茶多糖提取及其稳定性研究.docx

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茶多糖提取及其稳定性研究

茶多糖提取及其稳定性研究

茶多糖提取及其稳定性研究王　超，施晓云，祁　杨（江苏科技大学材料科学与工程学院，江苏镇江２１２００３）摘　要：

采用水提法研究了茶多糖的提取工艺，结果表明：

茶多糖最佳提取条件为提取温度１００℃，料液比１∶２５，提取时间３畅０ｈ，在此条件下茶多糖的提取率达到７３畅２％．文中对茶多糖的稳定性进行了初步研究，结果表明：

光照、Ｃｕ２＋和Ｆｅ３＋对茶多糖的稳定性有显著影响，因此保存时应避光，且应避免接触Ｃｕ２＋和Ｆｅ３＋．关键词：

茶；多糖；提取；稳定性中图分类号：

ＴＳ２０１．１　　　　　文献标志码：

Ａ　　　　　文章编号：

１６７３－４８０７（２０１１）０２－０１８７－０４ExtractionandstabilityofteapolysaccharideＷａｎｇＣｈａｏ，ＳｈｉＸｉａｏｙｕｎ，ＱｉＹａｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＺｈｅｎｊｉａｎｇＪｉａｎｇｓｕ２１２００３，Ｃｈｉｎａ）Abstract：

Ｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｔｅａｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｉｓｓｔｕｄｉｅｄｗｉｔｈｗａｔｅｒｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｔｅａｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅａｒｅａｓｆｏｌｌｏｗｓ：

ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆ１００℃ｓｏｌｉｄｔｏｓｏｌｖｅｎｔｒａｔｉｏｏｆ１∶２５，ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｔｉｍｅｏｆ３ｈ．Ｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｒａｔｅｉｓ７３畅２％ｕｎｄｅｒｔｈｉｓｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｅａｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｉｓｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｌｉｇｈｔ，Ｃｕ２＋，Ｆｅ３＋ｉｏｎｓｈａｖｅａｎｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｅａｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｅａｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｄｏｅｓｎ′ｔｃｏｎｔａｃｔｗｉｔｈｌｉｇｈｔ，Ｃｕ２＋ａｎｄＦｅ３＋ｉｏｎ．Keywords：

ｔｅａ；ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ；ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ；ｓｔａｂｉｌｉｔｙ收稿日期：

２０１０－１２－２０作者简介：

王　超（１９７９—），女，新疆奎屯人，讲师，研究方向为天然产物的提取与分离．Ｅ-ｍａｉｌ：

ｋｔｗａｎｇｃｈａｏ＠１２６．ｃｏｍ　　近年来，随着糖类生化研究技术的发展，人们对活性多糖的生物功能有了新的认识．茶多糖（ＴＰＳ）是从茶叶中提取的与蛋白质结合在一起的酸性多糖或酸性糖蛋白［１］．大量研究表明，茶多糖具有防辐射、抗凝血及抗血栓、降血糖、降血压、降血脂、耐缺氧及增加冠状动脉血流量、增强机体免疫能力等作用［２－４］．目前市场上中低档茶严重滞销，在茶叶加工过程中也有大量的枝叶和灰末等副产品未被利用，若从其中提取茶多糖作为保健食品的功能因子，则可变废为宝，为中低档茶的综合利用开辟一条新途径［５］．文中确定了茶多糖提取的基本方法，以确定茶多糖得率高、易于产业化的提取工艺，并进一步研究了茶多糖的稳定性，为茶多糖的开发利用提供科学依据．1　材料与方法1畅1　材料和试剂市售茶叶．葡萄糖，苯酚，Ｈ２ＳＯ４，Ａｌ２（ＳＯ４）３，ＣｕＳＯ４，ＺｎＳＯ４，ＦｅＣｌ３，ＫＣｌ，ＮａＣｌ等均为分析纯．1畅2　仪器和设备７２１型分光光度计（上海第三分析仪器厂）；ＤＫ－Ｓ２８型电子恒温水浴锅（上海精宏实验设备有限公司）；Ｑ２１１９Ｄ多功能食品加工机（上海帅佳电子科技有限公司）；ＧＦＢ高速万能粉碎机（北京市长风仪器仪表公司）．1畅3　实验方法１）实验原料的预处理将茶叶在５０℃烘干后，放入食品加工机中粉碎，然后过６０目筛，放在干燥处密封保存，备用．称取一定量的已处理好的茶叶，用水作溶剂，在设定温度下提取一定时间，经多层纱布过滤后，稀释２５０倍，作为测定液，备用．移取２畅０ｍＬ测定液于试管中，加入０畅０６ｇ／ｍＬ的苯酚溶液１畅０ｍＬ，摇匀后，再加入５畅０ｍＬ９８％浓硫酸，静置１０ｍｉｎ后摇匀，室温放置２０ｍｉｎ后，以蒸馏水做空白参比液，用７２１型分光光度计在４９０ｎｍ波长下，测定相　１８８江苏科技大学学报（自然科学版）第２５卷应的吸光度数值［５］．２）标准曲线的绘制精确称取经１０５℃干燥至恒重的葡萄糖标准品１０畅０ｍｇ，用蒸馏水溶解，定溶至２５０ｍＬ，配制成０畅０４０ｍｇ／ｍＬ的标准葡萄糖溶液．移取不同量的葡萄糖溶液于８只试管中，分别配制成相当于０畅００８，０畅０１２，０畅０１６，０畅０２０，０畅０２４，０畅０２８，０畅０３２和０畅０３６ｍｇ／ｍＬ的葡萄糖标准溶液．然后在每只试管中加入０畅０６ｇ／ｍＬ的苯酚溶液１畅０ｍＬ，摇匀，加入５畅０ｍＬ９８％浓硫酸，静置１０ｍｉｎ后摇匀，室温放置２０ｍｉｎ后，以蒸馏水做空白参比液，用７２１型分光光度计在４９０ｎｍ波长下［６］，测定相应的吸光度数值，绘制标准曲线，得标准曲线方程：

