β-环糊精辅助从绿茶中提取茶多酚

王恩举，李 津

（海南师范大学化学与化工学院 海南省热带药用植物化学重点实验室，海南 海口 571158）

β-环糊精辅助从绿茶中提取茶多酚

王恩举，李 津

（海南师范大学化学与化工学院 海南省热带药用植物化学重点实验室，海南 海口 571158）

研究了β-环糊精在以水为溶剂从绿茶中提取茶多酚的辅助作用，考察了β-环糊精用量，温度，时间，以及超声波对提取效果的影响.结果显示，β-环糊精对茶多酚的溶出速率和提取率都有较明显的改善，70℃超声震荡8分钟茶多酚的提出率高达 27.2％.

茶多酚；β-环糊精；提取；超声波

茶多酚（teapolyphenol，TP）是茶叶中最主要的活性成分，含量高达茶叶干重的 20％～35％，主要由儿茶素类、黄酮及黄酮醇类、花色素类、酚酸及缩酚酸类物质组成，其中儿茶素类是主体成分，约占茶多酚总量的 80％.茶多酚具有非常广泛的生物活性，除了人们熟知的抗氧化、消除自由基、防龋齿、消除口臭、沉淀金属等作用外，还具有防癌抗癌、保护肝脏、降血糖、防治心血管疾病等一系列特殊的药理功能.近年来，茶多酚已经在医药、食品、化妆品、饲料等领域得到了广泛的应用［1］.茶多酚有多种提取分离方法，一般先通过水或有机溶剂回流提取、或微波加热浸提，或超声波辅助浸提等方法得到提取液，然后通过除杂富集得茶多酚粗品，常用的除杂方法有溶剂萃取法，沉淀法、色谱法、膜技术、树脂吸附等［2-4］.

β-环糊精（β-CD）具有外亲水，内疏水的独特结构，在水溶液中，它的疏水空腔可以选择包合大小和形状合适的分子形成超分子复合物.药物分子经 β-CD包合后，多种药学性质可以得到改善，如改变药物的溶解度和溶出速率，提高药物的稳定性，减少刺激性，改善不良气味及拓宽药物剂型等［5］.以β-CD-TP包合物为有效成分的含片可以有效预防龋齿，解决了含茶多酚牙膏、涂敷剂及含漱剂在口腔中停留并作用于牙齿时间较短的问题［6］.β-CD应用于茶饮料的生产中，对防止液体绿茶饮料的褐变有很大帮助［7］.环糊精包合物的制备方法很多，一般都是直接利用客体药物与环糊精作用形成包合物［8］.本文将β-CD直接用于绿茶中茶多酚的提取，将提取与包合过程一步完成，并研究了温度、环糊精用量、提取时间及超声波等对提取的影响，结果显示，β-CD能很好地增加茶多酚的溶出率和溶出速率.

1 实验部分

1.1 仪器、试剂与材料

TU-1901双光束紫外可见分光光度计（北京普析通用仪器有限公司）；SK5200H超声清洗器（上海科导超声仪器有限公司）；HH-4型数显恒温水浴锅（常州澳华仪器有限公司）.

环糊精（化学纯，国药集团化学试剂有限公司）；酒石酸钾钠，硫酸亚铁，磷酸氢二钠，磷酸二氢钾等均为国产分析纯.

茶叶（市售袋泡绿茶，海南龙城实业有限公司）；

1.2茶多酚的提取

精确称取 7份干燥绿茶样品，每份2.0 g，置于50 mL的锥形瓶中，第1～2号不加β-CD，3～7号分别加入0.4 、0.6、0.8、1.0、1.5g β-CD，以上7份各加20 mL蒸馏水，于70℃ 的恒温水浴锅中加热搅拌20 min，趁热过滤，2号滤液中加入0.8 g β-CD，各滤液分别定容于25 mL的容量瓶中，待测.

取2.0 g干燥绿茶样品，置于50 mL的锥形瓶中，加入0.8 g β-CD和20 mL蒸馏水，在恒温水浴锅中加热搅拌20 min，分别考察20、45、60、70、90℃时的提取效果.

同法考察当β-CD用量为0.8 g，提取温度为70℃ 时，提取时间对提取率的影响.

