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茶多酚的化学提取和应用研究

2016-03-31齐立军

福建茶叶 2016年10期
关键词:茶多酚茶叶人体

齐立军

(潍坊科技学院,山东寿光 262700)

茶多酚的化学提取和应用研究

齐立军

(潍坊科技学院,山东寿光 262700)

对于茶的多角度全方位研究可以为茶市场的进一步开拓提供资料参考,使茶产品更为多样化和独特化。茶多酚是茶叶中多酚类物质的总称,从其作用来看,它是一种新型的天然抗氧化剂,在现代社会的各行各领域都有应用。例如食品行业、保健行业、日化行业等等,它的利用离不开化学提取工艺,而且对于它的提取也是当前研究的重要内容之一。据此本文就从对茶叶中茶多酚的化学提取方法进行了研究,并对其的具体应用进行了相关分析。

茶多酚;化学提取;应用

在茶叶的成分构成中,茶多酚是多羟基酚类及其衍生物的总称,它的药用价值和保健价值非常高,从其作用价值来看,它是一种新型的天然抗氧化剂。在药用方面,具有降低血糖、抑制艾滋病、预防心血管疾病等等效用;在保健方面,具有抗衰老、去脂减肥等的效用;在食用方面,具有防止食品褪色、提高纤维稳定性等的效用。对于茶叶中茶多酚的提取和加工是实现茶多酚综合应用的重要工艺。

1 茶叶中茶多酚的提取工艺

茶多酚所具有的作用在当前社会已得到了人们的广泛认可和接受,研究学者也加大了这方面的研究力度。从目前这方面的研究进展和实践来看,应用较为成熟的茶多酚提取方法主要有以下几种:

1.1有机溶剂萃取法

这种方法从应用形式上来看,属于是比较传统的一种方法,它的提取原理是基于茶多酚易溶性原理,茶多酚可以很好的溶于水、乙醇和乙酸乙酯中,但是,难以溶于氯仿以及苯等的有机溶剂中,这就可以在它的这种特性下对其进行分离和提取。具体的提取工艺流程是先对茶叶进行浸泡和提取,利用有机溶剂进行脱色和脱咖啡碱,然后提取出乙酸乙酯,并回收溶剂干燥最后得到茶多酚。这种方法虽然实用性很高,但是过高的温度又会造成茶多酚的氧化损失,而且所采用的有机溶剂氯仿也有一定的毒性,会降低安全性。对精品性产品要求较高的生产就必须要经过多次重复的除杂精制,会用到较多的有机溶剂量,具体工艺开展较为复杂,通常情况下,萃取的工序需要经过三级错流萃取,在整个环节中所用到的有机溶剂回收较为困难、能耗较大且生产成本也很高,如果工艺操作不当就会使产品制成后还存在有有机溶剂。

1.2金属离子沉淀法

这种方法是在茶多酚在中性或者碱性环境下可以和Bi、Ca、Sb+等离子产生络合沉淀特点,将其从浸提液中进行分离,实现和水溶液中咖啡碱、单糖等组分分离,最后得到茶多酚,而且所得到的茶多酚纯度也很高。它的具体提取流程是把茶叶原料放入沸水中进行提取,并经过过滤和沉淀、酸转溶,最后萃取并浓缩,经过干燥后即可。这种方法的提取工艺操作较为简单,选择性也很强,最后得到的产品具有很高纯度,一般不需要采用大量的氯仿等有毒性有机试剂,从而有利于环保。但是,它在沉淀转溶时pH值有很大的波动性,而且在碱性环境下茶多酚容易发生氧化,使产品品质下降,此外,这种方法还会对人体产生毒性的重金属作为沉淀剂,产品的制成成本较高,毒性也很强,因此,这会对产品的应用起到限制作用。

