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茶多酚的生產(chǎn)工藝及功能應(yīng)用林秀玲 P102114621 生科院2010級(jí)食品科學(xué)與工程1班 指導(dǎo)老師：曹竑【摘要】：該文綜述了天然氧化劑茶多酚的生產(chǎn)工藝與抗氧化作用機(jī)理，作為一種天然抗氧化劑，茶多酚在食品工業(yè)、醫(yī)療保健、日用化學(xué)品等產(chǎn)品方面的應(yīng)用，并展望了茶多酚的應(yīng)用前景。【關(guān)鍵字】：茶多酚、天然抗氧化劑、抗氧化機(jī)理、應(yīng)用茶多酚(Tea Polyphenols，TP)是從茶葉中提取的純天然多酚類(lèi)物質(zhì)，又叫茶單寧，茶鞣質(zhì)，是茶葉中多酚類(lèi)物質(zhì)的總稱(chēng)。具有抗氧化、抗癌、抗衰老、防輻射、防腐保鮮、抑菌除臭等多種生理活性1。近年來(lái)，茶多酚在油脂、食品、醫(yī)療、保健、日用化工和農(nóng)業(yè)等方面均具有廣闊的應(yīng)用前景，尤其在食品貯藏保鮮中的應(yīng)用與研究已有較多文獻(xiàn)和專(zhuān)利報(bào)道，與其他添加劑一起混合使用，可以延長(zhǎng)食品貨架期。1、 TP的生產(chǎn)工藝無(wú)論是綠茶、紅茶(發(fā)酵茶)、烏龍茶(半發(fā)酵茶)或者速溶茶，甚至是鮮葉茶，都可以提取茶多酚當(dāng)然從成本角度考慮以碎茶葉和茶末為原料比較合適茶多酚的制備提取技術(shù)主要有溶劑萃取法、離子沉淀法和樹(shù)脂吸附法大類(lèi)。此外，還有超臨界萃取法、低溫純化酶提取法和鹽吸法等1.1溶劑萃取法23溶劑法是我國(guó)較早使用的一種方法，也是目前茶多酚企業(yè)采用最多的一種方法，其原理是利用茶葉中不同化合物在不同溶劑中的溶解度差異進(jìn)行分離的。溶劑法提取茶多酚一般工藝流程如下表示。某工業(yè)化生產(chǎn)茶多酚采用溶劑法的具體步驟為：綠茶加水浸提2次，第一次加水10倍，溫度8085度，時(shí)間為1h，第二次加水5倍，溫度8085度，時(shí)間為30min，過(guò)濾合并濾液，濃縮至相對(duì)密度1.11.2。濃縮液用乙酸乙酯萃取茶多酚2次，每次萃取時(shí)間為5-10min，收集乙酸乙酯萃取液（茶多酚），乙酸乙酯萃取液上塔用水洗脫咖啡因2次，刮板濃縮（轉(zhuǎn)水相）至相對(duì)密度1.2左右，茶多酚從有機(jī)相轉(zhuǎn)入到水相，同時(shí)回收乙酸乙酯，加水蒸發(fā)去除乙酸乙酯殘留，噴霧干燥。 溶劑萃取法流程：茶葉浸提過(guò)濾濃縮脫咖啡因乙酸乙酯萃取濃縮（回收乙酸乙酯）水洗轉(zhuǎn)相噴霧干燥茶多酚成品。1.2離子沉淀法45離子沉淀法主要是用鈣鹽或鋁鹽沉淀茶多酚以達(dá)到與溶液中咖啡堿、多糖及氨基酸等分離的目的。TP的實(shí)驗(yàn)室制備步驟為：稱(chēng)取30og中低檔綠茶末，加入36L 100C沸水?dāng)嚢杞?0mln過(guò)濾，在TP濾液中加入l517g AICI ，用lmolL NaHC0。溶液調(diào)pH至5154，靜置10min，溶液的pH無(wú)變化，即為T(mén)P沉淀完全(亦可通過(guò)取23mL上清液，加入I滴NaHCO。