天然抗氧化剂茶多酚_盛丽

・8・化　学　教　育　　　　　　　　　　　　　　2004年第11期

天然抗氧化剂茶多酚

盛　丽

任爱梅

(兰州交通大学化工学院　甘肃兰州　730070)

　　摘要　抗氧化剂是指能防止或延缓食品成分氧化变质的食品添加剂。茶多酚是目前尚不能人

工合成的纯天然、多功能、高效能的抗氧化剂和自由基净化剂, 可用超临界CO 2萃取法、离子沉淀提取法、树脂吸附分离法、有机溶剂萃取法提取。采用酒石酸亚铁比色法测定茶多酚含量。　　关键词　抗氧化剂　茶叶　茶多酚

1　抗氧化剂简介

　　抗氧化剂是指能防止或延缓食品成分氧化变质的食品添加剂。油脂及富脂食品的酸败、食品退色、褐变、维生素被破坏等等都是食品成分氧化变质的表现。抗氧化剂可按溶解性与来源分为油溶性与水溶性两类。油溶性的有丁基羟基茴香醚(BHA ) 丁基羟基甲苯(BHT ) 、) 食子酸丙酯(P G ) 等。:天然的有α-生育酚、茶多酚等; 人工合成的有丁基羟基茴香醚等。　　油脂或富脂食品中的脂肪氧化酸败, 除与脂肪本身的性质有关外, 与贮藏条件中的温度、湿度、空气及具有催化氧化作用的光、酶及铜、铁等金属离子直接相关。欲防止脂肪的氧化就必须针对这些因素采取相应对策。抗氧化剂的作用原理正是这些对策的依据, 如阻断氧化反应链; 自身抢先氧化; 抑制氧化酶类的活性; 络合铜、铁等金属离子, 以消除其催化活性等等。抗氧化剂的作用原理在于防止或延缓食品氧化反应的进行, 但不能在食品发生氧化反应后而使之复原。因此, 抗氧化剂必须在氧化变质前添加。　　抗氧化剂的使用量一般较少(0. 025%～0. 1%) , 但必须与食品充分混匀才能很好地发挥作用。另外, 柠檬酸、酒石酸、磷酸及其衍生物均与抗氧化剂有协同作用(协同作用是指两种或多种成分合用后的效果超过单用效果的总和) , 可起到增效剂的效果。

　　抗氧化剂的使用不仅可以延长食品的贮存期、贷架期, 给生产者、经销者带来良好的经济效益, 而且给消费者带来更好的安全感。近年来, 由于人们对化学合成品的疑虑, 随之而来的便是对天然抗氧化剂的重视, 茶多酚是我国近年来开发的天然抗氧剂, 在国内外颇受欢迎。

2　茶多酚的结构与性状

　　茶多酚是一类存在于茶树中的多羟基酚类化合物的混合物, 简称茶多酚, 俗名茶单宁、茶鞣质。其主要组分为儿茶素类() 、黄酮及黄酮醇类、, :没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG ) 、没食子儿茶素(EGC ) 、儿茶素没食子酸酯(ECG ) 、儿茶素(EC ) , 结构式如下图所示

。

　　它们在B 环和C 环上的酸性羟基具有很强的供氢能力, 能中断自动氧化成氢过氧化物的连锁反应, 从而阻断氧化过程。　　茶多酚纯品为白色无定形粉末, 易溶于热水、乙醇、乙酸乙酯, 微溶于油脂。难溶于苯、氯仿、石油醚。略有吸湿性。耐热性及耐酸性好, 在p H =2～7范围内均十分稳定。在碱性介质中不稳定, 易氧化褐变。

