茶多酚純化工藝的研究進(jìn)展*

李　媛，謝　霞，鐘桐生，謝　丹

(湖南城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，湖南　益陽(yáng)　413000)

?

茶多酚純化工藝的研究進(jìn)展*

李媛，謝霞，鐘桐生，謝丹

(湖南城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，湖南益陽(yáng)413000)

針對(duì)茶多酚的各種保健功效，茶多酚作為抗氧化劑以及其他用途也越來(lái)越廣泛，所以茶多酚的提取純化工藝的研究也受到大家的關(guān)注。本文綜述了目前國(guó)內(nèi)外茶多酚純化工藝的研究，介紹了茶多酚純化的幾種方法，比如大孔樹(shù)脂吸附分離茶多酚，離子沉淀-絮凝純化茶多酚和微波輔助分離純化茶多酚。還對(duì)沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯(EGCG)單體純化工藝進(jìn)行綜述，最后對(duì)茶多酚的純化工藝進(jìn)行了展望。

茶多酚；兒茶素EGCG；純化

茶多酚是茶葉中含有的一類多羥基化合物，簡(jiǎn)稱TP，是兒茶素類等諸多化合物的復(fù)合體。其中最主要的成分是兒茶素類化合物，它占到了茶多酚總量的65%～80%。兒茶素類化合物主要包括兒茶素(EC)、沒(méi)食子兒茶素(EGC)、兒茶素沒(méi)食子酸酯(ECG)和沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯(EGCG)4種物質(zhì)。

茶多酚具有很多的醫(yī)療保健功效，比如強(qiáng)抗氧化性，它的酯型兒茶素EGCG的還原性將近是L-異壞血酸的100倍。茶多酚除強(qiáng)抗氧化性外，還具有抑菌作用。此外茶多酚還可吸附食品中的異味，保護(hù)食品中的色素，防止食品褪色以及抑制亞硝酸鹽的形成和積累。近來(lái)茶多酚的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，它的提取純化工藝也很多，本文對(duì)此進(jìn)行了粗略的總結(jié)。

1　茶多酚的分離純化研究

1.1大孔樹(shù)脂吸附分離茶多酚

有文獻(xiàn)報(bào)道對(duì)兒茶素類進(jìn)行制備分離時(shí)可以采用凝膠柱[1]，但是有很多化合物尤其是具有多羥基結(jié)構(gòu)的兒茶素，能被凝膠吸附，造成損失；而且由于兒茶素的強(qiáng)還原性，通常容易被氧化和水解，因此效果不甚理想。孫健等[2]進(jìn)行了正交試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中采用HPD-600型大孔吸附樹(shù)脂作為載體，用水/乙醇做溶劑，用1:3(體積比)的水:乙醇溶解茶多酚樣品，70%的乙醇以5 mL/min的流速進(jìn)行洗脫。徐向群等[3]進(jìn)行了膜分離-吸附樹(shù)脂制備萃取茶多酚的實(shí)驗(yàn)證實(shí)了92-2與92-3樹(shù)脂對(duì)茶多酚具有較強(qiáng)的吸附能力和良好的解吸附能力；王梅等[4]通過(guò)四種樹(shù)脂的篩選，發(fā)現(xiàn)NK-S3樹(shù)脂對(duì)茶多酚吸附量可達(dá)81.57 mg/mL，采用乙醇、乙酸乙酯和水(3:1:1)作為洗脫劑，流速為2.5 SV，解吸附能力近100%。候晨曄等[5]采用大孔樹(shù)脂法純化茶多酚，選擇NKA-2型大孔樹(shù)脂為吸附樹(shù)脂，在供試液稀釋倍數(shù)為5，吸附pH=2，吸附時(shí)間2.9 h的條件下，茶多酚的吸附率為90.28%，而且還提出在茶葉提取液上樹(shù)脂栓吸附前增加超濾膜操作，可保留84.07%的茶多酚。