溶液后無(wú)黃色渾濁現(xiàn)象，判斷TP沉淀完全)再離心分離沉淀酸溶后用等體積的乙酸乙酯萃取濃縮脫溶后經(jīng)真空干燥可得約315g(提取率為105 ，純度995 )的近白色粗晶態(tài)TP1.3樹(shù)脂吸附法69樹(shù)脂吸附法事利用樹(shù)脂能發(fā)生吸附作用是特性來(lái)實(shí)現(xiàn)與其他浸提物組分之間的分離，根據(jù)所采用的樹(shù)脂類(lèi)型的不同可分為吸附柱分離法、離子交換柱分離法喝凝膠分離法，其中聚酰胺喝大孔樹(shù)脂是目前較為常見(jiàn)的柱填充劑。該法一般工藝流程如下所示。某工業(yè)化生產(chǎn)茶多酚采用樹(shù)脂吸附法的具體步驟為：茶多酚浸提，在7080度浸提兩次，每次30min。濃縮液加水稀釋?zhuān){(diào)PH，使色素和咖啡堿得到預(yù)分離，過(guò)濾雜質(zhì)，選用吸附樹(shù)脂盡孝吸附柱層析，控制濾液流速，水洗樹(shù)脂，用80%左右乙醇作為解吸劑解吸，回收乙醇，噴霧干燥可得茶多酚。 樹(shù)脂吸附法流程：茶葉熱水浸提濃縮吸附柱吸附解脫劑洗脫茶多酚洗脫液回收干燥茶多酚。1.4超臨界CO2萃取法1011超臨界萃取是一種新型分離技術(shù)，它是利用溫度和壓力略超過(guò)或靠近臨界的介于氣體和液體之間的流體作為萃取劑，從固體或液體中萃取某種高沸點(diǎn)喝熱敏性成分，以達(dá)到分離和提純的目的，目前該法在實(shí)驗(yàn)室制備天然產(chǎn)物已取得很好的效果。該法工藝流程：將干茶葉放入萃取釜，加熱至50度，夾帶劑乙醇濃度為65%，萃取時(shí)間為60min，夾帶劑的量（體積ml）:茶葉量（g）為40%；打開(kāi)進(jìn)氣閥，啟動(dòng)高壓泵，調(diào)節(jié)壓力，靜態(tài)萃取，動(dòng)態(tài)萃取同時(shí)收集萃取物，對(duì)超臨界萃取出的茶湯進(jìn)行簡(jiǎn)單的減壓濃縮，去除其中的乙醇，然后進(jìn)行干燥，得到茶多酚制品。2、 TP的抗氧化機(jī)理2.1 清除活性氧自由基茶多酚中的活性酚羥基可作為供氫體，與體內(nèi)自由基結(jié)合，生成穩(wěn)定的自由基中間體，從而清除活性氧自由基。茶多酚復(fù)合體及其主要兒茶素單體對(duì)活性氧和自由基的清除率可達(dá)EFK%。2.2 螯合金屬離子12茶多酚的鄰位酚羥基可螯合鈣、銅、鐵等金屬離子，減少金屬離子對(duì)氧化反應(yīng)的催化作用。但是，茶多酚主要是螯合過(guò)量游離鐵，不會(huì)造成缺鐵性貧血。它螯合細(xì)胞內(nèi)鈣，抑制黃嘌呤氧化酶生成，起到抗氧化作用。2.3 結(jié)合氧化酶及促進(jìn)抗氧化酶13在反應(yīng)體系中，茶多酚能與氧化酶蛋白結(jié)合，形成一種復(fù)合物而降低該酶對(duì)氧化作用的催化活性。如綠茶茶多酚能抑制由黃嘌呤氧化酶引起的氧化應(yīng)激，維持細(xì)胞的活力和形態(tài)。茶多酚也能促進(jìn)和調(diào)節(jié)機(jī)體內(nèi)抗氧化酶的活性。3、 TP的應(yīng)用3.1在食品工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用14163.1.1用作抗氧化劑茶多酚的抗氧化作用在于兒茶素分子結(jié)構(gòu)中酚性羥基特有供氫體的活性，能與脂肪酸在自動(dòng)氧化過(guò)程中產(chǎn)生的游離基結(jié)合，中斷脂肪酸氧化的鏈鎖反應(yīng)，抑制氫過(guò)氧化物的形成，達(dá)到抗氧保鮮的目的。