铁观音绿茶茶多酚提取工艺研究

王 昕，廖克俭

（辽宁石油化工大学，辽宁 抚顺 113001）

铁观音绿茶茶多酚提取工艺研究

王 昕，廖克俭

（辽宁石油化工大学，辽宁 抚顺 113001）

将有机溶剂提取法这一技术应用于提取绿茶的有效成分---茶多酚。采用正交实验法优化茶多酚的最佳提取条件，选择浸提温度、浸提次数、浸取时间和有机溶剂的浓度作为考察因素，以茶多酚的提取率为评价指标，通过单因素试验的考察，每个因素选取4个水平。得出最佳的提取工艺为：温度65 ℃，洗提次数3次,有机溶剂提取时间35 min,有机溶剂浓度55%。在这种条件下从绿茶中提取的茶多酚的收率为最高。并采用红外波谱法对提取出的产品进行定性分析，检测得出绿茶提取物的主要成分为茶多酚。

绿茶；茶多酚；有机溶剂提取法；正交实验

茶叶是我国丰富的天然植物资源, 饮茶以及茶文化也有数千年的历史, 茶叶不仅具有提神解渴的功效, 而且富含具有保健药效功能的茶多酚。随着人们对健康的关注度逐渐增加，绿茶的保健作用已经被人们熟知，并被做成各种保健饮料出现在人们的生活当中。绿茶是通过蒸和烘干而制成，未经过氧化，其茶叶中的天然有效物质得以保存。美国拍杜大学食物和营养学教授多萝西 莫里及其丈夫化学家詹姆斯 莫里在研究中发现，绿茶中富含一种抗癌化合物，其浓度足以使体内产生抗癌效果。实际上绿茶的这种抗癌作用是因为茶叶中的茶多酚在起作用。

茶多酚(Tea Polyphenols，TP)系从茶叶中提取以儿茶素为主要成分多酚类化合物总称[1],是一种目前尚不能人工合成多功能、高效能天然抗氧化剂，具有抗辐射[2]、抗炎[3]、防治糖尿病[4]、以及对脑损伤保护[5]等多种保健功能，在食品、油脂、保健、医药、日化、精细化工等领域都有广泛应用。

国内外有关茶多酚提取方法:溶剂浸提法、金属离子沉淀法、超临界流体萃取法、树脂吸附分离法、超声波浸提法、微波浸提法等[6]。其中溶剂浸提法比较常用。所以本实验采用此法从茶叶中提取茶多酚，以茶多酚产率为指标，对浸提温度、浸提时间、有机物浓度和浸提次数进行4因素4水平正交试验以优化工艺条件，并通过红外光谱对茶多酚结构进行分析。

1 实验部分

1.1 试剂与药品

水乙醇、 蒸馏水、 酒石酸亚铁溶液和 pH值为7.5磷酸缓冲液。所用试剂均为分析纯 (A.R.) 。

酒石酸亚铁溶液 ：称取 0.2 g硫酸亚铁铵(A.R.)和1 g酒石酸钾钠(A.R.)，用蒸馏水溶解后定容至200 mL 。

p H 7．5的磷酸盐缓冲液：取A液 85 mL和 B液15 mL混匀即得( A液为0.067 mol／L的磷酸氢二钠溶液，B液为0.067 mol／L的磷酸二氢钾溶液) 。

1.2 实验仪器

称取一定量的绿茶，将其粉碎，以不同量的乙醇溶液为提取剂，于加热套中通过不同的温度和时间提取茶多酚，提取次数为1次、2次、3次、4次，抽滤，得棕绿色液体，把每次抽滤得到的溶液分别装入不同编号的容量瓶内，分别计算其茶多酚含量从而得到最佳配比。将过滤得到的绿茶残渣静置过夜，晾干，并称量其干重量。

2 结果与讨论

2.1 正交实验设计

本实验考察了浸提温度、浸提时间、有机物浓度和浸提次数等4个因素对茶多酚提取率的影响，为了优化有机溶剂法提取茶多酚的工艺条件，选用L16(45)正交实验表，按表进行实验。考察的因素水平如表1所示，正交实验如表2所示。

表1 正交的水平因素列表Table 1 List of orthogonal level ingredients

表2 正交实验列表Table 2 Orthogonal experiment list

由表2可以看出，当固定一个因素，改变其他3个因素时，比较茶多酚的最高回收率。

当浸提温度为 55 ℃时，茶多酚最高提取率为21.63%；当浸提温度为60 ℃时，茶多酚最高提取率增加到22.95%；当浸提温度升高到65 ℃时，茶多酚的最高提取率增加到23.86%；而到浸提温度升高到70 ℃时，最高提取率反而减少到22.78%。由此可见，并非浸提温度越高茶多酚的提取率越高，而是当温度为65 ℃时达到最高。

当提取 1次时，茶多酚的最高提取率为16.51%:；提取两次时，最高提取率升高到16.95%；提取3次时，茶多酚达到23.86%；而当提取4次时，茶多酚流失，提取率约降 1%。显然，对于茶多酚的提取3次为最佳。