3　提取工艺

　　茶多酚的生产提取工艺路线有多种。效果较好的是离子沉淀提取法、树脂吸附分离法、有机溶剂萃

2004年第11期　　　　　　　　　　　　　　　化　学　教　育・9・

取法、超临界CO 2萃取法等方法。3. 1离子沉淀提取法

茶叶或叶末, 加入10倍～12倍的沸水中, 搅拌浸提30min , 过滤后的提取液中加入茶叶量1/2的氯化钙, 用5%的氨水调p H 至7. 0～8. 5, 使茶多酚沉淀完全。离心分离沉淀。在沉淀中加6mol/L 盐酸, 至沉淀完全溶解, 制得酸化液。酸化液中加入活性炭(20目～50目) 、硅藻土混合吸附剂(质量比1:1) , 然后用等体积的乙酸乙酯萃取分离, 保留萃取相, 脱去溶剂后真空干燥脱水, 即可制得有效成分含量>98%的近乎白色的粗晶态茶叶天然抗氧化剂茶多酚。沉淀法中也可使用Mg 2+、Zn 2+、Ba 2+、A13+、Fe 3+等做沉淀剂。

沉淀分离方法简单, 有效成分含量可大于95%, 提取率可达7. 0%～10. 5%。3. 2　有机溶剂萃取法

体密度和液体相近, 粘度与气体相近, 扩散系数比液

体大100倍, 对许多物质有极强的溶解扩散能力, 因而成为一种较为理想的萃取剂。用它可溶解多种物质, 然后提取其中的有效成分。与传统的有效成分提取方法相比, 二氧化碳超临界萃取廉价、无毒、安全、高效, 可以生产极高附加值的产品。

上述方法中离子沉淀法需调节酸碱度, 部分多酚类物质遭到氧化破坏, 影响有效成分含量和颜色, 有三废污染; 有机溶剂萃取法有机溶剂用量大, 还涉及到安全性问题; 树脂吸附分离法工艺繁琐, 超临界CO 2萃取法材料昂贵设备投资大、技术操作严格。

目前, 茶多酚提取新工艺仍是热门研究课题。3. 5　分析方法

茶叶末或茶叶粉碎, 加入10, 在℃下搅拌浸提10次。合并3。静置分层后, 。取水相加入3倍量的乙酸乙酯, 先后抽提3次, 静置分层收集有

茶叶中茶多酚含量的测定采用国家标准(G B 8313-87, 利用茶叶中多酚类物, 用分光光度法:, 用磷酸盐缓冲液调至p H 为7. 5, 在波长540nm 处, 以试剂空白溶液作参比, 测定吸光度A 。用标准工作曲线法或直接比较法计算其含量。

机相, 减压蒸馏回收乙酸乙酯。残液浓缩至干, 冷却后冷冻干燥得白色粉状产品。

溶剂萃取法中还可以用乙醇、丙酮等溶剂, 但此类方法产品含量只能达到50%～70%, 若想制得含量高于90%的产品, 还需色谱柱分离精制。3. 3　树脂吸附分离法

茶叶或茶末, 加15倍的沸水。回流提取30min , 压滤。取滤渣加数倍的沸水, 回流提取15min , 压滤。合并二次提取的滤液, 静置冷却。将提取液通过装有吸附剂大孔吸附树脂的吸附床, 吸附剂树脂常用92-2、92-3、XAD -7、DA201型。吸附剂树脂在使用前首先进行活化处理, 用蒸馏水或NaCl 溶液浸泡后, 用HCl 、NaOH 和乙醇洗至无色。吸附物用溶剂甲醇、乙醇或丙酮进行洗脱。甲醇、乙醇或丙酮的浓度范围为20%～100%, 蒸馏回收洗脱液中的溶剂甲醇、乙醇或丙酮, 待蒸出速度明显减慢时, 抽真空片刻。洗脱液除去溶剂甲醇、乙醇或丙酮后干燥, 即得粉状茶多酚。3. 4　超临界CO 2萃取法

二氧化碳在温度高于临界温度(T c ) 31℃、压力高于临界压力(P c ) 3MPa 的状态下, 形成介于气体和液体之间的流体形态, 即超临界流体。这种流

4　应用前景

1989年我国批准使用茶多酚作为抗氧化剂。茶多酚分子中带有多个活性酚羟基(-OH ) 可终止

人体中自由基链式反应, 清除超氧离子, 类似SOD 之功效, 茶多酚对过氧化氢和超氧阴离子自由基的消除率达98%以上, 呈显著的量效关系, 其效果优于维生素E 和C ; 茶多酚对细胞膜等有保护作用, 对脂质过氧化自由基的消除作用十分明显。茶多酚还有抑菌、杀菌作用。能有效降低大肠对胆固醇的吸收, 防治动脉粥样硬化, 是艾滋病毒(HIV ) 逆转酶的强抑制物, 有增强机体免疫能力、抗肿瘤、抗辐射作用, 毒理学研究证实, 茶多酚安全、无毒, 可以作为食品天然抗氧剂、化妆品和日用化学品的优良添加剂, 在医药上可以作为一些疾病患者的辅助药品和保健药品的原料。

