茶叶中茶多酚的提取方法。
茶多酚的提取方法可以大致总结为：离子沉淀法、柱分离制备法和溶剂提取法三种提取方法，具体介绍如下：
茶多酚提取方法一：离子沉淀法
用金属沉淀茶多酚，使其与咖啡碱分离，该方法使用了对人体有毒的重金属作沉淀剂。
所以，用该法生产的产品难达到食品和医药行业的要求。
茶多酚提取方法二：柱分离制备法
据报道的凝胶柱、吸附柱和离子交换柱法。此项技术的关键是柱填充料和淋洗。
研究表明，采用柱分离制备法，茶多酚得率在4%~8%之间，纯度可达98%，但柱填充料非常昂贵，而且淋洗时要用多种和大量有机溶剂，显然不适合工业化生产。
以上传统方法均普遍存在一些问题和弊端，产品无法在安全性、价格和纯度方面全部满足食品添加剂和医药行业的要求。针对这些问题。
最近，经有关专家反复试验、成功地开发出将超临界CO2萃取技术与传统提取、浓缩和萃取技术相结合，制备高纯度茶多酚新工艺。
该工艺既提高了茶多酚的纯度和得率。又符合工业化生产对原料、溶剂使用、制作路线、生产过程安全性和产品颜色、产率、纯度诸方面的要求，有利于茶多酚更有效地在医药和食品工业中应用。
茶多酚提取方法三：溶剂提取法
将茶叶用极性溶剂浸渍，然后把浸取液进行液—液萃取分离，最后浓缩得到产品。目前工业化生产主要采用此法。
产品收率5%~10%，产品纯度为80%~98%。所用溶剂有丙酮、乙醚、甲醇、已烷及三氯甲烷等。该法生产成本高，且易造成污染。
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茶多酚的提取和应用研究进展
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。本文重点论述茶多酚的提取和应用。
关键词 茶多酚，提取，天然抗氧化剂，食品添加剂，茶叶化学
Extraction and application of tea polyphenol
Gong Changsheng
(Department of Chemical Engineering,Wuhan Institute of Chemical Technology,430073)
Abstract Tea polyphenol,a new natural antioxidant,has important applications in food industry,medicaments and chemical products for daily use.Its extraction and application,one of hot topics in developing green engineering at home and abroad,are discussed in detail in this article.
Key words tea polyphenol,extraction,natural antioxidant,food additives,tea chemistry
茶叶作为中华民族的传统保健饮料已有四五千年的历史。开发茶叶的新用途，开展茶叶的综合利用，尤其是利用低档茶叶或茶叶加工的下脚料来生产高附加值的精细化学品，是一个具有重要意义的研究课题。60年代初，日本科学家发现茶叶提取物中含有一种抗氧化活性成分，各国科学家相继深入研究，证明它是一类多酚化合物，即茶多酚(TP)。
茶多酚不仅是一种新型的天然抗氧化剂［1］，还具有明显的抗衰老、消除人体过剩的自由基，去脂减肥，降低血糖、血脂和胆固醇，预防心血管疾病，抑制肿瘤细胞等药理功能，在食品加工、医药、日用化工等领域具有重要的应用［2～4］。茶多酚的提取和应用受到国内外的广泛关注［5～8］，开拓了茶叶化学研究的新领域，发展以农副产物为原料的精细化学品，开发“绿色技术”，发展“绿色工程”已成为热门课题。
1 茶多酚的组成和性质