而且茶多酚的抗氧化性能比丁基羥基茴香醚、二丁基羥基甲苯高23倍，且有效濃度低(0.02 0.05)，其氧化物及在食品中的反應(yīng)生成物經(jīng)毒理測(cè)定和微核實(shí)驗(yàn)表明，無(wú)毒副作用，食用安全。用于油脂貯藏。動(dòng)物性油脂因其自身不含天然抗氧化劑，極易自動(dòng)氧化而變質(zhì)，常溫下暴露在空氣中的豬油，3d后PV值就達(dá)到了100meqkq。植物性油脂雖然含有一定的天然抗氧化劑，但在常溫下保存較長(zhǎng)時(shí)間也會(huì)因自動(dòng)氧化而酸敗。油脂發(fā)生酸敗變質(zhì)是由于油脂中不飽和脂肪酸甘油脂與空氣中氧氣發(fā)生自動(dòng)氧化反應(yīng)。在油脂中添加茶多酚，能阻止和延緩不飽和脂肪酸的自動(dòng)氧化分解，使油脂的貯藏期延長(zhǎng)。用于肉制品加工。肉類(lèi)及其制品(如火腿、肉食罐頭、腌肉)在保存期間常因脂肪的自動(dòng)氧化而顏色變黃，出現(xiàn)哈喇味。在肉制品加工中，可以將各種肉制品浸泡在0.05 0.2茶多酚水溶液5l0min，或噴灑在各種肉制品表面進(jìn)行干燥，直到肉表面不見(jiàn)液滴為止。肉制品表面的蛋白質(zhì)與茶多酚形成一層不透氣的硬膜，可以起到防止肉制品酸敗，抑制細(xì)菌的生成，防止腐敗變質(zhì)的效果。用于焙烤食品及乳制品。對(duì)于月餅、餅干和面包等焙烤食品以及乳制品，如奶粉、奶酪和麥乳精等，常因所含油脂的自動(dòng)氧化而變質(zhì)，加入茶多酚不僅可保持其原有風(fēng)味，防哈變和酸敗，而且能延長(zhǎng)保鮮期。另外，茶多酚還可使高糖食品中的“酸尾”消失，使口感甘爽。用于油炸食品。油炸食品的煎炸過(guò)程中，植物油在煎炸3h后，過(guò)氧化值超標(biāo)達(dá)428 ，使煎炸的食品顏色變深、發(fā)黑。油炸方便面含油在23左右，在貯存中隨著油脂氧化酸敗作用的逐漸深化，制品的香氣、風(fēng)味受到嚴(yán)重影響，品質(zhì)日趨下降。由于茶多酚是一種“攜帶性”比較好的抗氧化劑，對(duì)油炸食品的抗氧化效果比較好，所以在油炸食品中加入茶多酚可使氧化酸敗現(xiàn)象延緩，提高食品的貨架壽命。用于飲料。利用茶多酚不僅可以配制各種茶飲料如茶汽水、檸檬茶、菊花茶及果味茶等，而且還能抑制豆奶，汽水、果汁等飲料中維生素A和維生素c等多種維生素的破壞，從而保護(hù)飲料中的各種營(yíng)養(yǎng)成分。用于水產(chǎn)品。在制作干魚(yú)制品時(shí)，用含茶多酚30050OmgL的水(或海水)浸漬水產(chǎn)品，可以防止干魚(yú)因“油燒”而引起的變黃及脂質(zhì)的氧化。同時(shí)用噴涂魚(yú)體表面以代替浸漬處理，也可獲得同樣的效果。在冷凍鮮魚(yú)時(shí)，加入茶多酚制劑，也能使魚(yú)類(lèi)保鮮效果更好，使魚(yú)體外觀(guān)保持鮮度，防止魚(yú)體脂肪的氧化和“油燒”，抑制鮮魚(yú)因自身氧化而引起肉質(zhì)軟化和風(fēng)味降低的進(jìn)度，從而保持其鮮度。