茶多酚是目前尚不能人工合成的纯天然、多功能、高效能的抗氧化剂和自由基净化剂, 我国是世界最大的茶叶生产国之一, 每年约有65万吨的茶叶, 以其中碎老茶片、茶衣、茶末等为原料生产茶多酚市场前景广阔。

参　考　文　献

[1]　凌关庭, 唐述潮, 陶民强. 食品添加剂手册. 第2版, 北京:化

(下转第29页)

2004年第11期　　　　　　　　　　　　　　　化　学　教　育

[3]　刘以林, 张文珍, 冯克诚. 素质教育教学成功模式精选. 华语教

・29・

[6]　刘显国. 反馈教学艺术. 北京:中国林业出版社,1999

[7]　Rex Heyworth. B. Sc. , Ph. D. ,Dip. Ed. ,M. N. Z. I. C. Book 2,

Printed in Hong K ong ,1995

[8]　顾明远, 孟繁华. 国际教育新理念. 海口:海南出版社,2001

学出版社,2000

[4]　李国栋等. 元素周期表的形式. 化学教育,2000, (5) :43-45[5]　黄佩丽, 田荷珍. 基础元素化学. 北京:北京师范大学出版社,

1994

(上接第9页) 　　学工业出版社,1997

[2]　林春绵, 徐明仙. 精细化学品大全・食品和饲料添加剂卷. 杭

出版社,2001

[4]　苏碧泉, 盛丽. SOD 的模拟研究进展及应用. 兰州铁道学院学

州:浙江科学技术出版社,2000

[3]　周家华, 崔英德, 黎碧娜, 杨辉荣. 食品添加剂. 北京:化学工业

报,2002,21:145-147

T ea Polyphenols , A N atural Antioxidant

SHEN G 　Li

REN 　Aimei

(Dept. of Chemistry and Chemical Engineering , Lanzhou Jiaotong University , Lanzhou 730070, China )

　　Abstract 　Antioxidant is a kind of food additives oxidization and blet . Tea polyphenols , which cannot and a natural , polyphenols can be abstracted with supercritical , , resin adsorption stripping and organic solvent extrac 2tion methods . of tea polyphenols in tea can be determined with ferrous tartrate colourime 2try method.

　　K eyw ords atioxidant ,tea polyphenols , tea

(上接第26页)

(2) 有的没有按核电荷数是顺序写, 想起一种写【第四法】

1　元素周期表编排原则

(1) 核电荷数递增;

(2) 同一横行(即同一周期) , 原子的电子层数相

一种(如表2) 。

(3) 有的按照元素周期表的位置写(如表3、4) 。2　对照书本元素周期表, 那个表与书表比较一致?

(1) 讲述门捷列夫编排元素周期表历程①我们同学上述的表其实就是一个元素周期表②当初很多科学家编排出的周期表也是不断尝试的结果。

(2) 门捷列夫编排元素周期表的根据①根据当时测定的原子量(即相对原子质量) 数值的递增来编排; ②现在的长式元素周期表是按核电荷数的递增来编排的。3　进入元素周期表结构的主题　　横行:周期序数=原子的电子层数

纵列:主族序数=原子的最外层电子数

等;

(3) 同一纵列(即族) , 同一主族, 原子的最外层

电子数相等。

2　展示长式元素周期表

(1) 展示长式元素周期表

(2) 介绍第一张长式元素周期表的编制者———

门捷列夫3　元素周期表的结构

(1) 周期:个横行, 每一横行就是一个周期, 共个周期, 周期序数等于。(2) 族:, 除第8、9、10纵例为族外, 其余每一纵列就是一个族, 共有个主族,

个副族, 个零族, 个Ⅷ。

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天然抗氧化剂茶多酚

盛　丽

任爱梅

(兰州交通大学化工学院　甘肃兰州　730070)