同法考察当β-CD用量为0.8 g，提取温度为70℃ 时，以超声震荡代替搅拌对提取率的影响.

1.3 茶多酚提取率的测定

参考国家标准（GB/T 8313-2002）分光光度法测定茶多酚［9］的提取率，方法如下：

准确吸取茶多酚提取液0.1 mL于25 mL容量瓶中，加入4 mL水和5 mL酒石酸亚铁，充分混匀，用pH7.5磷酸盐缓冲液定容，放置约5 min，以试剂空白做参比，于波长540 nm（10 mm比色杯）测吸光度（A）.整个显色过程在30 min内完成.茶多酚的提取率以茶叶的质量分数表示，按下式计算：

式中：L1—试液的总量（mL）；L2—测定时的用液量（mL）；M0—试样的质量（g）；m—试样干物质含量（％）.

2 结果与讨论

2.1 β-环糊精对茶多酚提出率的影响

如图1所示，在开始阶段，随着β-CD的增加，提取液的吸光度增大较快.当β-CD的添加量达到0.8 g时，再继续增大β-CD的添加量，吸光度增大不明显.表1列出了β-CD用量与提取液吸光度和茶多酚提取率的对应关系.2号试样中的β-CD是在提取结束后加入的，吸光度与1号试样基本相同，说明β-CD对茶多酚在波长为540 nm处对吸光度的影响非常小.

图1 β-环糊精用量对提取液吸光度的影响Fig.1 Effect of β-CD dosage on absorbency of green tea extract

2.2 温度对茶多酚提出率的影响

当环糊精用量为0.8g，提取时间为20 min时，改变提取温度，结果见图2，由于茶多酚的提出率正比于提取液的吸光度，因此，图 2可以代表温度对茶多酚提出率的影响.由图2可见，从20～70℃随着温度的升高，茶多酚的溶出率迅速增加.从70℃开始，吸光度随温度变化不再明显，说明在70℃，20 min就可以将绝大部分茶多酚提取出来.因升高温度可加速茶多酚的氧化，所以70℃是较佳的提取温度.

表1 β-CD用量对提取茶多酚的影响Table.1 Relationship between extraction rate of teapolyphenol and of β-CD dosage

图2 温度对对提取液吸光度的影响Fig.2 Effect of teMperature on absorbency of green tea extract

2.3 提取时间对茶多酚提出率的影响

当环糊精用量为0.8g，提取温度为70℃时，改变提取时间，实验结果见图 3.随着提取时间的增加，提取液吸光度逐步增大，但增大的速率越来越慢（斜率变小）.当提取时间达到20 min后，吸光度增大变得非常缓慢.继续延长提取时间虽然可以使茶多酚的提出率有所增加，但考虑到茶多酚的稳定性较低，在热水中的时间较长可能对提取物的品质有一定影响，且在此条件下，20min已可将大部分茶多酚提出，本实验以20min为最佳提取时间.

2.4 超声波对茶多酚提出率的影响

当β-CD用量为0.8g，提取温度为70℃时，以超声震荡代替搅拌，提取液吸光度随提取时间的变化见图4.由图可知，超声震荡下提取时间显著缩短，同时提出率也有所增加.超声震荡8 min与普通搅拌20 min相比，吸光度增大了0.04，茶多酚提出率增大了约2％.茶多酚易氧化变质，尤其在溶液中对光和热比较敏感，缩短提取时间对保持茶多酚的品质非常有意义，因此，与普通搅拌法相比，超声提取是更佳的选择.

图3 搅拌时间对提取液吸光度的影响Fig.3 Effect of stirring time on absorbency of green tea extract

图4 超声时间对对提取液吸光度的影响Fig.4 Effect of ultrasonic time on absorbency of green tea extract

2.5 β-CD在水提茶多酚中的作用

β-CD对从茶叶中提取茶多酚的辅助作用主要是由于茶多酚溶出后立刻被β-CD包合，增加了茶多酚在组织细胞和水溶液中（游离态）的浓度差，从而提高了茶多酚的溶出速率，缩短了提取时间，因此β-CD可以提高茶多酚的提取效率.更重要的是，β-CD的包合作用和较高的提取效率对防止茶多酚被氧化、保持高品质具有非常重要的意义［10-11］.同时，β-CD的包合作用使茶多酚在水中的溶解度也有所提高，因此，β-CD可以防止绿茶饮料的冷混现象［7］.