加入茶多酚比傳統(tǒng)的抗壞血酸鈉效果更好。3.1.2用作保鮮劑17茶多酚有較強(qiáng)的抗菌和抑菌性能，據(jù)國(guó)內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，茶多酚對(duì)于自然界中19類(lèi)群的百種細(xì)菌均有優(yōu)異的抗菌活性，顯示抗菌的廣譜性；同時(shí)還對(duì)a淀粉酶，蔗糖酶均有良好的抑制能力，所以可以作為保鮮劑減緩采摘后的水果、蔬菜的生化活動(dòng)，推遲其后熟期。另外用茶多酚所制的保鮮劑也可使各色糕點(diǎn)、乳酸飲料和畜牧水產(chǎn)品深加工等不變色腐敗。3.1.3作保色劑18茶多酚具有強(qiáng)還原性，可以防止天然色素如胡蘿b素、葉綠素紅花黃、胭脂紅和維生素B：等色素受光氧化作用而褪色，可作為保鮮劑保持色澤鮮艷穩(wěn)定。3.1.4 作除臭劑18在肉類(lèi)、糧、油作物及其制品中有時(shí)會(huì)存在異味，如大豆制品的豆腥味，魚(yú)臭成分的三甲基胺等。加入一定量的茶多酚可有效地去除這些異味。在口香糖和糖果類(lèi)食品中添加茶多酚有明顯的口臭抑制效果。漱口水中加入茶多酚可消除口臭。研究表明：兒茶素對(duì)口臭的抑制作用比SCC強(qiáng)；四種兒茶素去口臭的順序?yàn)椋篍CECGEGCEGCG；兒茶素對(duì)抑制甲硫醇的產(chǎn)生效果比SCC要顯著得多，1mg可完全抑制甲硫醇的產(chǎn)生，0.1mg也可抑制56 ；咀嚼含兒茶素的口香糖后，甲硫醇的產(chǎn)生明顯減少，添加量小于0.5 即可，甚至只添加0.01 就很明顯。3.2 在醫(yī)療保健中的應(yīng)用19213.2.1清除活性氧自由基過(guò)量的自由基會(huì)對(duì)人體的脂質(zhì)，核酸，蛋白質(zhì)和糖類(lèi)等生命分子造成損害，可以引發(fā)癌癥、中風(fēng)、肺氣腫和白內(nèi)障等多種疾病茶多酚可有效地清除人體內(nèi)過(guò)剩的活性氧自由基和抑制脂質(zhì)過(guò)氧化提高人體抗衰老和延緩脂褐素生成的作用。試驗(yàn)表明茶多酚對(duì)超氧陰離子，過(guò)氧化氫自由基的清除率達(dá)到95 以上，其作用在一定范圍內(nèi)呈顯著的量效關(guān)系，對(duì)活細(xì)胞產(chǎn)生的氧自由基的綜合清除效果優(yōu)于經(jīng)典的天然抗氧化劑維生素E與維生素C 。3.2.2 抗腫瘤作用據(jù)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道，茶多酚在活體外表現(xiàn)為抗突變作用，能抑制嚙齒類(lèi)動(dòng)物由致癌物引發(fā)的皮膚、肺、前胃、食道、十二指腸、結(jié)腸和直腸腫瘤。目前為止，茶多酚抑制腫瘤的機(jī)理主要有以下幾種： 抗氧化、清除自由基。 阻斷致癌物的形成和抑制機(jī)體內(nèi)的代謝轉(zhuǎn)化。抑制具有促癌作用的酶的活性。 提高機(jī)體免疫力。 抑制腫瘤細(xì)胞DNA的生物合成。中國(guó)的煙民比例在全世界是相當(dāng)高的，抽煙的量也較大，但患肺癌的比例不算太高。這與中國(guó)抽煙者的一個(gè)習(xí)慣，即“一支煙，一杯茶”有關(guān)。在抽煙的同時(shí)喝茶，茶中的茶多酚能拮抗煙中所產(chǎn)生的自由基。