双水相萃取茶叶中茶多酚

2012-09-12孙晨刘广宇王永亮

食品研究与开发 2012年8期

关键词：双水茶多酚磷酸

孙晨，刘广宇，王永亮

（河南工业大学化学与化工学院，河南郑州450001）

双水相萃取茶叶中茶多酚

孙晨，刘广宇，王永亮

（河南工业大学化学与化工学院，河南郑州450001）

考察了双水相萃取茶叶中茶多酚的可能性及影响因素，结果表明，以乙醇/磷酸氢二钾为双水相萃取体系，当磷酸氢二钾的质量分数为0.33 g/mL，乙醇的体积分数为80%，萃取时间20 min时，茶多酚的萃取率达到92.1%。乙醇/磷酸氢二钾双水相体系对于茶叶中茶多酚的萃取分离提供了新方法。

双水相萃取；茶多酚；茶叶

Abstract:The method of extracting teapolypheols from tea by aqueous two-phase extraction was investigated.Experimental results indicate that using C2H5OH/K2HPO4as aqueous two-phase extraction system,the extraction ratio can be up to 92.1%under the conditions of 80%C2H5OH,0.33 g/mL K2HPO4and extraction 20 min.Thus the aqueous two-phase system may provide a new technique for separation and purification of teapolypheols.

Key words：aqueous two-phase extraction;teapolypheols;tea

茶多酚，又名茶单宁、茶鞣质,是茶叶中多酚类物质的总称。茶多酚是茶叶中的主要生理活性物质，具有优异清除自由基、抗衰老、抗氧化、抑制肿瘤细胞等药理功能，在日用化工、食品加工、医药等领域具有重要的应用[1]。

目前国内外茶多酚粗品的提取的方法主要有溶剂萃取法、离子沉淀法、树脂吸附分离法、超临界流体萃取法、超声波浸提法、微波浸提法等[2-5]。双水相萃取依据组分在两相间的选择性分配实现目标成分的分离，因其萃取分离过程条件温和，可调节因素多，易于放大和操作，特别适用于生物物质的分离和提纯[6-7]。

已有研究表明：异丙醇、乙醇等低成本的普通有机物与无机盐和水以适当浓度混合时，也能形成双水相体系[8-9]，本试验采用乙醇/磷酸氢二钾双水相系统萃取，具有成本低污染小等多项优点，便于工业化生产，有很好的发展前景和推广价值。

本文研究了茶多酚在乙醇/磷酸氢二钾双水相体系的上下相中的不同分配情况，茶多酚在上相中富集，这样由于茶多酚上下相中含量的差异，可以获得较高茶多酚萃取率的最佳双水相萃取的工艺条件。该试验对于茶多酚的富集和提取有很大的意义，对于茶多酚的大规模生产和广泛应用具有很重要的实际意义。

1 材料与方法

1.1 材料和仪器

向师傅绿茶，超市购买。无水乙醇、酒石酸钾钠：洛阳市化学试剂厂；磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、硫酸亚铁：天津市科密欧化学试剂有限公司。以上试剂均为分析纯。

PL203型电子天平：梅特勒-托利多仪器上海有限公司；SHIMADZU UV-2460型紫外可见分光度计：日本岛津。

1.2 茶多酚提取方法

称取10 g茶叶放入烧杯中，加入100 mL的蒸馏水，搅拌下开始加热，温度达到80℃时保持30 min，放置至室温。将烧杯中的茶叶水离心，取上清液即得到茶叶提取液，备用。

配置一系列不同浓度的乙醇与磷酸氢二钾的双水相溶液,分别向各个溶液中加入一定体积的茶叶提取液（初始茶多酚质量为10 mg），摇匀后静置观察分相情况。选择分相界面清晰，两相溶液澄清的双水相试样，记录乙醇的体积分数与磷酸氢二钾的质量分数，以及分相后上下相体积，测定体系中上相的吸光值，计算其中茶多酚的质量含量及萃取率。

茶多酚萃取率的计算：

1.3 茶多酚检测方法

采用酒石酸亚铁法（国标GB 8313-87）定量分析茶多酚的上相（富含乙醇水相）提取液，萃取体系中的C2H5OH和K2HPO4对测定结果的干扰很小，因此该方法具有一定的准确性，可以采用。

准确吸取1.0 mL溶液，加入到25 mL的容量瓶中，然后依次加入4mL的蒸馏水和5mL的酒石酸亚铁溶液，充分混合后，加入缓冲溶液摇匀定容。用10 mm的比色皿，在波长540 nm处，以试剂空白溶液作参比，测定溶液的吸光度。

2 结果与讨论

2.1 乙醇质量分数对茶多酚萃取率的影响

由于两相中乙醇的质量分数会对成相造成影响，因此亦影响着茶多酚在两相中的分配情况。试验中，不同磷酸氢二钾质量分数下萃取率随乙醇体积分数的变化关系如图1所示。

图1中各曲线表示了双水相成相的组成范围，乙醇的体积分数低于左端点，体系不成两相，而乙醇的体积分数高于右端点，则会有固体析出。

由图1可以看出：当K2HPO4的质量分数一定的情况下，随着乙醇体积分数的不断增大，茶多酚的萃取率不断增大。当K2HPO4的质量分数为0.33 g/mL，乙醇的体积分数达到80%时，最高的萃取率可以达到92.1%。这是因为在双水相体系中提高了乙醇的质量分数，上相的疏水性增大，茶多酚在上相乙醇中的溶解度增大，因此萃取率随之增大。同时，磷酸氢二钾质量分数高的体系，茶多酚的萃取率明显较大。

2.2 磷酸氢二钾质量分数对茶多酚萃取率的影响

当乙醇的体积分数不变时，变化磷酸氢二钾的质量分数从0.20 g/mL~0.33 g/mL范围区间，考察磷酸氢二钾的质量分数对茶多酚在双水相中萃取率的影响，结果如图2所示。可以看出，乙醇的体积分数为80%的茶多酚萃取率总体高于乙醇体积分数为50%的情况，这与乙醇体积分数增加时萃取率也增加的变化规律是一致的。当乙醇的体积分数不变时，随着K2HPO4质量的增大，茶多酚的萃取率随之增大，说明K2HPO4的增加使分相能力增大，有利于茶多酚在上相中的富集，当K2HPO4的质量分数为0.33 g/mL时茶多酚的萃取率最高，之后萃取率几乎不再增加。