全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 7 期 2011 年 7 月 ·1309·
绿茶中茶多酚的复合酶-微波法提取工艺研究
舒红英，罗旭彪，王永珍
南昌航空大学环境与化学工程学院，江西 南昌 330063
摘 要：目的 采用复合酶-微波法从绿茶中提取茶多酚。方法 通过单因素试验法和正交试验法确定复合酶-微波法提取茶
多酚的最佳工艺，同时比较复合酶-微波法、复合酶法、索氏法和微波法对提取效果的影响。结果 优化得到提取茶多酚的
最佳工艺为：在 50 ℃条件下用纤维素酶和果胶酶前处理 40 min，微波辐射 8 min，微波功率 500 W，料液比 1∶30，25%乙
醇溶液作为萃取剂。结论 验证试验表明，最佳工艺可行；从提取时间和提取效率来看，复合酶-微波法提取茶多酚比复合
酶法、索氏法和微波法耗时少、提取效率高。
关键词：绿茶；茶多酚；复合酶；微波法；索氏法
中图分类号：R284.2 文献标志码：A 文章编号：0253 -2670(2011)07 - 1309 - 04
Complicated enzyme-microwave assisted extraction of tea polyphenols
from green tea
SHU Hong-ying, LUO Xu-biao, WANG Yong-zhen
Institute of Environment and Chemical Engineering, Nanchang Hangkong University, Nanchang 330063, China
Abstract: Objective The feasibility of employing complex enzyme-microwave-assisted extraction (EMAE) of tea polyphenols from
green tea was demonstrated. Methods The optimal extraction parameters based on complex EMAE technique were optimized by
orthogonal test and single factor test. The effects of complex EMAE, complex enzyme, Soxhlet method, and microwave method on
extraction were compared simultaneously. Results The optimal extraction conditions were as follows: the pre-leaching time of 40
min using cellulase and pectinase enzyme at 50 ℃, the radiation time of 8 min; microwave power of 500 W, solid/liquid ratio of 1:30;
and 25% ethanol aqueous solution. Conclusion Validation tests showed that the best technology was feasible, from the points of
extraction time and the extraction efficiency, complex EMAE method is more effective and rapid than Soxhlet extraction,
microwave-assisted, and complex enzyme methods.
Key words: green tea; tea polyphenols; complex enzyme; microwave-assisted; Soxhlet method

茶多酚是茶叶中儿茶素类、黄酮类、酚酸类和
花色素类化合物的总称，是一类具有重要药理作用
的生物活性物质[1-5]，在茶叶干品中一般占 20%左
右[6]。茶多酚作为一种性能优良的天然抗氧化剂，市
场需求大，但是生产技术尚未成熟。目前，国内外
提取茶多酚的方法基本有 4 种，溶剂萃取法、树脂吸
附法、超临界流体萃取法和金属离子沉淀提取法。近
年来微波、超声波技术相继应用到茶多酚提取中，并
先后出现了萃取-沉淀法[7]、微波-离子沉淀复合法[8]、
氮气保护-超声波法、冻融-水浴法[9]等复合方法提取
茶多酚。大多数提取茶多酚工艺的提取率还较低、
茶多酚产品不稳定。因此，这些提取工艺还有待进
一步改进，以便实现茶多酚高效率的提取。
酶解和微波萃取技术是新型高效绿色提取技
术，具有快速、高效、反应条件温和等诸多优点，
已被越来越广泛地应用于食品及动植物细胞有效成
分的提取中[10-13]。本实验采用复合酶-微波法提取茶
多酚，探讨了茶多酚提取的工艺条件，得到了优化
的工艺参数。
1 仪器与材料
XH—100A 电脑微波催化合成/萃取仪（北京祥
鹄科技发展有限公司）；UV—2000 紫外可见分光光
度计（上海龙尼柯有限公司）。
山茶科山茶属植物茶 Camellia sinensis (L.) O.

