综合实训 绿茶茶多酚的提取精制工艺及含量测定
[实验目的]
了解茶多酚性质、用途及植物天然产物常规提取和精制方法;掌握茶多酚提
取和精制的原理和方法;讨论方法的影响因素和改进条件;
[实验材料和仪器]
磁力搅拌器、离心机、pH计、真空干燥箱、抽滤瓶、真空浓缩蒸发装置、
真空泵、天平、水浴锅、紫外-可见分光光度计、烘箱、分液漏斗、移液管
氯化钠、碳酸氢钠、柠檬酸、硫酸铝、盐酸、亚硫酸氢钠、乙酸乙酯、维生
素C、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、硫酸亚铁、酒石酸钾钠、硫酸
Ⅰ 工艺过程及操作方法
[实验原理]
茶多酚(Tea polyphones,简称TP)是从天然植物茶叶中分离提纯的多酚类化合
物总称。其抗氧化活性高于一般非酚性或单酚羟基类抗氧化剂。茶多酚由表儿茶
素、表没食子儿茶素及它们的没食子酸酯类等组成,在干茶叶中的含量一般在
20%一30%左右。研究表明,茶多酚具有许多生理活性和药理作用,如抗氧化、
抗衰老、清除自由基、降血脂血糖、降血压、抗辐射、抗癌防癌等。食品中的很
多添加剂如柠檬酸、苹果酸等,对其抗氧活性存在协同效应,因而茶多酚作为食
品抗化等领域也具有广阔的应用前景;
可采取溶剂法、沉淀法、树脂吸附法、超临界流体萃取法等方法提取绿茶茶
多酚。由于茶多酚容易溶于热水,因此首先用热水在一定温度下将茶多酚从茶叶
中提取出来,然后对茶叶浸提液盐析除去部分杂质,利用某些金属离子与茶多酚
形成络合物在一定pH下溶解度最低的特性,将茶多酚从浸提液中沉淀出来,经
过稀酸转溶将茶多酚游离出来后,用对茶多酚有很好选择性的有机溶剂再次萃取
分离,最后对茶多酚进行真空浓缩和干燥得到成品。常用的金属离子有Al3+、Ca2+、
Fe2+、Mg2+、Zn2+ 等,其中Al3+、Zn2+是较适宜的弱酸性沉淀剂。
[实验步骤]
1. 浸提:称取一定量过20目的茶叶,加入其重量15-25倍70-90℃的热水,搅
拌下恒温浸提20-60min,过滤得到茶叶浸提液。取样分析浸提液中茶多
酚的含量,计算浸提液中茶多酚总量、茶多酚浸提率。
2. 盐析:加氯化钠于浸提液中,使其质量分数为2-6%,静置盐析0.5-1.5h后
过滤。
3. 沉淀:在上述滤液中加入茶叶重量2-5%的亚硫酸氢钠,然后加入茶叶重
量15-25%的硫酸铝饱和水溶液,加热至70-80℃,用10-20%的碳酸氢钠溶
液在快速搅拌下调节pH至5-6,此时有大量沉淀析出,沉淀自然沉降一段
时间后过滤,最后用等体积70℃的热水洗涤沉淀3次;
4. 酸溶:将沉淀在快速搅拌下放入茶叶重量1-3倍的pH=2.5-4.5的盐酸水溶
液中溶解沉淀,控制酸转溶液pH=2.5-4.5,酸溶时间10-50min,少量胶状
沉淀经过离心分离除去。取样分析酸转溶液中茶多酚的含量和总量,计
算茶多酚经过盐析、沉淀和酸溶后的回收率;
5. 萃取:加入茶叶重量2-5%的碳酸氢钠至酸转溶液中,然后用其体积0.3-1.5
倍的乙酸乙酯萃取3-5次,每次萃取时间2-10min,合并萃取液。取样分析
萃余相中茶多酚含量,计算茶多酚萃取率;
6. 洗涤:加入茶叶重量1-3%的维生素C至萃取液体积0.4倍的水中,用柠檬
酸调节至水溶液pH=2.5-3.0,等分成2份对乙酸乙酯萃取液洗涤2次;
7. 浓缩蒸发:讲洗涤后的乙酸乙酯相在50-70℃下真空蒸发回收乙酸乙酯,
待浓缩成膏状物时,加入膏状物体积2倍的无水乙醇洗涤挂在壁上的物
料,继续浓缩成稠的膏状物;
8. 干燥:将膏状物放入真空干燥箱中,在60-90℃下真空干燥,在前1-2h内
搅动几次物料,当物料干燥成粉末或干的块状时,结束干燥,干燥时间
一般在4-8h;
9. 包装保存:将干燥好的茶多酚产品转移至自封袋中,称重、取样后立即
密封,置入棕色玻璃干燥器中于低温下避光保存。产品取样分析产品中
茶多酚含量,计算出茶多酚的最终得率;
Ⅱ 茶多酚含量的分析检测方法
[实验原理]
在一定pH下,酒石酸铁能与多酚类物质反应形成蓝紫色络合物,该络合
物在540nm波长下具有最大的吸光度。在适当的浓度范围内,茶多酚含量与
络合物的吸光度成正比,因此可用分光光度法对茶多酚定量分析。
[实验材料]
1. 酒石酸亚铁溶液:称取1 g(准确至0.0001g)硫酸亚铁和5 g(准确至
0.0001g)酒石酸钾钠,用水溶解并定容至1 L(次溶液放置过夜后使
用,可稳定1周);
2. pH=7.5的磷酸盐缓冲液:a液(1/15 mol/L的硫酸氢二钠溶液):称取
磷酸氢二钠23.877 g,加水溶解并稀释至1 L;b液(1/15 mol/L的磷酸
二氢钾溶液):称取经110 ℃烘干2h的磷酸氢二钾9.087 g,加水溶解
并稀释至1 L;取a液85 mL和b液15 mL混匀,即得pH=7.5的磷酸盐缓
冲液;
3. 供试液的制备与测定:准确吸取待测溶液1 mL,稀释1-25倍,再从稀
释液中准确吸取1 mL,注入25 mL容量瓶中,加水4 mL和酒石酸亚铁
溶液5 mL,充分混合,再加pH=7.5的磷酸盐缓冲液至刻度,用1 cm
比色皿,在波长540 nm处,以试剂空白溶液作对照,测定吸光度;
[实验结果]
待测溶液中茶多酚含量用下式计算:
茶多酚(g/mL)=1.957AX/500
式中:1.957-用1 cm比色皿,当吸光度等于0.50时,每毫升溶液中茶多酚含量
相当于1.957 mg;
A- 试样的吸光度;
X-待测溶液的稀释倍数;