1.3树脂吸附分离法

这种方法的提取原理是利用吸附树脂对多酚类所产生的选择性吸附以及解吸作用来对茶多酚和其他浸提物组分之间的分离。由于吸附树脂的类型较多,可以依据不同类型的吸附效果将其划分为吸附柱分离法、离子交换柱分离法以及凝胶柱分离法。三种不同的分离法在操作程序上有一定的不同。具体的流程是先对茶叶进行热水提取,然后浓缩进行吸附柱吸附,解脱剂进行洗脱,利用茶多酚洗脱液减压蒸馏回收溶剂,并进行真空干燥处理,再对粉状粗茶多酚在水中进行溶解,提取出乙酸乙酯,然后减压蒸馏回收溶剂,并进行真空干燥处理最后得到粉晶态茶多酚。这种提取方法在茶多酚提取中,操作流程较为简单,产生的能耗很少,安全系数很高,可以进行大规模的生产,在整个操作过程中所使用的有机溶剂容易回收,不存在毒性,对周围环境污染也很小,成本造价也很低。但是,现阶段进行大规模连续性生产的设备较为缺乏,推广有一定的限制。

1.4微波浸提法

这种提取法的原理是利用分子在微波场中所产生的高频运动,扩散速率增大,最后把茶多酚等浸提物在微波作用下快速提取出。从这种方法的实际应用来看,它是现阶段研究的热点,它的提取时间非常快,可以对原料中的活性成分起到保护作用。规避茶多酚发生氧化,可以对原料中的活性成分起到保护作用,并且提取率很高,可以减少溶剂的使用量。此外,在对T检验法和F检验法的检验结果分析来看,这种提取方法和经典加热法在实质上并没有多大的区别,因此,这种提取法具有很强的节能性和环保性,很适合批量浸提和大范围推广应用,符合可持续发展的内涵。

2 茶多酚的实际应用分析

经过现代研究证明,茶多酚物质是具有一系列应用优势的,可以在多个领域和行业中取得良好的应用效果。

2.1医药保健行业

2.1.1抗肿瘤作用

茶多酚的抗肿瘤作用体现在肿瘤的整个阶段中,包括从其形成到确定的整个过程中,可以对其起到良好的预防和抑制作用。经过研究证明,茶多酚不仅可以阻止人机体内的亚硝酸盐等致癌物质的合成,而且对于各种诱发恶性肿瘤的化学物质对人体内细胞DNA或者染色体的损伤伤害起到抑制效果,对各种恶性肿瘤的形成起到阻止作用,促进人体免疫力的提高。从其作用的发生机理来看,它主要是通过增强人体免疫力和有效杀灭恶性肿瘤细胞两个方面实现的,例如茶多酚对烟中尼古丁致癌物质的抑制。

2.1.2降血糖作用

首先对于现代常见的糖尿病发生机理来看,它是因为人体胰岛素的不足和血糖过多导致的糖脂肪和蛋白质的代谢紊乱造成的,而茶多酚对于人体的糖代谢紊乱又可以起到很好的调节作用,实现血糖的降低,可以对糖尿病的发生起到预防和抑制作用。茶多酚对于血糖的降低作用主要包括两个方面:一是它属于是一种性能很好的抗氧化剂,能够避免胰岛细胞脂的过氧化起到预防作用,对破坏的胰岛细胞起到修复作用,修复胰岛素的分泌功能;二是对于人体内的淀粉酶和蔗糖酶活性也可以起到抑制作用,从而使蔗糖和淀粉的分解有所延缓,并使其排泄增加,也就实现了对人体内糖分和血糖升高的控制目的。

2.1.3解毒效果

现代社会环境污染十分严重,人体健康会受到各种重金属的影响。铅中毒就是一种潜在的安全隐患,它会导致人体免疫力和寿命的缩短,此外,汞含量的摄入过多也会导致人体肾脏和神经系统受到损害,通过研究实验可知,茶多酚对于重金属的吸附作用很强,它可以和重金属相结合形成络合物进而产生沉淀,可以大大减轻重金属对人体所带来的危害。除此之外,茶多酚还具有改善人体肝功能和利尿作用,对于生物碱中的有毒成分起到抗解效果,并且它对于香烟中的有毒物质也有很好的淡化作用,它可以使烟碱和烟雾发生诱变,对有毒物质进行降解,减少烟味对人体的危害。

