鐵觀音綠茶茶多酚提取工藝研究

王 昕，廖克儉

（遼寧石油化工大學，遼寧 撫順 113001）

鐵觀音綠茶茶多酚提取工藝研究

王 昕，廖克儉

（遼寧石油化工大學，遼寧 撫順 113001）

將有機溶劑提取法這一技術應用于提取綠茶的有效成分---茶多酚。采用正交實驗法優化茶多酚的最佳提取條件，選擇浸提溫度、浸提次數、浸取時間和有機溶劑的濃度作為考察因素，以茶多酚的提取率為評價指標，通過單因素試驗的考察，每個因素選取4個水平。得出最佳的提取工藝為：溫度65 ℃，洗提次數3次,有機溶劑提取時間35 min,有機溶劑濃度55%。在這種條件下從綠茶中提取的茶多酚的收率為最高。并采用紅外波譜法對提取出的產品進行定性分析，檢測得出綠茶提取物的主要成分為茶多酚。

綠茶；茶多酚；有機溶劑提取法；正交實驗

茶葉是我國豐富的天然植物資源, 飲茶以及茶文化也有數千年的歷史, 茶葉不僅具有提神解渴的功效, 而且富含具有保健藥效功能的茶多酚。隨著人們對健康的關注度逐漸增加，綠茶的保健作用已經被人們熟知，并被做成各種保健飲料出現在人們的生活當中。綠茶是通過蒸和烘干而制成，未經過氧化，其茶葉中的天然有效物質得以保存。美國拍杜大學食物和營養學教授多蘿西 莫里及其丈夫化學家詹姆斯 莫里在研究中發現，綠茶中富含一種抗癌化合物，其濃度足以使體內產生抗癌效果。實際上綠茶的這種抗癌作用是因為茶葉中的茶多酚在起作用。

茶多酚(Tea Polyphenols，TP)系從茶葉中提取以兒茶素為主要成分多酚類化合物總稱[1],是一種目前尚不能人工合成多功能、高效能天然抗氧化劑，具有抗輻射[2]、抗炎[3]、防治糖尿病[4]、以及對腦損傷保護[5]等多種保健功能，在食品、油脂、保健、醫藥、日化、精細化工等領域都有廣泛應用。

國內外有關茶多酚提取方法:溶劑浸提法、金屬離子沉淀法、超臨界流體萃取法、樹脂吸附分離法、超聲波浸提法、微波浸提法等[6]。其中溶劑浸提法比較常用。所以本實驗采用此法從茶葉中提取茶多酚，以茶多酚產率為指標，對浸提溫度、浸提時間、有機物濃度和浸提次數進行4因素4水平正交試驗以優化工藝條件，并通過紅外光譜對茶多酚結構進行分析。

1 實驗部分

1.1 試劑與藥品

水乙醇、 蒸餾水、 酒石酸亞鐵溶液和 pH值為7.5磷酸緩沖液。所用試劑均為分析純 (A.R.) 。

酒石酸亞鐵溶液 ：稱取 0.2 g硫酸亞鐵銨(A.R.)和1 g酒石酸鉀鈉(A.R.)，用蒸餾水溶解后定容至200 mL 。

p H 7．5的磷酸鹽緩沖液：取A液 85 mL和 B液15 mL混勻即得( A液為0.067 mol／L的磷酸氫二鈉溶液，B液為0.067 mol／L的磷酸二氫鉀溶液) 。

1.2 實驗儀器

稱取一定量的綠茶，將其粉碎，以不同量的乙醇溶液為提取劑，于加熱套中通過不同的溫度和時間提取茶多酚，提取次數為1次、2次、3次、4次，抽濾，得棕綠色液體，把每次抽濾得到的溶液分別裝入不同編號的容量瓶內，分別計算其茶多酚含量從而得到最佳配比。將過濾得到的綠茶殘渣靜置過夜，晾干，并稱量其干重量。

2 結果與討論

2.1 正交實驗設計

本實驗考察了浸提溫度、浸提時間、有機物濃度和浸提次數等4個因素對茶多酚提取率的影響，為了優化有機溶劑法提取茶多酚的工藝條件，選用L16(45)正交實驗表，按表進行實驗。考察的因素水平如表1所示，正交實驗如表2所示。

表1 正交的水平因素列表Table 1 List of orthogonal level ingredients

表2 正交實驗列表Table 2 Orthogonal experiment list

由表2可以看出，當固定一個因素，改變其他3個因素時，比較茶多酚的最高回收率。

當浸提溫度為 55 ℃時，茶多酚最高提取率為21.63%；當浸提溫度為60 ℃時，茶多酚最高提取率增加到22.95%；當浸提溫度升高到65 ℃時，茶多酚的最高提取率增加到23.86%；而到浸提溫度升高到70 ℃時，最高提取率反而減少到22.78%。由此可見，并非浸提溫度越高茶多酚的提取率越高，而是當溫度為65 ℃時達到最高。

當提取 1次時，茶多酚的最高提取率為16.51%:；提取兩次時，最高提取率升高到16.95%；提取3次時，茶多酚達到23.86%；而當提取4次時，茶多酚流失，提取率約降 1%。顯然，對于茶多酚的提取3次為最佳。

