全自動超臨界二氧化碳萃取茶葉籽及其萃取物的分析

崔朋燕磊 李佩玉等

摘要[目的]探索黃山茶葉籽萃取物的組分。[方法]以茶葉籽為原料，采用超臨界二氧化碳萃取法對茶葉籽進(jìn)行萃取，并采用HPLC和GCMS分析萃取物中的組分。[結(jié)果]萃取產(chǎn)率受萃取溫度的影響不大，與萃取壓力呈正相關(guān)，在相同條件下萃取壓力越大，產(chǎn)率越高。從HPLC和GCMS圖譜分析，不同方法萃取的茶葉籽的組分沒有明顯的區(qū)別。[結(jié)論]通過對茶葉籽的超臨界萃取物進(jìn)行測試，可為后期產(chǎn)物的定向提取分離提供參考。

關(guān)鍵詞茶葉籽；超臨界；高效液相色譜；氣質(zhì)聯(lián)用

中圖分類號S509.9文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2015）31-186-02

Automatic Supercritical CO2 Extraction of Tea Seeds and Analysis of Its Extracts

CUI Peng1，2， YAN Lei2， LI Peiyu2 et al

（1. Applied Chemistry Laboratory of Huangshan University， Huangshan， Anhui 245041； 2. Analysis and Test Center of Huangshan University， Huangshan， Anhui 245041）

Abstract[Objective] To explore the main components of tea seeds which produced in Huangshan. [Method] Automatic supercritical CO2 extraction method was used to extract tea seeds， HPLC and GCMS was adopted to analyze components of the extracts. [Result] The extraction yield was not affected by temperature， but was positively correlated with extraction pressure. Under the same conditions， the yield increased with higher extraction pressure. Through analysis of HPLC and GCMS spectra， it was found that there is no obvious difference in the extractions of tea seeds by different methods. [Conclusion] Through the extract test， this study may provide the reference for the separation of product oriented extraction.

Key wordsTea seeds； Supercritical； HPLC； GCMS

我國是產(chǎn)茶大國，茶園面積逾180萬hm2，每年產(chǎn)茶的同時伴隨著大量的茶葉籽的產(chǎn)生[1]。以往人們只關(guān)注茶葉的養(yǎng)生價值，而茶葉籽的開發(fā)利用卻因為技術(shù)要求高、難度大等原因使得研究人員難以取得突破性的進(jìn)展，隨著儀器分析的發(fā)展和分離分析技術(shù)的提高，茶葉籽的提取物茶葉籽油備受科技工作者的青睞[2-3]。衛(wèi)生部于2009年12月批準(zhǔn)茶葉籽油為新資源食品，每年茶樹產(chǎn)的茶葉籽全部用來榨油可榨取數(shù)十萬噸的茶葉籽油。初步研究表明，茶葉籽油含有豐富的油酸、亞油酸等[4-6]，因此被譽(yù)為“油黃金”的茶葉籽油有著極高的營養(yǎng)價值和藥用價值。

超臨界萃取技術(shù)是近年發(fā)展起來的一門新型提取分離技術(shù)，目前超臨界萃取主要采用CO2流體做溶劑，CO2的超臨界值較低，且容易滲透到被萃取的原料基體中達(dá)到萃取分離的效果[7-8]，超臨界萃取過程不用有毒有機(jī)溶劑，因此萃取物無有毒溶劑物質(zhì)殘留，從而防止了提取過程中對人體有害物的存在和對環(huán)境的污染，保證了100%的純天然。國產(chǎn)超臨界CO2萃取設(shè)備的精度多為工業(yè)級別的萃取設(shè)備，萃取的流體也僅限于超臨界態(tài)的CO2，且沒有精準(zhǔn)的自動夾帶劑輔助設(shè)備[9-11]。筆者采用全自動超臨界萃取儀萃取茶葉籽，以乙醇做夾帶劑和補(bǔ)償液，萃取物及萃取物的甲酯化產(chǎn)物分

別經(jīng)無水硫酸鈉脫水后進(jìn)樣做HPLC和GCMS分析。試驗通過對茶葉籽的超臨界萃取產(chǎn)物進(jìn)行測試，以期為后期產(chǎn)物的定向提取分離提供參考。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1原料與試劑。

茶葉籽采自安徽黃山市，去殼后得茶葉籽果實，經(jīng)50 ℃鼓風(fēng)干燥箱干燥2 h后直接粉碎過80目篩裝棕色瓶，備用。

二氧化碳為食品級，乙醇和無水硫酸鈉均為分析純。

1.1.2儀器與設(shè)備。

MV10全自動超臨界萃取儀，美國Waters公司；HP7890A5975C氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀、A1260高效液相色譜，美國安捷倫公司。

1.2方法

1.2.1萃取裝置。超臨界萃取流程見圖1。

CO2和夾帶劑乙醇由泵注入萃取釜，隨后萃取物在超臨界的CO2中被帶入背壓調(diào)節(jié)器中調(diào)整壓力，從背壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)流出后與補(bǔ)償液會流共同流入熱補(bǔ)償系統(tǒng)（CO2從超臨界態(tài)到常規(guī)氣態(tài)會吸收大量的熱，熱補(bǔ)償系統(tǒng)防止萃取物和乙醇在管道中結(jié)冰），經(jīng)熱補(bǔ)償完成后補(bǔ)償液、夾帶劑、萃取物和二氧化碳?xì)怏w進(jìn)入收集系統(tǒng)。

1.2.2茶葉籽的超臨界萃取。

將粉碎過篩后的茶葉籽果實分別稱取10 g裝入萃取釜，夾帶劑和補(bǔ)償液均為乙醇；分別調(diào)整萃取釜的溫度和壓力進(jìn)行萃取，具體萃取條件如表1、2所示。