茶多酚是茶叶中多酚类物质的总称。为白色无定形粉末，易溶于水，可溶于乙醇、甲醇、丙酮、乙酸乙酯，不溶于氯仿。绿茶中茶多酚的含量较高，占其质量的15%～30%。茶多酚类物质大致可分为6种［8］：黄烷醇类，4-羟基黄烷醇类，花色苷类，黄酮类，黄酮醇类和酚酸类。其中以黄烷醇类(主要是儿茶素类化合物)最为重要，占茶多酚总量的60%～80%。其次是黄酮类，其它酚类物质含量比较少。
儿茶素类化合物是茶多酚的主要成分，其结构式可表示为
若R1=OH，，则为左旋-表没食子儿茶素没食子酸酯(L-EGCG)；
R1=OH，R2=H，则为左旋-表没食子儿茶素(L-EGC)；
R1=H，则为左旋-表儿茶素没食子酸酯(L-ECG)；
R1=H，R2=H，则为左旋-表儿茶素(L-EC)。
儿茶素类化合物的基本结构均为2-连(或邻)苯酚基苯并吡喃衍生物，正是这种结构中具有连或邻苯酚基，作为抗氧化剂的活性就高于一般非酚类或单酚羟基类抗氧化剂。其等摩尔浓度的抗氧化能力依次为L-EGCG＞L-EGC＞L-ECG＞L-EC。从茶叶中提取的茶多酚抗氧化剂是这些儿茶素的混合物。其抗氧化性优于丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)、叔丁基对苯二酚(TBHQ)等。国内外学者对茶多酚进行了急性毒性、亚急性毒性和各种药理实验研究，结果表明茶多酚安全无毒。
2 茶多酚的提取方法
2.1 有机溶剂萃取法［6，9，10］
溶剂萃取法提取茶多酚的工艺流程见图1。首先将绿茶叶(或茶叶末)用热水或85%乙醇溶液浸提3次，合并滤液。滤液经真空浓缩，所得的浓缩液用氯仿萃取，脱除其中的咖啡碱和色素等，进而回收咖啡碱。水层用乙酸乙酯进行萃取，得到含有茶多酚的乙酸乙酯溶液。经真空浓缩、干燥，得到茶多酚粗品，并回收乙酸乙酯溶剂。粗茶多酚经过凝胶柱层析等精制提纯，得到茶多酚精品。该法工艺技术比较简单，对TP的提取率为10%～15%。但是有机溶剂用量多。溶剂回收设备及所消耗的能量比较大。
图1 有机溶剂萃取法提取茶多酚工艺流程
2.2 离子沉淀提取法［11～13］
离子沉淀法提取茶多酚的工艺流程如图2。将绿茶叶(或茶叶末)用热水或乙醇溶液浸提，过滤。在滤液中加入沉淀剂使TP沉淀。不同沉淀剂使TP沉淀完全的最低pH值和TP的提取率见表1［13］。过滤，滤液用于提取咖啡碱。沉淀用稀H2SO4转溶，转溶液用乙酸乙酯萃取，得到含TP的乙酸乙酯溶液。经真空浓缩干燥得到茶多酚。该法的特点是减少了有机溶剂的使用量，所得产品中茶多酚含量较高，可达95%以上［11，13］。但是工艺操作控制比较严格，废渣、废液处理量较大。
表1 不同沉淀剂的提取率和沉淀最低pH值
沉淀剂Al3+Zn2+Fe3+Mg2+Ba2+Ca2+最低pH值5.15.66.67.17.68.5提取率/%10.510.48.88.17.47.0
注：表中数据为10次结果的平均值。图2 离子沉淀提取茶多酚工艺流程
2.3 吸附分离提取法［7，14］
吸附分离法提取茶多酚的工艺流程见图3。将绿茶叶(或茶叶末)加热水浸提3次，合并提取液。茶叶提取液通过高分子吸附剂进行吸附，然后用90%乙醇溶液洗脱，使吸附剂上吸附的TP脱附于乙醇中，经减压蒸馏回收乙醇。浓缩液经真空干燥或喷雾干燥得到茶多酚。该法工艺技术简单，能耗低，但需要对TP选择性强的高吸附量的吸附剂。
此外，还有低温纯化酶提取法［7］，盐析法［15］等。
3 茶多酚的用途
3.1 在食品加工中的应用
茶多酚是一种新型的天然抗氧化剂，其抗氧化作用在于儿茶素分子结构中酚性羟基特有供氢体的活性，能与脂肪酸在自动氧化过程中产生的游离基结合，中断脂肪酸氧化的连锁反应，抑制氢过氧化物的形成，达到抗氧得鲜的目的。而且茶多酚的抗氧化性能比BHA、BHT高2～3倍，且安全无毒。一些国家正试图用茶多酚替代BHA、BHT、TBHQ等合成抗氧化剂。1991年7月我国食品添加剂标准化技术委员会批准将茶多酚正式列为食品添加剂。茶多酚可广泛应用于动植物油脂、油基食品、焙烤食品、糕点、乳制品、肉制品、水产品等作为抗氧保鲜剂。