收稿日期：2010-09-04
基金项目：江西省教育厅重点项目（GJJ08200）
作者简介：舒红英（1965—），女，硕士，从事天然产物的改性研究。Tel: (0791)3953378 E-mail: hyshu91@yahoo.com.cn
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 7 期 2011 年 7 月 ·1310·
Kuntze 经江西农业大学白玲教授鉴定，为特级婺源
茗眉绿茶。果胶酶（酶活≥1.1 U/mg，Fluka），纤维
素酶（酶活≥15 000 U/g，国药集团化学试剂有限公
司）。酒石酸钾钠、硫酸亚铁、磷酸氢二钠、磷酸二
氢钾、醋酸乙酯、无水乙醇均为分析纯。
2 方法与结果
2.1 茶多酚的提取
取茶叶碎末（过 80 目筛）4 g，精密称定，用
25%乙醇溶液 120 mL 润湿，加入由纤维素酶和果
胶酶按 1∶1 组成的复合酶 6.0 mg，置 50 ℃恒温水
浴中隔绝空气搅拌一段时间，在 50 ℃、微波功率
400 W 的条件下萃取，将所得萃取液稀释 5 倍并静
置 10 min，吸取上层清液测定茶多酚的量。
2.2 茶多酚的测定
采用酒石酸亚铁分光光度法[14]。准确吸取试液
1 mL，注入 25 mL 量瓶中，加水 4 mL 和酒石酸亚
铁溶液（酒石酸亚铁溶液：称取 1.0 g 硫酸亚铁和
5.0 g 酒石酸钾钠，用水溶解并定容至 1 L）5 mL，
充分混合，再加 pH 7.5磷酸盐缓冲液至刻度，用 l cm
比色皿，在波长 540 nm 处，以试剂空白溶液（不
加试液，其他同上述分析溶液的配制过程）作为参
比，测定吸光度（A）值，茶叶中茶多酚的提取率
（Q）以干态质量分数表示，按下式计算：
Q＝（A×1.957×2/1 000）×L1/（L2×M0）
L1 为试液的总量（mL）；L2 为测定时的用液量（mL）；M0
为试样烘干水分后的质量（g）；A 为试样的吸光度；1.957
为用 1 cm 的比色皿，当 A 值等于 0.5 时，每毫升萃取液中
所含有的茶多酚相当于 1.957 mg
2.3 单因素试验
2.3.1 微波功率对茶多酚提取率的影响 在料液比
1∶30，前处理 60 min，提取温度 50 ℃、萃取 8 min
的条件下，考察不同微波功率对茶多酚提取率的影
响，结果见图 1。当微波功率为 500 W 时，茶多酚
的提取率达到最大值 15.9%，因此确定最佳微波功
率为 500 W。
2.3.2 料液比对茶多酚提取率的影响 在前处理
60 min，提取温度 50 ℃、微波功率 500 W，萃取 8
min 的条件下，考察不同液料比对茶多酚提取率的
影响，结果见图 2。当料液比为 1∶30 时，茶多酚
的提取率达到最大值 16.6%，因此确定最佳料液比
为 1∶30。
2.3.3 前处理时间对茶多酚提取率的影响 在料液
比 1∶30，提取温度 50 ℃、微波功率 500 W，萃取
8 min 的条件下，考察不同前处理时间对茶多酚提
取率的影响，结果见图 3。当前处理时间为 40 min
时，茶多酚的提取率达到最大值 16.4%，因此确定
最佳前处理时间为 40 min。

200 400 600 800
11
12
13
14
15
16
17

微波功率/ W

图 1 微波功率对绿茶中茶多酚提取率的影响
Fig. 1 Effect of microwave power on extraction
of tea polyphenols in green tea

10
12
14
16
18



料液比

图 2 料液比对绿茶中茶多酚提取率的影响
Fig. 2 Effect of liquid/solid ratio on extraction
of tea polyphenols in green tea

0 20 40 60
15.0
15.3
15.6
15.9
16.2
16.5

t / min

图 3 不同前处理时间对绿茶中茶多酚提取率的影响
Fig. 3 Effect of pre-leaching time on extraction
of tea polyphenols in green tea
Q
/
%

Q
/
%

Q
/
%

1∶10 1∶20 1∶30 1∶40
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 7 期 2011 年 7 月 ·1311·
2.3.4 微波时间对茶多酚提取率的影响 在料液比
1∶30，前处理时间 40 min，提取温度 50 ℃、微波
功率 500 W 的条件下，考察不同微波时间对茶多酚
提取率的影响，结果见图 4。当微波时间为 8、10 min
时，茶多酚的提取率均为最大值 18.4%，为了节省
能源及试验时间，确定最佳微波时间为 8 min。
2.4 正交试验
以茶多酚的提取率（Q）为考察指标，料液比
（A）、前处理时间（B）、微波时间（C）和乙醇体
积分数（D）为考察因素，按照 L9（34）正交表安
排，试验设计及结果见表 1。可知在所考察的 4 个
因素中，对茶多酚提取率的影响顺序为 A＞C＞B＝
D，即料液比对茶多酚提取率的影响是最大的；复

0 3 6 9 12 15
16
17
18
19

t / min

图 4 不同微波时间对绿茶中茶多酚提取率的影响
Fig. 4 Effect of EMAE time on extraction
of tea polyphenols in green tea

