茶葉中茶多酚提取分離技術(shù)的研究進(jìn)展

劉姣姣

（遼陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧 遼陽 111000）

茶多酚作為茶葉中的主要構(gòu)成成分，具有一定的生物活性，不僅可以在醫(yī)療中進(jìn)行利用，同時也可以在食品等領(lǐng)域中進(jìn)行應(yīng)用。目前，茶多酚已經(jīng)受到了國內(nèi)外許多學(xué)者的關(guān)注，并且參與到茶多酚提取分離技術(shù)研究當(dāng)中，而且在長期的研究作用下，提取分離技術(shù)水平得到了有效地提升。因此，本文所研究的內(nèi)容，對茶葉中茶多酚提取分離技術(shù)的研究進(jìn)展具有重要意義。

1 茶葉

茶葉也被稱之為茶，源于中國，在中國最早的時期內(nèi)，茶葉主要是作為祭品使用，在春秋后期，茶葉就開始進(jìn)行食用，隨后在西漢中期，茶葉發(fā)展為藥引，而在西漢后期，茶葉則被作為了一種宮廷飲料，直到西晉年間，茶葉開始作為了一種普通飲品在民間普及。而在近年來，隨著對茶葉的研究與利用，發(fā)現(xiàn)了茶葉中包含了大量的化學(xué)成分，主要為咖啡因、茶多酚、皂苷以及氨基酸等多種化學(xué)物質(zhì)，茶多酚作為茶葉中的主要成分，包含黃烷醇類、酮類、酚酸類等。目前，茶葉已經(jīng)在醫(yī)療領(lǐng)域、食品生產(chǎn)領(lǐng)域以及化學(xué)領(lǐng)域中，得到了廣泛應(yīng)用。

2 茶多酚提取分離技術(shù)的研究進(jìn)展

2.1 茶多酚提取技術(shù)

2.1.1 溶劑提取法。溶劑提取法主要就是通過利用不同的化合物，在不同的溶劑中，將茶葉中的成分進(jìn)行提取。但是在研究實驗的過程中，務(wù)必要選擇合適的溶劑，一種優(yōu)質(zhì)的溶劑，在提取成分的過程中，可以起到良好的溶解度，而且能夠?qū)⒐泊娴碾s質(zhì)進(jìn)行溶解，在溶劑的選擇過程中，需要對溶劑的極性進(jìn)行全面的考慮，同時還需要兼顧溶劑在使用的過程中，是否存在安全、濃縮等特性，目前一般常用的溶劑提出方式主要包含了浸漬法以及滲漉法等。

如Turkmen等人，在茶多酚的提取技術(shù)中，主要通過運用水與有機溶劑進(jìn)行結(jié)合，其中有機溶劑包含了丙酮、N、N－二甲基甲酰胺以及乙醇與甲醇等，同時利用酒石酸亞鐵、福林酚，對其進(jìn)行測定，在最終的實驗結(jié)果中，演示出了在茶多酚提取中，在紅茶中所提取的含量最多，茶多酚含量分別為132.9mg、100.1mg。而通過利用50%丙酮作為溶劑，對伴侶茶中的茶多酚進(jìn)行提取的過程中，最終提取量達(dá)到了120.4mg，而在最終的實驗表明結(jié)果中顯示，在茶葉的不同種類下，所使用的提取溶劑極性，對最終茶多酚的提取容量是存在一定影響的，只有選擇合適的有機溶劑，才能夠有效地提高茶多酚的提取率。

溶劑提取法在提取茶多酚的過程中，雖然整體的實驗相對較為安全以及穩(wěn)定化，但是所需要花費的時間相對較長，并且提取率也相對較低，甚至在實驗中，所使用的溶劑一旦出現(xiàn)錯誤，就要造成安全風(fēng)險。

2.1.2 離子沉淀法。離子沉淀法在實際的應(yīng)用中，就是通過利用茶多酚在一定的條件下，可以通過加入無機堿或者鹽等金屬離子物，就可以有效地提高組分分離效果，而且該方式在實際的使用中，一定要注重沉淀劑的選擇，并需要控制好沉淀劑的含量，目前，沉淀劑主要包含了重金屬堿式鹽、鹽離子、氫氧化物。

