全 文 :山莓叶中茶多酚的提取工艺研究
AN B.L.
安保礼 , 李加毅** , 黄玉珍** , 杨燕生
(中山大学化学化工学院 ,广东 广州 510275)
摘 要: 用正交实验方法研究了从山莓叶中提取茶多酚的提取工艺 ,得到了提取茶
多酚的最佳工艺条件 。该工艺条件具有操作简单 、产量高 、无毒无污染 、成本低等
特点。
关键词: 茶多酚;山莓
中图分类号:S 789.4 文献标识码:A 文章编号:0253-2417(1999)04-0049-04
山莓(Rubus corchorifolius L.f.)为蔷薇科悬钩子属植物。广西民间称该植物为“神茶” 、
“甜茶” ,又名悬钩子 、木莓 、树莓等 。其味甜 ,有显著的润喉止渴效果[ 1] 。对其化学成分的研
究尚未见文献报道。茶多酚具有降压 、降血脂 、抗突变 、防治心血管疾病 、抗菌消炎等功效。
此外 ,还具有消除自由基 、防癌 、抗癌 、抗脂质过氧化及抗衰老等作用[ 2] 。
茶多酚是多酚类化合物的复合体。本文首次研究了从山莓叶中提取茶多酚的工艺方
法 ,现将实验结果报道如下。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
全塑不锈钢循环水多用真空泵 ,索氏提取器(配套),光电半自动分析天平 ,薄层层析用
硅胶G ,751G型紫外可见分光光度计(上海分析仪器厂)。
山莓叶从南宁交易商场购买;乙酸乙酯 、无水硫酸镁为分析纯。
1.2 茶多酚的提取
通过对多种提取方法得到的茶多酚的量进行比较 ,采用索氏提取法较好。山莓叶粉碎
后 ,用水湿润0.5 h;水作溶剂 ,索氏提取法加热回流提取 ,合并提取液 ,用乙酸乙酯萃取;萃
取液用少量无水硫酸镁干燥 ,减压蒸馏回收乙酸乙酯 ,浓缩至干 ,低温干燥即得粗制品。
收稿日期:1998-09-28
基金项目:广西民族学院青年基金资助项目。
作者简介:安保礼(1968-),男 , 陕西人 ,讲师 , 博士生 ,从事天然有机化学研究。
**广西民族学院化学化工系九四级毕业生。
第 19 卷第 4期
1999年 12月
林 产 化 学 与 工 业
Chemistry and Industry of Forest Products
Vol.19 No.4
Dec.1999
1.3 正交实验
用正交实验方法 ,以山莓叶提取的茶多酚的量作为考查指标 ,系统考察了溶剂用量 、提
取时间 、提取次数及萃取溶剂用量对提取效果的影响。选用 L9(34)正交表 ,考察因素及具体
水平点见表1。
表 1 考察因素及水平
Table 1 The factors and levels
因素 factors 各水平点数 parameters at each level-point
1 2 3
a 溶剂用量(倍)solvent dosage(times) 2 4 6
b提取时间 extracting time(min) 20 30 40
c 提取次数 number of extraction(times) 2 3 4
d萃取剂用量(倍)extractant dosage(times) 0.25 0.5 1
1.4 成分分析
1.4.1 茶多酚的制备 用茶叶(凌云县白毫茶)提取。向磨碎茶样中加入 5倍量的 85 %的
乙醇 , 35 ~ 45 ℃的水浴上提取 20 min;过滤 ,滤液移入蒸馏瓶中 ,40 ~ 50 ℃的水浴上减压蒸
馏至乙醇基本除去;然后加一倍量的氯仿 ,移入分液漏斗中 ,振摇数分钟 ,静置分层 ,弃去水
相;乙酸乙酯萃取液置于 40 ~ 50 ℃的水浴上 ,减压蒸馏浓缩至乙酸乙酯基本除净;放入烘箱
干燥(70 ℃),除去水分和残余的乙酸乙酯;取出趁热研碎 ,即得橙黄色的茶多酚 ,供标准试
样用[ 3] 。
1.4.2 工作曲线 称取制备的茶多酚 0.1000 g ,加水溶解后移入 100 mL 容量瓶中 ,用水稀
释至刻度 。取该溶液 10.00 mL置于 100 mL容量瓶中 ,用水稀释至刻度即得 100 mg/L 的标
准溶液。取2.0 、4.0 、6.0 、8.0 、10.0 mL 的 100 mg/L 的标准溶液分别置于 5个 50 mL容量瓶
