沿河白茶茶多酚醇提工艺研究
2015-10-28鲁道旺杨詹詹陈仕学梁成艾
鲁道旺,杨詹詹,陈仕学,梁成艾
(1.铜仁学院材料与化学工程学院,贵州铜仁554300;2.铜仁学院继续教育部,贵州铜仁554300)
沿河白茶茶多酚醇提工艺研究
鲁道旺1,杨詹詹1,陈仕学1,梁成艾2
(1.铜仁学院材料与化学工程学院,贵州铜仁554300;2.铜仁学院继续教育部,贵州铜仁554300)
为了优选白茶茶多酚的回流醇提的最佳工艺条件。以茶多酚提取率为考察指标,以无水乙醇为溶剂,通过正交试验,探究了浸提温度、时间、料液比、乙醇浓度对茶多酚提取率的影响因素。结果表明,醇提最佳条件为:料液比1∶30,浸提时间40 min,乙醇浓度70%,浸提温度70℃。按此条件,白茶茶多酚醇提取率为31.28%。
白茶;茶多酚;提取工艺
白茶为山茶科(Theaceae)茶属(Camellia)木本植物的茶叶,是我国的六大茶类之一,具有提神、杀菌、降脂降压、抗辐射、防暑、解毒、利尿等方面的功效[1-2]。据文献报道和试验研究表明,白茶茶多酚含量较高,具有很好的开发利用价值[1-4],在贵州沿河进行基地栽种。由于对白茶茶叶中茶多酚的提取工艺研究报道甚少,为此我们对沿河产白茶茶多酚的提取工艺进行优化研究,以期找出白茶醇提的最佳工艺条件,为开发沿河白茶应用研究提供依据。
1材料与方法
1.1仪器与材料
1.1.1仪器
分光光度计(T6北京普析通用)、电子天平:AL204型上海梅特勒-托利多;电热恒温水浴锅:上海一恒科学仪器;电热恒温鼓风干燥箱:上海精密实验设备有限公司;、球形冷凝装置一套:郑州兴华玻璃仪器。
1.1.2试剂
酒石酸钾钠、硫酸亚铁、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、无水乙醇,以上试剂均为分析纯。
1.1.3茶样
沿河白茶,特级,购于贵州省沿河县中界乡某茶叶公司。
1.2方法
1.2.1茶多酚的浸提方法
准确称取干燥后的茶叶(20目)1.000 0 g于圆底烧瓶中,用一定比例的乙醇为溶剂,在一定温度的水浴锅中进行回流浸提,趁热抽滤,滤液冷却后,定容于50 mL或100 mL的容量瓶中[4-5]。
1.2.2茶多酚的测定方法
按GB/T8313—2002《茶茶多酚测定》[6]。
1.2.3单因素考察试验
1.2.3.1提取温度
称取茶叶样品5份,按料液比为1∶30(g∶mL)加入50%乙醇,分别于40、50、60、70、80℃水浴温度中,回流浸提取40 min一次。
1.2.3.2提取时间
称取茶叶样品5份,用50%乙醇在料液比为1∶30时,提取温度60℃的条件下,分别浸提20、30、40、50、60 min各一次。
1.2.3.3料液比
称取茶叶样品5份,分别加入1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50(g∶mL)的50%乙醇,在60℃水浴锅中回流浸提一次。
1.2.3.4乙醇浓度
称取茶叶样品6份,分别加入30 mL 40%、50%、60%、70%、80%、90%的乙醇,于60℃水浴锅中回流浸提一次。
1.2.3.5浸提次数
称取茶叶样品4份,分别加入30 mL 50%乙醇,在60℃水浴锅中分别回流浸提1、2、3次。
1.2.4正交试验设计
为了优化醇提茶多酚的工艺参数,根据文献和单因素试验考察结果,对浸提时间、浸提温度、乙醇浓度和浸提料液比4个因素进行正交试验表头设计,其因素水平表见表1。
表1 正交试验因素及水平Table 1The factors and levels of orthogonal test
2结果与分析
2.1单因素试验结果
2.1.1提取温度
由图1 A可知,当温度较低时,白茶茶多酚的溶出速率较慢,随着温度的不断升高,溶出速率不断增加,当达到60℃左右时,提取率达最佳值;继续升温,平衡受温度氧化的影响导致提取率下降。所以提取温度选择60℃左右为宜。
图1 不同提取温度、时间、料液比及浓度下白茶茶多酚的提取率Fig.1Extraction rate of TP under different temperature,time,solid-liquid ratio and alcohol-concentration
2.1.2乙醇浓度
由图1 B可见,当乙醇浓度较低时,随着乙醇浓度的增加,白茶茶多酚提取率不断增大;当乙醇浓度大于70%时,茶多酚的提取率反而下降,这是因为浓度过大导致其他脂溶性成分溶出增加,干扰茶多酚的提取。因此较适宜的乙醇浓度为70%左右。
2.1.3提取时间
由图1 C可见,随着提取时间的增加,茶多酚的提取率先增加后减少,在40 min时浸出率达到最佳值。这是因为提取时间过短,茶多酚还未充分溶出,时间太长时,提取液内茶多酚溶解已经达到平衡,且受氧化和其他成分的干扰,提取率不但不会增加反而下降。所以提取时间宜控制在40 min左右。
2.1.4料液比
由图1 D可见,在料液比较小时,随着料液比的不断增加提取率加大,当料液比达1∶30时,提取效果最佳;继续增大料液比,受溶剂过饱和的影响,提取率呈下降趋势。故较适宜的料液比为1∶30。
