天然产物分离与纯化

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1、茶叶中茶多酚的提取分离纯化重庆大学课程论文学生姓名：何英学号：20161902017t专业：生物学学科门类：理学重庆大学生物工程学院二O一六年十月摘要茶叶中含有600多种化学成分，组分极为复杂。茶叶中的无机矿物质有27种，大多数都是人体健康所必须物质。茶叶中的有机物茶多酚与儿茶素类物质、咖啡碱、茶多糖等决定了茶叶色泽、香气、滋味、营养及保健功效。本文总结了茶多酚为主要内容物的提取纯化及性质为主要内容，对比不同方法的优异，按要求选择一条合适的工艺路线。溶剂浸提法工艺简单、技术成熟。离子沉淀法选择性强、纯度较高但是损失大、收率低、安全性低。树脂吸附法虽工艺简单、纯度高、能耗低但是

2、溶剂用量大、成本高。超临界流体萃取法纯度高但是设备要求高、成本高，不适合大剂量的提取茶多酚。超声波浸提法高效、节时、提取率高但噪音污染，不适合长期使用。微波浸提法高效、节能、节时、提取率高但具有微波辐射。膜分离法工艺简单，环境污染小但纯度低。所以根据不同的要求、设备、成本需要选择不同的方法。关键词：茶叶，茶多酚，提取方法1绪论茶叶起源于我国，后流传于世界。至今，地球上引种茶树的国家已经达到了60多个，近年来世界茶叶种植面积总数达290万公顷[1]。我国是产茶大国，进入21世纪以来，我国的茶产量稳居世界第一[2]。科学研究和临床医学实验表明，茶叶有降血糖、降血脂、抗癌、抗衰老、

3、抗辐射等诸多保健作用，这与茶叶中的有效功能成分密不可分。茶叶中的有效成分包括茶多酚、茶多糖、咖啡碱、茶氨酸、茶蛋白等。所以，用中低档茶叶为原料，提取分离有效成分，大力发展茶叶深加工技术，不仅可以开辟中低档茶叶市场、充分利用茶叶资源，也将成为我国茶叶行业发展的新方向。茶多酚作为茶叶中最主要的功能性成分，使其成为目前天然产物研究的热点，由于具有多种生理活性和功能，在医疗保健、食品行业、日用品等领域都得到了广泛的应用。因此，优化提取工艺，分离提纯茶多酚具有十分重要的经济和社会效益。目前，国内茶多酚生产企业基本上采用的是溶剂法制备茶多酚，该方法生产周期长，温度高，所制备的茶多酚含量和

4、活性低，且由于在生产过程中使用氯仿等有机溶剂，不仅操作不安全，产品还存在有毒溶剂残留问题，其品质难以满足国内外市场的需求，造成茶多酚产品销售困难，大量积压，同时溶剂法对环境的污染较大，不符合绿色化生产发展的方向。因此，需要选择一条合理，绿色，创新的生产工艺，提高茶多酚产品的质量，实现资源、环境、经济、社会一体化发展。1茶叶的主要成分及功能简介茶是我国的国饮，是天然的绿色饮料，我国是最早发现茶树，并且最早采制茶叶和饮用茶汤的国家。在我国，根据茶多酚的氧化程度，茶叶基本被分为绿茶、红茶、乌龙茶、黑茶、白茶和青茶六类[3，4]，其生理活性和功能也因成分的不同有所差异。1.1茶叶的主

5、要成分茶叶含有600多种化学成分，因而组分极其复杂，主要有无机物质和有机物质之分[5]。1.1.1茶叶中的无机成分只占干茶叶总质量4%~9%的无机物质影响着人体的健康营养及茶叶的质量。茶叶中发现的无机矿物质元素（N、H、O、N除外）有27种：P、B、As、S、Se、Si、I、F、Br、K、Mg、Mn、Al、Ca、Na、Fe、Cu、Ni、Zn、Mo、Pb、Cd、Co、Cs、Cr、Ti和V等元素，大多数元素都是人体健康所不可缺少的[6]。1.1.2茶叶中的有机成分（1）茶多酚与儿茶素类物质茶多酚是茶叶中多酚类物质及其衍生物的总称，在茶叶的药效中起主导作用。儿茶素类物质是茶多酚中最

6、重要的一类结构复杂的化合物，儿茶素在绿茶中含量最高；红茶、乌龙茶等发酵类茶由于加工工艺的不同，儿茶素发生氧化聚合反应生成茶黄素、茶红素等有色化合物，从而对茶的品质有很大影响。（2）茶蛋白与氨基酸茶叶中蛋白质含量很高，达20%~30%，但水溶性的蛋白质仅有1%~3%。氨基酸占茶叶干重的1%~5%，人们已在茶叶中发现28种氨基酸，如茶氨酸、精氨酸等。其中，茶氨酸是茶树所特有的一种氨基酸，含量占氨基酸总量的50%以上。目前对茶蛋白和茶氨酸的生理功效进行研究表明：茶蛋白能清除超氧阴离子，具有降血脂，抗突变、抗动脉粥样硬化和冠心病等作用；茶氨酸具有降压，提高记忆力，增强人体抵御病毒感染

7、的能力等作用[7，8]。（3）咖啡碱咖啡碱的含量占有机物干物质总量的2.5%~5%，是构成茶叶滋味的重要物质；它也是一种重要的医药原料，具有强心利尿、兴奋神经中枢等作用[9-11]，同时也是多种饮料的添加剂，历来为食品、医学行业人士重视。（4）碳水化合物与茶多糖茶叶中碳水化合物的含量占干物质总量的20%~25%，但多数是淀粉、纤维素等不溶于水的多糖类化合物，也含有葡萄糖、果糖、麦芽糖等水溶性的游离糖。上世纪80年代发现茶叶中活性多糖即茶多糖有着重要的生理活性。实验表明，茶多糖具有抗血栓、抗辐射、降血脂、