中 ,用水稀释至刻度 。各瓶溶液中含茶多酚的浓度分别为 4.0 、8.0 、12.0 、16.0和 20.0 mg/L。
用751G型分光光度计在波长263.0 nm下 ,分别测定上述各标准溶液的吸光度A 。茶多
酚浓度C为 4.0 、8.0 、12.0 、16.0和 20.0 mg/L 时 ,吸光度 A的值分别为 0.066 、0.125 、0.182 、
0.241 、0.299。A对于C 的一元线性回归方程为:
A=-0.003077+0.01547C:相关系数为:γ=0.9996
1.4.3 从山莓叶中提取的茶多酚的含量分析 称取0.1000 g(在最佳提取条件下提取的)茶
多酚 ,加水溶解后移入 100 mL容量瓶中 ,用水稀释至刻度。取该溶液 10.00 mL 置于 100 mL
容量瓶中 ,用水稀释至刻度。取10.00 、20.00 mL稀释后的溶液分别置于 2个 100 mL容量瓶
中 ,用水稀释至刻度 。然后用 751G型分光光度计在 263.0 nm下 ,分别测定它们的吸光度A。
(1) 10 mg/L A=0.124 (2) 20 mg/L A=0.24
C1=8.21(mg/L) C2=15.77(mg/L)
a1%=82.1 % a2%=78.9 %
平均值 a %=80.5 %
综上所述 ,提取的茶多酚含量达到 80.5 %。
2 结果与讨论
2.1 正交实验结果与方差分析
50 林 产 化 学 与 工 业 第 19卷
正交实验结果见表 2 ,方差分析见表3。
表 2 正交实验结果
Table 2 The results of orthogonal test
因子序号
Factor No.
溶剂用量(倍)
solvent dosage
(times)
a
提取时间(min)
extg.time
b
提取次数(次)
number of extraction
(times)
c
萃取剂用量(倍)
extractant dosage(times)
d
测试项目
items to be tested
茶多酚量(g)
tea polyphenol content
1 1 1 3 2 0.5610
2 2 1 1 1 0.4243
3 3 1 2 3 0.7748
4 1 2 2 1 0.5118
5 2 2 3 3 1.4264
6 3 2 1 2 0.9175
7 1 3 1 3 0.6842
8 2 3 2 2 1.0947
9 3 3 3 1 1.0771
茶多酚量(g)
tea polyphenol
content
k1
k2
k3
R j
1.8070
2.9454
2.7694
0.3795
1.7601
2.9057
2.8560
0.3819
2.0260
2.4313
3.0645
0.3464
2.0632
2.5732
2.8854
0.2741
G=∑9
i=1yi=7.5218
CT=G 2
9
=6.2864
注:每次用 30 g山莓叶 ,提取液的 pH 值调至 3左右 ,乙酸乙酯萃取 3次 ,萃取后加少量无水硫酸镁干燥。
表 3 方差分析
Table 3 The analysis of variance
离差来源
origin of deviation
因素平方和
sum of square of deviation
自由度
freedom degree
均方
mean square
统计量(F)
statisti c
a 0.2503 2 0.12515 2.1800
b 0.2795 2 0.13975 2.4347
c 0.1826 2 0.09130 1.5906
d 0.1148 2 0.05740 1.0000
误差 error 0.1148 2 0.05740
总平方和 total sum of square 0.8272 8
注:因误差的自由度为零 ,取因素平方和最小的作为误差 ,求统计量 F。
2.2 最佳提取条件
从极差分析和方差分析得出 ,各因素中所起作用的主次顺序为 b 、a 、c 、d。
综上所述 ,从水平和测试项目分析可得最佳提取条件为 a2 b2 c3 d3 。即用 4倍量的水提