汪興平等人在進(jìn)行茶多酚提取的過程中，確定了AI3+沉淀茶多酚的最佳PH值，pH值在達(dá)到5.3-5.7為最佳，在茶多酚中，通過鋁鹽的使用，可以確保在茶多酚的提取中可以獲得1.5PH值的酸溶液。而且在60℃的水中，轉(zhuǎn)溶時間需要控制在15min作用，在整個實驗的過程中，將素顏沉淀劑，轉(zhuǎn)溶過程中的PH值波動是最大的，而且茶多酚在堿性的作用下，十分容易氧化，對茶多酚品質(zhì)也造成了嚴(yán)重的影響，而且在整個稀酸轉(zhuǎn)溶中，茶多酚的損失也較大。

離子沉淀法在實際的應(yīng)用中，需要控制好有機溶劑的含量，雖然在操作中相對較為簡單，但是由于茶葉中包含了咖啡因等物質(zhì)，對最終的吸附以及沉淀作用造成了一定的影響，另外，在金屬鹽殘留中，對產(chǎn)品的整體安全性也造成了極大的危害，甚至在整個工藝操作中，對其控制也相對較為嚴(yán)格。

2.1.3 超聲波提取法。超聲波提取法在實際的應(yīng)用過程中，具備著良好的機械粉碎作用，而且在通過液體的過程中，能夠形成空化反應(yīng)，在利用的過程中，進(jìn)行輔助浸提時，可以有效地提高分子運動頻率，而且可以有效地提升浸出數(shù)量。

肖文軍等人在對茶葉進(jìn)行茶多酚提取的過程中，就以綠茶作為了主要原材料，而且在研究的過程中，超聲波在輔助浸提的過程中，浸出率相對于傳統(tǒng)的水提浸出率更高，而且在以浸出率作為主要評價指標(biāo)后，通過利用正交實驗，可以對時間、溫度以及料液比進(jìn)行全面的分析，從而對茶多酚的浸出率的影響進(jìn)行列藕節(jié)。在整個提出過程中，需要控制料液比達(dá)到1：15，水溫則需要控制在95℃，在不同的浸提過程中，需要控制時間達(dá)到15min，而且在提取茶多酚的過程中，需要確保茶多酚的浸出率要高出傳統(tǒng)水提浸出率的15%左右，并且整體的浸提時間需要縮短15min。

在整個超聲波提取過程中，可以起到良好的助溶作用，而且與一般的提出方式相比較，該方式可以運用不同的溶劑，而且具備提取速度快，方式較為簡單。

2.2 茶多酚分離技術(shù)

2.2.1 超臨界流體萃取法。超臨界流體萃取法也被稱之為SFE，在20世紀(jì)80年代，引入了我國，秉承了一項新型的分離技術(shù)，相對于傳統(tǒng)的提取分離技術(shù)相對比，超臨界流體萃取法最大的優(yōu)勢，就是可以在常溫的情況下，在分離的過程中，對不同極性以及不同沸點的化合物可以起到提取的作用，而且能夠?qū)腿毫M(jìn)行改變，在溫度以及夾帶劑的作用下，能夠有效地提高溶解性，從而有效地提升萃取效率。

Kamangerpour等人在對茶葉茶多酚進(jìn)行分離的過程中，通過利用超臨界流體萃取設(shè)備，在48MPa左右的壓力下，用過利用二氧化碳，提取葡萄籽2小時，隨后在使用改性夾帶劑進(jìn)行提取，提取時間控制在2小時，在通過對流速進(jìn)行測量后，并對當(dāng)前的萃取壓力進(jìn)行控制，壓力需要達(dá)到12MPa左右，溫度需要控制在40℃以上。隨后在甲醇中，倒入0.5%的檸檬酸以及0.5%的甲酸后，對整個分離效果進(jìn)行研究。在整個實驗結(jié)果，需要通過紫外二極管陣列進(jìn)行檢測，在檢測中，發(fā)現(xiàn)萃取波長為達(dá)到了280nm，那么在甲醇中，所存有的－0.25%檸檬酸，并對時間進(jìn)行合理地控制下，可以將茶葉中的8中化合物進(jìn)行分離。

目前，超臨界流體萃取法在不斷的研發(fā)下，增加了超臨界多元流體法，相對與傳統(tǒng)的SFE技術(shù)，可以實現(xiàn)選擇性萃取，并且能夠?qū)崿F(xiàn)充足萃取，在一些醫(yī)療加工以及食品保健加工中都可以有效的應(yīng)用，同時也具備著良好的發(fā)展前景。

2.2.2 微波輔助萃取法。微波輔助萃取法主要就是通過利用微波能，實現(xiàn)萃取，可以有效地提高提取效率。微波輔助萃取法在實際的應(yīng)用中，可以對天然產(chǎn)物中的有效成分進(jìn)行提取，在不斷的發(fā)展下，最終也實現(xiàn)了動態(tài)微波輔助萃取以及真空微波輔助萃取法等。

