茯砖茶中茶多酚的提取工艺研究

宋莎莎，李 媛，刘石泉，黄 春，易仕荣

(湖南城市学院 黑茶金花湖南省重点实验室，湖南 益阳 413000)

茯砖茶中茶多酚的提取工艺研究

宋莎莎，李 媛*，刘石泉，黄 春，易仕荣

(湖南城市学院 黑茶金花湖南省重点实验室，湖南 益阳 413000)

为了提高茯砖茶中茶多酚的提取率，本实验以茯砖茶为原料，选用超声波辅助水浴浸提法，通过控制溶剂浓度、提取时间、提取温度及超声波功率等因素，设计一种高效率、低损耗的提取方法来提取茯砖茶中的茶多酚类物质﹒通过单因素实验确定了茶多酚的最佳提取条件：在乙醇浓度为55%，温度为80 ℃，浸提时间为60 min，超声波功率为300 W的酸性条件下浸提所得到的茶多酚提取率最大﹒

茯砖茶；茶多酚；超声波提取；单因素实验

茯砖茶是黑茶的一种，因其味道像中药茯苓，被称为“茯茶”﹒为便于运输和储存，生产商将它制成砖块状，故又名“茯砖茶”[1]﹒茯砖茶发花茂盛，香气纯正，汤色橙黄，无涩味﹒研究发现茯砖茶具有补充维生素和微量元素的功能﹒

茶多酚(Tea Polyphenols)是茶叶中多酚类物质的总称，包括黄烷醇类、花色苷类、黄酮类、黄酮醇类和酚酸类等[2]﹒粉末颜色为浅黄色或浅绿色，易溶于乙醇、水、醋酸乙酯﹒在酸性和中性条件下比较稳定，具有较强的抗氧化能力﹒它能清除有害自由基，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，在食品和保健领域得到了广泛的应用[3-5]；还有防治心血管疾病、降血脂、预防肝脏及冠状动脉粥样硬化等功效﹒此外，茶多酚还具有消炎杀菌、沉淀金属和增强免疫力等特殊药理功能[6]﹒

目前国内外对茶多酚粗品的提取方法包括：溶剂萃取法、离子沉淀法、超临界萃取法、超声波辅助浸提法、微波浸提法等6种主要方法；此外还有低温纯化酶提取法和盐吸法等，但由于工艺不成熟、成本高等原因，所以应用较少[4,7-11]﹒本文以茯砖茶为原料，选用超声波辅助水浴浸提法，通过控制溶剂浓度、提取时间、提取温度和超声波功率等因素，设计一种高效率、低损耗的提取方法来提取茯砖茶中的茶多酚类物质﹒

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

茯砖茶，湖南湘峰茶业有限公司；无水乙醇(分析纯)；七水合硫酸亚铁(分析纯)；酒石酸钾钠(分析纯)；磷酸氢二钠(分析纯)；磷酸二氢钠(分析纯)﹒

723PC可见分光光度计，上海欣茂仪器有限公司；KQ-500DE型超声仪，昆山市超声仪器有限公司；HH-S数显恒温水浴锅；SHZ-DⅢ循环水真空泵；FA1004N电子天平(1/10 000)﹒

1.2 酒石酸亚铁法测定茶多酚

1.2.1 酒石酸亚铁试样的制备

(1)酒石酸亚铁溶液：准确称量1.000 g的硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)和 5.000 g的酒石酸钾钠(C4H4O6KNa·4H2O)，用水溶解，在容量瓶中定容至1 000 mL(低温、避光保存，有效期1个月)﹒

(2)pH=7.5的磷酸盐缓冲液：称取60.20 g磷酸氢二钠(Na2HPO4·12H2O)，用蒸馏水溶解；称取 5.00 g磷酸二氢钠(NaH2PO4·12H2O)，用蒸馏水溶解﹒两者混合后加蒸馏水定容至1 000 mL﹒

1.2.2 样品多酚提取液的多酚总量测定

吸取2 mL茶多酚样品于50 mL容量瓶中，加入10 mL酒石酸亚铁溶液和8 mL蒸馏水，摇匀，再用已配置好的缓冲液稀释至刻度，混匀﹒按照同样的步骤制备空白样品，用0.5 cm比色皿在540 nm波长处测定吸光度﹒

