張黎
摘 要 茶多酚是一種新型的天然抗氧化劑,它的提取是茶葉深加工的熱點之一。在食品加工、醫藥、日用化工、農業等領域具有重要的應用。本文概述了茶葉中提取茶多酚的三種提取方法:溶劑萃取法、離子沉淀法、樹脂吸附法的基本原理、基本流程及特點,及茶多酚的應用,生產前景。
關鍵詞 茶多酚 提取 研究 應用 前景
中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:A 文章編號:1002-7661(2016)13-0010-02
茶葉作為中華民族的傳統保健飲料已有四五千年的歷史。開發茶葉的新用途,開展茶葉的綜合利用,尤其是利用低檔茶葉或茶葉加工的下腳料生產高附加值的精細化學品,目前已成為一個具有重要意義的研究課題。20世紀60年代初,日本科學家發現茶葉提取物中含有一種抗氧化活性成分,之后各國科學家相繼對此深入研究,證明它是一類多酚化合物,即茶多酚(簡稱TP)。茶多酚是茶葉中具有生物活性的重要成分之一,是一類存在于茶葉中的多羥基酚類化合物的混合物。
研究表明,茶多酚不僅是一種天然的無毒抗氧化劑,也是一種理想的天然藥物,具有多種保健功能和藥理作用,可以清除自由基,具有抗氧化、抗菌、抗病毒、抗紫外線照射、防治心血管病、除臭、延緩衰老、護齒、抗腫瘤、多藥耐藥性逆轉和抗輻射等作用,在食品加工、醫藥、化妝品、農用化學品等領域具有重要的應用和廣闊的前景。
一、茶多酚的制備方法
無論是綠茶、紅茶(發酵茶)、烏龍茶( 半發酵茶)或者速溶茶,甚至是鮮葉茶,都可以提取茶多酚。茶多酚的提取方法主要有溶劑萃取法、離子沉淀法、樹脂吸附法。
1. 溶劑萃取法
溶劑萃取法是傳統的提取工藝。茶葉萃取溶液中,除茶多酚外,還含有咖啡因、色素、有機酸、酯質、膠質、糖類、蛋白質及懸浮物,茶多酚含量僅為30%~40%,所以多數工藝還用乙酸乙酯、氯仿等有機溶劑反復萃取的方法進一步去雜,純化,精制。
溶劑萃取法的缺點:①有效成分含量和提取率較低。通過以上工藝獲得的茶多酚含量通常只能達到50%~70%,即使采用由我國農科院茶葉研究所開發的專利方法—冷凍靜置除雜,使茶多酚含量提高85%,還是難以滿足對純度要求極高的醫藥和日化等行業的要求;②使用多種有機溶劑,且用量大,有些甚至是有害的溶劑(如氯仿),難為食品和醫藥等行業所接受;③需多次加熱、蒸餾,工序多,操作步驟復雜,生成成本高。
2.離子沉淀法
離子沉淀法是利用茶多酚在一定介質條件下可與某些無機堿、鹽形成沉淀的特性,富集提取茶多酚,再用酸溶沉淀使茶多酚游離析出。溶液酸堿度對茶多酚氧化的影響較大,隨著堿性的相對增強,茶多酚易被氧化而不易被萃取。茶多酚是一類強還原性物質,在堿性條件下極不穩定,易被空氣中的氧氣氧化為醌類物質,在提取過程中應控制好pH值,使茶多酚盡可能沉淀完全又盡量避免氧化損失。
離子沉淀法的特點:①選擇性強,因而有效成分含量和提取率都較高,有效成分的含量>95%,有高達99.15%②使用有機溶劑較少工藝比較簡單,成本低;③產品色澤好、水溶性好的優點,茶葉經熱水浸提后,加入沉淀劑即可得茶多酚與金屬離子的結晶性沉淀物,不必濃縮浸提液,這也在一定程度上降低了能耗。
3.樹脂吸附法
樹脂法提取茶多酚的研究1998 年以后才有文獻報道,其分離原理是用吸附樹脂對多酚類有機物有選擇性吸附的特性。
樹脂吸附法提取茶多酚有以下特點:①工藝簡單,能耗少;②提取方法無污染;③樹脂再生容易,可反復利用,提取效率高。目前該方法已被人們所認同, 可進一步完善為工業化提取的方法, 在未來幾年里, 樹脂法必將成為茶多酚提取的主要方法。
此外,提取茶多酚的方法還有超臨界流體萃取法、低溫純化酶提取法、超聲波提取法、超濾膜分離法等。