Pan等人在對茶葉中的茶多酚進(jìn)行分離的過程中，就通過不同的溶劑，了解到了最終的茶多酚提取效率。而且并且將微波輔助萃取法與浸提法進(jìn)行了相對比，并且通過茶多酚與咖啡因等成分的提取時間以及提取效率進(jìn)行了分析，并且掌握了其中的影響因素。在整個實驗的過程中，丙酮作為溶劑，其提取效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于水以及甲醇等溶劑，而甲醇溶劑在使用的過程中，可以有效地提高咖啡因提取效率。不過在最終的實驗結(jié)果中，發(fā)現(xiàn)利用50%的乙醇，在提取咖啡因還是茶多酚的過程中，提取效率最高。整個實驗過程中，料液的控制比率達(dá)到了1:20，微波輔助提取時間需要控制在4min之內(nèi)，而且茶多酚以及咖啡因，在進(jìn)行提取的過程中，其提取效率可以達(dá)到30%以上。

在不斷地研究過程中，通過對微波輔助萃取法進(jìn)行應(yīng)用的過程中，可以有效地對其余樣品進(jìn)行充分的結(jié)合使用，而且在離子液體作為萃取劑的作用下，能夠在實驗前，對樣品進(jìn)行有效的處理，而且可以發(fā)揮出微波輔助萃取法的優(yōu)勢，同時該方式也能夠在生產(chǎn)化工領(lǐng)域中進(jìn)行應(yīng)用。

2.2.3 柱色譜法。柱色譜法主要就是在分離中進(jìn)行應(yīng)用。

袁華等人在研究中主要通過粗茶多酚作為原材料，通過比較纖維素、硅膠、聚酰胺以及氧化鋁等對粗茶多酚產(chǎn)生的靜態(tài)吸附率分析，其結(jié)果分別為61.2%，91.9%，86.4%，43.8%.產(chǎn)生靜態(tài)吸附率差異的原因主要是由于硅膠表面具有多孔性貴陽換結(jié)構(gòu)，可以利用氫鍵與茶多酚內(nèi)部的酚羥基反應(yīng)融合，所以吸收功效良好。根據(jù)靜態(tài)吸收結(jié)果分析，如果采用硅膠為吸附劑，對醋酸乙酯也可以進(jìn)行動態(tài)吸收，從而得到了百分之九十以上的茶多酚茶素，其中脂類茶素總量達(dá)到了百分之七十五，而咖啡因總量則幾乎為零，用這種硅膠柱色譜方法萃取茶多酚技術(shù)也能夠顯示出不錯的應(yīng)用效果，因為對于茶中的茶多酚有效成分萃取質(zhì)量比較高，而且脫除了咖啡因，從而縮短了流程，不過也因為萃取時間比較久，所以有效成分的萃取量不足，同時使用的硅膠總量也比較多，造成巨大的成本消耗。

唐課文等人主要就是通過利用了紫外可見分光光度法，對聚酰胺樹脂進(jìn)行了研究。由于聚酰胺樹脂具備著良好的吸附能力，在實驗中，利用8.0g聚酰胺樹脂，對茶多酚水溶液（700mL、2.0g/L）的吸附實驗中，其實驗結(jié)果顯示，茶多酚吸附含量可以達(dá)到149.2mg/g，對于整個茶葉當(dāng)中的茶多酚，其總體吸附率可以達(dá)到85%左右。另外，聚酰胺樹脂在整體的實驗過程中，在吸附茶多酚以及咖啡因的過程中，處于靜態(tài)吸附狀態(tài)，整體的吸附時間需要控制在80min，而且通過觀察，整體的吸附動力學(xué)曲線接近于直線，而且在混合溶液的作用下，可以得到的茶多酚含量96%以上。

柱色譜法分離技術(shù)，在進(jìn)行吸附實驗的過程中，不僅可以增加使用范圍，而且具備著良好的分離效果，在實際的操作中也相對較為簡便，可以有效地進(jìn)行茶葉茶多酚分離。

2.2.4 大孔吸附樹脂法。在提取茶多酚技術(shù)中，通過大孔吸附樹脂法也可以展現(xiàn)出良好的應(yīng)用效果，大孔吸附樹脂法主要以大孔吸附樹脂為分離材料，它作為一種高分子有機聚合物，其中包括各類不溶于酸和堿性的有機溶液，其應(yīng)用原理是通過樹脂對提取物有效的分解與吸附作用，實現(xiàn)茶葉中茶多酚的有效分離和提取。