　　摘要　抗氧化剂是指能防止或延缓食品成分氧化变质的食品添加剂。茶多酚是目前尚不能人

工合成的纯天然、多功能、高效能的抗氧化剂和自由基净化剂, 可用超临界CO 2萃取法、离子沉淀提取法、树脂吸附分离法、有机溶剂萃取法提取。采用酒石酸亚铁比色法测定茶多酚含量。　　关键词　抗氧化剂　茶叶　茶多酚

1　抗氧化剂简介

　　抗氧化剂是指能防止或延缓食品成分氧化变质的食品添加剂。油脂及富脂食品的酸败、食品退色、褐变、维生素被破坏等等都是食品成分氧化变质的表现。抗氧化剂可按溶解性与来源分为油溶性与水溶性两类。油溶性的有丁基羟基茴香醚(BHA ) 丁基羟基甲苯(BHT ) 、) 食子酸丙酯(P G ) 等。:天然的有α-生育酚、茶多酚等; 人工合成的有丁基羟基茴香醚等。　　油脂或富脂食品中的脂肪氧化酸败, 除与脂肪本身的性质有关外, 与贮藏条件中的温度、湿度、空气及具有催化氧化作用的光、酶及铜、铁等金属离子直接相关。欲防止脂肪的氧化就必须针对这些因素采取相应对策。抗氧化剂的作用原理正是这些对策的依据, 如阻断氧化反应链; 自身抢先氧化; 抑制氧化酶类的活性; 络合铜、铁等金属离子, 以消除其催化活性等等。抗氧化剂的作用原理在于防止或延缓食品氧化反应的进行, 但不能在食品发生氧化反应后而使之复原。因此, 抗氧化剂必须在氧化变质前添加。　　抗氧化剂的使用量一般较少(0. 025%～0. 1%) , 但必须与食品充分混匀才能很好地发挥作用。另外, 柠檬酸、酒石酸、磷酸及其衍生物均与抗氧化剂有协同作用(协同作用是指两种或多种成分合用后的效果超过单用效果的总和) , 可起到增效剂的效果。

　　抗氧化剂的使用不仅可以延长食品的贮存期、贷架期, 给生产者、经销者带来良好的经济效益, 而且给消费者带来更好的安全感。近年来, 由于人们对化学合成品的疑虑, 随之而来的便是对天然抗氧化剂的重视, 茶多酚是我国近年来开发的天然抗氧剂, 在国内外颇受欢迎。

2　茶多酚的结构与性状

　　茶多酚是一类存在于茶树中的多羟基酚类化合物的混合物, 简称茶多酚, 俗名茶单宁、茶鞣质。其主要组分为儿茶素类() 、黄酮及黄酮醇类、, :没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG ) 、没食子儿茶素(EGC ) 、儿茶素没食子酸酯(ECG ) 、儿茶素(EC ) , 结构式如下图所示

。

　　它们在B 环和C 环上的酸性羟基具有很强的供氢能力, 能中断自动氧化成氢过氧化物的连锁反应, 从而阻断氧化过程。　　茶多酚纯品为白色无定形粉末, 易溶于热水、乙醇、乙酸乙酯, 微溶于油脂。难溶于苯、氯仿、石油醚。略有吸湿性。耐热性及耐酸性好, 在p H =2～7范围内均十分稳定。在碱性介质中不稳定, 易氧化褐变。

