茶叶中有效成分的提取以及含量的测定
邹国鹏 生工0802 [1**********] 同组：吕丽萍，胡丽平，郑路
摘要：茶多酚是一种新型的天然抗氧化剂，在食品加工、医药、日用化工等领域 具有重要的应用。茶多酚的提取和应用研究成为国内外开发“绿色工程”的热门课题
之一。 本文通过有机溶剂提取法对茶叶有效成分提取以及含量的测定。
关键词 茶多酚，提取，天然抗氧化剂，食品添加剂，茶叶化学
绪论
茶是人们日常生活中一种常见的保健饮品，在中国饮茶有着几千年的历史．明朝李时珍在 《本草纲目》中记载说：“茶苦而寒，最能降火，火为百病之因，火降则百病清也．”说明茶具有独特的药理作用，该作用是由茶叶中特定的化学成分决定的．茶叶主要化学成分有：多酚类、氨基酸和蛋白质、芳香类物质、生物碱、糖类化合物、色素及其他化学成分．其显著特点是富含酚类化 合物，茶叶的许多作用是其中茶多酚在起作用。
目前，国内外有关茶多酚的应用研究已有很多方面，主要包括抗癌 ]、抗氧化和延缓衰老、抗菌和抗病毒、降血脂、油脂抗氧化作用、色素保护作用、除臭剂、防龋作用、抑制动脉粥样硬化等多种功能．茶多酚已成为医药、食品界开发的热点，目前除了茶多酚片剂、胶囊剂等外，作为抗氧化剂和食品添加剂，在粮油食品、方便食品、水产品、肉制品、调味品、糖果、饮料等多类食品中均可应用，有强劲的市场需求，其开发和应用前景十分广阔．
中国的茶叶资源十分丰富，在茶叶生产过程中会产生的大量修剪叶，另外还有滞销的粗茶、老茶，如果能从中提取茶多酚，将会有充分的资源保证．根据茶多酚的结构特性、溶解度及络合性能等理化性质，可采用溶剂提取法 、超临界流体萃取法 、离子沉淀法 、吸附法 、浸提法 ，微波萃取发等多种方法提取茶多酚．随着茶多酚应用的不断开发，其提取精制和分析方法还有待于提高和完善． 茶多酚的检测原理是根据 《GB8313—87茶茶多酚的测定》，茶叶中的多酚类物质能和亚铁离子形成紫蓝色物质，利用分光光度法可测定其含量 ．
一，茶多酚的作用：1、清除活性氧自由基，阻断脂质过氧化过程，提高人
体内酶的活性，从而起到抗突变、抗癌症的功效；
2、防治高脂血症引起的疾病：
① 增强微血管强韧性、降血脂，预防肝脏及冠状动脉粥样硬化；
② 降血压；
③ 降血糖；
④ 防止脑中风；
⑤ 抗血栓。
3、提高人体的综合免疫能力的功效：
① 通过调节免疫球胆白的量活性，间接实现提高人体综合免疫能力、
抗风湿因子、抗菌抗病毒的功效；
② 抗变态反应和皮肤过敏反应；
③ 舒缓肠胃紧张、防炎止泻和利尿作用；
④ 促进Vc 的吸收，防治坏血病；改进人体对铁的吸收，有效防止贫血。
4、其它保健治疗功效：
① 抗脂质过氧化，预防衰老；
② 对重金属盐和生物碱中毒的抗解作用；
③ 防辐射损伤，减轻放疗的不良反应；
④ 防龋固齿和清除口臭的作用：；
⑤ 助消化作用。
二，茶多酚的组成和结构
茶多酚又名茶单宁或茶鞣质【11，是一类存在于茶叶中的多羟基酚类化合物的简称，其 在茶叶中的含量最高，绿茶中茶多酚的含量较高，约占干茶重的15％'-'30％，是茶叶中的 主要有效成分。茶多酚是介于淡黄色至茶褐色之间的无定型粉末，味涩，略有吸湿性，易 溶于水，可溶于乙醇、甲醇、乙醚、丙酮、乙酸乙酯，微溶于油脂，不溶于氯仿及苯等有 机溶剂。茶多酚具有较好的耐酸性，在pH7时则不稳定且氧化变色 加快，呈红色。贮存方法：贮存于阴凉通风干燥环境，并与有毒、有气味的物品隔离，避 免直接与三价铁离子及碱性物质接触。
茶多酚由约30多种含酚基的物质组成，包括儿茶素类、花色素类、黄酮及黄酮醇类、 酚酸及缩酚酸类等四类化合物，它们都具有2一苯基苯并吡喃的基本结构，故统称为类黄酮 物质。
三，有机溶剂萃取
原理是利用茶多酚易溶或可溶于水、乙醇、乙醚、甲醇、正丁醇、丙酮等有机溶剂的性质，将其从茶叶中提取出来，或用乙酸乙酯等有机溶剂将其从水浸提物中萃取出来。采用有机溶剂萃取法以极性溶剂热浸提茶叶中的有效成分，石油醚萃取茶色素，氯仿萃取咖啡碱，乙酸乙酯萃取多酚类物质，茶多酚的收率为10．2％(以干鲜茶叶重为基准) ，精制后茶多酚有效成分可达90％以上。