最終萃取產(chǎn)物為淡黃色透明液體，底部為黃色油狀物。

1.2.3茶葉籽的超臨界萃取物的組分分析。

取適量的萃取物溶解于乙腈和異丙醇的混合液中（V/V=1∶1），用無水硫酸鈉干燥后取上清液進(jìn)行液相色譜分析。

甲酯化條件：取約0.1 g萃取產(chǎn)物溶于5 ml 1% KOHCH3OH溶液中（W/W），于50 ℃水浴中加熱30 min，隨后自然冷卻，待冷卻至室溫后加入5 ml的水和5 ml的正己烷，振蕩5 min后靜置過夜，取上清液由無水硫酸鈉除水后經(jīng)0.22 μm針孔過濾器過濾后即可進(jìn)樣做GCMS。

液相色譜條件：以異丙醇∶乙腈（40%∶60%）做流動相，流速1 ml/min，色譜柱為XBridge C18 5.00 μm，4.60×150.00 mm，檢測波長210 nm。

氣相色譜條件：HP5MS彈性石英毛細(xì)管柱（0.25 μm，3000 m×25000 μm）；升溫程序為40 ℃保持3 min，以4 ℃/min升到160 ℃并保持3 min，隨后再以6 ℃/min升溫到285 ℃并保持10 min。載氣為高純氦氣（99.999%），流速為1.0 ml/min；進(jìn)樣口溫度290 ℃，進(jìn)樣量1 μl，不分流。

質(zhì)譜條件：電子轟擊（EI）離子源，電子能量70 eV；溶劑延遲3 min；離子源溫度230 ℃，四級桿溫度150 ℃；采集模式為全掃。

2結(jié)果與分析

2.1茶葉籽油的HPLC分析

取適量茶葉籽油分散于異丙醇∶乙腈（40%∶60%）中，經(jīng)0.22 μm針孔過濾后采用20 μl的定量環(huán)進(jìn)行進(jìn)樣測試，測試圖譜見圖2、3。由圖2、3可知，液相色譜圖色譜峰基線平穩(wěn)、峰型尖銳且測試圖譜實現(xiàn)了較好的分離，該圖譜在16 min內(nèi)出峰完畢。在不同的萃取條件下萃取的茶葉籽油經(jīng)高效液相色譜測試其組分沒有明顯的區(qū)別，組分間相對含量有著微弱的區(qū)別。圖2中的紅線圖譜與圖3中的紅線圖譜的萃取條件相同，通過比對二者的峰型和出峰時間完全一致。

2.2茶葉籽油的易揮發(fā)組分的分析

為了充分探討茶葉籽油的易揮發(fā)組分，把未甲酯化的和甲酯化的茶葉籽油分別按照上述GCMS條件做了測試。

未甲酯化的茶葉籽油的GCMS測試主要檢出茶多酚、VE、角鯊烯及油酸和亞油酸等物質(zhì)，由于大部分的油脂是以三酸甘油酯的形式存在導(dǎo)致沸點較高，因此未甲酯化茶葉籽油的GCMS測試僅限于測試低沸點物質(zhì)。以三酸甘油酯存在的油酸、亞油酸、棕櫚酸等未檢出。

甲酯化的茶葉籽油的GCMS測試結(jié)果如表3所示，從甲酯化的茶葉籽油主要鑒定出4種脂肪酸，分別是棕櫚酸、硬脂酸、油酸和亞油酸。飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸含量分別約為19%和80%。

茶葉籽油中含量最高的油酸在不影響人體內(nèi)高密度脂蛋白膽固醇含量的同時又能降低低密度脂蛋白膽固醇的含量[12]。亞油酸是一種人體必需的脂肪酸，研究發(fā)現(xiàn)，膽固醇與亞油酸結(jié)合后才能在人體內(nèi)進(jìn)行正常的運轉(zhuǎn)代謝，如果缺乏亞油酸，膽固醇與一些飽和脂肪酸結(jié)合發(fā)生代謝障礙，隨后在血管壁上沉積，逐步形成動脈粥樣硬化，引發(fā)心腦血管疾病[13-14]。因此亞油酸可預(yù)防或減少心腦血管病的發(fā)病率，尤其是對高血壓、高血脂、心絞痛、冠心病、動脈粥樣硬化、老年性肥胖癥等的防治極為有利，能起到防止人體血清膽固醇在血管壁的沉積，具有防治動脈粥樣硬化及心腦血管疾病的保健效果。棕櫚酸是人體血液中含量最高的飽和脂肪酸，起著極為重要的平衡調(diào)節(jié)作用；棕櫚酸通過抑制肝星狀細(xì)胞的增殖，緩解肝纖維化；同時亦能降低腸道對膽固醇的吸收，從而降低血清和肝臟中膽固醇含量。

3結(jié)論

采摘于安徽黃山地區(qū)的茶葉籽，采用無水乙醇做夾帶劑對超臨界CO2流體萃取后的產(chǎn)物進(jìn)行分析，其萃取物中的主要組分為油酸、亞油酸、棕櫚酸、硬脂酸、茶多酚、VE等。與油茶籽油和橄欖油相比，茶葉籽油的油酸含量偏低，但是茶葉籽油中的亞油酸、茶多酚、VE的含量是油茶籽油和橄欖油無法比擬的[5-6]。安徽黃山地區(qū)茶園面積逾4.67萬hm2，該地茶葉籽油脂肪酸比例均衡，適于人體的吸收，具有開發(fā)應(yīng)用的潛力。

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