茶葉中富含一類(lèi)多羥基酚類(lèi)物質(zhì),即茶多酚(TeaPolyphenols,簡(jiǎn)稱(chēng)TP),它是一類(lèi)以?xún)翰杷仡?lèi)(約占,I"P的79%)為主體的多酚類(lèi)化合物;此外還含有黃酮、黃酮苷類(lèi)、花色素類(lèi)、酚酸及縮酚酸等,TP占綠茶干物質(zhì)的20%~30%,具有很強的抗氧化作用和良好的藥理作用,能夠高效地抗癌、抗衰老、抗輻射、清除人體自由基、降血糖和血脂。關(guān)于茶多酚提取工藝的研究較多,但結果不盡相同,以微波法提取日照綠茶中茶多酚的提取工藝則研究較少。本文以日照綠茶為原料,先通過(guò)單因素實(shí)驗確定各因素最佳水平,再通過(guò)三因素三水平的正交實(shí)驗確定茶多酚最佳組合提取工藝。本實(shí)驗設定微波爐提取茶多酚的功率為600W。
1材料與方法
1.1試劑與儀器
材料:日照綠茶。
主要試劑:無(wú)水乙醇,四水合酒石酸鉀鈉,七水合硫酸亞鐵,磷酸氫二鈉,磷酸二氫鉀,碳酸氫鈉(以上試劑均為分析純級);18mol/L濃硫酸。主要儀器:wD900ASL23—2型微波爐;FA2004型電子天平;722光柵分光光度計;RE52—99型旋轉蒸發(fā)器;SHB—III循環(huán)水式多用真空泵等。
1.2實(shí)驗方法
1.2.1單因素試驗
1.2.1.1乙醇濃度(體積分數)
稱(chēng)取茶葉1.000g,pH=6.0,料液比為1:30,時(shí)間為3min,浸提次數1次。乙醇的濃度水平分別為0、20%、40%、60%、80%、100%進(jìn)行實(shí)驗。為防止提取液暴沸,微波處理30S即暫停冷卻,再繼續處理30s。
1.2.1.2料液比
稱(chēng)取茶葉1.000g,pH=6.0,乙醇濃度為60%,處理時(shí)間為3min,提取1次,料液比水平從1號到6號分別為1:5、1:10、1:15、1:20、1:25、1:30。
1.2.1.3提取時(shí)間
稱(chēng)取茶葉1.000g,pH=6.0,乙醇濃度為60%,料液比為1:20,提取1次,處理時(shí)間從1號到6號分別為180、210、240、270、300、330S。
1.2.1.4pH值
稱(chēng)取茶葉1.000g,取乙醇濃度為60%,處理時(shí)間為3min,液料比為1:20,提取次數為1次,從1號到6號的pH值分別為3、4、5、6、7、8。
1.2.2正交試驗
以茶多酚提取率為考察指標,通過(guò)正交試驗,找出微波浸提茶多酚的最優(yōu)條件??疾煲蛩丶熬唧w水平見(jiàn)表1。
表1因素水平
2結果與分析
2.1單因素試驗
2.1.1乙醇濃度
表2乙醇濃度試驗結果
由表2中可以看出,當乙醇濃度為80%時(shí)提取率最高;60%~80%之間變化較緩,表明在這兩個(gè)濃度之間,提取率的增高與濃度的增大之間的相關(guān)性減小,為了節約成本,可以用60%的乙醇作浸提溶劑。
2.1.2料液比(見(jiàn)表3)
表3料液比試驗結果
表3表明,料液比為1:10時(shí)提取率最高;從1:15~1:30的提取率變化較緩,此試驗結果說(shuō)明并不是料液比越高提取率越高,即在1:5到1:10之間成正比例關(guān)系,而從1:10到1:30之間則成近似反比例關(guān)系。
2.1.3提取時(shí)間(見(jiàn)表4)
表4時(shí)間試驗結果
表4表明,當微波處理時(shí)間為240S時(shí)提取率最高;當時(shí)間大于270S時(shí)提取率急劇下降,可能因為微波處理的時(shí)間太長(cháng),溫度過(guò)高,會(huì )導致茶多酚氧化程度增加。
2.1.4pH值(見(jiàn)表5)
表5pH值試驗結果
表5可知,pH=6.0時(shí)提取率最高,在過(guò)酸、中性堿性條件提取率較低。這是因為茶多酚在pH=6.0時(shí)穩定性最好,此時(shí)也最利于茶多酚的溶出;而在中性及堿性條件下茶多酚容易被氧化。
2.2正交試驗結果
根據料液比這個(gè)單因素試驗結果可以看出,改變料液比對茶多酚的提取率影響較小,為了提高試驗效率和節省資源,在此試驗中料液比規定為為1:10。表6是一組三因素三水平的正交試驗結果。
表6正交試驗結果
由表6中所提取的茶多酚含量的R值分析,影響茶多酚含量的因素排序為:A>B>C,A影響最大,B次之,C最小。說(shuō)明在微波浸提過(guò)程中,pH值是影響提取率最重要的因素;溶劑濃度的影響力比pH值要小得多,從R值上看要小將近一半;浸提時(shí)間對提取率的影響最小。因此,綜合各因素K值和直觀(guān)比較得出理論上最佳提取產(chǎn)率的方案為:A2B2C2。而從單因素試驗分析可以得出日照綠茶茶多酚提取的最佳方案為A2B1C2:,而正交試驗中沒(méi)有該方案,為驗證該方案是否為最佳方案,通過(guò)一組平行實(shí)驗來(lái)比較:每個(gè)方案平行3次試驗,見(jiàn)表7。
表7兩種方案的平均提取率
由表7可知,兩種方案的提取率接近,但從經(jīng)濟角度考慮A2B1C2為最佳方案。
3結論與討論
通過(guò)單因素試驗以及正交試驗得出,以日照綠茶為原料,以乙醇水溶液為溶劑,用微波法加熱提取茶多酚的最佳浸提組合條件為:pH=6.0,乙醇濃度為60%,提取時(shí)間為24OS。該方案具有簡(jiǎn)便、經(jīng)濟、快捷、毒性小、節約能源等特點(diǎn)。由于該試驗選用的日照綠茶為低等茶,市場(chǎng)價(jià)格相當便宜,而通過(guò)提取茶多酚途徑對茶葉進(jìn)行深加工,可以提高茶葉的附加值,發(fā)展前景廣闊。