當浸提時間分別為為50, 55, 60 min時，茶多酚提取率相距甚少，其中，當浸提時間為55 min時，提取率略高；而時間增加到65 min時，提取率卻驟然下降為15.10%。這說明對茶多酚的提取時間越長越容易導致物質流失。

當乙醇濃度從30%增加到45%時，茶多酚的提取率由22.95%略微升高到23.86%，最后降到21.75%，這說明乙醇濃度的增加不利于茶多酚的提取。

綜上所述，當浸提溫度為 65 ℃，乙醇濃度為35%時，浸提65 min，重復3次提取可以達到最佳效果，即茶多酚提取率達到最高23.86%。

表3 沒食子酸紅外數據及歸屬Table3 Data and assignments for IR of gallic acid

圖1 茶多酚的紅外譜圖Fig.1 IR figure of tea polyphenols

2.2 紅外波譜分析

本實驗為了鑒定茶多酚的主要成分，對其進行了紅外波譜分析，其譜圖如圖1所示，與此同時，本實驗選用沒食子酸作為標準物，通過對其紅外數據（表 3）進行對比，從而找出茶多酚所含結構。

茶多酚在 780～2 526 cm-1有最主要的光譜峰[7,8]。由圖1可見,在3 579, 1 695, 776 cm-1處出現了3個強吸收峰。與表3數據相比，部分峰位有微小程度的藍移或紅移, 但大都在可允許的范圍內, 認為是基團相互影響的結果。3 579 cm-1處的吸收峰為O-H伸縮振動造成的，對比沒食子酸的O-H伸縮振動有藍移現象，可能是由于溶劑的影響1 695 cm-1處的峰可能是環烴中的雙鍵(共軛,C=C)及環內氧的位置發生重排的緣故。776 cm-1處的吸收峰在標品的788.40～745.33 cm-1間，其對應基團應是標準物質的( C-Cl) 和( 鄰取代芳烴C-H) 二峰的共同反映的結果。綜上分析, 可以確認提取物為茶多酚, 且具有較好的品質。

3 結 論

本實驗以目標產物—茶多酚的含量為依據，考察了四個因素：浸提溫度、浸提時間、浸提次數和有機溶劑濃度對目標產物茶多酚的含量的影響，按正交實驗表 L16(45)安排實驗，并與傳統提取方法進行了比較。通過實驗數據結果分析，研究結果表明：

（1）浸提溫度、浸提時間、浸提次數和有機溶劑濃度對提取物的影響從大到小依次為,：乙醇濃度>浸提次數>浸提時間>浸提溫度。

（2）最佳的實驗條件為：乙醇濃度為55% ，浸提次數為3次，,浸提時間為35 min， 浸提溫度為65 ℃;

（3）采用紅外波譜分析法檢測綠茶提取物，對譜圖進行分析，實驗較好的提取了茶多酚。

［1］黃河寧，陳東仕，胡曉慧,等.茶多酚及茶多酚鍺的組成、結構和抑制肺癌細胞生長速率的研究[J].廈門大學學報(自然科學版),2007,46(2):258-261.

［2］吳亮宇,林金科.茶多酚抗輻射研究進展[J].茶葉,2011,13(4):65-70.

［3］宿迷菊,王岳飛,駱耀平,等.茶多酚抗炎作用研究進展[J].茶葉,2006,6(1):12-20.

［4］耿艷艷,王岳飛.茶多酚防治糖尿病作用及其機理的研究進展[J].茶葉,2007,19(1):40-46.

［5］徐平,王岳飛,胡榴紅,等.茶多酚對腦損傷保護作用的研究進展[J].茶葉,2008,36(4):43-48.

［6］胥佰濤,徐平,沈生榮.茶多酚提取方法研究進展[J].茶葉,2007,33(3):143-146.

［7］吳謹光主編.近代傅里葉變換紅外光譜技術及應用[M](上卷).北京:科學技術文獻出版社,1994：267-626.

［8］徐文峰,廖曉玲. 茶葉中茶多酚的分析測定方法研究現狀[J].重慶文理學院學報, 2008,27(2):53-56.

Study on Extraction of Tea Polyphenols From Tie Guanyin Green Tea

WANG Xin，LIAO Ke-jian
(Liaoning Shihua University, Liaoning Fushun 113001, China)

The organic solvent extraction (OSE) technology was used for extracting tea polyphenols from green tea. In order to select the best extract condition, the orthogonal design was used. In this paper, the leaching mention temperature, leaching mention times，leaching mention time and organic solvents concentration were selected as investigation factors , four levels for each factor in the single factor experiment were chosen, and the extraction rate was used as the assessment indicator. The results show that the optimal conditions for extracting tea polyphenols are as follows: the leaching mention temperature 65 ℃, leaching mention times 3，leaching mention time 35min and organic solvents concentration 55%;under above conditions, the yield of tea polyphenols is highest. The qualitative analysis of extracted product was carried out by ultraviolet spectrophotometry method and infrared spectrum method，it’s proved that main component of extracted product was tea polyphenols.

green tea; tea polyphenols; organic solvent extraction(OSE); orthogonal experiment

TQ 243

A

1671-0460（2012）09-0916-03

2012-03-14

王昕(1985-)，女，遼寧撫順人，碩士研究生，研究方向為分析化學。E-mail：noya5555@163.com。

廖克儉，教授，郵箱：13904138395@126.com。