CN103720913B - 一种采用金属离子络合沉淀和柱层析相结合从茶叶中提取茶多酚的方法 - Google Patents
一种采用金属离子络合沉淀和柱层析相结合从茶叶中提取茶多酚的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种采用金属离子络合沉淀和柱层析相结合从茶叶中提取茶多酚的方法，整个工艺处于酸性环境，发明由以下步骤完成：粉碎的茶叶加去离子水搅拌回流提取，提取液采用金属离子络合沉淀，酸解沉淀，乙酸乙酯萃取，萃取液真空浓缩，得到粗品茶多酚。经过弱酸性条件下的聚酰胺树脂柱层析，得高纯茶多酚。本法条件温和，最大限度的降低了有效成分的损失，避免使用氯仿等有毒的有机溶剂；茶多酚提取率可达70%以上，纯度可达98%以上。
Description
技术领域
本发明涉及茶叶提取领域，具体涉及一种采用金属离子络合沉淀和柱层析相结合从茶叶中提取茶多酚的方法。
技术背景
茶多酚又称茶鞣或茶单宁，是形成茶叶色香味的主要成份之一，包括儿茶素、黄酮类化合物、花青素、酚酸等4大类物质。茶多酚的含量占茶叶干物质的15%～30%，以儿茶素为主的黄烷醇类化合物占茶多酚总量的60%～80%，其中含量最高的几种组分为表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallo catechin gallate，EGCG)(50%-60%)、表没食子儿茶素(epigallocatechin，EGC)(15%-20%)、表儿茶素没食子酸酯(epicatechin gallate，ECG)(10%-15%)和表儿茶素(epicatechin，EC)(5%-10%)。茶多酚具有良好的抗氧化性能，其抗氧化性能比维生素E的抗氧化效价高10～20倍，是一种理想的食品天然抗氧化剂。茶多酚还具有抗癌、防衰老、抗辐射、消除人体自由基、降血糖、防治心血管疾病等一系列药理功能。因此，在食品、油脂、保健、医药、日化、精细化工等领域都有广泛的应用。
茶多酚1989年被中国食品添加剂协会列入GB2760-89食品添加剂使用标准，1997年列为中成药原料。目前茶多酚尚不能人工合成，均是从自然界提取获得。国内外茶多酚的提取技术主要有溶剂萃取法、离子沉淀法、树脂吸附分离法、超临界萃取法、微波浸提法、超声波浸提法等。这些方法在工艺操作存在着提取率低、有效成分含量低、工艺复杂、不适用于工业化生产等缺点。本发明采用离子络合沉淀法结合树脂层析法的优势提取分离高纯度茶多酚，效果理想。
专利CN101684131A中采用硝酸钙络合沉淀，氢氧化钙调节pH，盐酸酸解沉淀浸膏，所得溶液再乙酸乙酯萃取，脱溶干燥。该工艺为离子沉淀法，工艺简单，成本低，但实验证明难得到高纯度的茶多酚。
专利CN101643483A中采用有机溶剂浸提茶叶，再回收溶剂，离心取上清液，上清液通过大孔树脂吸附，有机溶剂洗脱有效成分，浓缩干燥。该工艺属于传统的提取工艺，树脂吸附容量低，提取液离心后直接上样树脂易堵塞，大孔树脂的使用周期短。
专利CN102240343A中提供一种膜分离工艺与柱层析分离工艺相结合使用的高酯型儿茶素的绿色制备方法。该法克服了传统工艺的产率低，有效活性成分不高，使用有毒有机溶剂等问题。但膜分离生产成本昂贵，适用于科研研究。
发明内容
本发明提供一种采用金属离子络合沉淀和柱层析相结合从茶叶中提取茶多酚的方法。能够解决现有技术的提取率低，有效成分不高，有机溶剂使用量大，以及有毒溶剂使用等问题，降低生产成本，实现工业化生产等优势。
本发明采用如下方案：
一种采用金属离子络合沉淀和柱层析相结合从茶叶中提取茶多酚的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）检测
按照GB/T 8313-2008的方法检测原料茶叶的茶多酚含量；
（2）浸提
将茶叶原料粉碎至20-30目加去离子水在85-95℃下搅拌回流提取，25-35min/次，浸提2次，茶叶粉与去离子水的固液比为1∶10-12，过滤得茶叶浸提液；