图3 吸附分离法提取茶多酚工艺流程
3.2 在医药保健中的应用
现代医学研究认为，人体内过量的自由基是引起人体衰老、致病、致癌的重要因素之一，而茶多酚能清除人体内过剩的活性自由基，提高人体抗衰老、抗辐射、抗肿瘤的能力［3，4］。实验表明，茶多酚中儿茶素类化合物对O-2、OH自由基的清除率达到98%以上，清除速率常数在109与1014数量级，对活细胞(PMN)产生的氧自由基的综合清除效果优于维生素E和维生素C［16］。茶多酚还有去脂减肥，降低胆固醇和血糖、血脂，防止动脉粥样硬化，预防心血管疾病等多种药理功能。因此，目前国内外正研究将茶多酚制成医疗保健药品，以提高人体的抗衰老、增强免疫能力和新陈代谢作用。
3.3 在日用化学品中的作用
由于茶多酚具有明显的“三抗”(抗衰老、抗辐射、抗肿瘤)作用，消除过剩自由基、抑菌抗毒、消除异味等，而且是安全无毒的天然制成品，因此，在日用化学品尤其在保健化妆品中具有重要的应用。
此外，利用茶多酚的强还原性和消除
茶多酚的三种提取工艺(制作工艺)
从茶叶中制备茶多酚的传统方法主要分为以下三类。
1.溶剂提取法 将茶叶用极性溶剂浸渍，然后把浸取液进行液—液萃取分离，最后浓缩得到产品。目前工业化生产主要采用此法。产品收率5%~10%，产品纯度为80%~98%。所用溶剂有丙酮、乙醚、甲醇、已烷及三氯甲烷等。该法生产成本高，且易造成污染。
2.离子沉淀法 用金属沉淀茶多酚，使其与咖啡碱分离，该方法使用了对人体有毒的重金属作沉淀剂，所以，用该法生产的产品难达到食品和医药行业的要求。
3.柱分离制备法 已有报道的凝胶柱、吸附柱和离子交换柱法。此项技术的关键是柱填充料和淋洗。研究表明，采用柱分离制备法，茶多酚得率在4%~8%之间，纯度可达98%，但柱填充料非常昂贵，而且淋洗时要用多种和大量有机溶剂，显然不适合工业化生产。 以上传统方法均普遍存在一些问题和弊端，产品无法在安全性、价格和纯度方面全部满足食品添加剂和医药行业的要求。
针对这些问题，最近，经有关专家反复试验、成功地开发出将超临界CO2萃取技术与传统提取、浓缩和萃取技术相结合，制备高纯度茶多酚新工艺。该工艺既提高了茶多酚的纯度和得率。又符合工业化生产对原料、溶剂使用、制作路线、生产过程安全性和产品颜色、产率、纯度诸方面的要求，有利于茶多酚更有效地在医药和食品工业中应用。
从茶叶中提取香气的技术|从茶叶中提取香气的方法
香气的分析测定一直是茶叶科研领域的一个重要课题，国内外的茶叶工作者对其进行了大量的研究。迄今为止，己从各种茶叶中分离出700多种香气物质to，包括醇、醛、酮、醋、酸、氮等十余大类化合物。对香气的研究第一步就是对其进行提取分离，它直接关系到对香气的定性定量分析结果。茶叶中的香气物质含量低微、组分复杂、易挥发、不稳定，在提取过程中由于受外界条件的影响，很容易发生氧化、缩合、聚合、基团转移等复杂的化学反应，使提取的香精油不能很好的反映茶叶本身的香气特征，从而不能正确判断茶叶的品质。所以，以往的学者们对香气的提取分离方法进行了诸多的研究，主要有常压水蒸气蒸馏并同时萃取法(SDE).减压蒸馏萃取法(VDE)、顶空吸附法((HAS)、超临界二氧化碳萃取法、减压水蒸气蒸馏法(SDRP)、过柱吸附法(TLA).等。
1，常压水蒸气蒸馏并同时萃取法(SDE)
常压水蒸气蒸馏并同时萃取法‘SimultaneousDistillation and solvent Extration简称SDE)是由Likens和Nickerson于1964年设计成功并广泛应用于香气全组分分析的一种方法。该方法将蒸馏与萃取合二为一，操作简便，且香气物质的提取率和回收率都较高(R]。在利用SDE法提取香精油的过程中，在加热的条件下挥发性香气物质随着水蒸汽与萃取剂(乙醚)蒸气在密闭装置的顶部混合并进行萃取，然后冷凝回流，这样反复进行可以把10-9浓度级别的挥发性物质从脂质或水介质中浓缩数千倍，也可以在10“浓度范围内对大多数有机物进行定量提取，所以利用少量的样品和萃取剂就可以对其进行色谱分析。