y＝１７畅２５x＋０畅１０６８，R２＝０畅９９９３，式中，x为葡萄糖浓度（ｍｇ／ｍＬ），y为吸光度．文中涉及的茶多糖提取率（S／％）计算采用S＝茶多糖质量／茶粉质量×１００％［７］换算．2　结果与分析2畅1　茶多糖提取温度的确定精确称取５份已处理的茶粉，每份２畅０ｇ，分别放入５只锥形瓶中，在相同条件下向各个锥形瓶中加入２０畅０ｍＬ蒸馏水，然后分别放置在６０，７０，８０，９０和１００℃的水浴中，加热提取２畅０ｈ．浸提液用多层纱布过滤，滤液稀释２５０倍，测定相应吸光度，径换算后可得S和料液比的关系，结果见图１．图1　温度对茶多糖提取的影响Fig．1　Effectoftemperatureonextractionofteapolysaccharide由图１可见，提取温度在９０℃前，茶多糖的提取率随着温度的升高而增加，到９０℃提取率最大，继续升高温度茶多糖的提取率反而下降，因此本实验选择８０，９０和１００℃作为正交实验温度因素的３个水平．2畅2　茶多糖提取时间的确定精确称取５份已处理的茶粉，每份２畅０ｇ分别放入５只锥形瓶中，在相同条件下分别向各个锥形瓶中加入２０畅０ｍＬ蒸馏水，然后在８０℃水浴锅中分别水浴加热２畅０，２畅５，３畅０，３畅５和４畅０ｈ．取出锥形瓶后，将浸提液用多层纱布过滤，滤液稀释２５０倍，测定相应吸光度，结果见图２．图2　时间对茶多糖提取的影响Fig．2　Effectoftimeonextractionofteapolysaccharide由图２可见，茶多糖的提取率最初随着时间的延长而增加，３畅０ｈ后提取率降低，可能是提取时间过长导致茶多糖部分降解所致．因此本实验选取２畅５，３畅０，３畅５ｈ作为正交实验时间因素的３个水平．2畅3　茶多糖提取料液比的确定精确称取４份已处理的茶粉，每份２畅０ｇ分别放入４只锥形瓶中，在相同条件下分别向各个锥形瓶中加入２０畅０，３０畅０，４０畅０，５０畅０ｍＬ蒸馏水，然后在９０℃水浴锅中水浴加热２畅０ｈ．取出锥形瓶后，将浸提液用多层纱布过滤，滤液稀释２５０倍，测定相应吸光度，经换算后可得S和料液比的关系结果见图３．图3　料液比对茶多糖提取的影响Fig．3　Effectofsolidtosolventratioonextractionofteapolysaccharide由图３可见，随着料液比的增大，茶多糖提取率增加，但料液比超过１∶２０后得率几乎不再增加．这主要是由于开始提取时细胞内部的多糖浓度比外部环境中的低，当增加水分时，内部的多糖不断地浸出，料液比达到１∶２０后，内外浓度几乎相同，多糖不再浸出，所以料液比为１∶２０时得率最大．因此本实验选择料液比为１∶１５，１∶２０和１∶２５作为正交实验料液比因素的３个水平．2畅4　茶多糖提取的正交实验为了确定茶多糖的最佳提取条件，选取温度、第２期王　超，等：