陳海霞等人通過對大孔吸附樹脂法展開研究，采用MAR技術(shù)對茶葉中的茶多酚、茶多糖以及咖啡因進(jìn)行分離和提取，并且結(jié)合應(yīng)用的數(shù)值靜態(tài)吸附、解析性能以及動態(tài)吸附進(jìn)行有效對比，獲取從統(tǒng)一茶葉原料中連續(xù)分離三種成分的全新技術(shù)，通過采用80℃水料比為1:20的溶液浸泡提取30min，共進(jìn)行了三次萃取，并同時進(jìn)行濃縮和分離以獲得茶浸提取物。將茶浸提取液通過聚酰胺柱色譜、大孔徑吸附以及樹脂工藝柱色譜收集不同組分的潔洗液，提取茶多酚、茶多糖和咖啡因三類化合物，分別獲得比為4.9%，1.0%，1.69%，這個方法主要針對不同品種和形式的樹脂工藝，在萃取茶多酚過程中的吸附特性。經(jīng)過試驗，雖然確實可以分步提取茶多酚，但收效卻比較低下，同時操作又十分復(fù)雜，很容易在實際提取中造成其他成分損失。

此外，王平等人也對HPD-600大孔徑吸附樹脂材料對茶葉中茶多酚的靜態(tài)吸收與動態(tài)吸附之間的影響進(jìn)行了深入研究。在研制過程中，先采用將茶樹浸泡并獲得提取液，繼而再采用HPD-600大孔徑吸附樹脂對茶葉提取液進(jìn)行洗脫，并獲得了良好的收效。

MAR技術(shù)在產(chǎn)物活性成分萃取與中藥制劑的提純分離中都實現(xiàn)了優(yōu)異的應(yīng)用效果，由于人們對MAR技術(shù)的研究和使用，大大提高了MAR的產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性，標(biāo)準(zhǔn)化了MAR工藝流程，在提高質(zhì)量穩(wěn)定性，同時也有效確定物理參數(shù)，建立了要用規(guī)格的大孔樹脂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系，對中藥制劑的生產(chǎn)方法革新和技術(shù)現(xiàn)代化等重要領(lǐng)域進(jìn)展，產(chǎn)生了良好的推動效果。

2.2.5 高速逆流色譜法。早在上世紀(jì)80年代初期，人們就已經(jīng)在也液－液分配色譜技術(shù)的支持下研究出了高速逆流色譜技術(shù)，這種高速逆流色譜技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)μ烊划a(chǎn)物的成分進(jìn)行有效分離，據(jù)相關(guān)學(xué)者針對高速逆流色譜法深入研究，在108中植物中分離出了363中化合物，這也更好的展現(xiàn)出高速逆流色譜技術(shù)在天然化合物純化分離中的重要作用。

Wang等人采用高速逆流色譜技術(shù)對茶葉中茶多酚進(jìn)行分離提取，通過正乙烷－醋酸乙酯－甲醇－水－醋酸溶液為整體，體積流量和轉(zhuǎn)速分別為每分鐘2ml和700轉(zhuǎn)，不但能夠從茶葉中獲取茶黃素等多種單體化合物，還可以從綠茶水中分離獲取EGCG、EGC和ECG等抗氧化活性茶素。在高速逆流色譜法的應(yīng)用中同種環(huán)境下可以有效分離茶葉不同成分，同時為茶葉分離純化提供不同的制備方法。

高速逆流色譜法通過利用不同物化特性的溶劑體系以及多樣性的操作條件，能夠展現(xiàn)出較強的適應(yīng)性，所以不但在天然產(chǎn)物領(lǐng)域中高速逆流色譜法具有膠料的分離提取效果，同時在重要復(fù)方制劑的分離和提取上也實現(xiàn)了良好的應(yīng)用效果，展現(xiàn)出良好的分離技術(shù)優(yōu)勢。

在對茶葉進(jìn)行大量研究后，發(fā)現(xiàn)茶葉在代謝中產(chǎn)生茶多酚，并且對一些植物的營養(yǎng)價值起到了一定的促進(jìn)作用，同時在茶葉中，也包含了許多成分，對人體健康有著一定的幫助。在茶多酚提取分離技術(shù)研究當(dāng)中，提取分離技術(shù)水平得到了有效地提升，并且在研究中取得了一定的成效。