茶葉具有保健功能的主要成分。

茶多酚萃取分離工藝

該提取方法的優(yōu)點是茶多酚提取率相應提高，色素、咖啡因分別脫除，便于對茶葉進行綜合利用。

此法缺點是操作費時麻煩, 生產(chǎn)成本高；所用有機溶劑多，且溶劑回收、溶液濃縮能耗大；并由于操作過程中溫度較高, 易使茶多酚氧化變質(zhì)，產(chǎn)品純度通常只能達到50%~70%。 

茶葉中茶多酚的提取工藝研究

提取茶多酚并不是簡單的事！

溶劑提取法將茶葉用極性溶劑浸漬，然后把浸取液進行液—液萃取分離，最后濃縮得到產(chǎn)品。目前工業(yè)化生產(chǎn)主要采用此法。產(chǎn)品收率5%~10%，產(chǎn)品純度為80%~98%。所用溶劑有丙酮、乙醚、甲醇、已烷及三氯甲烷等。該法生產(chǎn)成本高，且易造成污染。

離子沉淀法用金屬沉淀茶多酚，使其與咖啡堿分離，該方法使用了對人體有毒的重金屬作沉淀劑，所以，用該法生產(chǎn)的產(chǎn)品難達到食品和醫(yī)藥行業(yè)的要求。

有機溶劑法提取茶多酚

技術(shù)原理：技術(shù)原理為對茶葉的溶劑進行純化—過濾—提取

工藝流程：

茶葉—溶劑的預算—純化—過濾—提取液—提取咖啡因—分離液—茶多酚。

—提取茶色素。

—離心—干燥—復合多糖。

成果水平及主要技術(shù)指標：提取技術(shù)成熟、可行、先進。產(chǎn)品已通過技術(shù)監(jiān)督局的鑒定

，技術(shù)指標均達到和超過國家有關(guān)標準，其中咖啡因的指標達到美國USP(美國藥典)標準。

茶葉中生物堿的提取實驗數(shù)據(jù)

茶葉中生物堿的主要種類分為嘌呤類生物堿、嘧啶類生物堿兩種。其中嘌呤堿有：咖啡堿、可可堿、茶堿、黃嘌呤、次黃嘌呤、擬黃嘌呤、烏便嘌呤、腺嘌呤8種，含量最多的是咖啡堿，含量約為干物量總量的的2～4％，其次是可可堿約占總量的0.05％，再次是茶葉堿約含0.002％，其它嘌呤堿含量更低；嘧碇堿有：胞核嘧啶、尿嘧啶、胸腺嘧啶等3種。

茶多酚的提取工藝

從茶葉中制備茶多酚的傳統(tǒng)方法主要分為以下三類。

溶劑提取法 將茶葉用極性溶劑浸漬，然后把浸取液進行液—液萃取分離，最后濃縮得到產(chǎn)品。

目前工業(yè)化生產(chǎn)主要采用此法。產(chǎn)品收率5%~10%，產(chǎn)品純度為80%~98%。所用溶劑有丙酮、乙醚、甲醇、已烷及三氯甲烷等。

該法生產(chǎn)成本高，且易造成污染。

離子沉淀法 用金屬沉淀茶多酚，使其與咖啡堿分離，該方法使用了對人體有毒的重金屬作沉淀劑，所以，用該法生產(chǎn)的產(chǎn)品難達到食品和醫(yī)藥行業(yè)的要求。

柱分離制備法 已有報道的凝膠柱、吸附柱和離子交換柱法。

此項技術(shù)的關(guān)鍵是柱填充料和淋洗。

研究表明，采用柱分離制備法，茶多酚得率在4%~8%之間，純度可達98%，但柱填充料非常昂貴，而且淋洗時要用多種和大量有機溶劑，顯然不適合工業(yè)化生產(chǎn)。 以上傳統(tǒng)方法均普遍存在一些問題和弊端，產(chǎn)品無法在安全性、價格和純度方面全部滿足食品添加劑和醫(yī)藥行業(yè)的要求。

針對這些問題，最近，經(jīng)有關(guān)專家反復試驗、成功地開發(fā)出將超臨界CO2萃取技術(shù)與傳統(tǒng)提取、濃縮和萃取技術(shù)相結(jié)合，制備高純度茶多酚新工藝。

該工藝既提高了茶多酚的純度和得率。

又符合工業(yè)化生產(chǎn)對原料、溶劑使用、制作路線、生產(chǎn)過程安全性和產(chǎn)品顏色、產(chǎn)率、純度諸方面的要求，有利于茶多酚更有效地在醫(yī)藥和食品工業(yè)中應用。 二、茶多酚的應用 茶多酚的用途主要包括以下幾種： 油脂抗氧化作用 茶多酚是天然油脂的抗氧化劑，其抗氧化活性優(yōu)于人工合成的抗氧化劑丁基羥基茴香醚（BHA）和二丁基羥基甲苯（BHT），也優(yōu)于VE，可廣泛用于食品工業(yè)，用以防止和延緩脂質(zhì)的氧化或酸敗。