但是SDE的整个过程是在高温密闭的环境条件下进行，次生反应剧烈，人工效应产物多，如茶叶中一些非挥发性的糖贰类化合物因受热氧化降解产生一些如芳樟醇、香叶醇等有别于原料的香气物质:一些热敏感性的香气成分会受热分解，结构发生变化;不饱和的脂肪酸也会因受热降解生成一些脂肪醛和醇等。所以，利用SDE法提取的茶叶香精油，在一定程度上不能完全反应原料的香气特征。李拥军等『3]研究表明利用15SDE法提取得茶叶香精油具有焦糊味，与原样品的香气特征有较大差异。陈悦娇等[2)也得到相同的结果。Mitsuya
Shimoda[41认为SDE法提取的香气具有水闷味，并带有木质收敛性和刺激性。张正竹等[s]利用SDE法对茶叶香精油进行萃取并分析其效率，结果表明SDE法不仅效率低，而且不能成比例地萃取出香气物质，不能用来进行定量分析。但对一些热稳性的挥发性香气物质的分析，SDE法还是能发挥它的积极作用。陈美霞等161利用SDE法对杏中的香气成分进行提取，结果得到74种香气成分(对照只有32种)，并且能较好的反应杏子的香气成分。在香烟香气成分提取上"", SDE法的提取效率高，且重现性也好。所以，在香气物质提取分离的问题上，要根据不同的提取对象选择不同的提取方法。
2减压蒸馏萃取法(VDE)
减压蒸馏萃取法是一种常用的香气提取分离方法。它将样品和蒸馏水置于与旋转蒸发仪连接的烧瓶中，用电热套加热至微沸之后撤掉电热套，然后将烧瓶保持在50℃水浴中进行减压蒸馏收集冷凝液，再利用重蒸乙醚进行萃取。此方法的整个过程都是在较低的温度下进行，从而避免了高温对茶叶香气物质的影响，提取的香精油能较好的反应原料的香气特征，是一种较好的香气分析方法。朱旗等(B]利用不同的提取方法(SDE法、HAS法、VDE法)对绿茶的香气进行提取，结果表明VDE法对香气的提取率和回收率都较低，但它提取的香精油能较好的反映茶叶的香气特征。对速溶绿茶香气成分提取分析也得到相同的结果(e3。对不同方法提取香气物质之后的茶汤进行感官和理化检验，都表明VDE法对茶叶的作用和影响都最小，能较好的反映茶叶的冲泡过程。VDE法对醛类和酸类有较高的萃取比例，但对酷类香气的捕集十分低，对分析过程中加入的标准样葵酸乙醋也不能检测到对其的回收率也只有3. 77%""。利用VDE法进行香气物质的
提取时需要大量的试样和试剂，而且它的样品处理周期长现在逐渐被其他方法所代替。
3顶空分析法(HAS)
1972年TenninA”等首次报道了顶空气体捕集分析方法(Headspace Ana办"sis)，它是对液体或固体物质上方挥发性成分直接取样并联用气相色谱分析的一种技术，分为静态顶空分析法和动态顶空分析法。静态顶空分析法是直接吸取样品上方的气体注入气相色谱仪进行分析的方法，它能很好的反应原料的香气特征。朱国斌等[to]研究证明静态顶空吸附法分析的香气成分最接近人体嗅觉所感觉到的气味。它操作
简单，不需要繁琐冗长的预处理，还能减少水、高沸点或非挥发性物质引起的超载或污染，但该法捕集到的茶叶香气绝对量少，从而限制了茶叶中微量成分的检验。
动态顶空分析法能够弥补其不足，它先利用多孔高聚物吸附树脂对香气物质进行吸附浓缩，然后加热或利用溶液洗脱吸附质，再进气相色谱分析。动态顶空分析法的吸附树脂的选择很重要。目前应用最多的有GDX-104. GDX-502,PorapakQ树脂、XAD-2树脂等。但朱旗等[it]在研究不同吸附剂对绿茶香气提取的影响时得出GDX-104, GDX-502,PorapakQ树脂由于材料问题，在提取香气的过程中能产生一些有别于茶叶香气的物质，GC分析后出现一些杂质峰，对香气的分析干扰很大，XAD---2树脂的分析较为理想。动态顶空分析法为了使香气分子尽可能多的富集到吸附树脂上，需在整个提取过程中不断通入空气，即在开放的环境下对茶汤顶空的香气进行吸附，这样对香气的组分和性质的影响较小，使分析结果比较接近茶叶本身的香气.朱旗等【121对HAS法和SDE法提取绿茶的香精油进行了比较，认为HA法提取的香精油具有绿茶的板栗香，在感官上能较好的反映绿茶香气的特征。但是，在吸入空气的同时也带来了其他方面的负作用，如空气的进入加速了一些香气分子的氧化。还有资料表明[u"1HAS法由于有空气的进入，对提取香气后的茶