二、應用
1.茶多酚在食品工業上的應用
茶多酚是一種新型的天然抗氧化劑。茶多酚的抗氧化性比BHA、BHT高2~3倍,且安全無毒。可廣泛應用于動植物油脂、油基食品、焙烤食品、糕點、乳制品、肉制品、水產品等作為抗氧保鮮劑。
2.茶多酚在醫藥保健中的應用
現代醫學研究認為,人體內過量的自由基是引起人體衰老、致病、致癌的重要因素之一,而茶多酚能清除人體過剩的活性自由基,提高人體抗衰老、抗輻射、抗腫瘤的能力。茶多酚還有去脂減肥,降低膽固醇和血糖、血脂,防止動脈粥樣硬化,預防心血管疾病等多種藥理功能。因此,目前國內外正研究將茶多酚制成醫療保健藥品,以提高人體的抗衰老、增強免疫能力和新陳代謝作用。
3.茶多酚在日用化學品中的應用
茶多酚在日用化工業的應用也有極為廣泛的發展前景。作為防曬露添加劑,茶多酚的黃烷醇類化合物在波長200~300nm處有較多的吸收峰,有紫外線過濾器之美稱,可減少紫外線引進的皮膚黑色素形成。作為花露水添加劑具有抗菌消炎等功能,對皮炎和蚊蟲叮咬也有一定療效。茶多酚具有維生素P的作用,可降低毛細管的通透性和脆性。在唇膏中,用于預防唇的干裂和干燥感,同時改善口唇的柔軟度。茶多酚還能增強酪氨酸酶的活性,能抑制酪氨酸脫羧酶的活性??捎米髌つw品的調理劑和增白劑。除此之外,國外己開發利用茶多酚作為香煙解毒劑。由于茶多酚具有極強的還原性和消除自由基作用,可以使煙矸和煙霧誘變,降解有害物質,且不影響香煙口味和興奮作用。
4.茶多酚在農業上的應用
在農業中, 茶多酚對農作物的病原細菌有獨特的抑制作用, 可作為一種新型的生化激素農藥和植物生長促進劑, 對水稻、豆類、胡蘿卜和番茄等都有明顯的增產和抗病蟲害的作用。日本已研究出利用茶葉中兒茶素抑制煙草花葉病毒的方法,取得了良好的防治效果。
三、茶多酚在我國的生產發展前景
隨著人們日益對生活用品安全性和天然性要求認識提高,市場對茶多酚的需求量與日俱增,茶多酚的工業生產量不斷上漲。我國茶多酚市場尚未處于萌芽階段,而在飲料、化妝品、保健品等領域,茶多酚逐漸取代原有的化學原料。在暢談欲實現綠色化學的21世紀,茶多酚正應了其宗旨,極具發展潛力。目前,國內對茶多酚及以茶多酚為主要成分的保健品需求非常大,在化妝品中添加茶多酚等綠色天然提取物已經成為國際化妝品發展的主流。
茶多酚作為天然有機物產品,主要提供給食品、醫藥、化妝品、保健品四類行業,由于環境惡化,人們追求環保產品的意識逐漸增強,使用天然產品的觀念逐漸強化,茶多酚將被越來越多的利用和利用到發展生產中,取代原來那些嚴重破壞生態環境的化學產品。因此,人們對這類環保型產品偏愛有加。茶多酚的發展優勢有三點。首先,茶多酚作為添加劑加入的產品將占領競爭優勢,取得更大的發展市場,贏取更多的消費者的青睞。茶多酚替代人工合成的抗氧化劑,將大大的提高市場競爭力,發展潛力相當大。第二,人們生活水平,保健是人們重點談論的話題。茶多酚是天然保健品,對人體副作用小,而且能夠預防疾病,所以,茶多酚的價值體現尤其突出,利用前景光明。另外,茶多酚是茶葉中提取的物質,我國茶葉資源非常豐富。由農副產品而開發的新型天然產品在我國受到越來越多的重視,工業生產茶多酚的動力強,對其發展利用非常有利。
目前,我國的茶葉市場低迷,每年有大量茶葉滯銷。再加上茶葉加工過程中產生的大量下腳料無法利用,造成資源的巨大浪費。相信隨著科學研究的深入,對茶多酚的性能,及提取工藝的改善,其應用領域將進一步擴大和加深??蔀槲覈S多行業提供一種新的天然原料,創造更多的經濟效益和社會效益。
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