色素保護作用 茶多酚可防止天然色素和β—胡蘿卜素的降解褪色，據(jù)稱其效果比VC高出20倍。

除臭劑 由于茶多酚對除甲硫醇臭味有良好效果，日本已利用其制成除臭口香糖、香煙濾嘴，可去除和防止吸煙者口臭。

抗氧化延緩衰老 茶多酚可清除人體內(nèi)過多的自由基，減緩人體衰老。

大量試驗表明，茶多酚的抗氧化活性比VE還強，若與VC和VE配合效果更好。

防齲作用 茶多酚能強烈抑制致齲菌，明顯減少菌斑和牙周指數(shù)，而對口腔中其他有益微生物沒有影響。

抗菌抗病毒 茶多酚的抗菌作用在于多酚類物質(zhì)能沉淀菌體蛋白，使菌體蛋白變性而失活。

利用茶多酚抗菌、抗病毒的原理，國外已將兒茶素用于空調(diào)機。自1998年這種新型空調(diào)機上市以來，深受市場好評。

降低血脂，抑制動脈粥樣硬化 茶多酚類化合物對有機體的脂肪代謝產(chǎn)生重要的作用，具有明顯的抑制血漿和肝臟中膽固醇含量上升的作用，具有促進脂類化合物從糞便中排出的效果，因此它不但能防治動脈粥樣硬化，而且有減肥的效果。 多種藥理作用 茶多酚特別是兒茶素衍生物具有抑制癌細胞增生、抗癌、抗突變的效果。

此外，兒茶素衍生物還有減輕重金屬對人體產(chǎn)生的毒害作用以及抗輻射作用。

美國一公司已利用此功能開發(fā)出粉底霜化妝品，產(chǎn)品標示的功能為預防紫外線輻射引起的皮膚癌以及預防皮膚的早期衰老。

在其他方面的應用 茶多酚用于魚油制品中，能有效防止多烯酯及酸的過氧化分解，其抗氧化能力比VE更強；茶多酚油溶性乳化液用于食品調(diào)合油中，能有效地延長哈敗誘導期，并顯示出比粉劑更強的抗氧化能力。

茶多酚已成為醫(yī)藥、食品的新型添加劑，目前除了茶多酚片劑、膠囊劑等外，作為抗氧化劑和食品添加劑在糧油食品、方便食品、水產(chǎn)品、肉制品、調(diào)味品、糖果、飲料等多類食品中均有廣泛的應用，產(chǎn)品供不應求，開發(fā)和應用前景十分廣闊。

茶葉多酚及生物堿的分離提取及純化反應

鮮葉：形態(tài)

　　不同的茶樹，最大的區(qū)別在于葉片。而葉片特性的不一樣，品質(zhì)也不一樣。

　　1、觀察樹梢

　　我們得會分清芽頭，嫩葉，成熟葉。

　　嫩葉跟成熟葉是怎么區(qū)分呢？觀察葉片是不是長在已經(jīng)木質(zhì)化的枝條上（呈現(xiàn)出紅褐或者褐色的），長在這種枝條上的鮮葉，就是成熟葉了。

　　2、觀察嫩葉顏色

　　鮮葉都綠色的嗎？

　　其實并不是，會有以下幾種顏色：

　　鮮葉不同的顏色，品質(zhì)也有不一樣的表現(xiàn)。

　　除了觀察顏色外，我們還要觀察葉子的光澤程度。

　　3、觀察成熟葉形狀、厚薄與葉脈

　　不同品種的茶樹，最大的差異來鮮葉的不同。雖然茶樹鮮葉都是以橢圓形為主，但是亦有不一樣的高矮肥瘦，有一些鮮葉厚一點，有一些鮮葉薄一點，有一些鮮葉的主脈副脈顯現(xiàn)一點。這些都是區(qū)分品種的關(guān)鍵因素。