表 1 L9(34) 正交试验设计与结果
Table 1 Design and results of L9(34) orthogonal test
试验号 A B/min C/min D/% Q/%
1 1∶20（1） 20（1） 4（1） 50（1） 15.6
2 1∶20（1） 40（2） 8（2） 25（2） 16.0
3 1∶20（1） 60（3） 12（3） 75（3） 15.7
4 1∶30（2） 20（1） 8（2） 75（3） 16.2
5 1∶30（2） 40（2） 12（3） 50（1） 16.4
6 1∶30（2） 60（3） 4（1） 25（2） 16.6
7 1∶40（3） 20（1） 12（3） 25（2） 16.1
8 1∶40（3） 40（2） 4（1） 75（3） 15.7
9 1∶40（3） 60（3） 8（2） 50（1） 16.7
K1 47.3 47.9 47.8 48.7
K2 49.2 48.1 49.0 48.7
K3 48.5 49.0 48.2 47.6
R 1.9 1.1 1.2 1.1
合酶-微波浸提茶多酚的最佳工艺条件是 A2B3C2D1
或 A2B3C2D2。
通过验证试验，即在 A2B3C2D1 和 A2B3C2D2 条
件下提取茶多酚，提取率分别为 17.9%（n＝3）和
18.1%（n＝3）。由此确定茶叶中茶多酚提取的最佳
工艺条件为 A2B3C2D2，即料液比为 1∶30，前处理
时间为 60 min，微波时间为 8 min，乙醇溶液的体
积分数为 25%。综合考虑单因素试验结果，本实验
的前处理时间优化提取条件为 40 min。
2.5 提取工艺的比较研究
在乙醇溶液体积分数为 25%，萃取液为 120
mL，料液比为 1∶30 的条件下，采用复合酶法[10]、
微波法[8]和索氏法[9]分别以最佳工艺条件提取茶多
酚，与本法比较，其结果见表 2。采用复合酶法、
微波法、索氏提取法和复合酶-微波法的提取率分别
为 17.5%、15.7%、17.5%、18.4%。可以看出复合
酶-微波法提取茶多酚比复合酶法、微波法、索氏提
取法耗用时间少、效率高。

表 2 不同提取方法的提取结果比较 (n＝3)
Table 2 Comparison of extraction results with various
extraction methods (n = 3)
t /min
提取方法
前处理 提取
Q / %
复合酶法 0 110 17.5
微波法 90 4 15.7
索氏提取法 0 120 17.5
复合酶-微波复合法 40 8 18.4

3 讨论
在微波功率对茶多酚提取率的影响中，由于复
合酶的最佳适宜温度为 50 ℃，如果微波的功率过
小，在规定的微波时间内体系的温度很难达到复合
酶的最佳适宜温度，酶解作用大大降低；而此时，
微波功率太小，微波萃取体系中分子的运动也较慢，
产生的复合酶抑制物扩散速度减慢，不利于茶多酚
的萃取，也就说温度过低的微波环境对茶多酚的浸
出效果是不利的。然而，当微波功率过大时，体系
的温度很容易达到规定的温度，此时复合酶的酶解
效果最好，但是随着微波功率的增加，其他的物质
也很容易浸出，进而与茶多酚发生氧化聚合反应，
影响茶多酚的量。同时，过高的微波功率对茶多酚
有破坏作用，茶多酚氧化损失增加，导致茶多酚提
取率降低。
Q
/
%

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在料液比对茶多酚提取率的影响中，茶多酚的
提取效率随着料液比的增加而增加，一方面，乙醇
水溶液的量比较大的情况下，对茶叶的润湿会比较
充分，这对于茶多酚的浸出是十分有利的；另一方
面，溶解到乙醇水溶液中茶多酚的质量浓度会随着
萃取液的增加而降低，由于质量浓度引起的对茶多
酚浸出的阻碍会降低，这也有利于提高茶多酚的提
取率。
在前处理时间对茶多酚提取率的影响中，一方
面，随着酶解时间的增加，茶叶细胞壁及细胞间层
的纤维素和果胶质形成的阻挡层已被有效破解，茶
多酚大多已经溶解到乙醇溶液中了，然后在微波的
条件下萃取，抑制物质量浓度降低，茶多酚浸出程
度增加，茶多酚溶解到乙醇水溶液中的量已经达到
最大值，细胞内外的茶多酚质量浓度已经达到了一
个动态平衡，延长前处理时间对提高茶多酚提取效
率的作用有限；另一方面，茶多酚长期处于温度较
高的条件下容易发生氧化聚合反应，对茶多酚的提
取率产生影响。
在微波时间对茶多酚提取率的影响中，由于微
波时间的增加，体系有足够的时间达到复合酶酶解
的最佳适宜温度，复合酶酶解的作用得到了充分发
挥；而且，延长微波时间，也可以使茶多酚的浸出
率增加。但是随着微波时间的延长，由于茶多酚的
氧化增加，茶多酚的量有降低的趋势。
本实验主要考察茶多酚的浸出条件，而如何从
萃取液中有效地纯化分离品质优良的茶多酚还有待
于进一步研究。采用纤维素酶和果胶酶按 1∶1 配成
的复合酶与微波法结合萃取茶多酚，其优化工艺为
微波功率 500 W，料液比 1∶30，前处理时间 40 min
和微波时间 8 min。与复合酶法、微波法、索氏提取
法相比，其萃取效率更高，萃取耗用的时间更少。
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