有机溶剂萃取法尚存在以下缺点：
①需要使用多种有机溶剂，且有机溶剂的用量大；
②工序比较烦琐，中间需经过多次萃取和蒸馏浓缩，加热时间长，引起茶多酚的氧化损失比较大：
③有效成分含量和提取率较低，若需制得较高纯度的茶多酚，还需要经过色谱柱精制，不适合于工业化生产；
④使用的有机溶剂氯仿(CHCl3)有毒，使得产品和操作都不太安全；
⑤生产成本高。
综上所述，有机溶剂萃取法提取茶多酚尚存在许多有待于进一步提高和完善的环节，主要是简化工艺、降低成本、减少毒性和环境污染，以及提高有效成分的含量和提取率。
提取工艺：
一，器材与材料的预处理
1，材料：茶叶，乙醇，蒸馏水；电炉，圆底烧瓶（磨口），铁架台，酒精灯，漏斗，滤纸，滤布，烧杯，量筒，玻棒，旋转减压蒸馏器等。
配置：称取10g 茶叶, 用200ml 的量筒量取80%乙醇200ml
预处理：将茶叶碾碎
二，方法
1，称取茶叶10克揉碎再加80%乙醇100ml 在40℃水浴中提取1h 。
2，过滤收集滤液，再向滤渣中加入80%乙醇100ml 在40℃水浴中提取1h 。过滤收集滤液，并去滤渣。
3，将2次的滤液混合，减压浓缩至40ml ，将乙醇回收。在浓缩也中加等体积氯
仿萃取，静置30分钟。分离，有机相为咖啡碱（减压蒸馏至15ml 回收有机物，将15ml 的咖啡碱溶液于收集图1，收集方法：将残留液 (大约l0～15ml) 倾入蒸发皿中, 烧瓶用少量乙醇洗涤, 洗涤液也倒人蒸发皿中, 蒸发至近干。加入4g 生石灰粉, 搅拌均匀, 用电热套加热(100～120V), 蒸发至干,
除去全部水分。冷却后, 擦去沾在边上的粉末, 以免升华
时污染产物。将一张刺有许多小孔的圆形滤纸盖在蒸发皿
上, 取一只大小合适的玻璃漏斗罩于其上, 漏斗颈部疏
松地塞一团棉花。用电热套小心加热蒸发皿, 慢慢升高温
度, 使咖啡因升华。咖啡因通过滤纸孔遇到漏斗内壁凝为
固体, 附着于漏斗内壁和滤纸上。当纸上出现白色针 状
晶体时, 暂停加热, 冷至 100 ℃左右, 揭开漏斗和滤纸, 仔细用小刀把附着于滤纸及漏斗壁上的咖啡因刮入表面皿中。将蒸发皿内的残渣加以搅拌, 重新放好滤纸和漏斗, 用较高的温度再加热升华一次。此时 ,温度也不宜太高, 否则蒸发皿内大量冒烟, 产品既受污染又遭损失。合并两次升华所收集的咖啡因。待测定，用高效液相色谱法对咖啡因进行测定。），水相主要为茶多酚。
4，向水相中加入等体积乙酸乙酯采取分离，水相为色素去掉，有机相减压蒸馏并干燥保存。
三，茶多酚含量的测定
材料：分光光度仪，蒸馏水，酒石酸亚铁溶液，pH7.5磷酸缓冲液
预处理：讲风光光度仪设定波长为540nm 处预热
配置：1，酒石酸亚铁溶液：称取1g (准确至0.0001g) 硫酸亚铁(GB 664-77)和5g (准确至 0.0001g) 酒石酸钾钠(GB 1288-81),用水溶解并定容至1L 。
2，pH7.5磷酸缓冲液：称取23.377g 磷酸氢二钠(GB 1263-77), 加水溶解后定容至1L ；称取9.078g 磷酸二氢钾(GB 1274-77),加水溶解后定容至1L 。取方法：上述的磷酸氢二钾溶液85ml 和磷酸二氢钾溶液混合均匀。
取茶多酚0.1g 加10水配置城溶液。
取茶多酚溶液1ml+水4ml+5ml酒石酸业铁溶液+缓冲液于25ml 容量瓶中
用10mm 比色杯, 在波长540nm 处, 以试剂空白溶液作参比, 测定吸光度(A)
Mg=A1.957/0.5
结果分析：
A 0.593 0.5939 0.595
mg 2.324916mg
有效成分含量：a=2.324946*10/100=23.24946%
收率=｛（2.324946*10/100）*（52.0474-51.7350）｝/10=0.7263%
讨论：1，茶多酚提取成功但其收率只有0.7263%与理论值10%
相差太远，样品
的纯度太低杂质太多，可能茶多酚的萃取次数少了，杂质分离不够。
2，咖啡因提取失败，没有白色晶体。萃取时出了问题或升华是温度过高。