綠茶中茶多酚的提取工藝及體外抗氧化活性研究

胡蓉

摘要：目的：分析綠茶中茶多酚的提取工藝，以及其具有的體外抗氧化活性研究。 方法：這次試驗(yàn)分析研究過程中，以水為溶劑，以綠茶為原料，采用單因素實(shí)驗(yàn)方法和正交試驗(yàn)方法；觀察、分析采用不同因素指標(biāo)狀態(tài)下茶多酚的提取率，進(jìn)而探索出茶多酚提取率最高的工藝條件，以及提取出的茶多酚在完成精制后展開的體外抗氧化活性研究。通過鉬酸鈉分光光度法的有效運(yùn)用，進(jìn)而完成茶多酚的純度檢測(cè)，同時(shí)還要借助紫外-可見分光光度計(jì)對(duì)樣品進(jìn)行剖析研究。 結(jié)果：以綠茶為原料，水作為浸提溶劑，通過正交試驗(yàn)分析，得到綠茶中茶多酚的最佳提取工藝條件：水用量（固液比）1：20、浸提溫度80℃、浸提時(shí)間40min、乙酸乙酯用量90mL，在此條件下茶多酚粗品提取率為12.9%。通過抗氧化實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：茶葉中提取的茶多酚含有非常優(yōu)質(zhì)的清除DPPH自由基、羥自由基活性；除此之外，其還有較強(qiáng)的還原能力、抑制豬油氧化的能力，其中包含的抗氧化活性是一致的，甚至優(yōu)于VC，并且遠(yuǎn)高于VE。

關(guān)鍵詞：茶多酚；提取工藝；抗氧化活性

所謂茶多酚，實(shí)際上就是指茶葉中包含的多酚化合物的簡(jiǎn)稱。其中包含的多酚化合物成分主要包含有：兒茶素、黃酮、花青素以及酚酸等這四種有機(jī)化合物。其中兒茶素的含量比重是最大的，達(dá)到了茶多酚總重量的百分之七十。茶多酚不但能夠在水中進(jìn)行溶解，同時(shí)還能夠在一些有機(jī)溶劑中進(jìn)行溶解，譬如：丙酮、乙酸乙酯等。茶多酚能夠微溶于油脂，但是卻比較難溶于氯仿。

材料與方法

材料。試劑：三氯甲烷、乙酸乙酯，均為分析純。 儀器：水浴鍋、分液漏斗、紫外-可見分光光度計(jì)、電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱等。

試驗(yàn)方法。綠茶茶多酚的提取方法：取10g的茶葉，再加入一定量的蒸餾水進(jìn)行加熱；完成加熱后過濾，得到的濾液待用；剩下的濾渣，再加50mL水在進(jìn)行恒溫10min的加熱，再進(jìn)行過濾，合并兩次得到的濾液，并將其放入分液漏斗中；然后用三氯甲烷萃取除濾液中的雜質(zhì)，乙酸乙酯萃取，蒸餾干燥，烘干得茶多酚制品。

（1）單因素試驗(yàn)

用水做浸提液，設(shè)定水用量、浸提溫度、浸提時(shí)間、乙酸乙酯用量4 個(gè)因素。然后再分別分析和研究不同因素水平對(duì)茶多酚的提取率影響，進(jìn)而獲得相對(duì)來說最優(yōu)的茶多酚提取率。

（2）正交試驗(yàn)

正交試驗(yàn)是建立在單因素試驗(yàn)得到最高茶多酚水平的基礎(chǔ)之上，制定“4因素3水平”的正交試驗(yàn)表，進(jìn)而優(yōu)化研究茶多酚提取的條件組合。

