茶叶中所含物质(主要为茶多酚)的研究

Tarys

摘要：介绍了茶叶中所含物质及其功效，着重就茶多酚的性质及其提取展开研究，以“茶叶中咖啡因的提取”为基础设计了提取茶多酚的实验，介绍了现代技术运用下的茶多酚的提取，系统介绍了茶多酚的特殊功效在各方面的应用。

关键词：茶多酚；提取；功效

引言

我国是一个产茶大国，随着人们生活水平的提高，茶叶再度热销。近年来，随着科学的进步，人们也渐渐发现茶叶中大量对人体有益的价值，尤其是茶叶中的茶多酚，更具有多方面的功效。

0 正文

茶叶中所含物质如下表（不包括纤维素等）

表1

1、儿茶素类：

    茶叶特有成份，具有苦、涩味。在茶汤中可与咖啡因结合而缓和咖啡因对人体的生理作用。具抗氧化、抗突然异变、抗肿瘤、降低血液中胆固醇及低低密度酯蛋白含量、抑制血压上升、抑制血小板凝集、抗菌、抗产物过敏等功效。

2、咖啡因：

是一种生物碱，属于一类叫做黄嘌呤的天然化合物，茶碱和可可碱也属于这一类。结构式为：

图1 咖啡因结构式

带有苦味，是构成茶汤滋味的重要成份。红茶茶汤中，与多无酚类结合成为复合物；茶汤冷后形成乳化现象。茶中特有的儿茶素类及其氧化缩和物可使除中咖啡因的兴奋作用减缓而持续，故喝茶可使长途开车的人保持头脑清醒及较有耐力。

咖啡因对中枢神经系统和骨骼有刺激作用。这种刺激的结果是警觉提高，睡眠推迟，并促进思考。可可碱对中枢神经系统的作用则比较小，但它却是一种强烈的利尿剂，有益于治疗病人的严重积水问题。与咖啡因一起存在于茶叶中的第二种黄嘌呤是茶碱，它是强烈的心肌兴奋剂，能使冠状动脉扩张。茶碱又称氨茶碱，常用于治疗充血性心力衰竭，也用于减轻和缓和心绞痛。此外，由于它是血管舒张药，常用于治疗头痛和支气管哮喘。

3、矿物质：

    茶中含有丰富的钾、钙、镁、锰等11种矿物质。茶汤中阳离子含量较多而阴离子较少，属于碱性食品。可帮助体液维持碱性，保持健康。

  ①钾：促进血钠排除。血钠含量高，是引起高血压的原因之一，多饮茶可防止高血压。

  ②氟：具有防止蛀牙的功效。

  ③锰：具有抗氧化及防止老化之功效，增强免疫功能，并有助于钙的利用。因不溶于热水，可磨成茶粉食用。

4、维生素：

  ①类胡萝卜素：在人体可转换为维生素,但要和茶未一起饮咽才可补充。

  ②B群维生素及维生素C:为水溶性，可由饮茶中获取。

5、其他机能成份：

  ①黄酮醇类具增强微血管壁消除口臭功效。

  ②皂素抗癌、抗炎症功效。

  ③胺基酪酸于制茶过程中强迫茶叶进行无氧呼吸而产生，称佳叶龙茶，可以防高血压。

工科大学化学实验对茶叶中咖啡因的提取作了详细的介绍，本文不再对其进行详细叙述，下面主要以茶叶中的另一主要物质——茶多酚作为研究对象。

1 茶多酚

茶多酚简介：

中文名称：茶多酚

英文名称：Tea polyphenol

中文别名：茶多酚;绿茶提取物;茶叶提取物；茶叶萃取物；表儿茶素；没食子酸酯；维多酚

英文别名：TEA POLYPHENOL; Green Tea Extract Powder; Green Tea P.E; TEA PHENOL FROM TEA; Black tea extract; CAMELLIA SINENSIS LEAF EXTRACT; GREEN TEA EXTRACT 98% POLYPHENOLS

CAS   No.：84650-60-2

EINECS号：200-053-1

图2 茶多酚结构式

分子式： 

分子量：281.36

2 茶多酚的几种提取方法

1、金属离子沉淀法

在做咖啡因的提取实验中，实验原理有一条：“当单宁与咖啡因一同被萃取到热水中时，能水解的单宁发生部分水解，这意味着游离倍酸也存在于茶中。由于单宁有酚基，倍酸有羧基，两者都有酸性，如果把碳酸钙加入萃取液中，生成这些酸的钙盐。”[1]以此为思路，我们可以设计出从茶叶中提取茶多酚的实验。

实验材料：鲜茶叶，索氏提取器，分液漏斗，烧杯，酒精灯，氢氧化钙，稀硫酸，乙酸乙酯，滤纸，漏斗等。

实验内容：（1）称取10g茶叶置于索氏提取器的纸筒中，在圆底烧瓶中加入约120ml95%的乙醇，在圆底烧瓶中，水浴加热回流提取2~3次，直到提取液颜色较浅时为止，带冷凝液刚刚虹吸下去时停止加热。

