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从绿茶中提取茶多酚的实验探究论文

楚雄师范学院

本科生毕业论文

题目：

从绿茶中提取茶多酚的实验探究

专业：

科学教育

******

学号：

***********

*******

职称：

副教授

论文字数：

4400字

完成日期：

2011年5月

教务处印制

从绿茶中提取茶多酚的实验探究

摘要：

本论文以绿茶为原料采用离子沉淀法提取茶多酚，分别实验了单组份离子沉淀剂、多组份离子沉淀剂对茶多酚提取率的影响，结果表明在等物质的量的离子沉淀剂下，三组份复合离子沉淀剂的提取效果较好，其茶多酚的提取率可达13.38%。

关键词：

茶多酚；提取；离子沉淀法；复合离子沉淀剂

Fromgreenteaextractteapolyphenolexperiment

Abstract：

Thisthesiswithgreenteaasrawmaterialsbyionprecipitationextractteapolyphenols,experimentsofrespectivelyaggregate-organionprecipitationagentmulticomponentionprecipitationagentontheinfluenceoftheteapolyphenolsextraction,theresultsshowthatintheamountofionsubstancessuchasprecipitationagent,thethreecomponentsundertheextractionofcompositeionprecipitationagenteffectisgood,canreachpercentthirteenpointthreeeight.

Keywords：

Teapolyphenols；extraction；Ionprecipitation；Compositeionprecipitationagent

从绿茶中提取茶多酚的实验探究

前言

茶叶是我国丰富的天然植物资源，饮茶以及茶文化也有数千年的历史。

茶叶不仅具有提神解渴的功效，而且富含具有保健药效功能的茶多酚（Tea—polyphenols，TP），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，其中以黄烷醇类物质（儿茶素）最为重要。

茶多酚又名茶单宁、茶鞣质，是一类存在于茶叶中的多羟基酚类有机物，其主要成分为儿茶素，占茶多酚的80%左右，其它为儿茶素的衍生物[1-5]。

茶多酚是形成茶叶色香味的主要成份之一，也是茶叶中有保健功能的主要成份之一。

目前，国内外茶多酚的提取的方法主要有：

溶剂提取法、离子沉淀法、树脂吸附分离法、超临界流体萃取法、超声波浸提方法、微波浸提法等6种方法[6]。

不同的方法有自身的优缺点，溶剂提取法存在的缺点有：

提取率低，产品纯度低，产品易氧化，同时需要用大量的有机溶剂，有的有机溶剂回收困难，有毒、易燃，不利于安全生产。

而发展起来的树脂吸附分离法、超临界流体萃取法、超声波浸提法、微波浸提法和膜分离法，相对溶剂提取法来讲产品质量好，回收率高、氧化损耗小、节时、节能、提取率高等优点，但对设备的要求较高，资金投入较大，不利于常规条件下的简单操作，只适用少数借助现代高性能，高精度的仪器对茶多酚进行提取。

而离子沉淀提取法是利用茶多酚在一定的介质条件下可以和某些物质络合形成沉淀物的性质，使其从浸提液中分离出来，沉淀法具有减少了有机溶剂的使用量，工艺相对简单，产品的纯度较好的优点[7-14]。

以往的研究大多从溶液pH值、温度、浸提时间进行考虑，而沉淀剂对提取的影响报道较少，所以有进一步研究的必要性。

本论文以绿茶为原料用离子沉淀法提取茶多酚，并实验了不同沉淀剂对茶多酚提取率的影响，为提取茶多酚提供了一些参考。

1材料与方法

1．1材料、主要仪器及试剂

1.1.1材料

绿茶（产自双柏小庙河）。

1.1.2主要仪器

恒温水浴锅、电子天平（北京赛多利斯仪器系统有限公司）、722型分光光度计，循环水式真空泵、电炉、干燥箱。

1.1.3主要试剂

氯化镁、氯化铁、氯化锌、氯化钙、碳酸氢钠、酒石酸钾钠、硫酸亚铁、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、乙酸乙酯、盐酸，均为分析纯，实验所有用水均为蒸馏水，茶多酚纯品（来自微生物实验室）。

1.2实验方法

1.2.1茶叶的预处理

市售绿茶经粉碎机粉碎，所得茶末避光保存备用。

1.2.2茶多酚的提取[11]