　　4、觀察葉尖

　　除了形狀是主要的特征外，葉尖也是個重要的特征。

　　不同的葉型與葉尖的鮮葉，品質(zhì)也上也是有差異。

　　5、觀察葉種

　　不同的葉種，跟成熟葉的大小、內(nèi)在品質(zhì)，有著重要的聯(lián)系。

　　每一類葉種，都有其特質(zhì)。

　　一般認為：葉子大的滋味比較濃強，葉子小的滋味比較鮮醇。

　　6、觀察葉緣

　　葉緣除了觀察起伏程度外，還要仔細觀察葉緣的鋸齒。

　　7、觀察絨毛

　　除了鮮葉的形狀外，像芽頭與嫩葉背面的毫毛疏密程度，也會影響品質(zhì)。

　　觀察茶樹鮮葉，總結(jié)下來：

　　先觀察鮮葉的顏色與光澤，

　　再觀察成熟葉的形狀、厚薄，觀察葉脈顯露情況，量度尺寸，

　　接著觀察葉尖的形狀，葉緣的形狀，再觀察毫毛的疏密。

　　你們想知道這些特征，跟品質(zhì)有什么樣的關(guān)系嗎？不同的鮮葉，其內(nèi)含物質(zhì)也不盡相同。

　　鮮葉：化學成分

　　迄今為止，茶葉中經(jīng)過分離鑒定的化合物有700多種，可分為：水分、無機成分、有機成分三大部分。

　　茶葉中的有機物，除了糖類、脂類、蛋白質(zhì)三大初級代謝產(chǎn)物外，還有多酚類、生物堿、茶氨酸等次級代謝產(chǎn)物。次級代謝產(chǎn)物雖然含量不高，但是對茶葉品質(zhì)的形成起著非常重要的作用。

　　1、含水量

　　在茶葉加工的過程中，控制水分含量是一項重要的技術(shù)指標。許多制茶技術(shù)措施是以含水量為依據(jù)。

　　殺青后葉片含水量在60%左右，加工完成后保存時要保證茶葉含水量在5~6%。

　　2、多酚類

　　簡稱茶多酚，是茶樹的主要次級代謝產(chǎn)物。

　　鮮葉中多酚類化合物的組成、含量和比例，以及在制茶過程中轉(zhuǎn)化的程度、形式不同，對茶葉品質(zhì)風格的形成起著決定性的作用，是形成茶湯苦澀味的主要原因。

　　根據(jù)化學結(jié)構(gòu)的不同，茶多酚大致可以分為四類：

　　黃烷醇類（兒茶素類，占比70-80%）

　　黃酮醇類

　　酚酸類

　　花青素類

　　兒茶素中的四種單體(EC/EGC/ECG/EGCG)

　　3、咖啡堿

　　咖啡堿是茶葉的重要滋味物質(zhì)，其含量高低與茶葉品質(zhì)呈正相關(guān)。在紅茶茶湯中增加咖啡堿后，可提高滋味的鮮爽度。

　　咖啡堿可以與多酚類化合物絡合，特別是茶紅素和茶黃素，當茶湯冷卻后，這種絡合物便懸浮在茶湯上，使茶湯渾濁，俗稱“冷后渾”。這種現(xiàn)象在高級茶湯中尤為明顯，是紅茶品質(zhì)良好的象征。

　　鮮葉：質(zhì)量

　　鮮葉質(zhì)量包括鮮葉嫩度、勻度和新鮮度三個方面，其中嫩度和勻度是鮮葉質(zhì)量的主要指標，新鮮度主要是針對鮮葉采收、運輸和管理過程的質(zhì)量指標。

　　1、嫩度

　　指芽葉伸育的成熟度，是衡量茶葉品質(zhì)的重要因素，是評定茶葉等級的主要指標。一般而言，嫩芽葉多、伸育健壯、葉質(zhì)柔軟、葉色淺綠是鮮葉嫩度好的標志。

　　2、勻度

　　指同一批鮮葉質(zhì)量的一致性。同一批鮮葉老嫩不一，則葉質(zhì)柔軟程度不同，內(nèi)含成分也不同，會給制茶帶來很大困難，如很容易造成殺青程度生熟不一、揉捻中嫩葉斷碎或老葉不成條等問題。

　　3、新鮮度

　　保持原有理化性質(zhì)的程度。鮮葉采摘后放置時間越長，內(nèi)含物便不斷分解和轉(zhuǎn)化，與剛采摘下的鮮葉差距便越來越大，導致加工形成的品質(zhì)有所變化。

　　新鮮的葉子挺拔、不皺縮

　　鮮葉：管理

　　鮮葉經(jīng)采摘后，原則上要求立即進行加工，以保證其新鮮度，但是有些時候會由于某些特殊情況不能立即投產(chǎn)，需要進行短時貯存或運輸。

　　在采摘、運輸過程中，如不加強鮮葉管理，就會造成鮮葉受損，降低鮮葉新鮮度，帶來一定的經(jīng)濟損失。

　　由于影響鮮葉質(zhì)量的主要因素有鮮葉水分、溫度、氧氣和機械損傷等，所以在管理時可以從這幾個方面入手來保持鮮葉質(zhì)量。

茶堿的提取與分離

家里的自來水水質(zhì)不好，燒開水的水壺，時間長了難免就會聚集厚厚的水垢。水垢的導熱性很差，會影響水壺的正常使用和壽命。因此，如果水壺有了水垢應及時地進行清除。不過厚厚的水垢，清除起來并不那么容易，還是需要一些技巧的。