結(jié)果與分析

單因素試驗(yàn)。 （1）分析水用量對(duì)綠茶中茶多酚提取率的影響。先稱取10g茶葉，然后分別加水50mL、100mL、150mL、200mL、250mL于85℃水浴，并保持恒溫水浴30min后進(jìn)行過濾；再將取濾渣再加入50mL的水進(jìn)行恒溫加熱 10min后進(jìn)行過濾，合并兩次濾液，然后用三氯甲烷萃取除濾液中的雜質(zhì)，用85mL的乙酸乙酯進(jìn)行萃取，再進(jìn)行蒸餾干燥，烘干得茶多酚制品。產(chǎn)品提取率見圖1。

由圖1可知，用水量與茶多酚提取率之間呈正相關(guān)關(guān)系，隨著用水量的增加茶多酚提取率也隨之增加，并且在水用量達(dá)到150mL、200mL時(shí)，茶多酚的提取率是相等的，并且最高。因此，從實(shí)際的角度出發(fā)，選擇用150mL的水進(jìn)行浸提，然后再與第二次浸提用的50mL水進(jìn)行相加，實(shí)現(xiàn)最佳溶劑量為200mL。

（2）分析浸提溫度對(duì)茶多酚提取率的影響。先稱取10g茶葉，放入150mL的水中，然后分別在 75℃、80℃、85℃、90℃、95℃保持恒溫水浴30min后進(jìn)行過濾，以下步驟同第（1）點(diǎn)。產(chǎn)品提取率見圖2。

根據(jù)圖2可知，隨著浸提溫度的增加茶多酚提取率呈先增加后下降的趨勢(shì)。當(dāng)浸提溫度達(dá)到 80℃時(shí)，茶多酚提取率相對(duì)來說是最高的。當(dāng)溫度再持續(xù)增加，茶多酚的提取率就開始逐漸降低，因此，茶多酚提取率最佳溫度是80℃。

（3）分析浸提時(shí)間對(duì)茶多酚提取率的影響。先稱取10g茶葉，放入150mL的水中，并水浴箱保持恒溫80℃，計(jì)時(shí)，時(shí)間分別為20min、30min、40min、50min、60min。再進(jìn)行過濾，以下步驟與（1）一致。隨著浸提時(shí)間的延長，茶葉中的茶多酚提取率呈先增加后下降的趨勢(shì)。當(dāng)浸提時(shí)間達(dá)到30min時(shí)，茶多酚的提取率最高。這是主要是由于浸提時(shí)間越長，溶劑揮發(fā)就越嚴(yán)重。再加上第二次浸提時(shí)間10分鐘，總的浸提時(shí)間達(dá)到40min。

（4）分析乙酸乙酯用量對(duì)茶多酚提取率的影響。先稱取10g茶葉，然后分別加水50mL、100mL、150mL、200mL、250mL，并保持85℃恒溫水浴30min后進(jìn)行過濾；再加50mL的水于濾渣中，恒溫加熱10分鐘后進(jìn)行過濾，合并兩次濾液，然后用三氯甲烷萃除濾液中的雜質(zhì)；再分別用75mL、80mL、85mL、90mL、95mL的乙酸乙酯萃取，再對(duì)萃取液進(jìn)行蒸餾、烘干，最后得到茶多酚產(chǎn)品。

乙酸乙酯添加用量與茶多酚提取率之間呈正相關(guān)關(guān)系，隨著乙酸乙酯用量的增加茶多酚提取率也隨之增加。當(dāng)乙酸乙酯用量為 85mL時(shí)茶多酚的提取量達(dá)到最高；再繼續(xù)添加乙酸乙酯用量，茶多酚提取率沒有明顯的變化。由此表明，選擇乙酸乙酯用量85mL。

正交試驗(yàn)。（1）試驗(yàn)因素與水平表。以單因素試驗(yàn)為基準(zhǔn)，以水用量、浸提溫度、浸提時(shí)間、乙酸乙酯用量按表1試驗(yàn)因素水平表所示3種不同水平進(jìn)行正交試驗(yàn)。