2.2食品行业中的应用

在食品行业中加入茶多酚成分,是符合国家卫生标准规定的,可以有效抑制过氧化物的形成,起到抗氧保鲜的效果。

2.2.1保鲜剂

茶多酚具有很明显的抗菌抑菌作用,能够避免脂肪发生氧化,使食品具有很好的新鲜度,这种保鲜效果是传统抗坏血酸钠效果的几倍。而且在一些新鲜的水果和蔬菜上,也可以对细菌的繁殖起到抑制作用,使水果和蔬菜保持原有的新鲜度,也就是保鲜防腐的效果。

2.2.2保色剂

茶多酚以其自身的应用优势具有很强的还原性,可以实现对植物的保色处理,一般来说,可以将其用于防止天然色素例如常见的胡萝卜素、叶绿素以及红花素等色素所受到氧化作用而使原有自身的颜色褪色,使其色泽度和鲜艳度保持稳定。

2.2.3除臭剂

除了上述两方面作用外,茶多酚还可以对牙齿缝中的乳酸菌和其它龋齿细菌消除,起到抑制葡萄糖聚合酶活性的作用,保证葡萄糖不会和菌表汇聚,也就避免了龋齿的形成,茶多酚可以对残留在牙齿缝中的蛋白质食物产生的基质起到规避作用,及时杀死这类细菌,也就体现出了清除口臭的作用,这种效果是叶绿酸铜钠的几倍。

2.3化工行业中的应用

在化学工业领域中,茶多酚应用的作用也十分明显。茶多酚成分对波长为200-330nm的紫外线具有很强的吸收作用,紫外线的减少也就大大避免了其对人体皮肤的损伤,并且也可以避免皮肤黑色素的形成。在唇膏方面,它的应用可以预防嘴唇的干裂和干燥现象发生,而且也可以对口唇的柔软度起到改善作用。除此之外,茶多酚对于人体头发以及头皮中蛋白质角蛋白和附着在表面的细胞蛋白具有很大的亲和性和凝固性,基于此,它对人体头发的去屑、美发以及养发都有很好的作用。

2.4农业领域中的应用

茶多酚在农业种植中的应用可以作为一种特制的农药和生长激素。它对于农作物的细菌性病原菌起到抑制生长的作用,这其中没食子型儿茶素的效果最为明显对于大田水稻的斑病菌孢子可以进行强制性消灭的效果,这样就可以使植物发根活化,从而使植物可以更好的生长,减少病虫害的危害,就这方面原理来说,它还是一种新型的生化激素农药。

3 总结

茶多酚物质作为茶叶中的重要组成成分,对于其的提取和应用研究具有重要现实意义,通过近些年来研究者在这方面的研究成果来看,对于茶多酚物质的提取诞生了一系列的工艺和方法,不同工艺的应用原理也不一样,并且在实际应用中,它在多个行业和领域中都有很好的效果。本文通过对茶多酚物质的提取和应用分析,阐述了它所具有的经济价值和社会价值,随着研究深度的不断增加,它的应用前景必将更为宽广。

[1]罗亚楠,于晓洋,刘立群等.茶叶中茶多酚的提取及分析检测[J].化学世界,2011,52(9):526-528,533.

[2]陶阿丽,孙维矿,杨光等.茶多酚的提取及应用研究进展[J].现代企业教育,2011(2):147-149.

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[4]潘卫仓.茶多酚的功效及提取工艺研究进展[J].甘肃科技,2011,27 (15):57-58.

齐立军(1967-),男,山东寿光人,硕士,讲师,从事化学教学与研究工作。

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