茶多糖提取及其稳定性研究　１８９时间、料液比３个因素对茶多糖的提取做正交实验，所设计的正交实验表［８］见表１．表1　正交试验因素水平表Table1　Factorsandlevelsoforthogonaldesign水平ＡＢＣT／℃料液比／（ｇ·ｍＬ－１）t／ｈ１２３８０９０１００１∶１５１∶２０１∶２５２畅５３畅０３畅５　　按照正交实验表做实验，所得浸提液用多层纱布过滤，滤液稀释２５０倍，测定相应吸光度，计算茶多糖提取率，实验结果见表２．表2　正交实验安排及实验数据Table2　Arrangementandresultsoforthogonaldesign实验号ＡＢＣT／℃料液比／（ｇ·ｍＬ－１）t／ｈS／％１８０１∶１５２畅５２畅８０２８０１∶２０３畅０３畅２８３８０１∶２５３畅５３畅４１４９０１∶１５３畅０３畅２６５９０１∶２０３畅５５畅１３６９０１∶２５２畅５４畅６０７１００１∶１５３畅５５畅３０８１００１∶２０２畅５５畅４８９１００１∶２５３畅０７畅３２k１３畅１６３３畅７８７４畅２９３k２４畅３３０４畅６３０４畅６２０k３６畅０３３５畅１１０４畅６１３R２畅８７０１畅３２３０畅３２７最佳条件：

１００℃１∶２５３ｈ　　从极差R分析可知，RＡ＞RＢ＞RＣ，即温度对提取率的影响最大，其次是料液比，最后是时间．较优的提取条件是Ａ３Ｂ３Ｃ２，即提取温度为１００℃，料液比为１∶２５，提取时间为３畅０ｈ．因此可确定提取茶多糖的最佳条件是提取温度为１００℃，料液比为１∶２５，提取时间为３畅０ｈ．2畅5　光稳定性实验将２份稀释后的茶多糖浸提液分别在光照和避光条件下保存，每天测一次吸光度，结果见图４．由图４可知，光照对茶多糖的稳定性影响较大，所以在保存茶多糖时需要避光处理．图4　光照对茶多糖稳定性的影响Fig．4　Effectsofsunlightontheteapolysaccharidestability2畅6　离子稳定性试验向适量的茶多糖浸提液中分别加入１０畅０ｍＬ浓度为５００ｍｇ／Ｌ的Ａｌ３＋，Ｋ＋，Ｚｎ２＋，Ｎａ＋，Ｃｕ２＋和Ｆｅ３＋６种金属离子溶液，每小时测定一次相应的吸光度，结果见图５．图5　金属离子对茶多糖稳定性的影响Fig．5　Effectsofmetalionsontheteapolysaccharidestability由图５可知，Ｃｕ２＋，Ｆｅ３＋的存在使茶多糖的吸光度有所升高，这是因为Ｃｕ２＋和Ｆｅ３＋本身具有一定的颜色，而且Ｃｕ２＋和Ｆｅ３＋与茶多糖络合，发生了化学反应，所以对茶多糖的吸光度有所影响［９］．另外，随着时间的增加，其他金属离子对茶多糖的吸光度也有不同程度的轻微影响．3　结论通过单因素实验研究提取温度、提取时间、料液比对茶多糖提取率的影响，用正交实验确定提取茶多糖的最佳工艺为：

提取温度为１００℃，提取时间为３ｈ，料液比为１∶２５．光照对茶多糖稳定性的影响很大，光照时间过长会导致茶多糖的部分分解，所以保存时应避光保存；而部分金属离子对茶多糖的稳定性也有很大影响，特别是Ｃｕ２＋和Ｆｅ３＋，所以储存茶多糖时不宜用金属容器．　１９０江苏科技大学学报（自然科学版）第２５卷参考文献（References）［１］李雷，汪东风，周小玲，等．茶叶多糖食品功能性研究［Ｊ］．茶叶科学，２００６，２６（２）：

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缪文桦）