1.2離子沉淀-絮凝純化茶多酚

葛宜掌[6]分別以Al3+,Zn2+,Fe3+，Ca2+,Ba2+,Mg2+等為沉淀劑提取茶多酚，在不同的pH值下，測(cè)定茶多酚的沉淀率，結(jié)果表明在相同的pH值下，6種離子對(duì)茶多酚的沉淀率大小順序?yàn)锳l3+>Zn2+>Fe3+>Mg2+>Ca2+>Ba2+。余兆祥等[7]采用Zn2+,Al3+復(fù)合沉淀劑提取茶多酚，結(jié)果表明，復(fù)合型沉淀劑的提取率比單一沉淀劑高約1%，由此可見(jiàn)，單一金屬離子沉淀提取茶多酚的提取率較復(fù)合型金屬離子低。潘仲魏等[8]聯(lián)合采用超濾法和沉淀法水浸取茶多酚，首先水浸取茶多酚，再利用10萬(wàn)分子量的超濾膜進(jìn)行超濾，進(jìn)一步以Zn2+為沉淀劑，以此得到的茶多酚沉淀率為91.7%，純度為97.1%。張效林等[9]在50%乙醇水溶液環(huán)境和完全的純水溶液環(huán)境中分別沉淀茶多酚，實(shí)驗(yàn)證明在50%乙醇水溶液環(huán)境中可使茶多酚產(chǎn)品的咖啡含量降低三分之一，對(duì)沉淀酸轉(zhuǎn)溶液用NW進(jìn)行絮凝沉淀，可脫除其中50%左右的咖啡堿。

1.3微波輔助分離純化茶多酚

微波輔助萃取技術(shù)(Microwave-AssistedExtraction；MAE)是利用微波來(lái)強(qiáng)化萃取過(guò)程，提高萃取效率的一種新技術(shù)。它具有高效節(jié)能，處理時(shí)間短，節(jié)省溶劑，污染少等特點(diǎn)。由于微波輔助萃取技術(shù)的眾多優(yōu)點(diǎn)，許多科研人員利用微波輔助的優(yōu)勢(shì)結(jié)合其他技術(shù)來(lái)萃取茶多酚。袁林穎等[10]利用微波輔助提取綠茶茶多酚在微波功率600 W，料液比為1:25，浸取時(shí)間7 min，浸取次數(shù)為2次的條件下浸取效好，其浸取率達(dá)84.73%，采用中空纖維膜超濾，膜孔徑在0.0015～0.02 μm，并選擇4號(hào)大孔吸附樹(shù)脂分離純化茶多酚，得到的茶多酚純度高于95%。韋星船等[11]采用微波提取和聯(lián)合離子沉淀法結(jié)合起來(lái)提取茶多酚，即用5%的乙醇水溶液，在微波功率為500 W，150 ℃條件下料液比為1:25，浸取60 s茶多酚浸出量可以達(dá)到23.12%；在茶多酚樣品試液中加入AlCl3和ZnCl2，投入比例為1:3時(shí)，投入總量2～3 g/100 g茶葉提取物，用NaOH把pH調(diào)到6.5～7.5，沉淀率達(dá)98.15%，高速離心后的沉淀用6 mol/L的HCl轉(zhuǎn)溶和萃取，茶多酚的最終得率可以達(dá)到16.8%。

2　兒茶素單體EGCG分離純化

王麗麗[12]研究了Sephadex LH-20對(duì)兒茶素單體的吸附和解吸性能，純化EGCG。研究發(fā)現(xiàn)靜態(tài)吸附比動(dòng)態(tài)吸附要好，采用蒸餾水靜態(tài)吸附和無(wú)水乙醇動(dòng)態(tài)洗脫相結(jié)合的方法分離純化兒茶素單體，靜態(tài)吸附至穩(wěn)定后進(jìn)行動(dòng)態(tài)洗脫，洗脫液流速0.6～0.8 mL/min，收集到富含EGCG和ECG的流分濃縮后，在葡聚糖凝膠柱上吸附，然后用40%(V/V)乙醇溶液洗脫分離EGCG和ECG，可得到純度大于98%的高兒茶素單體EGCG。黃靜[13]也研究表明利用Sephadex LH-20分離純化兒茶素單體，可以得到高純度的EGCG。王偉濤[14]利用吸附柱色譜法制備純化EGCG單體：先經(jīng)極性樹(shù)脂LX-8樹(shù)脂柱色譜實(shí)現(xiàn)非酯化和酯化兒茶素分離，再經(jīng)中級(jí)極性樹(shù)脂LSA-110柱色譜法實(shí)現(xiàn)EGCG與ECG分離，得到EGCG單體純化度可達(dá)95%。王兆豐[15]研究了中低壓液相色譜分離酯型兒茶素單體EGCG和ECG，其工藝條件：選用乙醇作洗脫劑，流速6 mL/min，梯度洗脫0～2 CV：水：2～4.5 CV：10%乙醇：4.5～7 CV：45%乙醇：7～8.5 CV：10%乙醇：8.5～11.5 CV：80%乙醇，通過(guò)高效液相色譜和紅外光譜對(duì)兒茶素單體進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明，EGCG的純度為95.6%。