2.1.5浸提次数
由图1 E可知,白茶茶多酚的提取率在第1次与第2次之间时变化明显,在第2次之后提取率变化较平缓,结合工业实际,为了节约成本和减少有机试剂带来纯化困难,故提取次数选择2次为宜。
2.2最佳提取工艺
2.2.1正交试验结果
根据正交试验结果的极差分析,见表2。
表2 醇提正交试验L9(34)结果Table 2 Result of alcohol-extracting
由表2可知,白茶茶多酚醇提提取率影响因素大小依次为:料液比、浸提时间、乙醇浓度、浸提温度,醇提最佳浸提条件为:用70%乙醇在料液比为1∶30、浸提温度70℃的条件下浸提时间40 min。
2.2.2验证性试验
由正交试验得出,白茶茶多酚醇提最佳方案为A2B3C2D2,设计的方案中没有该方案,通过3组平行试验来验证。结果表明,白茶茶多酚的平均提取率为31.28%,均大于正交表中9个方案的提取率,故确定A2B3C2D2为最佳方案。
3结论与讨论
通过试验研究表明,贵州沿河白茶中茶多酚的含量较高,提取温度、时间、乙醇浓度、料液比及提取次数对茶多酚的提取都有一定的影响,最佳条件是料液比1∶30、浸提时间40 min、乙醇浓度70%、浸提温度70℃。在该条件下,白茶茶多酚提取率较高,达31.28%左右。与水提白茶相比,醇提的提取效果好,但是醇提液中的脂溶性色素较多,纯化处理较复杂;水提成本低,但是提取效果差。
[1]薛山,赵国华.茶多酚生物学功效的研究现状及前景展望[J].漳州师范学院学报,2009,22(3):173-175
[2]于淑池,刘畅,王乘慧,等.安吉白茶茶多酚的抗氧化活性研究[J].时珍国医国药,2012,23(5):1184-1187
[3]王利,翟金兰,杨婷,等.茶多酚的应用及提取方法[J].食品研究与开发,2006,27(3):154-156
[4]鲁道旺,沈正雄,李鑫,等.石阡苔茶茶多酚醇提工艺的优化[J].贵州农业科学,2012,40(1):132-134
[5]赵大洲,石蓓梅,叶主虹.茶多酚水提与醇提的比较研究[J].食品研究与开发,2007,28(8):69-70
[6]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB/T8313-2002茶茶多酚测定[S].北京:中国标准出版社,2002,12:1-2
Study on Alcohol Extraction Technology of Tea Polyphenols from White Tea of Yanhe
LU Dao-wang1,YANG Zhan-zhan1,CHEN Shi-xue1,LIANG Cheng-ai2
(1.College of materials and chemical engineering,Tongren University,Tongren 554300,Guizhou,China;2.Division of Continuing Education,Tongren University,Tongren 554300,Guizhou,China)
In order to optimization the optimum-technological conditions by ethanol-extraction circumfluence of tea polyphenols from white tea.With the extraction rate of TP as the indexes,using distilled ethanol as solvent,through orthogonal test,To explore the influencing factors of extraction temperature,time,ratio of material to liquid and ethanol concentration.The results showed that the optimal conditions of alcohol-extraction were extraction temperature 70℃,ethanol concentration 70%,extraction time 40 min,liquid ratio 1∶30. According this condition,the rate of TP with alcohol-extraction from White tea were 31.28%.
White tea;tea polyphenols;extraction technology
10.3969/j.issn.1005-6521.2015.12.016
2014-12-29
野生动植物保护与利用重点学科项目(黔教合重点学科字[2011]232号);贵州省教育厅优秀科研创新团队项目(黔教合人才团队字[2013]24号)
鲁道旺(1983—),男(土家),副教授,硕士,从事药、食分析研究。