3.2.3抗動(dòng)脈粥樣硬化心血管疾病是目前威脅人類(lèi)的3大疾病之一， 而血液中脂質(zhì)含量過(guò)高又是中老年人的一種常見(jiàn)病。動(dòng)脈粥樣硬化(AS)的發(fā)生與血漿脂質(zhì)關(guān)系密切低密度脂蛋白(LDL)可致As，而高密度脂蛋白(HDL)則起拮抗作用 載脂蛋白缺乏和異?？捎绊懷倪\(yùn)輸和代謝，LDL的氧化修飾可使血管內(nèi)皮受損，膽固醇沉積于血管壁而發(fā)生AS 。動(dòng)物試驗(yàn)表明茶多酚能明顯降低血清膽固醇(TC)、LDL含量及升高HDL含量，且對(duì)TC、LDL有明顯的量效關(guān)系，高茶多酚組的動(dòng)脈硬化指數(shù)顯著高于對(duì)照組。茶多酚還具有明顯降低血清和心肌組織中過(guò)氧化脂質(zhì)及升高紅細(xì)胞中超氧化物歧化酶(SOD)的作用。3.2.4抗齲護(hù)齒作用茶多酚能使致齲鏈球菌活力下降，還能抑制該菌對(duì)唾液覆蓋的羥磷灰石盤(pán)的附著，強(qiáng)烈抑制該菌葡萄糖苷基轉(zhuǎn)移酶催化的水溶性葡聚糖合成，減少齲洞數(shù)量日本學(xué)者研究證明綠茶提取物防齲效果比氟化物好。3.2.5減肥作用喂飼含0.5 兒茶素飼料的大鼠與對(duì)照大鼠相比，體內(nèi)脂肪減少5 20 。蔣瀅21等報(bào)道肥胖和高血脂患者服用綠茶、荷葉、山楂和米仁為原料制得的減肥降脂保健茶后，體 重平均減輕3.98kg，腹圍縮小1.66cm，血壓降低1.630.77kPa。心電圖得到改善，血漿膽固醇、甘油三脂及血漿低密度脂蛋白均有明顯降低(P0.001)，而血漿高密度脂蛋白明顯升高(P0.001)。除以上功能外，茶多酚還具有抑制皮膚的過(guò)敏反應(yīng)，抑制腎小球膜細(xì)胞的增殖，改善腎功能，防治艾滋病等功能。尤其是對(duì)艾滋病與脫氧核糖核酸所產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)有相當(dāng)強(qiáng)的阻斷作用。且阻斷力高于目前國(guó)際上通用的治療艾滋病藥物AZT2030倍。3.3 在日用化學(xué)品中的應(yīng)用1922茶多酚在日用化工業(yè)的應(yīng)用也有極為廣泛的發(fā)展前景。作為防曬露添加劑，茶多酚的黃烷醇類(lèi)化合物在波長(zhǎng)200300rim處有較多的吸收峰，有“紫外線(xiàn)過(guò)濾器”之美稱(chēng)，能減少紫外線(xiàn)引進(jìn)的皮膚黑色素形成。作為花露水添加劑具有抗菌消炎等功能，對(duì)皮炎和蚊蟲(chóng)叮咬也有一定療效。茶多酚具有維生素P的作用，可降低毛細(xì)管的通透性和脆性在唇膏中，用于預(yù)防唇的干裂和干燥感，同時(shí)改善口唇的柔軟度。茶多酚還能增強(qiáng)酪氨酸酶的活性，能抑制酪氨酸脫羧酶的活性可用作皮膚品的調(diào)理劑和增白劑。除此之外，國(guó)外己開(kāi)發(fā)利用茶多酚作為香煙解毒劑由于茶多酚具有極強(qiáng)的還原性和消除自由基作用，可以使煙矸和煙霧誘變，降解有害物質(zhì)，且不影響香煙口味和興奮作用。4、展望茶有其鮮明的抗衰老,保健作用,“飲茶”也已成為一種潮流。