1.3 茶叶的预处理

为了将茶叶中的茶多酚尽可能的提取出来，又尽量让其中的大分子物质不干扰提取过程，我们将茯砖茶去尘净化并晾干，适当粉碎后放置到干燥器中保存备用﹒

1.4 实验过程

1.4.1 乙醇浓度

取茶叶样品 15份，每份 0.25 g，浸提温度70 ℃，浸提时间60 min，浸提次数1次，浸提剂分别为15%，35%，55%，75%，95%乙醇水溶液各10 mL；将所得提取液用酒石酸亚铁比色法测定茶多酚的含量﹒实验平行测3次并取其平均值，分析乙醇浓度对茶多酚提取率的影响，找出最佳乙醇浓度A﹒

1.4.2 浸提时间

取茶叶样品15份，每份0.25 g，10 mL乙醇水溶液A，浸提温度70 ℃，浸提次数1次，浸提时间分别为40 min，50 min，60 min，70 min，80 min；同样利用比色法测定茶多酚含量﹒分析时间对茶多酚提取率的影响，找出最佳浸提时间B﹒

1.4.3 温度

取茶叶样品15份，每份0.25 g，10 mL乙醇水溶液A，浸提时间B，浸提次数1次，浸提温度分别为 50 ℃，60 ℃，70 ℃，80 ℃，90 ℃；其它操作与前步相同﹒分析温度对茶多酚提取率的影响，并找出最佳浸提温度C﹒

1.4.4 超声波功率

取茶样品15份，每份0.25 g，10 mL乙醇水溶液A，提取时间为B，温度为C，浸提次数1次，分别在功率为40%，50%，60%，70%，80%的条件下提取；其它操作与前步相同﹒分析超声波功率对茶多酚提取率的影响，并找出最佳超声波功率D﹒

1.4.5 酸碱度

取茶叶样品9份，每份0.25 g，10 mL乙醇水溶液A，浸提时间B，浸提温度为C，浸提次数1次，在酸性、中性和碱性条件下分别测定吸光度﹒其它操作与前步相同﹒分析酸碱度对茶多酚提取率的影响﹒

2 结果与讨论

2.1 乙醇浓度的选择

当乙醇百分含量的增加，茶多酚的吸光度值也在不断地增加，直至乙醇浓度超过55%时，吸光度开始呈下降趋势，如图1所示﹒

图1 乙醇浓度对茶多酚浸出吸光度的影响

这种现象说明高浓度的乙醇不利于茶多酚的溶出，而且有可能在高浓度的乙醇环境中茶多酚开始发生变性，从而使实验中茶多酚提取液的吸光度下降﹒同时，在试验中发现，随着乙醇浓度的升高，茶多酚提取液的颜色也在加深，这说明有更多的色素杂质(叶绿素等)被浸提出来，这将对后续茶多酚的精制很不利，因此选用55%乙醇溶液作为最佳的浸提液浓度[12]﹒

2.2 浸提时间的选择

茶多酚的吸光度在60 min前是随浸提时间的延长而升高，当浸提时间超过60 min，吸光度开始下降﹒这可能是由于浸提时间的延长导致提取出来的茶多酚长时间暴露在空气中，使其氧化反应或降解反应加剧，从而使吸光度值下降﹒在80 min后吸光度再次上升，可能是茶多酚在长时间的氧化和降解过程中产生了其他的在该波长段有吸收的物质﹒因此本试验选择60 min为最佳的浸提时间﹒如图2所示﹒

图2 浸提时间对茶多酚浸出吸光度的影响

2.3 温度的选择

茶多酚提取液的吸光度值随着温度的上升是在不断增大的，在80 ℃时达到了最大吸光度，此后吸光度开始下降﹒说明茶多酚的溶解度在一定温度范围内是随着温度的上升而增大的，所以茶多酚的含量会增加，但过高的温度反而会使其中一部分茶多酚分解失效，所以选用80℃作为最佳提取温度﹒如图3所示﹒

图3 浸提温度对茶多酚浸出吸光度的影响

2.4 超声波功率的选择

茶多酚提取液的吸光度值最初随着超声波功率的增加而不断增大，在300 W时达到了最大吸光度，此后吸光度开始下降﹒这可能是震荡的速率越快越有利于茶多酚的溶出，同时考虑到经济效益，故本文最终选用的超声波功率为300 W，如图4所示﹒