水壺水垢的清除方法

水垢，又稱水堿，主要成分就是一些堿性物質(zhì)，比如氫氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鎂等，這些物質(zhì)都會跟酸產(chǎn)生反應，被酸性物質(zhì)溶解。咱們介紹的水垢清除方法就是利用酸性物質(zhì)來進行。

1、食醋清除水垢的方法

咱們生活中常用的食醋，就是一種酸性物質(zhì)，它不僅可以很好地清除水垢，而且也比較干凈衛(wèi)生。

水壺有了水垢，根據(jù)水垢的多少，在水壺內(nèi)添加適量的食醋，并加入一定量的水，確保水和醋的混合液，淹沒水壺內(nèi)的水垢，而后進行加熱，把水煮沸，進行浸泡，一般半個小時到一個小時后，待戶內(nèi)的水涼了，基本上壺內(nèi)的水垢也就溶解到水里面了。將水倒出，用清水清洗干凈水壺即可。如果一次沒有清洗干凈，可以重復上述步驟幾次，直到清洗干凈為止。

2、可樂清除水垢的方法

日常飲用汽水可樂也是可以清除水垢的。具體方法是，取一瓶可樂，倒進有水垢的水壺中，盡量不要稀釋，然后給水壺加熱，可以直接煮沸，最好是煮沸一段時間，水垢會溶解在可樂溶液中，而后將可樂倒掉就可以了。而如果水垢太厚，就需要多浸泡一段時間，而后當水垢變軟了，使用清洗球就可以刷掉了。最后用清水洗干凈水壺就可以了。

3、專用水垢清洗劑清除水垢

目前市場上是有專門的水垢清洗劑的，要購買食用級別的，它的成分主要是檸檬酸。取適量清洗劑倒入水壺中，而后加入清水，并給水壺進行加熱，煮沸后，浸泡一段時間，去除效果最佳。這里應注意水垢清洗劑的使用比例，一般在1：20就可以了，不要使用得過濃，太濃的酸性會對金屬材質(zhì)的水壺有一定的腐蝕作用。尤其是鋁制的水壺應特別注意。

溶劑法提取茶多酚

從泡過的茶葉中提取茶多酚簡單方法：直接利用傳統(tǒng)工藝---溶劑提取法：將茶葉用極性溶劑浸漬，然后把浸取液進行液—液萃取分離，最后濃縮得到產(chǎn)品。（目前工業(yè)化生產(chǎn)主要采用此法）

溶劑提取法原理：以水或乙醇為溶劑，采用水浴加熱至80℃ 保溫提取多次。合并提取液后用等體積的氯仿萃取，分出氯仿相后改用乙酸乙酯多次萃取，將乙酸乙酯大部回收后濃縮近干，冷凍干燥后用去離子水反復重結(jié)晶即得精品。但該法的缺點是操作費時麻煩、溶劑消耗量大、毒性大、成本高、提取率低，在高溫下提取，茶多酚易氧化變質(zhì)等。

提取茶多酚具體實施方案：1.原理：利用茶多酚易溶于乙醇、乙酸乙酯，而不溶于氯仿的性質(zhì)來提取茶多酚。2.器材與試劑：器材：250ml的三口燒瓶，布袋，蒸發(fā)皿，分液漏斗等；試劑：茶葉，碳酸鈉，乙醇，氯仿，乙酸乙酯，蒸餾水等。

3.提取步驟：a)提?。簩⒎鬯榈?0 g茶葉中加入2g碳酸鈉并放入布袋內(nèi)放好，置于三口燒瓶內(nèi)，加乙醇50ml，加熱煮沸0.5h，傾出提取液至蒸發(fā)皿內(nèi)，再用10ml乙醇洗滌茶葉包，洗滌液并入提取液。b)分離純化：將裝有提取液的蒸發(fā)皿置于石棉網(wǎng)上加熱濃縮至提取液體積月約20ml，冷卻至室溫后將濃縮液移置分液漏斗，加入等量的氯仿萃取2次（萃取時振蕩要輕，防止乳化），水層用于制備茶多酚。將氯仿萃取后的水層用等量乙酸乙酯萃取2次，每次20min，合并乙酸乙酯萃取液。

水浴減壓蒸餾（或旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀）回收乙酸乙酯，趁熱將殘液移入潔凈干燥好的蒸發(fā)皿，改用水蒸氣浴加熱濃縮至近干，冷卻至室溫后，放入冰箱內(nèi)冷凍干燥，將白色粉末茶多酚粗品，粗品用蒸餾水進行重結(jié)晶，得茶多酚精品。干燥后稱量，計算產(chǎn)率。