绿茶中茶多酚的提取及纯化工艺【开题报告】.doc

1、毕业设计开题报告 应用化学 绿茶中茶多酚的提取及纯化工艺 一、选题的背景和意义 21世纪，人们越来越追求安全、优质、营养、健康的食品，而抗氧化剂在食品工业，尤其是油脂工业中所起的作用也日益突出。现在，油脂工业中广泛使用的丁基羟基茴香醚（ BHA）、二丁基甲苯（ BHT）等都是化学合成的抗氧化剂。大量研究结果表明，这些物质使用超过一定剂量时，有制畸和制癌的可能 性危险 。目前，越来越多的国家开始限制或禁止使用某些合成的抗氧化剂。现有的抗氧化剂已不能满足我国日益增长的食品工业发展的需要，寻找和开发绿色无毒的新型抗氧化剂 迫在眉睫。 一直以来，绿茶及其活性成分的研究备受人们的关注，其中无毒害残留的茶

2、多酚产品的研发已经成为茶叶加工领域的一个大热点。茶多酚（ Tea polyphenols,简称 TP）是形成茶叶品质的重要组成成分之一，它是存在于茶叶中的多羟基性化合物组成的混合物，其中以儿茶素为主，俗称茶单宁、茶鞣质。茶多酚是茶叶中所含的多酚类物质，其含量占干物质质量的 18% 35%，无毒，且具有较好的抗氧化性能，其抗氧化能力比 维 生素 E 的抗氧化效果高 10 20 倍，因此是一种理想的天然食品抗氧化剂。茶多酚许多其他的功能也被陆续发现 ，据 大量实验 研究表明，茶多酚除了是一种天然无毒的抗氧化剂外，它还是一种理想的天然药物，具有清除自由基和抗氧化等生物活性，在抗病毒、抑菌、抑制肿瘤、

3、防治心血管疾病、防癌抗癌等 生物及医疗 方面都具有良好的功效。此外，茶多糖因其降血糖、提高免疫力等特有的生理活性，也得到了人们越来越多的重视。茶多酚的这种药理功能及保健功效已经引起了人们广泛的兴趣，它 已成为 健康食品、含油脂食品的抗氧化保鲜剂以及天然化妆品的原 材 料 ，在各个 领域 中的 应用 非常 广泛。 如 医药、食品与油脂工业、日用化工等 。 但在目前，茶多酚的提取工艺还不够成熟和稳 定，产品产率和纯度都不够高，完善茶多酚的提取工艺，提高产品的产率和纯度，具有十分重要的实际意义。因此，需要优化现有的生产方法，研究开发新的生产工艺，提高茶多酚产品的质量，以增加我国茶多酚产品在国内外市场

4、竞争力。 1 茶叶中多酚类物质的含量很高，在鲜叶中约占其干重的 1/3，占茶汤浸出物的 3/4，茶多酚性质极其活泼，能在酶的作用下，发生酶促氧化反应，且在湿热的作用下发生氧化作用，常温常压下，还能发生缓慢的氧化反应。茶多酚是由约 30 种以上的酚性物质组成的，按其化学结构的不同可以分为：儿茶素、黄酮及类黄酮醇、酚酸及缩酚 酸类、花色素，其中以黄烷醇类（主要是儿茶素类化合物）最为重要，其含量为茶多酚总量的70%左右，其次是黄酮类，其他酚类物质含量相对较少。茶多酚为白色不定形粉末，在水中的溶解度很高，可溶于乙醇、甲醉、乙酸乙酯、丙酮 等极性物质 ，不溶于 一些非极性物质 。 目前，国内外提取茶多酚