（3）沉淀
按氯化锌与茶多酚的质量比为2-3:1的比例向提取液中加入20% 氯化锌溶液，再用10%碳酸氢钠溶液调节pH至6.0-6.5，沉淀30-60min后离心分离得沉淀物；
（4）酸解
用稀酸充分溶解步骤（3）所得的沉淀物，得到茶多酚酸解液；
（5）萃取
按体积比为1-2:1的比例向酸解液中加入萃取剂乙酸乙酯，在40-50℃的条件萃取2-3次，每次萃取时间为20-30min，合并乙酸乙酯相；
（6）浓缩
将乙酸乙酯相加入浓缩罐中，60℃减压浓缩，同时回收乙酸乙酯，得茶多酚粗品浸膏；
（7）柱层析
选用聚酰胺树脂为柱填料，首先将聚酰胺树脂用80%乙醇浸泡活化一天，湿法装柱，用弱酸性溶液水洗层析柱，使层析柱呈弱酸性环境；用去离子水将茶多酚粗品浸膏完全溶解，然后上样；先用去离子水洗脱至无色，再用80%乙醇洗脱，洗脱液真空浓缩，真空干燥或喷雾干燥，得高纯度茶多酚。
步骤（3）酸解所用的稀酸为稀硫酸或稀盐酸，其中，稀硫酸的浓度为2mol/L，盐酸的浓度为4mol/L。
步骤（7）所述的弱酸为乙酸。
本发明的优点：
本发明采用离子络合沉淀结合树脂层析技术提取茶多酚。本发明方法提取的茶多酚提取率高，纯度高，活性保持好。采用优化的试验参数，离子络合沉淀最大限度的提取出了茶多酚，再经过柱层析提纯茶多酚，得到高纯度茶多酚。茶多酚提取率可达70%以上，纯度可达98%以上。本法条件温和，最大限度的降低了有效成分的损失，避免使用氯仿等有毒的有机溶剂。
具体实施方式
实施例1
一种采用金属离子络合沉淀和柱层析相结合从茶叶中提取茶多酚的方法，包括以下步骤：
（1）原料选购及检测
茶叶原料购自安徽合肥茶叶农贸市场，按照GB/T 8313-2008的方法检测得到本批茶叶中茶多酚含量为24.05%；
（2）浸提 茶叶原料100g粉碎至30目加去离子水在温度90℃搅拌回流提取，30min/次，浸提2次 （第一次1200g去离子水，第二次1200g去离子水），过滤合并茶叶浸提液；
（3）沉淀 按ZnCl2与茶多酚的质量比为3∶1的比例向提取液中加入20% ZnCl2 溶液，再用10%的碳酸氢钠溶液调节pH至6.0，沉淀40min后离心，分离得沉淀物；
（4）酸解
用2mol/L的稀硫酸充分溶解步骤（3）所得的沉淀物，得到茶多酚酸解液；
（5）萃取
按体积比为2∶1的比例向酸解液中加入萃取剂乙酸乙酯，在45℃的条件萃取2次，每次萃取时间为20min，合并乙酸乙酯相；
（6）浓缩
将乙酸乙酯相加入浓缩罐中，在60℃减压浓缩，同时回收乙酸乙酯，得茶多酚粗品浸膏；
（7）柱层析
选用聚酰胺树脂为柱填料，首先将聚酰胺树脂用80%乙醇浸泡活化一天，湿法装柱，用弱酸性溶液水洗层析柱，使层析柱呈弱酸性环境；用0.5倍 去离子水溶解茶多酚粗品浸膏，然后上样，先用去离子水洗脱至无色，再用80%乙醇洗脱，洗脱液真空浓缩，真空干燥，得茶多酚产品，此时检测茶多酚纯度为94.6%，提取率64.2%。
实施例2
一种采用金属离子络合沉淀和柱层析相结合从茶叶中提取茶多酚的方法，包括以下步骤：
（1）原料选购及检测
茶叶原料购自安徽合肥茶叶农贸市场，按照GB/T 8313-2008的方法检测得到本批茶叶中茶多酚含量为25.11%；
（2）浸提 茶叶原料500g，粉碎至30目加去离子水在90℃下超声浸提，搅拌回流提取，30min/次，浸提2次（第一次6000g去离子水，第二次5000g去离子水），过滤得茶叶浸提液；
（3）沉淀 按ZnCl与茶多酚的质量为2∶1的比例向提取液中加入20% ZnCl2 溶液，再用10%的碳酸氢钠溶液调节pH至6.5，沉淀60min后离心，分离得沉淀物；
（4）酸解
用4mol/L的盐酸充分溶解步骤（3）所得的沉淀物，得到茶多酚酸解液；
（5）萃取
按体积比为1∶1的比例向酸解液中加入萃取剂乙酸乙酯，在50℃的条件萃取3次，每次萃取时间为30min，合并乙酸乙酯相；
（6）浓缩