3　提取工艺

　　茶多酚的生产提取工艺路线有多种。效果较好的是离子沉淀提取法、树脂吸附分离法、有机溶剂萃

2004年第11期　　　　　　　　　　　　　　　化　学　教　育・9・

取法、超临界CO 2萃取法等方法。3. 1离子沉淀提取法

茶叶或叶末, 加入10倍～12倍的沸水中, 搅拌浸提30min , 过滤后的提取液中加入茶叶量1/2的氯化钙, 用5%的氨水调p H 至7. 0～8. 5, 使茶多酚沉淀完全。离心分离沉淀。在沉淀中加6mol/L 盐酸, 至沉淀完全溶解, 制得酸化液。酸化液中加入活性炭(20目～50目) 、硅藻土混合吸附剂(质量比1:1) , 然后用等体积的乙酸乙酯萃取分离, 保留萃取相, 脱去溶剂后真空干燥脱水, 即可制得有效成分含量>98%的近乎白色的粗晶态茶叶天然抗氧化剂茶多酚。沉淀法中也可使用Mg 2+、Zn 2+、Ba 2+、A13+、Fe 3+等做沉淀剂。

沉淀分离方法简单, 有效成分含量可大于95%, 提取率可达7. 0%～10. 5%。3. 2　有机溶剂萃取法

体密度和液体相近, 粘度与气体相近, 扩散系数比液

体大100倍, 对许多物质有极强的溶解扩散能力, 因而成为一种较为理想的萃取剂。用它可溶解多种物质, 然后提取其中的有效成分。与传统的有效成分提取方法相比, 二氧化碳超临界萃取廉价、无毒、安全、高效, 可以生产极高附加值的产品。

上述方法中离子沉淀法需调节酸碱度, 部分多酚类物质遭到氧化破坏, 影响有效成分含量和颜色, 有三废污染; 有机溶剂萃取法有机溶剂用量大, 还涉及到安全性问题; 树脂吸附分离法工艺繁琐, 超临界CO 2萃取法材料昂贵设备投资大、技术操作严格。

目前, 茶多酚提取新工艺仍是热门研究课题。3. 5　分析方法

茶叶末或茶叶粉碎, 加入10, 在℃下搅拌浸提10次。合并3。静置分层后, 。取水相加入3倍量的乙酸乙酯, 先后抽提3次, 静置分层收集有

茶叶中茶多酚含量的测定采用国家标准(G B 8313-87, 利用茶叶中多酚类物, 用分光光度法:, 用磷酸盐缓冲液调至p H 为7. 5, 在波长540nm 处, 以试剂空白溶液作参比, 测定吸光度A 。用标准工作曲线法或直接比较法计算其含量。

机相, 减压蒸馏回收乙酸乙酯。残液浓缩至干, 冷却后冷冻干燥得白色粉状产品。

溶剂萃取法中还可以用乙醇、丙酮等溶剂, 但此类方法产品含量只能达到50%～70%, 若想制得含量高于90%的产品, 还需色谱柱分离精制。3. 3　树脂吸附分离法

茶叶或茶末, 加15倍的沸水。回流提取30min , 压滤。取滤渣加数倍的沸水, 回流提取15min , 压滤。合并二次提取的滤液, 静置冷却。将提取液通过装有吸附剂大孔吸附树脂的吸附床, 吸附剂树脂常用92-2、92-3、XAD -7、DA201型。吸附剂树脂在使用前首先进行活化处理, 用蒸馏水或NaCl 溶液浸泡后, 用HCl 、NaOH 和乙醇洗至无色。吸附物用溶剂甲醇、乙醇或丙酮进行洗脱。甲醇、乙醇或丙酮的浓度范围为20%～100%, 蒸馏回收洗脱液中的溶剂甲醇、乙醇或丙酮, 待蒸出速度明显减慢时, 抽真空片刻。洗脱液除去溶剂甲醇、乙醇或丙酮后干燥, 即得粉状茶多酚。3. 4　超临界CO 2萃取法

二氧化碳在温度高于临界温度(T c ) 31℃、压力高于临界压力(P c ) 3MPa 的状态下, 形成介于气体和液体之间的流体形态, 即超临界流体。这种流

4　应用前景

1989年我国批准使用茶多酚作为抗氧化剂。茶多酚分子中带有多个活性酚羟基(-OH ) 可终止

人体中自由基链式反应, 清除超氧离子, 类似SOD 之功效, 茶多酚对过氧化氢和超氧阴离子自由基的消除率达98%以上, 呈显著的量效关系, 其效果优于维生素E 和C ; 茶多酚对细胞膜等有保护作用, 对脂质过氧化自由基的消除作用十分明显。茶多酚还有抑菌、杀菌作用。能有效降低大肠对胆固醇的吸收, 防治动脉粥样硬化, 是艾滋病毒(HIV ) 逆转酶的强抑制物, 有增强机体免疫能力、抗肿瘤、抗辐射作用, 毒理学研究证实, 茶多酚安全、无毒, 可以作为食品天然抗氧剂、化妆品和日用化学品的优良添加剂, 在医药上可以作为一些疾病患者的辅助药品和保健药品的原料。