（2）向提取液中加适量氢氧化钙，使茶多酚沉淀。过滤。

（3）取不溶物于烧杯，向烧杯中加入稀硫酸，使沉淀溶解。再用分液漏斗以及乙酸乙酯萃取溶液中的茶多酚。

经浓缩干燥后，即可获得茶多酚。

图3 金属离子沉淀法提取茶多酚的流程示意图

特点：溶剂用量少，工艺简单，产品纯度高，得率较低，且茶多酚具有还原性，实验过程中没有采取相应的防氧化措施，会是一部分产物被氧化。

2、溶液提取法

溶剂法是利用茶多酚在有机溶剂中的溶解度不同而提取茶多酚的一种方法。将茶叶用热水或乙醇浸渍，茶汁经真空浓缩后用氯仿萃取，除去其中的叶绿素和咖啡碱，再用乙酸乙酯进行萃取，将含茶多酚的乙酸乙酯真空回收，即可制得粗产品茶多酚，收率约为10%。有机溶剂萃取法的主要特点是提取工序比较简单，对茶多酚的提取率可达到10%～15%。但是由于浸提液中不但含有茶多酚，而且还含有茶色素、咖啡碱等杂质，因此，所得茶多酚纯度较低。要得到纯度较高的茶多酚还需反复精制，需要耗费大量的有机溶剂，并且要用到有一些毒性溶剂如。此外溶剂法提取茶多酚还存在提取周期长、高温下易使其发生氧化等弊端。此外，提取液的pH值和浓度对茶多酚的提取过程会产生一定的影响。[2]

图4 溶剂提取发提取茶多酚过程示意图

此外，还有一些运用比较前沿的设备和技术来提取茶多酚的方法。如树脂吸附法、超临界流体萃取法、微波浸提法、超声波浸提法、鲜茶叶低温纯化酶提取法。随着科技的进步，运用新理论新技术新设备来提取更纯更有效的茶多酚方法越来越多，我们需要不断接受并运用新的理论和技术来运用到实践中。

3 茶多酚的应用和研究前景

1、在食品工业上可作抗氧，保鲜，除臭剂。

茶多酚在动、植物中抗氧化性均强于BHA , BHT , VE , VC 等，已为世界公认， 对过氧化值，酸价抑制率可达90% 以上，作肉制品，腌制品和解制品表面，可大大延长产品保质期。茶多酚有很强的抗菌、抑菌性质，还具有对2-淀粉酶，蔗糖酶均有良好的抑制能力，可以减缓采摘后的水果，蔬菜生化活动，推迟其成熟。可作各色糕点，乳酸饮料，畜牧水产品深加工，果菜等的保鲜剂，同时茶多酚还是一种优异的保色剂，如胡萝卜素、叶绿素等天然色素易受光氧的作用而产生褪色现象。由于茶多酚具有强的还原性，可防止上述色素氧化褪色，保持其色泽鲜艳。其次，茶多酚可有效除去肉类、粮、油作物及其制品的异味，可作为除臭剂。

2、在日用化工产品上作保质剂、护肤(发) 剂和香烟解毒剂。

在常温，低浓度下茶多酚能具有很强的抗氧化，消除自由基，杀菌，去异味等功能。因此，添加少量茶多酚即可起到防止化妆品的变质。同时，还可抑制细胞膜中不饱和脂肪酸被自由基引发氧化反应生成过氧化物与膜蛋白交联而形成脂褐质，延缓皮肤老化，头皮中蛋质角蛋白及附着表面的细胞蛋白有极大亲和性和凝固性。因此，具有很好的洗涤、去头屑、美发、护发作用。由于茶多酚具有极强的还原性和消除自由基，可使烟碱和烟雾诱度。降解有害物质，但不影响香烟味和兴奋作用，还可将茶多酚用在造纸或浆剂中作废纸脱油脱墨剂等。

3、在医疗保健上具有防治癌症等多种疾病和抗衰老增强免疫等功能。

现代科学研究认为，人体内过量自由基是引起人体衰老，致病，致癌的重要因素之一。而茶多酚能消除过剩的活性自由基，提高人体抗衰老抗辐射，抗肿瘤的能力。同时茶多酚具有诱导癌细胞自杀的功能。也是变形键球菌的抑制剂。茶多酚明显的杀菌抑菌能力，使其具有非常有效的防龋功能，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，预防心血管病等多种药理功能。由于茶多酚对超氧化物阴离子自由基具有很强消除效应和极强的抗氧化活性， 可以抑制人体内脂质过氧化作用。因此具有抗衰老的机能。又能提高人体白血球和淋巴细胞数量和活性，从而增强人体免疫功能。因此，目前国内外正研究将茶多酚制成医疗保健药品，以提高人体抗衰老，增强免疫能力和新陈代谢作用。

4、在农业上可作独特的农药，生长激素。

茶多酚对农作物的细菌性病原菌有独特抑制作用，其中没食子儿茶素抑菌效果最强,抑菌最低浓度值为: 100～200mg/ml,对根瘤病菌、蔬菜、豆类和蕃茄等腐病菌抑制能力特好,，(浓度值为25～50mg/ml)。对水稻的斑病菌孢子萌芽具有强烈抑制消灭作用。因此，是一种新型生化激素农药。茶多酚可作植物发根活化剂，仅用0.01µg/mL的茶多酚处理胡萝卜、种子，结果在25℃的条件下，经4～6 天后根长143，对照级为100增长14.3%，所以，茶多酚是一种良好的植物生长保进剂。[3]

参考文献：

[1] 胡立江，尤宏，郝素娥 工科大学化学实验（第4版）：94

[2] 王栋，康健 茶多酚的功效、提取和应用前景 大学学报（自然科学版）第24卷第2期 2007年5月

[3] 白秀丽，李晓莉，汪国砚 茶多酚的提取和应用研究 长春师范学院学报 第20卷第1期