将乙酸乙酯相加入浓缩罐中，在60℃减压浓缩，同时回收乙酸乙酯，得茶多酚粗品浸膏；
（7）柱层析
选用聚酰胺树脂为柱填料，首先将聚酰胺树脂用80%乙醇浸泡活化一天，湿法装柱，用弱酸性溶液水洗层析柱，使层析柱呈弱酸性环境；用1倍（g/ml）去离子水溶解茶多酚粗品浸膏上样，先用去离子水洗脱至无色，再用80%乙醇洗脱，洗脱液真空浓缩，真空干燥，得茶多酚产品，此时检测茶多酚纯度为98.3%，提取率为70.2%。
对比实施例
一种采用树脂层析从茶叶中提取茶多酚的方法，包括如下步骤：
(1)原料选购及检测
茶叶原料购自安徽合肥茶叶农贸市场，首先按照GB/T 8313-2008的方法的方法检测出本批茶叶的茶多酚含量为25.10%；
（2）浸提 茶叶原料100g粉碎至30目加去离子水在90℃超声浸提， 30min/次，浸提2次（第一次1200g去离子水，第二次1200g去离子水），过滤合并茶叶浸提液；
（3）离心 将步骤（1）得到的浸提液在转速4500r/min下进行离心分离，再经过陶瓷膜过滤，得到含茶多酚小分子的过滤液，浓缩得到茶多酚粗品浸膏；
（4）柱层析
选用聚酰胺树脂为柱填料，首先将聚酰胺树脂用80%乙醇浸泡活化一天，湿法装柱，用弱酸性溶液水洗层析柱，使层析柱呈弱酸性环境；用1倍（g/ml）去离子水溶解茶多酚粗品浸膏上样，先用去离子水洗脱至无色，再用80%乙醇洗脱，洗脱液真空浓缩，真空干燥，得茶多酚产品，此时检测茶多酚纯度为89.6%，提取率为56.1%。
上述实施例1、实施例2的提取结果与对比实施例相比，明显发现本发明的方法所提取的茶多酚纯度高、提取率高。
Claims (3)
1.一种采用金属离子络合沉淀和柱层析相结合从茶叶中提取茶多酚的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）检测 按照GB/T 8313-2008的方法检测原料茶叶的茶多酚含量；
（2）浸提 将茶叶原料粉碎至20-30目加去离子水在85-95℃下搅拌回流提取，25-35min/次，浸提2次，茶叶粉与去离子水的固液比为1∶10-12，过滤得茶叶浸提液；
（3）沉淀 按氯化锌与茶多酚的质量比为2-3:1的比例向提取液中加入20% 氯化锌溶液，再用10%碳酸氢钠溶液调节pH至6.0-6.5，沉淀30-60min后离心分离得沉淀物；
（4）酸解 用稀酸充分溶解步骤（3）所得的沉淀物，得到茶多酚酸解液；
（5）萃取 按体积比为1-2:1的比例向酸解液中加入萃取剂乙酸乙酯，在40-50℃的条件萃取2-3次，每次萃取时间为20-30min，合并乙酸乙酯相；
（6）浓缩 将乙酸乙酯相加入浓缩罐中，60℃减压浓缩，同时回收乙酸乙酯，得茶多酚粗品浸膏；
（7）柱层析 选用聚酰胺树脂为柱填料，首先将聚酰胺树脂用80%乙醇浸泡活化一天，湿法装柱，用弱酸性溶液水洗层析柱，使层析柱呈弱酸性环境；用去离子水将茶多酚粗品浸膏完全溶解，然后上样；先用去离子水洗脱至无色，再用80%乙醇洗脱，洗脱液真空浓缩，真空干燥或喷雾干燥，得高纯度茶多酚。
2.根据权利要求1所述的采用金属离子络合沉淀和柱层析相结合从茶叶中提取茶多酚的方法，其特征在于：步骤（4）酸解所用的稀酸为稀硫酸或稀盐酸，其中，稀硫酸的浓度为2mol/L，盐酸的浓度为4mol/L。
3.根据权利要求1所述的采用金属离子络合沉淀和柱层析相结合从茶叶中提取茶多酚的方法，其特征在于：步骤（7）所述的弱酸为乙酸。
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| 离子沉淀法提取揭阳地区绿茶茶多酚的基础研究;邓玉荣等。;《化学工程与装备》;20091231(第12期);第28-30页 * |
| 茶多酚提取、分离工艺研究;杨爱萍等。;《莱阳农学院学报》;20020630;第19卷(第2期);第106-107页 * |
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