茶多酚是目前尚不能人工合成的纯天然、多功能、高效能的抗氧化剂和自由基净化剂, 我国是世界最大的茶叶生产国之一, 每年约有65万吨的茶叶, 以其中碎老茶片、茶衣、茶末等为原料生产茶多酚市场前景广阔。

参　考　文　献

[1]　凌关庭, 唐述潮, 陶民强. 食品添加剂手册. 第2版, 北京:化

(下转第29页)

2004年第11期　　　　　　　　　　　　　　　化　学　教　育

[3]　刘以林, 张文珍, 冯克诚. 素质教育教学成功模式精选. 华语教

・29・

[6]　刘显国. 反馈教学艺术. 北京:中国林业出版社,1999

[7]　Rex Heyworth. B. Sc. , Ph. D. ,Dip. Ed. ,M. N. Z. I. C. Book 2,

Printed in Hong K ong ,1995

[8]　顾明远, 孟繁华. 国际教育新理念. 海口:海南出版社,2001

学出版社,2000

[4]　李国栋等. 元素周期表的形式. 化学教育,2000, (5) :43-45[5]　黄佩丽, 田荷珍. 基础元素化学. 北京:北京师范大学出版社,

1994

(上接第9页) 　　学工业出版社,1997

[2]　林春绵, 徐明仙. 精细化学品大全・食品和饲料添加剂卷. 杭

出版社,2001

[4]　苏碧泉, 盛丽. SOD 的模拟研究进展及应用. 兰州铁道学院学

州:浙江科学技术出版社,2000

[3]　周家华, 崔英德, 黎碧娜, 杨辉荣. 食品添加剂. 北京:化学工业

报,2002,21:145-147

T ea Polyphenols , A N atural Antioxidant

SHEN G 　Li

REN 　Aimei

(Dept. of Chemistry and Chemical Engineering , Lanzhou Jiaotong University , Lanzhou 730070, China )

　　Abstract 　Antioxidant is a kind of food additives oxidization and blet . Tea polyphenols , which cannot and a natural , polyphenols can be abstracted with supercritical , , resin adsorption stripping and organic solvent extrac 2tion methods . of tea polyphenols in tea can be determined with ferrous tartrate colourime 2try method.

　　K eyw ords atioxidant ,tea polyphenols , tea

(上接第26页)

(2) 有的没有按核电荷数是顺序写, 想起一种写【第四法】

1　元素周期表编排原则

(1) 核电荷数递增;

(2) 同一横行(即同一周期) , 原子的电子层数相

一种(如表2) 。

(3) 有的按照元素周期表的位置写(如表3、4) 。2　对照书本元素周期表, 那个表与书表比较一致?

(1) 讲述门捷列夫编排元素周期表历程①我们同学上述的表其实就是一个元素周期表②当初很多科学家编排出的周期表也是不断尝试的结果。

(2) 门捷列夫编排元素周期表的根据①根据当时测定的原子量(即相对原子质量) 数值的递增来编排; ②现在的长式元素周期表是按核电荷数的递增来编排的。3　进入元素周期表结构的主题　　横行:周期序数=原子的电子层数

纵列:主族序数=原子的最外层电子数

等;

(3) 同一纵列(即族) , 同一主族, 原子的最外层

电子数相等。

2　展示长式元素周期表

(1) 展示长式元素周期表

(2) 介绍第一张长式元素周期表的编制者———

门捷列夫3　元素周期表的结构

(1) 周期:个横行, 每一横行就是一个周期, 共个周期, 周期序数等于。(2) 族:, 除第8、9、10纵例为族外, 其余每一纵列就是一个族, 共有个主族,

个副族, 个零族, 个Ⅷ。