汤的可溶性糖和游离氨基酸有较大的影响，从而证明对香气物质也有一定影响。由此可见，虽然HAS法在一定程度上能较好的反映出茶香，但对茶叶香气的影响还是显而易见的
4超临界二氧化碳萃取法(SFE)
超临界二氧化碳萃取法是利用CO:处于固、液、气三相平衡一超临界状态时，具有很强的提取自然产物的能力，此种能力取决于压缩C02的压力和温度。在C02处于超临界的状态下，将其与待分离的物质接触，有选择性地把极性大小沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。在萃取过程中可以通过控制压力来获取待分离物中的不同组分，然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体，被萃取物质
则完全或基本析出，然后再进行其他的分析。
早在1975年就有人把超临界C02法应用于茶叶香气成分的提取〔141。因为C02的临界温度为31 0C，超临界C02萃取法可以在接近室温的状态下对茶叶的香气物质进行提取，而且整个过程都是在CO:的笼罩下进行，能有效的防止热敏性物质的氧化和降解，它萃取出来的香精油成分与原料中的几乎完全相同。但它对设备的要求较高.超临界超临界CO:法现己广泛应用于医药、食品、香料等工业中。此外，茶叶香气的提取方法还有减压水蒸气蒸馏法(SDRP)、过柱吸附法(TLA)等。
茶叶香气提取的方法各有利弊，每种方法的分析结果不能完全的重叠，而是由一定的互补性，如果要进行香气的全组分分析，有时要几种捕集方法同时进行
茶多酚的检测方法
茶多酚的检测原理
茶叶中多酚类物质能与亚铁离子形成紫蓝色络合物；用分光光度法测定其含量。
检测茶多酚的仪器和用具
实验室常规仪器及下列各项：分析天平： 感量0.0001g；分光光度仪。
检测茶多酚所用的试剂和溶液
所用试剂应为分析纯（AR），水为蒸馏水。
pH7.5磷酸盐缓冲液：磷酸氢钠： 称取23.377g磷酸氢二钠，加水溶解后定容至1L
磷酸二氢钾：称取9.078g磷酸二氢钾，加水溶解后定容至1L。
酒石酸亚铁溶液：称取1g （准确至0.0001g） 硫酸亚铁和5g （准确至0.0001g）酒石酸钾钠，用水溶解并定容至1L（溶液应避光，低温保存，有效期一个月）。
取上述磷酸氢二钾溶液85ml和磷酸二氢钾溶液15ml混合均匀。
检测茶多酚操作步骤
步骤一：取样按《茶取样》的规定取样。
步骤二：试样的制备按《茶磨碎试样的制备及其干物质含量测定》的规定，制备试样。
步骤三：酒石酸亚铁溶液的制备按《茶水浸出物测定》中的规定，制备试液。
步骤四：pH7.5磷酸盐缓冲液测定准确吸取酒石酸亚铁溶液1mL，注入25mL的容量瓶中，加水4mL和酒石酸亚铁溶液5mL，充分混合，再加pH7.5的缓冲液至刻度。
步骤五：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）。
步骤六：结果计算 计算方法和公式茶叶中茶多酚的含量，以干态质量百分率表示。
步骤七：按下式计算： A×1.957×2 L1 茶多酚（％）＝─×─×100 100 L2×M×m 式中： L1—试液的总量，mL； L2—测定时的用液量，mL； M—试样的质量，g； m—试样干物质含量百分率，％； A—试样的吸光度； 1.957—用10mm比色杯，当吸光度等于0.50时，每毫升茶汤中含茶多酚相当于1.957mg。
步骤八：如果符合重复性的要求，则取两次测定的算术平均值作为结果。 重复性同一样品的两次测定值之差，每100g试样不得超过0.5g。
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