3　展　望

從國(guó)內(nèi)外已有的文獻(xiàn)報(bào)道及申請(qǐng)的專利來(lái)看，茶多酚分離純化技術(shù)或多或少存在某些缺點(diǎn)，例如：溶劑萃取法由于很多物質(zhì)的極性都相似或相近，導(dǎo)致提取液中不但有我們所需的主體成分茶多酚，還會(huì)有茶葉中含有的其他物質(zhì)，從而雜質(zhì)較多，所以要得到較純的茶多酚就需要用大量的有機(jī)溶劑進(jìn)行反復(fù)的精制，對(duì)環(huán)境造成污染，不符合我們現(xiàn)今提倡的綠色化學(xué)的概念。離子沉淀法由于沉淀劑的選擇性較高，產(chǎn)品的純度相對(duì)較好，但是由于某些沉淀劑是采用的金屬離子，而某些金屬離子具有一定的毒性，而且在純化過(guò)程中采用的酸轉(zhuǎn)法易產(chǎn)生廢酸、廢堿溶液，環(huán)保壓力大[16]。因此，要想得到能直接用于食品作為抗氧化的茶多酚，對(duì)于其純化我們?nèi)孕柽M(jìn)一步提高純化工藝的安全性，提倡綠色化學(xué)。

[1]李仁菊.廣西金花茶多酚的提取和抗氧化性能研究[D].南寧:廣西大學(xué)，2007.

[2]孫健.茶多酚的定性定量分析方法及大孔吸附樹(shù)脂純化工藝條件優(yōu)化的研究[D].大連:大連理工大學(xué),2002.

[3]徐向群,陳瑞峰,王華夫. 吸附茶多酚樹(shù)脂的篩選[J].茶葉科學(xué),1995,15(2):137-140.

[4]王梅,張?bào)?李慕玲,等.樹(shù)脂法提取茶多酚的研究[J].離子交換與吸附,1998,14(5):428-433.

[5]候晨曄.超濾膜-樹(shù)脂吸附法分離制備茶多酚的工藝研究[D].合肥:合肥工業(yè)大學(xué),2013.

[6]葛宜掌,金紅.茶多酚的離子沉淀提取法[J].應(yīng)用化學(xué),1995,12(2):107-109.

[7]余兆祥,王筱平.復(fù)合型沉淀劑提取茶多酚的研究[J].食品工業(yè)科技，2001,11(3):72-74.

[8]潘仲巍,朱錦富,李慧芬,等.超濾膜分離技術(shù)提取茶多酚的研究[J].自然科學(xué)報(bào),2008,26(4):51-57.

[9]張效林，亢茂德,車紅榮.離子沉淀-絮凝綜合脫咖啡堿的茶多酚生產(chǎn)新工藝[J].食品科學(xué)報(bào),2001,22(11):50-52.

[10]袁林穎,高飛虎,鐘應(yīng)富,等.微波輔助提取綠茶茶多酚及純化工藝研究[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2012,25(03):1074-1079.

[11]韋星船,陳小宏,王琪瑩.微波-離子沉淀法提取茶葉中茶多酚的工藝研究[J].食品科技2007,17(8):139-142.

[12]王麗麗.茶多酚及其單體EGCG的分離純化研究[D].濟(jì)南:山東大學(xué),2008.

[13]黃靜.高純度兒茶素單體EGCG和ECG分離及純化工藝研究[D].合肥:合肥工業(yè)大學(xué),2004.

[14]王偉濤.茶多酚中EGCG單體的制備純化及其抑制銅綠假單胞菌生物膜的研究[D].鎮(zhèn)江:江南大學(xué),2014.

[15]王兆豐.茶多酚純化及酯型兒茶素單體分離研究[D].西安:西北師范大學(xué),2013.

[16]張效林.離子沉淀-絮凝綜合脫咖啡堿的茶多酚生產(chǎn)新工藝[J].食品科學(xué)報(bào),2001,22(11):50-52.

Research Progress on Tea Polyphenols Purification*

LI Yuan, XIE Xia, ZHONG Tong-sheng, XIE Dan

(College of Chemistry and Environmental Engineering, Hunan City University, Hunan Yiyang 413000, China)

For various health benefits of tea polyphenols, tea polyphenols as antioxidants and other purposes is becoming more and more widely, so the extraction and purification process of the tea polyphenols research have also been everyone’s attention. The current domestic and international tea polyphenols purification technology research was summarized, several methods of tea polyphenol purification were introduced, such as large Kong Shuzhi adsorption separation of tea polyphenols, ion precipitation-flocculation purification of tea polyphenols, microwave assisted purification of tea polyphenols, the EGCG monomer purification process of the tea and the purification of tea polyphenols.

tea polyphenols; EGCG; purification

2015年益陽(yáng)市科技計(jì)劃項(xiàng)目(編號(hào)：2015JZ06)。

李媛(1985-)，女，助教，主要從事分析化學(xué)和藥物分析的研究。

O6-1

A

1001-9677(2016)09-0019-02