当浸提时间分别为为50, 55, 60 min时，茶多酚提取率相距甚少，其中，当浸提时间为55 min时，提取率略高；而时间增加到65 min时，提取率却骤然下降为15.10%。这说明对茶多酚的提取时间越长越容易导致物质流失。

当乙醇浓度从30%增加到45%时，茶多酚的提取率由22.95%略微升高到23.86%，最后降到21.75%，这说明乙醇浓度的增加不利于茶多酚的提取。

综上所述，当浸提温度为 65 ℃，乙醇浓度为35%时，浸提65 min，重复3次提取可以达到最佳效果，即茶多酚提取率达到最高23.86%。

表3 没食子酸红外数据及归属Table3 Data and assignments for IR of gallic acid

图1 茶多酚的红外谱图Fig.1 IR figure of tea polyphenols

2.2 红外波谱分析

本实验为了鉴定茶多酚的主要成分，对其进行了红外波谱分析，其谱图如图1所示，与此同时，本实验选用没食子酸作为标准物，通过对其红外数据（表 3）进行对比，从而找出茶多酚所含结构。

茶多酚在 780～2 526 cm-1有最主要的光谱峰[7,8]。由图1可见,在3 579, 1 695, 776 cm-1处出现了3个强吸收峰。与表3数据相比，部分峰位有微小程度的蓝移或红移, 但大都在可允许的范围内, 认为是基团相互影响的结果。3 579 cm-1处的吸收峰为O-H伸缩振动造成的，对比没食子酸的O-H伸缩振动有蓝移现象，可能是由于溶剂的影响1 695 cm-1处的峰可能是环烃中的双键(共轭,C=C)及环内氧的位置发生重排的缘故。776 cm-1处的吸收峰在标品的788.40～745.33 cm-1间，其对应基团应是标准物质的( C-Cl) 和( 邻取代芳烃C-H) 二峰的共同反映的结果。综上分析, 可以确认提取物为茶多酚, 且具有较好的品质。

3 结 论

本实验以目标产物—茶多酚的含量为依据，考察了四个因素：浸提温度、浸提时间、浸提次数和有机溶剂浓度对目标产物茶多酚的含量的影响，按正交实验表 L16(45)安排实验，并与传统提取方法进行了比较。通过实验数据结果分析，研究结果表明：

（1）浸提温度、浸提时间、浸提次数和有机溶剂浓度对提取物的影响从大到小依次为,：乙醇浓度>浸提次数>浸提时间>浸提温度。

（2）最佳的实验条件为：乙醇浓度为55% ，浸提次数为3次，,浸提时间为35 min， 浸提温度为65 ℃;

（3）采用红外波谱分析法检测绿茶提取物，对谱图进行分析，实验较好的提取了茶多酚。

［1］黄河宁，陈东仕，胡晓慧,等.茶多酚及茶多酚锗的组成、结构和抑制肺癌细胞生长速率的研究[J].厦门大学学报(自然科学版),2007,46(2):258-261.

［2］吴亮宇,林金科.茶多酚抗辐射研究进展[J].茶叶,2011,13(4):65-70.

［3］宿迷菊,王岳飞,骆耀平,等.茶多酚抗炎作用研究进展[J].茶叶,2006,6(1):12-20.

［4］耿艳艳,王岳飞.茶多酚防治糖尿病作用及其机理的研究进展[J].茶叶,2007,19(1):40-46.

［5］徐平,王岳飞,胡榴红,等.茶多酚对脑损伤保护作用的研究进展[J].茶叶,2008,36(4):43-48.

［6］胥佰涛,徐平,沈生荣.茶多酚提取方法研究进展[J].茶叶,2007,33(3):143-146.

［7］吴谨光主编.近代傅里叶变换红外光谱技术及应用[M](上卷).北京:科学技术文献出版社,1994：267-626.

［8］徐文峰,廖晓玲. 茶叶中茶多酚的分析测定方法研究现状[J].重庆文理学院学报, 2008,27(2):53-56.

Study on Extraction of Tea Polyphenols From Tie Guanyin Green Tea

WANG Xin，LIAO Ke-jian
(Liaoning Shihua University, Liaoning Fushun 113001, China)

The organic solvent extraction (OSE) technology was used for extracting tea polyphenols from green tea. In order to select the best extract condition, the orthogonal design was used. In this paper, the leaching mention temperature, leaching mention times，leaching mention time and organic solvents concentration were selected as investigation factors , four levels for each factor in the single factor experiment were chosen, and the extraction rate was used as the assessment indicator. The results show that the optimal conditions for extracting tea polyphenols are as follows: the leaching mention temperature 65 ℃, leaching mention times 3，leaching mention time 35min and organic solvents concentration 55%;under above conditions, the yield of tea polyphenols is highest. The qualitative analysis of extracted product was carried out by ultraviolet spectrophotometry method and infrared spectrum method，it’s proved that main component of extracted product was tea polyphenols.

green tea; tea polyphenols; organic solvent extraction(OSE); orthogonal experiment

TQ 243

A

1671-0460（2012）09-0916-03

2012-03-14

王昕(1985-)，女，辽宁抚顺人，硕士研究生，研究方向为分析化学。E-mail：noya5555@163.com。

廖克俭，教授，邮箱：13904138395@126.com。