称取20.0g上述茶末，加入300mL水加热至沸，30min后，用滤布过滤，再用300mL水重复浸提一次，合并两次的滤液，用0.1mol/LNaHCO3溶液将提取液的pH值调至8.0，将滤液分成四等份，分别对应加入等物质的量的不同离子沉淀剂，同时用玻璃棒搅拌，静置3分钟使茶多酚沉淀完全，经减压抽滤后制成滤饼,在分别向滤饼中加入30mL2mol/LHCl溶液使其溶解，向转溶后的溶液中加入同体积的乙酸乙酯萃取三次，合并萃取液。

将合并的萃取液进行浓缩，放在干燥箱（40℃）中干燥至恒重。

1.2.3产品的检测

1.2.3.1产品的定性检验[14]

在pH=7.5的条件下利用茶多酚与酒石酸铁溶液发生络合反应溶液呈蓝紫色，颜色的深浅程度与茶多酚的量有关。

测定试液的配制:

酒石酸铁溶液：

称取硫酸亚铁（FeSO4.7H2O）1.0g与酒石酸钾钠（KNaC4H4O6.4H2O）5.0g，加水溶解稀释至1L。

pH7.5的磷酸盐缓冲溶液：

①1/15M的磷酸氢二钠（称取23.9g的Na2HPO4.12H2O，加水溶解，稀释至1L）；

②1/15M的磷酸氢二钾溶液（称取经110℃烘烤箱烘2h后的KH2PO49.1g，加水定容至1L）；

③取①85.0mL和②15.0mL混合后即为pH7.5的缓冲溶液。

1.2.3.2产品中茶多酚含量的测定（酒石酸铁比色法）

1.2.3.2.1配制标准溶液

称取茶多酚纯品0.2500g，加水溶解定容至250mL，混匀。

1.2.3.2.2标准曲线的绘制

分别吸取标准溶液0.00mL、0.50mL、1.00mL、1.50mL、2.00mL于一组25mL棕色容量瓶中各加水5.00mL，加缓冲溶液至刻度，混匀后以试剂空白作参比，于波长540nm处测定吸光度，绘制标准曲线。

据标准曲线得回归方程y=0.4808x+0.0074，R=0.9958

图1茶多酚的标准曲线

图1茶多酚的标准曲线

1.2.3.3产品最大吸收波长的确定及茶多酚总量的测定[14]

称取所提产品1.0000g，用少量蒸馏水溶解，定容至500mL，混合均匀，从中吸取1.00mL于25mL容量瓶中，加入4.00mL蒸馏水和5.00mL酒石酸铁溶液，充分摇匀，再加入pH值为7.5的磷酸盐缓冲溶液稀释至刻度，混合均匀。

一份用722型分光光度计在波长400nm到700nm范围内进行波普扫描，另一份在测定最大吸收波长处与试剂空白溶液做对比，测定吸光度，计算茶多酚的质量。

2结果与讨论

2.1产品的定性检测

2.1.1产品的水溶液与酒石酸铁溶液的反应[15]

产品的水溶液与酒石酸铁溶液反应呈蓝紫色。

2.1.2产品的最大吸收峰的确定

在波长400nm至700nm之间，每隔1nm测定一次产品的吸光度，作出吸光度随波长变化图2。

图2产品的波谱图

由图2可知产品的最大吸收波长在540nm处，与文献[14]报道相符合。

由2.1.1和2.1.2的结果可知，所得产品中含有茶多酚。

2.2单组份离子沉淀剂对茶多酚提取率的影响

2.2.1单组份离子沉淀剂

表1单组份离子沉淀剂对茶多酚提取率的比较

离子沉淀剂

平均吸光度（Abs）

产品中茶多酚的浓度（mg/mL）

提取率（%）

Zn2+

0.270

0.546

5.42

Fe3+

0.328

0.667

6.72

Mg2+

0.262

0.530

5.26

Ca2+

0.256

0.517

5.12

由表1可知单组份离子沉淀剂对茶多酚的提取率在5.12%～6.72%之间，Fe3+的提取率最好达6.72%，其次就是Zn2+、Mg2+、Ca2+。

Zn2+、Mg2+、Ca2+的提取率相差不是很大，而Zn2+的提取率在二价离子沉淀剂中相对较高，出现此种情况的原因是茶多酚中含有大量的羟基，和离子沉淀剂反应过程中会产生H+，从而改变溶液的pH，使溶液呈弱酸性，由于每种离子沉淀剂存在一个较适宜的pH环境，一般认为离子沉淀剂Zn2+是较适宜的弱酸性环境的沉淀剂[7]，故Zn2+对茶多酚的提取率也是相对较高的。

