茶多酚分離提取和應用研究進展

摘要:茶多酚是茶葉中30多種多酚類化合物的總稱，是從茶葉中提取的一種天然多酚類復合物，是茶葉的主要有效成分，約占茶葉干質量的25%，具有重要作用的生物活性，有較廣的藥用價值。綜述了茶多酚的分離提取方法和在食品、醫藥、畜牧業等領域的應用，并對茶多酚的應用前景進行了展望。

關鍵詞:茶多酚;提取;應用

中圖分類號:S571.1 文獻標識碼:A DOI編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2010.04.003

Research Progress in Extraction Technique and Application of Tea Polyphenols

LI Nan-wei， ZHAN Jin-guang， CHEN Shao-hang

(College of Light Industry and Food Technology， Zhongkai University of Agricultural and Engineering， Guangzhou，Guangdong 510225， China)

Abstract:Tea polyphenols are the secondary metabolites of soybean. In this paper， the extraction techniques， applications and the prospects of tea polyphenols were reviewed and summarized.

Key words: tea polyphenols;extraction;application

中國有上千年的飲茶歷史，歷代藥書中均有茶葉入藥的記載。按制作工藝，茶可分為綠、紅、青 (烏龍)、白、黃、黑和花茶等，不同制作工藝使茶所含成分、含量不盡相同，但種類基本相同。至今，人們從茶葉的提取物中發現了約600多種化合物，主要是有機化合物類，包括茶多酚(Tea polyphenols)、氨基酸、茶多糖、維生素、皂苷等;無機物類則包含多種礦物質，如磷、氮、硫、鎂等。這些成分對人體有諸多方面的藥理、生理調節以及營養作用。茶之所以具有藥用價值，主要是由于茶葉中含有茶多酚這種生物活性成分?，F代研究表明茶多酚具有多種生理功能[1]。它不僅是良好天然抗氧化劑，還具有增強機體抵抗力、防癌、抗腫瘤、抗輻射、抑菌、抗病毒、降血糖、降血脂、預防心血管疾病、抗衰老、防止皮膚紫外損傷等多種生理功能[2]。茶多酚在油脂、食品、醫藥、日用化工、輕化工等領域具有廣闊應用前景，因此從茶葉中安全有效地提取和分離茶多酚具有重要意義。

1茶多酚的提取分離方法

1.1溶劑法

溶劑法是利用茶多酚在有機溶劑中溶解度不同提取茶多酚的一種方法。采用溶劑法提取茶多酚具有有效成分含量少、提取率低、溶劑耗量大、提取周期長、高溫下易使茶多酚發生氧化等弊端。針對這些問題，很多人對溶劑法提取茶多酚進行了改進，并取得了一定的效果。熊何建等采用獨特的T352復合溶液脫色、檸檬酸水溶液脫咖啡因的工藝技術，提取的茶多酚純度可達到96.42% [3]。

1.2微波浸提法

近年來，用微波萃取法提取茶葉中的茶多酚正在成為研究熱點[4]。此方法節省能源，省工、省時，對環境友好，是一種可持續發展的技術。王瑩采用微波輔助萃取技術提取日照綠茶中的茶多酚，提取率高達14.21%[5]。Ezzohra Nkhili等比較了微波輔助水提取(MWE)和傳統的加熱輔助水提取(CWE)兩種方法對茶多酚提取的影響，結果表明，用MWE方法提取的茶多酚含量高于CWE 方法，特別是EGCG的含量達到77.14 mg/g，高于用CWE方法的64.18 mg/g[6]。

1.3超聲波浸提法

超聲提取法是對提取過程進行超聲波強化處理，利用超聲波的機械破碎和空化作用，加速茶多酚浸提物從茶葉中向溶劑擴散的速度，縮短浸提時間，增加有效成分的提取率。張素霞等比較研究了超聲波提取和傳統有機溶劑提取兩種工藝對茶多酚提取率和品質的影響，結果表明，在同等條件下，超聲波法具有省時、成本低、操作簡便、提取率高、氧化損耗小、產品純度高等優點，提取產品品質和收率，提取效果均優于傳統有機溶劑法[7]。莫燕霞等對熱水浸提、超聲波提取、索氏提取三種處理方法提取新鮮茶葉中的茶多酚進行了比較研究，結果顯示，超聲波提取茶多酚含量最高[8]。

1.4超臨界流體萃取法

超臨界流體萃取法(SFE)是一種新型分離技術，在提取茶多酚方面非常有應用前景。茶多酚在超臨界流體萃取過程中不易氧化，產品純度很高，經簡單精制即可達95%以上，適用于醫藥食品添加劑等產品的應用。該技術的優點在于萃取速度快，效率高，溶劑耗量少，無殘留，熱敏性的化合物在萃取過程中不會氧化、分解而變質，符合21世紀綠色化學的理念。但是，茶多酚在超臨界CO2中的溶解度較小，加入極性改性劑后的一次提取率仍很低，并且固定設備投入成本高。王朝瑾等[9]研究了超臨界CO2萃取綠茶中茶多酚的工藝條件。超臨界萃取出的茶多酚只需簡單的真空冷凍干燥即可得到兒茶素含量為77.35%的茶多酚制品，未檢測出咖啡因。用65%乙醇作為夾帶劑時茶多酚的萃取率得到了很大程度的提高。