图4 超声波功率对对茶多酚浸出吸光度的影响

2.5 酸碱度的选择

随着pH的增大吸光度不断减小﹒鹿洋[13]在茶多酚的提取纯化及其性质研究中发现酸性环境尤其是pH值为3～5时，茶多酚及其各组分相对稳定，且茶多酚降解幅度较小；当pH大于等于6时，表儿茶素、表儿茶素没食子酸酯的稳定性要明显优于表没食子酸儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯；茶多酚在碱性条件下很不稳定﹒综合上述实验数据及文献，可得出在酸性环境下，茶多酚相对而言比较稳定，如图5所示﹒

图5 酸碱度对茶多酚浸出吸光度的影响

3 结论

本文通过单因素试验研究了茶叶中茶多酚的最佳提取条件，即水浴浸提法提取茶多酚：在乙醇浓度为55%，温度为80 ℃，浸提时间为60 min，超声波功率为300 W的酸性条件下所得到的吸光度最大﹒茶多酚有很多的药用价值，但是其含量是比较少的，而且茶多酚在空气中不稳定，容易被氧化﹒因此在保证茶多酚稳定的前提下如何高效的提取是我们亟需解决的问题﹒

[1]李珍, 雷雨, 苏晓倩, 等. 茯砖茶加工及保健功能研究进展[J].中国食物与营养, 2010(1): 40-42.

[2]许哲峰, 李岩. 松针绿中茶多酚含量测定影响分析的探讨[J].内蒙古石油化工, 2012(22): 43-45.

[3]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.

[4]王梦阳, 曹群. 茶多酚的提取方法研究[J]. 科技致富向导,2010(12): 50.

[5]郑明珠, 迟玉杰. 天然抗氧化剂－茶多酚[J]. 食品研究与开发,2003, 24(6): 108-111.

[6]居华. 茶多酚生产应用与开发前景[J]. 化工中间体, 2003(15):26-29.

[7]王凯博, 逄涛, 陶丽红, 等. 废弃茶叶中茶多酚的超声波辅助提取及纯化工艺研究[J]. 云南农业大学学报: 自然科学版,2016, 31(5): 959-966.

[8]李南薇, 詹金广, 陈少航. 茶多酚分离提取和应用研究进展[J].天津农业科学, 2010, 16(4): 8-10.

[9]黄丽凤, 刘友平, 黎代余. 茶多酚提取纯化工艺研究进展[J].中国食品添加剂, 2010(1): 69-72.

[10]王斌, 江和源, 张建勇, 等. 酶工程技术在茶叶深加工中的应用及展望[J]. 茶叶科学, 2010, 30(S1): 521-526.

[11]阮玉凤, 黄祉健, 朱晓莹, 等. 植物多酚提取方法的研究进展[J]. 广东化工, 2013, 40(21): 89-90.

[12]杨立杰. 乌龙茶中茶多酚、茶多糖的提取及其纯化和性质研究[D]. 厦门: 集美大学, 2007.

[13]鹿洋. 茶多酚的提取纯化及其性质研究[D]. 天津: 天津大学,2013.

(责任编校：龚伦峰)

Study on the Extraction Process of Tea Polyphenols in Fuzhuan Tea

SONG Shasha, LI Yuan*, LIU Shiquan, HUANG Chun, YI Shirong
(Hunan Provincial Key Lab of Dark Tea and Jin-hua, Hunan City University, Yiyang, Hunan 413000, China)

In order to improve the extraction rate of tea polyphenols in Fuzhuan tea, this experiment use the Fuzhuan tea as raw material to design a kind of high efficiency, low loss of extraction method to extract the tea polyphenols in Fuzhuan tea, which use the ultrasonic auxiliary water bath extraction, and control the concentration of solvent, extraction time, extraction temperature, ultrasound power and other factors. By means of designing the orthogonal experiment, the optimum extraction conditions of tea polyphenols is obtained which based on single factor experiment: Under these conditions, the ethanol concentration was 55%,the temperature is 80 ℃, for 60 min extraction time, ultrasonic power was 300 W, the extraction of tea polyphones is the largest.

Fuzhuan tea; tea polyphenols; ultrasonic extraction; single-factor experiment

TQ914.1

A

10.3969/j.issn.1672-7304.2017.05.0015

1672–7304(2017)05–0070–04

2017-08-04

黑茶金花湖南省重点实验室开放基金项目(2016TP1022)；湖南城市学院大学生科技创新项目(2016xs52)

宋莎莎(1996- )，女，湖南长沙人，湖南城市学院在校本科学生，主要从事生物工程研究﹒E-mail: 1103759158@qq.com﹒*通讯作者简介：李媛(1985- )，女，湖南益阳人，助教，硕士，主要从事分析化学研究﹒E-mail: liyuan2009one@126.com