在四组离子沉淀剂中Fe3+对茶多酚的提取效果相比最好，可能与离子所带电荷数有关。

2.2.2对照组实验：

用Al3+代替Fe3+

表2用Al3+代替Fe3+的单组份离子沉淀剂对茶多酚提取率的比较

离子沉淀剂

平均吸光度（Abs）

产品中茶多酚的浓度（mg/mL）

提取率（%）

Zn2+

0.267

0.540

5.40%

Al3+

0.338

0.688

6.88%

Mg2+

0.260

0.524

5.24%

Ca2+

0.254

0.513

5.13%

由表2可知茶多酚的提取率在5.13%～6.88%之间，在这四组离子沉淀剂中Al3+对茶多酚的提取率最大，综合表1和表2的结果，单组份离子沉淀剂对茶多酚的提取率与离子沉淀剂所带电荷成正比。

2.3二组份离子沉淀剂对茶多酚提取率的影响

表3二组份离子沉淀剂对茶多酚提取率的比较

离子沉淀剂

平均吸光度（Abs）

产品中茶多酚的浓度（mg/mL）

提取率（%）

Zn2+、Fe3+

0.613

1.260

12.60%

Zn2+、Mg2+

0.498

1.021

10.21%

Zn2+、Ca2+

0.512

1.049

10.49%

Mg2+、Fe3+

0.531

1.089

10.89%

Fe3+、Ca2+

0.524

1.075

10.75%

Mg2+、Ca2+

0.491

1.006

10.06%

由表3可知，二组份离子沉淀剂的提取率在10.21%～12.60%之间。

二组份复合离子沉淀剂中，Zn2+和Fe3+对茶多酚的提取最好，而其它组合对茶多酚的提取率比较接近，但都比单组份的离子沉淀剂的提取率要高得多，由此可以得出复合离子沉淀剂中各离子间可能存在协同作用。

2.4三组份离子沉淀剂对茶多酚提取率的影响

表4三组份离子沉淀剂对茶多酚提取率的比较

离子沉淀剂

平均吸光度（Abs）

产品中茶多酚的浓度（mg/mL）

提取率（%）

Mg2+、Fe3+、Zn2+

0.651

1.338

13.38%

Fe3+、Zn2+、Ca2+

0.623

1.280

12.80%

Mg2+、Fe3+、Ca2+

0.618

1.271

12.71%

Zn2+、Ca2+、Mg2+

0.564

1.157

11.57%

由表4可知，三组分离子沉淀剂的提取率在11.57%～13.38%之间。

对茶多酚的提取效果最好的三组份复合离子沉淀剂是（Fe3+、Zn2+、Mg2+），而其它组合的要稍差一些，且三组份离子沉淀剂对茶多酚的提取效果比二组份离子沉淀剂的又要好一些，可能是离子间的协同作用要更好一些。

3结论

3.1从茶叶中提取茶多酚选择离子沉淀法，沉淀剂的组成多样便于选择。

3.2单组份离子沉淀剂对茶多酚的提取效果与离子所带电荷成正比。

3.3多组份复合离子沉淀剂中，各离子间可能存在协同作用，对茶多酚的提取效果要更好一些。

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[14]GB/T8313-2002茶茶多酚测定

[15]黄皓,毛志方,涂云飞,孙艳娟.两种方法测定茶叶中茶多酚含量的比较[J].中国茶叶加工2009,

（2）：

43-44.

致谢

经过为期长达1个多月的努力，终于完成了该学士论文，在本文即将脱稿之际，谨向所有帮助和关心过我的老师及同学致以深深的谢意！

在本论文的完成中，虽然遇到了许多的问题，但在余建中老师的指导下得以顺利的完成。

导师渊博的专业知识，严谨的治学态度，兢兢业业的职业精神，平易近人的人格魅力都对我有了很深的影响。

不仅使我在专业知识方面得到了扩展，掌握了基本的研究方法和严谨的研究态度，更让我明白了一些做人的道理，在此，谨向余老师表示崇高的敬意和良好的祝愿！

同时感谢化学与生命科学系为我提供了良好的实验条件和实验设备，感谢王浩华老师在实验中对我的关心和帮助，也同样感谢在实验过程中给予我帮助的同学，感谢学校的栽培。