（2）正交試驗(yàn)結(jié)果表。根據(jù)四個(gè)單因素對(duì)茶多酚提取率的影響程度大小依次排為：水用量、浸提溫度、乙酸乙酯用量、浸提時(shí)間。其中最優(yōu)的表現(xiàn)組合是A2B2C2D3，具體來說，就是綠茶中茶多酚提取用200mL的水，80℃的浸提溫度，40min的浸提時(shí)間，90mL的乙酸乙酯進(jìn)行萃取時(shí)最佳，獲得茶多酚得率能夠達(dá)到12.9%。茶多酚在常溫下易溶于40℃～80℃的溫水，在增加浸提溫度情況下，茶多酚反而不易浸提出來。總浸提時(shí)間 40min對(duì)茶多酚的提取效果是最好，當(dāng)延長浸提時(shí)間時(shí)茶多酚的提取率沒有明顯變化，就說明提取接近完畢。

茶多酚的體外抗氧化試驗(yàn)

將濃度為5mg/mL的茶多酚水溶液，借助水溶液完成不同濃度梯度的稀釋工作。同時(shí)選擇不同濃度的VC水溶液、VE甲醇溶液進(jìn)行對(duì)照。

清除DPPH自由基。首先分別檢測(cè)出Do、Dz、Dr，然后根據(jù)公式（1），計(jì)算出DPPH自由基清除率Y1。再借助不同溶液的清除率描繪出曲線，通過曲線獲得當(dāng)DPPH清除率為50%時(shí)需要的茶多酚溶液濃度為多少。將其計(jì)為 IC150，以IC150值來反應(yīng)茶多酚清除DPPH活性成分；IC150值越小，就表明其清除能力越強(qiáng)。

清除羥自由基。通過Fenton反應(yīng)產(chǎn)生了·OH，再借助自由基氧化水楊酸鈉，從而獲得2-二羥基苯甲酸鈉和3-二羥基苯甲酸鈉。再根據(jù)其在510 nm處的吸光值來反映·OH的量；吸光值越小，就表示·OH量越少，進(jìn)而表明其清除效果越好。

還原能力。按照Oyaizu（1986）的方法測(cè)定還原能力。擇選的樣品溶液的吸光度在于700 nm條件下進(jìn)行測(cè)定。吸光度越大，就代表著其還原能力越強(qiáng)。

抑制豬油氧化能力。選擇純豬油、VE的甲醇溶液來進(jìn)行對(duì)照。

該公式中的POV，反映的是過氧化值的多少，單位是mmol/kg。其中的參數(shù)V1，代表的是用于試驗(yàn)測(cè)定的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，單位是mL。其中的參數(shù)V0，代表的是用于滴定空白的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，單位是mL。其中的參數(shù)c，代表的是硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，單位是mol/L。其中的參數(shù)m，代表的是試樣質(zhì)量，單位是g。

根據(jù)多年的臨床實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，茶多酚可以在很大程度上保護(hù)體內(nèi)包含的抗氧化酶，同時(shí)還能夠大大地增強(qiáng)體內(nèi)抗氧化酶的活性。

（1）通過單因素試驗(yàn)篩選出提取茶多酚的最佳條件，即浸提水用量200mL，浸提溫度80℃，浸提時(shí)間40min，乙酸乙酯用量85mL。

（2）通過正交試驗(yàn)分析，得出綠茶中茶多酚提取的最佳提取工藝條件為：水用量（固液比）1：20、浸提溫度80℃、浸提時(shí)間40min、乙酸乙酯用量90mL，茶多酚粗品提取率為12.9%。

通過抗氧化實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：通過正交試驗(yàn)提取茶多酚要比單因素試驗(yàn)篩選出的茶多酚抗氧化活性強(qiáng)，其含有非常優(yōu)質(zhì)的清除DPPH自由基、羥自由基活性；除此之外，其還包含有較強(qiáng)的還原能力、抑制豬油氧化的能力，其中包含的抗氧化活性是一致的，同時(shí)還凸顯出較強(qiáng)的抑制脂質(zhì)氧化能力。