本法所得茶多酚会含有少量水溶性杂质，不利于进一步纯化，对于一些对茶多酚纯度要求不太严格的产品，如茶饮料，茶多酚保健品，茶多酚食品添加剂等，本法所得提取物完全可以满足要求.如提取液可直接用于茶饮料，提取液喷雾干燥后可直接用于食品、保健品等.

3 结论

以海南绿茶为原料，考察了添加β-CD对茶多酚水提工艺的影响.结果显示，β-CD对茶多酚的溶出速率和提取率都有较明显的改善，每2.0g茶叶（干重）用水20 mL，添加0.8g β-CD，在70℃搅拌提取20 min即可基本上将茶多酚全部提出，茶多酚提出率达25％.与普通搅拌相比，超声震荡的提取效率更高，在其它条件相同的情况下，超声震荡8 min茶多酚的提出率高达27％.本方法将提取和包合过程一步完成，不但简化了工艺，而且可防止茶多酚氧化变质，在开拓茶多酚在食品、保健品等方面的应用是非常有意义的尝试.

［1］刘学铭，梁世中.茶多酚的保健和药理作用及应用前景[J].食品与发酵工业，1998，24（5）：47-51.

［2］胥佰涛，徐平，沈生荣.茶多酚提取方法研究进展[J].茶叶，2007，33（3）：143-146.

［3］罗志敏，薛丽群，张婷，等.珠状壳聚糖树脂对绿茶中茶多酚的吸附研究[J].食品科学，2009，30（1）：86-89.

［4］易国斌，崔英德，廖列文，等.PVPP吸附绿茶饮料中茶多酚的研究[J].食品科学，2001，22（5）：14-16.

［5］Uekama K，Hirayama F，Irie T.Cyclodextrin drug carrier systems[J].CheMRev，1998，98：2045-2076.

［6］于江.防治龋齿的茶多酚含片及其制备方法[P/OL]：中国，02110270[P].[2002-11-06].http://zhuanli.baidu.com/pages /sipo/21127a9269b4e394bbf3fc08c017e792899d_0.htMl.

［7］桂林茶叶科学研究所.一种纯天然液体茶饮料的加工方法[P-OL]：中国，CN 95107261.7[P].[1996-02-21].http://www.patent-cn.com/A23F/CN 1116900.shtMl.

［8］何仲贵.环糊精包合物技术[M].北京：人民卫生出版社，2008：68-72.

［9］卫龙，孙安华，钟萝.GB/T 8313-2002茶茶多酚测定[S].北京：中国标准出版社，2007.

［10］欧阳玉祝，麻成金，黄群，等.茶多酚对月见草油光敏氧化和超声辐射稳定性影响 [J].食品科学，2006，27（10）：81-83.

［11］欧阳玉祝，石爱华，陈小东，等.茶多酚-β-环糊精包络物抗氧化性研究[J].食品与发酵工业，2007，33（8）：52-54.

责任编辑：毕和平

Extraction of Teapolyphenol froMGreen Tea With the Aid of β-Cyclodextrion

WANG Enju，LI Jin（College of Chemistry＆Chemical Engineering，Hainan Normal University，Hainan Provicial Key Lab of Tropical Pharmaceutical Herb Chemistry，Haikou 571158，China）

The effect of β-cyclodextrin on extracting teapolyphenol froMgreen tea with water has been studied.Some key factors，including the addition amount of β-cyclodextrin，extraction temperature，extraction time and ultrasonic vibration instead of stirring，were investiated in details.The results shoWthat β-cyclodextrin could significantly improve the dissolution rate and extraction rate of teapolyphenol and extraction yield reached up to 27.2％when ultrasonic vibrate for 8 minutes at 70℃.

Teapolyphenol；β-Cyclodextrin；Extraction；ultrasonic vibration

R 284.2

A

1674-4942（2010）01-0062-04

2009-11-13

海南省自然科学基金（808145）和海南师范大学博士科研启动基金（103303）资助项目