5、的方法大致分为四种：有机溶剂萃取法、金属离子沉淀法、柱层析法和超临界流体萃取法。 有机溶剂萃取法是根据茶多酚在有机溶剂中的溶解度不同而将茶多酚分离出来的一种方法，该法是目前国内使用最广泛的方法之一。它的原理是利用茶多酚在不同溶剂中溶解度的差异来 进行分离提取。水、乙醇、甲醇、乙酸乙醋、丙酮等是相对较常用的溶剂，一般采用回流来提取茶多酚。 金属离子沉淀法是另一种较为常用的提取法，其原理是利用多酚在一定条件下可以和某些盐中的金属离子形成络合物而沉淀，并与水溶剂中咖啡碱、单糖、氨基酸等 其他成分 分离的性质从而富集提取茶多酚。沉淀法的一般工艺路线为茶叶原料一沸水提取一过滤一沉淀一转溶一萃取一浓缩干燥

6、一产品。采用该法时要注意沉淀剂的选择和沉淀转溶时 PH值的控制， PH值会影响茶多酚络合沉淀物的溶解度以及茶多酚的稳定性。 柱层析法的原理是利用各种吸附剂和洗脱剂进行 吸附一解吸，使得茶叶浸提液中儿茶素与其它物质分离。该法的一般工艺路线为茶叶 -热水浸提 -过滤 -吸附柱吸附一解吸一浓缩干燥一产品。 超临界流体萃取法是利用超临界状态下的流体作溶剂，在超出临界温度与压力的区域下进行萃取，该法是近年来发展起来的一种新型的分离技术。用超临界流体作为萃取溶剂有很大的优势，因为该法的临界值低，稍微改变压力与温度值都会引起流体密度的极大影响 ，并极易渗透到样品基质中，通过分配扩散作用，可以使萃取组分充分溶

7、解，达到萃取的目的。 其他一些茶多酚的提取方法，如用超声法处理茶汤，其茶多酚得率高 于水提取法，而且不改变茶多酚的性状及有效成分的结构，不仅省时，还可以减少能耗；微波结合水浴提取，茶多酚浸出率高达 90%以上等，这些工艺都有待进一步的完善。 2 二、研究目标与主要内容 （含论文提纲） 本课题以杭州西湖龙井绿茶的茶多酚为主要的研究对象，先对绿茶中茶多酚的研究背景、性能、作用等为引言； 其次以茶多酚的有机溶剂萃取法作为实验部分，得出实验数据；通过数据处理及分析比较， 得到绿茶茶多酚的提取工艺的最佳操作条件，并作出实验总结； 最后对茶多酚进一步的研究提出展望 。 主要内容： 1、以干燥粉碎后的绿茶粉

8、末为原料，以乙 醇水溶液为溶剂，通过实验选择不同参数的料液比乙醇溶剂浓度、反应时间和温度来提取茶多酚，结合经济效率以及对环境的影响等因素，找到最佳工艺条件，使粗提物的浸出率达到最高。 2、以第一步中最佳工艺条件得到的粗提物为原料，以乙酸乙酯为溶剂，研究不同的静置时间、震荡时间对实验的影响。 3、通过测定吸光度，对所得数据进行计算及分析。 论文提纲 ： 1.引言 1.1概述 1.2茶多酚的性能及其应用 1.3茶多酚的研究进展 2.实验部分 2.1实验仪器及药品 2.2实验原理 2.3实验方法及步骤 3.1结果与讨论 3.1实验数据处理 3.2实验小结 4.结论与展望 三、拟采取的研究方法、研究手

9、段及技术路线、实验方案等 有关茶多酚溶剂提取分离的研究结果显示，影响茶多酚浸出率的因素主要有浸提温度、浸提时间、浸提溶剂浓度和溶剂用量等方面。实验的主要工序为有机溶剂浸提茶叶，过滤，浓缩去乙醇，再用乙酸乙醋萃取，浓缩干燥得茶多酚成品。茶叶萃取溶液中，除茶多酚外，还含有咖啡因、色素、有机酸、糖类、蛋白质及悬浮物等杂质，其中茶多酚的含量仅为 30%一 40%，所以多数工艺还会采用反复萃取的方法进行进一步的去杂，纯3 化，精制。为避免使用有毒溶 剂氯仿，本课题选用乙酸乙酯作为相萃取剂。 四、中外文参考文献 1 罗晓明 .茶多酚提取新工艺研究 D.中南大学硕士学位论文 ,2002,7. 2 汪秋安 ,