從茶葉中提取的天然產(chǎn)物茶多酚因其對(duì)人體有益,同時(shí)具有廣泛的藥理功能,近年來(lái)受到廣泛的關(guān)注。開(kāi)發(fā)出在食品、油脂、日用化工中的作用后,人們一直致力于研究它在醫(yī)藥衛(wèi)生保健方面的新作用。21世紀(jì)是生物工程的世紀(jì),人們不斷呼吁綠色環(huán)保,特別是在促進(jìn)人體健康天然藥物領(lǐng)域,提出了更高的要求。茶多酚恰恰可以滿(mǎn)足人們的這一要求。目前日本、美國(guó)、中國(guó)等都在研究茶多酚,我國(guó)是茶葉的故鄉(xiāng),茶葉資源豐富。但技術(shù)相對(duì)滯后,大多進(jìn)行粗提取和粗加工,茶多酚的精加工特別是在醫(yī)藥中的應(yīng)用還處于研究開(kāi)發(fā)階段。相信隨著人們對(duì)茶多酚研究的不斷深入,茶多酚將日益更好地發(fā)揮它應(yīng)有的作用。尤其是老茶葉、茶葉枝條、茶樹(shù)根以及茶葉生產(chǎn)過(guò)程中的副產(chǎn)品以及下腳材料等沒(méi)有多少市場(chǎng)價(jià)值的為可再生綠色資源,如果進(jìn)行深加工為其它高附加值產(chǎn)品,不僅可以得到較高的利潤(rùn),而且對(duì)于資源的成分利用也有著深遠(yuǎn)的意義。難怪1990年美國(guó)醫(yī)學(xué)基金會(huì)主席認(rèn)為，“茶多酚是21世紀(jì)對(duì)人類(lèi)健康產(chǎn)生巨大效果的化合物?！薄窘Y(jié)束語(yǔ)】目前茶多酚制備工藝存在最大的兩個(gè)問(wèn)題：規(guī)格和殘留。提高規(guī)格并且減少殘留是茶多酚生產(chǎn)行業(yè)升級(jí)所必須解決的重要問(wèn)題。隨著人們對(duì)茶多酚中EGCG保健功能認(rèn)識(shí)的深入，提高茶多酚中EGCG的含量，提高產(chǎn)品規(guī)格是茶多酚提取過(guò)程中面對(duì)的另一個(gè)問(wèn)題。 隨著對(duì)茶多酚的研究不斷深人，茶多酚應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑼v深化和廣泛化延伸，因此，如何改進(jìn)茶多酚生產(chǎn)工藝，提高茶多酚質(zhì)量和規(guī)格將是茶葉深加工領(lǐng)域的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。參考文獻(xiàn)1 王佩華，趙大偉，孫麗梅，等. 天然抗氧化劑茶多酚在食品貯藏保鮮中的應(yīng)用J.貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（3）2 熊何建，胡慰望，謝筆鈞茶多酚分離制備的新工藝J食品工業(yè)科技，1997(6)3 尹蓮茶多酚制備工藝的改進(jìn)研究J食品科技， 1998(6)4 葛宜掌，茶多酚的離子沉淀提取法，應(yīng)用化學(xué)，1995（4）5 余兆祥，王筱平復(fù)合型沉淀劑提取茶多酚的研究J食品工藝科技，2001 (3) 6 徐向群，陳瑞鋒，王華夫吸附茶多酚樹(shù)脂的篩選J茶葉科學(xué)，1995(2)7 汪小剛，蕭偉祥，吸附樹(shù)脂

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