茶多酚的分离提取实验改进及结果分析

茶多酚的分离提取实验改进及结果分析冯愉慷卢羽茜康绮云摘要：重点介绍了以绿茶为原料提取茶多酚的实验室制法。该实验室制法在原有的金属离子沉淀法，有机溶剂直接萃取法的基础上进行改进，使之成为一个适合实验教学的实验．关键词：茶多酚；提浸；实验室制法；茶多酚(TeaPolyphenols，TP），是从天然植物茶叶中分离提纯的多酚类化合物的复合体，约占茶叶干重的25。其中儿茶素类在茶多酚中占比倒最大，约80%，且抗癌防癌活性最强。儿茶素属黄烷醇类，据报道：其抗癌活性按如下次序递减；(一)表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)(一)表儿茶素没食子酸酯(ECG)(一)表没食子儿茶索(EGC)(一)表儿茶索(EC)。各种儿茶索在茶多酚中所占的比倒分别为(%)[1]：EGCG50~60，ECG15～2O，EGClO～15，EC4～6；它们的结构见图1。茶多酚的提取工艺目前已有了相当的研究，其中溶剂浸提、金属离子沉淀是研究和报道较多的提取法，近几年来还出现了一些新的方法如树脂吸附法、超临界流体萃取法、超声波浸提法及微波浸提法等。1.传统方法回顾1.1金属离子沉淀法金属离子沉淀法是利用茶多酚能与某些金属离子络合成结晶性沉淀物的特点，使其从浸提液中分离出来，实现与其它杂质的初步分离。到目前为止，已有Ca2+、Mg2+、Ba2+、Fe2+、Zn2+、Al3+等多种离子用于沉淀提取茶多酚的工艺报道[2.6]，这种提取过程的工艺流程如图2所示。从流程可见，茶叶经热水浸提后，加入沉淀剂即可得茶多酚与金属离子的结晶性沉淀物，不必浓缩浸提液，可在一定程度上降低能耗，同时由于这些沉淀的选择性较高，产品的纯度相对较好，但在其后的稀酸转溶过程中茶多酚损失较大，而且沉淀剂有的是有一定毒性的金属离子，有的偏碱性易造成茶多酚的氧化。因此在产品的纯度、收率、成本及安全性上仍不是完全令人满意。1.2有机溶剂萃取法溶剂浸提法是传统的茶多酚提取法，过程比较简单。常用的溶剂有水、甲醇水溶液、乙醇水溶液、丙酮水溶液、乙酸乙酯等，它们是利用茶多酚易溶于这些溶剂中直接从茶叶或水提物中分离出来。提取的工艺流程如图3所示：1.3优缺点分析我小组分析了金属离子沉淀法和有机溶剂萃取法各自的步骤，了解的这两种方法的机理，总结出了这两种方法各自的优缺点（见表4）：方法优点缺点金属离子沉淀法专一性强，有金属离子残留；氧化产物较多有机溶剂萃取法产率较高，被氧化程度低有机溶剂残留；植物色素，咖啡因，植物蛋白等物质难以除去表四金属离子沉淀法和有机溶剂萃取法的优缺点2.实验方案改进在深入了解以上两个方案后，我小组讲两种方法相结合，互相继承了之前的优点，针对以上方案的缺点提出了以下改进：1.为了提高提浸效率，我小组用乙醇水溶液代替水，并利用索氏提取器进行提浸，并回收酒精。并加入少量NaHSO3的酸溶液，减少茶多酚的氧化。2.用金属离子沉淀，由于Al3+和Zn2+沉淀效果较好，我小组采用该离子进行沉淀，且该离子毒性较小。3.采用索式抽提器减压浓缩并适当复溶，可以回收乙酸乙酯，节约成本。3.实验具体方法1.材料：1.1实验材料：茶叶，NaHSO3，乙醇,AlCl3·6H2O或ZnSO4·7H2O,1mol/L的NaHCO3,1.2实验设备：索氏提取器，实验室蒸馏装置,蒸发皿,过滤装置.离心机、pH试纸、2.实验方法1.将10g茶叶粉碎，放入折好的滤纸筒内，向索氏提取器加入乙醇溶液至发生虹吸.2.加入100mL75%（没有75%的话，70%也行）乙醇溶液、NaHSO3，0.4g，78.4℃条件下回流1小时20分(易溶于温水(40℃一80℃)和含水乙醇中；稳定性极强，在pH值4—8、25℃左右的环境中，1.5个小时内均能保持稳定)。3．盐析:加氯化钠于茶叶浸提液中，质量分数为2-6％，静置0.5-1.5h后过滤（可用抽滤或者离心的方式）。4.将流出液转移到蒸馏装置,蒸发浓缩,移取浓缩后的茶多酚提取液10mL于小烧杯中,并加入20ml去离子水，向滤液中加入AlCl3·6H2O1.2g(15%-25%的硫酸铝饱和溶液),用1mol/L的NaHCO3约10mL调节pH至5.0-6.0，静置10min。取上清液2-3mL，加1滴NaHCO3后无浑浊，说明沉淀完全。4.离心。取沉淀，用2mL4-6mol的盐酸溶解（将沉淀在快速搅拌下放入到茶叶重量1-3倍的pH=2.5-4.5的盐酸水溶液溶解沉淀，控制酸转溶液的pH=2.5-4.5，酸转时间10min-50min,少量胶状沉淀经离心分离出去。），过滤。加2~4ml乙酸乙酯萃取4`5次(2~10min)，合并滤液（取乙酸乙酯层）。．合并提取液加入圆底烧瓶。5.将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，停止蒸馏，移入玻璃皿，挥发至干得茶多酚粗品，称重．