10、刘强 .茶多酚的提取方法与应用进展 J.广西轻工业 ,1999(4):10-14. 3 魏决 .天然抗氧化剂茶多酚的提取及抗氧化试验 J.成都大学学报 (自然科学版 ),1998,17(2):29-33. 4 蒋建平 .天然抗氧剂茶多酚的提取及其在食品保鲜中的应用 D.湖南大学硕士学位论文 ,2003,8. 5 钟德远 ,陈峰等 .天然抗氧化剂茶多酚 的提取方法进展 J.西南民族学院学报 (自然科学版 ),1997,23(2):204-206. 6 陈镱文 .茶多酚粗品的精制及儿茶素单体分离的工艺研究 D.西北大学硕士学位论文 ,2006,6. 7 龚恕 .普洱茶多酚提取分离研究 D.华中农业

11、大学园艺林学学院硕士学位论文 ,2006,6. 8 郑海燕 .陕南绿茶中茶多酚的提取分离与抗氧化性研究 D.西北农林科技大学硕士研究生学位论文 ,2009,6. 9 杨立杰 .乌龙茶中茶多酚 、 茶多糖的提取及其纯化和性质研究 D.集美大学硕士学位论文 ,2007,6. 10 Madhuri Vemuri,Darshan S.Kelley,and Kent L.Erickson. Health Effects of Foods Rich in Polyphenols J.Health Benefit 2008,III,393-412. 11 Lei Feng,Fengsheng Zhao Se

12、paration of Polyphenols in Tea on Weakly Acidic Cation-Exchange GelsJ.Chromatographia2010,71,775-782. 五、研究的整体方案与工作进度安排 （内容、步骤、时间） 本课题利用有机溶剂萃取法，对茶多酚进行提取。研究不同条件对茶多酚提取的影响，通过测定紫外吸光度，计算得到茶多酚的浸出率，得到最佳工艺条件。 实验步骤如下： 1、茶样的准备：取一定量干燥的杭州西湖龙井绿茶，将其用粉碎机磨碎成粉末； 2、水浴浸提：取茶样 1.0g，以乙醇水溶液为溶剂，在一定温度的水浴中加热回流一段时间，测不同单因素参数的改变

13、对绿茶茶多酚提取的影响； 4 3、定容：将浸提后的溶液抽滤，取滤液，并用蒸馏水定 容至 100ml； 4、测吸光度：用移液管准确吸取试液 1ml，采用酒石酸亚铁比色法测吸光度； 5、等体积萃取：在上述最佳工艺条件下，浓缩去乙醇得到绿茶初提物，取绿茶初提物配成 10mg/ml浓度的水溶液，用 1倍体积的乙酸乙酯萃取一次，震荡及静置一段时间后取水相。用酒石酸亚铁法测水相的茶多酚含量； 6、计算并分析实验结果。 实验进度安排： 2010.11.22-2010.12.1 确定课题 2010.12.1-201012.25 查阅资料，开始实验准备 2011.12.25-2011.1.5 完成外文翻译、文献综述开题报告，并开始实验 2011.12.25-2011.1.30 实验，获得数据 2011.2.1-2011.2.18 完成论文初稿 2011.2.19-2011.4.11 修改论文 2011.4.12-2011.4.20 完成论文 ，定稿。 六、研究的主要特点及创新点 针对茶多酚的溶剂提取方法，用乙醇水溶液代替蒸馏水提取分离茶多酚粗品，用乙酸乙酯代替有毒溶剂氯仿对提取的粗品进行进一步的纯化。 主要研究实验室的操作方法，寻找最佳工艺条件，以获得最 大的收率。