1.5柱層析法

柱層析法是茶多酚分離中最常用的方法。一般工藝過程為:茶葉→熱水浸提→過濾→柱層析→沖洗→濃縮→干燥→茶多酚粗品。呂遠平等[10]比較11種不同樹脂對茶多酚吸附特性，得出NKA吸附樹脂更適于茶多酚分離純化，當試液茶多酚含量為10 mg/mL，以80%乙醇作為洗脫劑，洗脫速度為0.8 mL/min時，茶多酚純度可達95.8%。Li等[11]采用CATUFM超濾膜初步純化提取液，超濾透過液再經PA樹脂吸附、85%乙醇洗脫，得到茶多酚含量大于90%，咖啡堿含量低于4%茶多酚產品。該工藝開創超濾和PA樹脂吸附二級純化新技術，且形成一種同時生產茶葉中兩種有效成分的新工藝。

1.6高速逆流色譜法(HSCCC)

近年來，利用HSCCC分離茶葉中的兒茶素方面的研究較多。Cao等[12]開展了逆流色譜技術分離兒茶素單體EGCG/ECG/GCG的研究，并提出了兩步分離的方法。該方法是用選定的乙酸乙酯-甲醇-水分離出EGCG后，將未洗脫出來的ECG和GCG混合組分作為新的樣品，經濃縮后再用正己烷-乙酸乙酯-水進行二次分離，梯度洗脫分離出ECG和GCG，得出的單體純度均在98%以上;杜琪珍等[13]利用逆流色譜分離系統，采用流動相梯度洗脫。用雙機串聯的方法對克量級粗品兒茶素進行分離實驗，分離物經干燥、甲醇-乙醚結晶后可得到純度在97%以上的EGCG、GCG、ECG和EGC單體。

2茶多酚的應用

2.1在食品業中的應用

茶多酚的抗氧化作用可用于油脂貯藏、肉制品加工、焙烤食品及乳制品、油炸食品的制作，也可用于配制各種茶飲料。在制作干魚制品時，用茶多酚可防止干魚因“油燒”而引起的變黃及脂質的氧化。在冷凍鮮魚時，加人茶多酚制劑，防止魚體脂肪的氧化和“油燒”。茶多酚的強還原性可以防止天然色素如胡蘿卜素、葉綠素紅花黃、胭脂紅和維生素B等色素受光氧化作用而褪色，可作為保鮮劑保持色澤鮮艷穩定[14]。

茶多酚對于自然界中的近百種細菌均有優異的抗菌活性，顯示出抗菌的廣譜性。此外，茶多酚還可以有效去除肉類、糧、油作物及其制品的異味，如大豆制品的豆腥味、魚臭成分的三甲基胺和小麥的異味等。在口香糖和糖果類食品中添加茶多酚有明顯的口臭抑制效果。已知口腔中產生口臭的主要化合物是揮發性含硫化合物、含氮化合物，其中硫化氫、甲硫醇等硫化物氣味最重，漱口水中加入茶多酚可消除口臭[15]。

2.2在醫藥保健中的應用

現代醫學研究認為，人體內過量的自由基是引起人體衰老、致病、致癌的重要因素之一，而茶多酚能清除人體內過剩的活性自由基，提高人體抗衰老、抗輻射、抗腫瘤的能力。茶多酚還有去脂減肥，降低膽固醇和血糖、血脂，防止動脈粥樣硬化，預防心血管疾病等多種藥理功能。因此，目前國內外正在研究將茶多酚制成醫療保健藥品，以提高人體的抗衰老、增強免疫能力和新陳代謝作用。

據報道，日本婦女患乳癌的機率遠遠低于西方國家，原因是日本人經常飲用綠茶[16]。研究表明，茶多酚能逆轉惡性表型性狀并誘發人肝瘤細胞(SMMC-7721)的重分化[17]。關于茶多酚抑制癌細胞的機制依然是研究的熱點，茶多酚中含量最多的(-)-EGCG通過抑制血管再生、抑制尿激酶活性和加速癌細胞凋亡等防止癌癥而對人體的健康細胞沒有毒害作用[26]。茶多酚被公認的抗癌作用機理主要源于其抗氧化活性，因為自由基介導的膜脂質過氧化和DNA的氧化損傷是很多慢性疾病，如癌癥、動脈粥樣硬化、神經組織退化性疾病、衰老等發生的主要原因[19]。因此，在過去的幾十年里大量的研究集中在茶多酚的抗氧化活性。

2.3在畜牧業中的應用

茶多酚可用作油脂的抗氧化劑，在菜油、花生油、豬油中添加少量茶多酚，能很好防止油脂氧化變質;茶多酚用作殺菌抗病毒劑，能顯著降低母肉雞盲腸所有菌群數量及其代謝產物含量;茶多酚對農作物的病原細菌有獨特的抑制作用，可作為一種新型生化激素農藥和植物生長促進劑，對水稻、豆類、胡蘿卜和番茄等都有明顯的增產和抗病蟲害的作用。另外，茶多酚是一種極有潛力的新型飼料添加劑，可提高養殖動物的免疫力，提高生產性能，改善肉蛋品質，提高對飼料中營養素的保護效果[20]。

3茶多酚的開發前景

近年來，天然、營養、無毒成為國內外食品、日用品、食品添加劑等生產的主要發展趨勢，而茶多酚有良好的保鮮、抗氧化性質，因此在這種大趨勢下茶多酚的需求也越來越大，其應用會越來越廣泛。從國內已有報道看，大多數工藝的茶多酚提取率都不到15%，而茶葉茶多酚的含量大約為20%~30%。因此，目前的各種提取和分離工藝還需要進一步改進。許多新方法如超臨界流體萃取技術等，在茶多酚提取工藝中的應用還處于起步階段，許多技術條件還不成熟，還不適宜大規模生產，但就其方法本身而言，比現有方法具有更大的優越性。此外，茶多酚的進一步改性，以增強其抗氧化能力的持久性也是值得非常關注的研究課題。隨著科學研究的不斷深人，茶多酚的應用范圍必將得到不斷的擴展。

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