取4次 ,每次回流提取 30 min ,用等体积的乙酸乙酯萃取。由于萃取次数越多 ,提取率就越
高 ,从成本及萃取剂用量角度考虑 ,可采用萃取 3 ~ 4次。
2.3 不同萃取次数所得茶多酚量的比较
分6 次萃取 , 茶多酚量依次为:0.8511 、0.5038 、0.3203 、0.2120 、0.1806 、0.0487 g , 共
2.1095 g 。从实验结果得出 ,当萃取到第 6次时 ,萃取出的茶多酚的量已经很少;尽管此时萃
取还没达到完全 ,但从溶剂用量 、成本 、工艺操作等方面考虑 ,应选择萃取 3 ~ 4次为最佳 。
第 4期 安保礼等:山莓叶中茶多酚的提取工艺研究 51
2.4 不同 pH 值所得茶多酚量的比较
在pH值为 2 、3 、4 、5时 ,相同条件下提取得到的茶多酚的量依次为:0.5538 、0.5697 、
0.6244 、0.5140 g 。从实验结果可看出 , pH=4时提取的茶多酚的量最多 ,分层也较快 ,所以
选择 pH=4进行萃取最好。需要注意的是 , pH=2时分层较慢 ,2 ~ 3 h才能完全分层 ,而 pH
=3 ~ 5时分层较快 ,只需 10 ~ 30 min就可完全分层 。
2.5 工艺方法
称取粉碎好的山莓叶 ,置于索氏提取器中 ,用少量水浸泡几小时 。用 4倍量的水加热回
流提取 4次 ,每次提取 30 min;合并提取液 ,pH 值调至 4左右 ,然后用等体积的乙酸乙酯萃
取4次;向乙酸乙酯相中加入少量无水硫酸镁干燥 ,乙酸乙酯相减压蒸馏回收溶剂后 ,低温
烘干即得粗制品 。
2.6 提取率与方法评价
在上述工艺条件下 ,回流提取 6次 ,乙酸乙酯萃取 6次 ,测得山莓叶中茶多酚的含量约
为7.2 %。采用本最佳工艺条件的收率约为 5.15 %。
该方法所用溶剂无毒无污染 ,价廉 ,工艺操作简单 ,方便快速 ,提取率高 ,成本低 ,易于大
规模工业化生产 。
茶多酚具有很强的抗癌 、防癌 、抗脂质过氧化作用及抗衰老作用 ,可将其加入食品做成
保健品 ,加入酒做成药酒 。由此可见 ,茶多酚是一类极有价值的天然保健品及药物 ,具有广
阔的开发应用前景。
参 考 文 献
[ 1] 江苏新医学院编.中药大辞典(下部)[ M] .上海:上海科学技术出版社 , 1986.6:2161.
[ 2] 袁 珂.从绿茶叶中提取茶多酚的工艺方法[ J] .林产化学与工业 , 1997 , 17(1):56 ~ 60.
[ 3] 孙小平 ,徐逸云 , 武巧珍 ,等.茶叶中茶多酚的流动注射分析[ J] .化学世界 , 1989.(11):502~ 505.
TECHNOLOGY OF EXTRACTING TEA POLYPHENOLS
FROM LEAF OF RUBUS CORCHORIFOLIUS
AN Bao-li , LI Jia-yi , HUANG Yu-zhen ,YANG Yan-sheng
(Chemistry and Engineering Institute of Zhongshan University ,
Guangzhou 510275 , China)
Abstract: A technology of extracting tea polyphenols from leaf of Rubus corchorifolius has been studied by orthogonal
experiment method to obtain the optimum technological condition of extracting tea polyphenols.This technology has the
advantages of simple operation , high yield and low cost by using water as solvent which is poisonless and pollution-free.
Key words: tea polyphenols;Rubus corchorifolius L.f.
52 林 产 化 学 与 工 业 第 19卷