背景及概述[1]
茶葉中含有茶多酚、茶色素、茶蛋白、茶多糖等多種營(yíng)養(yǎng)成分及藥效成分。隨著人類社會(huì)生活節(jié)奏的加快,開瓶即飲的茶飲料、開袋即沖的速溶茶以及茶多酚保健品日益受到消費(fèi)者的青睞。制備茶葉提取物后會(huì)產(chǎn)生的大量茶渣,由于茶飲料、速溶茶、茶多酚保健品等產(chǎn)品的市場(chǎng)的逐漸擴(kuò)大,茶渣的處理問題也逐漸受到人們的關(guān)注。
現(xiàn)有技術(shù)中,制備茶葉提取物時(shí)多采用熱水或有機(jī)溶劑浸泡技術(shù),但由此得到的茶葉廢渣中含水量很高,若自然堆放,則容易在短時(shí)間內(nèi)腐爛霉變、滋生蚊蟲、產(chǎn)生異味,造成茶渣污水周邊的環(huán)境污染,甚至被不法分子翻新以次充好再度販賣。若進(jìn)行烘干再利用,則會(huì)耗費(fèi)大量的能源,并提高產(chǎn)品的成本?,F(xiàn)有技術(shù)中,也有利用超臨界流體二氧化碳對(duì)茶葉進(jìn)行提取的,但二氧化碳作溶劑,萃取得到的茶多酚的產(chǎn)率較低,且需要在高壓下萃取,設(shè)備成本大,運(yùn)行成本高,無法形成工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
成分[2]
茶葉提取物中含有幾百種化學(xué)成分,其中主要的有茶多酚、生物堿、茶多糖、茶色素、維生素、氨基酸、礦物質(zhì)元素等多種。茶多酚是研究較多的一種成分,又叫茶單寧、茶蹂質(zhì),是茶葉中多酚類物質(zhì)及其衍生物的總稱,是一種淡褐色至白色的無定型粉末。易溶于水、甲醇、乙醇、乙酸乙酷、冰乙酸等。不溶于苯、氯仿、石油醚。
酸性條件下較穩(wěn)定,堿性條件下易氧化聚合。茶多酚約有多種化合物,主要由兒茶素、類黃酮、花青素和酚酸等四類物質(zhì)組成。其中,兒茶素類占茶多酚總量的。兒茶類主要有四種表兒茶素、表兒茶素沒食子酸酯、表沒食子兒茶素、表沒食子兒茶素沒食子酸酯,其中具有很強(qiáng)的抗氧化活性和清除自由基能力。研究顯示茶多酚含量必須在一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶畠?nèi),即可滿足綠茶茶湯濃度的要求。
茶葉提取物中還含有生物堿,茶葉中的生物堿大部分是嘌呤類生物堿,以咖啡堿為主,,并含少量的可可堿、茶堿和黃嘌呤。茶多糖,是指復(fù)合型雜多糖。主要有薪多糖、脂多糖、結(jié)合多糖糖蛋白及豁蛋白等。由茶葉中的糖類、蛋白質(zhì)、果膠和灰分等物質(zhì)組成。茶色素是茶葉中兒茶素等多酚類及其氧化衍生物的混合物,主要成分為茶黃素類、茶紅素類。維生素是一類含量低微、作用巨大的生理活性物質(zhì)。茶葉中還含有較多的的維生素。由于茶葉是在其青嫩之時(shí)采摘,因此,富含的游離氨基酸。其中,茶氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸含量較高,尤以茶氨酸含量最高。茶葉中的茶氨酸易溶于水,對(duì)茶湯的香味、鮮味產(chǎn)生積極作用。
應(yīng)用[3-4]
1.茶葉提取物的美白作用
酪氨酸酶是黑色素合成反應(yīng)中的關(guān)鍵酶,兒茶素能夠抑制酪氨酸酶活性影響黑色素生成。以兒茶素為效應(yīng)物,研究其對(duì)馬鈴薯酪氨酸酶、酪氨酸酶單酚酶和二酚酶活力的影響,發(fā)現(xiàn)兒茶素能抑制酪氨酸酶的活性中心,導(dǎo)致酶活力下降,并且與底物左旋多巴競(jìng)爭(zhēng),降低酶促反應(yīng)效率。從10種韓國(guó)傳統(tǒng)的茶提取物中篩選抑制酪氨酸酶活性物質(zhì),研究發(fā)現(xiàn)綠茶是最強(qiáng)的酪氨酸酶抑制劑,主要活性成分有GCG、ECG和EGCG。
紅茶提取物從降低蛋白酪氨酸酶、酪氨酸相關(guān)蛋白(TRP-1、TRP-2)的表達(dá)而降低黑色素生成,然而熊果苷則不改變酪氨酸蛋白水平。烏龍茶提取物可降低細(xì)胞內(nèi)MITF的轉(zhuǎn)錄水平、減少酪氨酸酶的表達(dá),明顯抑制黑色素沉著現(xiàn)象。但烏龍茶提取物不能體外抑制蘑菇酪氨酸酶活性。酪氨酸酶是黑素細(xì)胞內(nèi)特殊的含銅糖蛋白,位于黑色素細(xì)胞特有的細(xì)胞器-黑色素小體上。茶葉的類黃酮成分具有金屬螯合能力。茶葉中含有多種抗氧化成分,具有清除自由基能力。茶葉的美白作用可能是抗氧化作用與螯合金屬離子共同的作用。
2.茶葉提取物的抑菌作用
其抑菌機(jī)制可能是由于茶葉提取物中的主要成分能特異性地凝固細(xì)菌蛋白、破壞細(xì)菌細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)等,從而抑制供試菌的生長(zhǎng)。
制備[1]
亞臨界流體萃取茶葉提取物的方法中,采用的茶葉為綠茶,具體包括以下步驟:
1)取茶葉600g,在溫度60℃,壓力3MPa下,控制所述茶葉與所述二甲醚亞臨界流體的料液比為1:1,二甲醚的流量為1kg/h,采用二甲醚亞臨界流體連續(xù)動(dòng)態(tài)萃取30min,得到萃取混合物;
2)將步驟1)得到的所述萃取混合物在分離釜中富集,并保持溫度60℃,壓力1.2MPa下,使所述二甲醚亞臨界流體氣化,即可得到茶葉提取物。
3)收集并冷卻步驟2)中得到的氣態(tài)的所述二甲醚亞臨界流體,將冷凝得到的液態(tài)的所述二甲醚亞臨界流體,循環(huán)使用。
4)達(dá)到預(yù)定萃取時(shí)間結(jié)束萃取,關(guān)閉萃取釜抽真空,使萃取釜中的二甲醚流體氣化,經(jīng)冷凝后回到儲(chǔ)罐重復(fù)利用,之后得到茶葉萃余物。
主要參考資料[1] CN201310741244.0一種亞臨界流體萃取茶葉提取物的方法
[2] 茶葉提取物的藥用價(jià)值及開發(fā)利用
[3] 茶葉提取物的抑菌作用研究
[4] 茶葉提取物的美白作用及其機(jī)理研究進(jìn)展