茶葉中咖啡因和茶多酚提取方法的比較

中國是茶的故鄉，制茶、飲茶已有幾千年歷史，名品薈萃。茶有健身、治疾之藥物療效，又富欣賞情趣，可陶冶情操。茶葉含有各種豐富的化學組分，在化工專業的教學與實驗中，以咖啡因和茶多酚兩種組分為主。而筆者在教學的過程中發現，很多同學對這兩種物質的性質以及制備方法容易混淆，在此筆者想通過下述內容，來讓大家更加直觀的區別這兩種物質及其制備方法。

一、茶葉中茶多酚的制取

（一）茶多酚簡介

茶多酚（Tea Polyphenols）是茶葉中多酚類物質的總稱，化學式C17H19N3O包括黃烷醇類、花色苷類、黃酮類、黃酮醇類和酚酸類等。主題為黃烷醇（兒茶素）類，兒茶素占60%～80%。 類物質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。

（二）在茶葉中提取茶多酚的工藝介紹

傳統工藝：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，茶多酚易氧化變質等。

用微波輻射萃取茶多酚：提取溶劑為50%乙醇，功率320瓦，萃取時間18秒，液固比（mL/g）1：9，二級提取，此條件下的茶多酚的提取率為92.7%。與傳統的索氏提取相比，微波法提取的最大優點是提取時間大大縮短，且提取率較高。

（三）中提取茶多酚實驗方案

實驗原理：

利用茶多酚易溶于乙醇、乙酸乙酯，而不溶于氯仿的性質來提取茶多酚。

實驗器材與試劑：

器材：250ml的三口燒瓶，布袋，蒸發皿，分液漏斗，等。

試劑：茶葉，碳酸鈉，乙醇，氯仿，乙酸乙酯，蒸餾水，等。

實驗步驟：

1、提取：將粉碎的10 g茶葉中加入2g碳酸鈉并放入布袋內放好，置于三口燒瓶內，加乙醇50ml，加熱煮沸0.5h，傾出提取液至蒸發皿內，再用10ml乙醇洗滌茶葉包，洗滌液并入提取液。

2、分離純化：將裝有提取液的蒸發皿置于石棉網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，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，水浴減壓蒸餾回收乙酸乙酯，趁熱將殘液移入潔凈干燥好的蒸發皿，改用水蒸氣浴加熱濃縮至近干，冷卻至室溫后，放入冰箱內冷凍干燥，將白色粉末茶多酚粗品，粗品用蒸餾水進行重結晶，得茶多酚精品。干燥后稱量，計算產率。

3、注意事項：從茶葉中提取茶多酚的是，在提取茶多酚前，先用前處理溶劑對茶葉原料進行脫雜，即除去妨礙茶多酚被提取了出來的多種雜質，然后再提取，達到高產優質、降低成本的經濟目的。該技術克服了先前沉淀法三廢污染嚴重、操作繁雜、溶劑法成本高、CO2超臨界萃取法設備投資大、技術操作難等缺陷。

二、茶葉中提取咖啡因

（一）咖啡因簡介

咖啡因又稱咖啡堿、茶素。咖啡因具有刺激心臟、興奮大腦神經和利尿等作用，因此可用作中樞神經興奮藥。它也是復方阿司匹林（APC）等藥物的組分之一。咖啡堿為嘌呤的衍生物，化學名稱是1，3，7-三甲基-2，6-二氧嘌呤，其結構式與茶堿，可可堿類似。

（二）茶葉中提取咖啡因實驗

實驗原理：

茶葉中含有咖啡因，約占3.4，另外還含有11%～12%的丹寧酸（鞣酸），0.6%的色素、纖維素、蛋白質等。為了提取茶葉中的咖啡因，可用適當的溶劑（如乙醇等）在脂肪提取器中連續萃取，然后蒸去溶劑，即得粗咖啡因。粗咖啡因中還含有其它一些生物堿和雜質（如單寧酸）可利用升華法進行提取。

實驗器材：

茶葉、95%乙醇、生石灰250mL索氏提取器一套、蒸發皿、玻璃漏斗、蒸餾頭、接受管、250mL錐形瓶、球型冷凝管。

實驗裝置及其用途：

1、索氏提取器：對茶提取葉中的咖啡因進行

2、回流提取裝置：在無索氏提取器的情況下，可采用回流冷凝裝置。但一般回流冷凝裝置所用溶劑量較大，且提取效果較索氏提取器差。

3、升華裝置：用升華法可制得純度較高的產品，但此法損失較大。 在蒸發皿中加入已充分干燥的待升華物質，蒸發皿上蓋一張帶有密集小孔的濾紙，再倒扣一個口徑比蒸發皿略小的玻璃漏斗。為避免蒸氣逸出，在漏斗頸部塞一小團棉花。

（三）茶葉中提取咖啡因實驗改進方案

改進的原理：

有一些論文上只用5克茶葉，得到的產物是毫無意義的0.1克，本次的實驗加大了使用茶葉的量，有兩個目的，一是提高產率；二是要大量制備做以后實驗用。這次本人用了50克茶葉理論上至少可以得到1克晶體。

改進實驗具體方案：

1、將一張濾紙的一端封口，另一端先放入一小團棉花，再裝入茶葉末，并在另一端也放入棉花，封口。

2、稱取50g茶葉末，將茶葉裝入濾紙套筒中，把套筒小心地插入索氏提取器中，取150mL95%乙醇加入250mL平底燒瓶中，安裝好裝置。水浴加熱，連續提取2～2.5h后，提取液顏色較淡，待溶液剛剛虹吸流回燒瓶時，立即停止加熱。

3、安裝好蒸餾裝置，水浴上進行蒸餾，蒸出大部分乙醇并回收乙醇。殘液倒入蒸發皿中，加入20g研細的生石灰粉，在玻棒不斷攪拌下蒸汽浴上將溶劑蒸干再在石棉網上用小火小心地將固體焙炒至干。

4、取一只合適的玻璃漏斗，罩在隔以刺有許多小孔的濾紙的蒸發皿上。用小火小心加熱升華在里面加一個溫度計控溫150～170，若漏斗上有水汽應用濾紙擦干。當濾紙上出現白色針狀物時，可暫停加熱，稍冷后仔細收集濾紙正反面的咖啡因晶體。殘渣經拌和后可用略大的火再次升華，控溫200～210，合并最終得到1克以上的晶體。

三、茶葉中提取茶多酚和咖啡因比較結論

通過本文對比發現、茶多酚和咖啡因在化學式、化學結構、組成及用途方面有明顯不同。而且兩者在制取的過程中，所運用到的提取原理、儀器 、試劑和方法都各不相同。希望大家都夠通過本文更好的認識這兩者物質的不同和制取的區別，加以區分。

（作者單位：襄陽職業技術學院）