天然抗氧化剂茶多酚与维生素C抗氧化活性分析

孙 敏，郑月月，孙婷婷，靳文娟

（安康学院 化学化工系，陕西 安康 725000）

绿茶中含有多种天然成分，如茶多酚、叶绿素、咖啡碱、氨基酸、维生素等。茶多酚约占茶叶干物质总量的18%~36%，是儿茶素类、花色苷类、黄酮类、黄酮醇类和酚酸类的总称，茶叶的色香味和抗氧化保健功能主要源于茶多酚[1]，维生素C是水溶性的维生素，也属于天然抗氧化剂[2]，食品安全国家标准—食品添加剂使用标准（GB2760—2011）允许VC作为抗氧化剂添加到饮料中，而茶多酚除具有抗氧化作用外，还具有抑菌[3]和防止食品褪色[4]等作用，是一种优良的食品添加剂。

本文采用工艺简单、提取温度低、浸提时间短的超声波浸提法从绿茶中提取茶多酚，得到了茶多酚含量为64.1%的茶多酚提取液，并经过纯化处理后得到了易于保存的茶多酚粉末，对比分析了同质量浓度下茶多酚与维生素C对羟基自由基、超氧根阴离子自由基的清除能力，为茶多酚在饮料类食品生产中作为抗氧化剂进行添加提供参考。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

紫外可见分光光度计（UV-6100PC，天津市泰斯特仪器有限公司）；电热恒温水浴锅（Dk-2000-3l，天津市泰斯特仪器有限公司）；超声波清洗器（KH2200E，昆山禾创超声仪器有限公司，超声功率80W，超声频率40KHz）；旋转蒸发仪（RE-52AA，上海雅荣生化仪器设备有限公司）；循环水式真空泵（Shz-d3，巩义市予华仪器有限责任公司）。

茶叶（安康市售本地茶）、三氯甲烷、乙酸乙酯、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、硫酸亚铁、酒石酸钾钠、甲硫氨酸、维生素C、丙酮、过氧化氢、水杨酸、氯化硝基四氮唑蓝（NBT）、核黄素、无水乙醇、甲醇等均为国药集团化学试剂、分析纯；缓冲溶液（自制）。

1.2 茶多酚提取液的制备

取5g过40目筛后的茶末于三角瓶中，超声提取工艺条件为：提取时间40min，提取温度70℃，提取溶剂为70%的乙醇，料液比为1∶30[5]，减压过滤，滤液即为茶多酚提取液。

1.3 茶多酚提取液的纯化

取茶多酚提取液适量，用等体积的三氯甲烷萃取三次，弃去三氯甲烷层，用两倍体积的乙酸乙酯再振摇提取两次，合并乙酸乙酯溶液，减压蒸馏回收乙酸乙酯[6]，浓缩液经大孔吸附树脂（D101）分离纯化（洗脱液为60%的乙醇）后，浓缩、烘干，得浅黄褐色茶多酚粉末。

1.4 茶多酚含量的测定

参考国家标准GB/T 8313-2002茶多酚测定法，测得纯化干燥后的茶多酚粉末中茶多酚的百分含量平均值为64.10%。具体实验过程为：取茶多酚粉末0.1 g，加蒸馏水定容至50 mL。取1 mL加蒸馏水4 mL、酒石酸亚铁溶液5 mL，充分混合，再加pH7.5的缓冲液至25 mL的容量瓶定容，用10 mm比色杯，在波长540 nm处，以试剂空白溶液作参比，测定吸光度（A）。茶叶中茶多酚的含量，以干态质量百分率表示，按下式计算：

茶多酚(%)=(A×1.957×2)/100×L1/(L2×M×m)。

式中，L1——试液的总量，mL；L2——测定时的用液量，mL；M——试样的质量，g；m——试样干物质含量百分率，%；A——试样的吸光度；1.957——用10mm比色杯，当吸光度等于0.50时，每毫升茶汤中含茶多酚相当于1.957mg。

1.5 茶多酚抗氧化活性的测定

取维生素C粉末和茶多酚粉末，用蒸馏水配置成质量浓度为0.05~2.0 mg/mL的溶液，采用改进的NBT法和Fenton反应法，分别测定茶多酚和维生素C对超氧根阴离子自由基和羟基自由基的清除能力。

1.5.2 对羟基自由基（·OH）清除能力的测定

茶多酚对羟基自由基清除能力的测定方法。在具塞比色管中依次加入6mmol/L的硫酸亚铁，6mmol/L的水杨酸溶液，不同浓度的茶多酚溶液，6mmol/L的过氧化氢溶液各2mL，在37℃水浴中加热30min，冷却室温后于510nm处测定吸光度。茶多酚对羟基自由基清除能力的计算公式为：清除率(%)=[1-(Ai-Aj)/A0]×100%，式中，A0为空白对照液吸光度；Ai为加入茶多酚溶液的吸光度；Aj为不加过氧化氢的吸光度[9-10]。平行测定三次，取其平均值。

维生素C对羟基自由基清除能力的测定方法同上。

2 结果与分析

2.1 茶多酚的红外图谱表征

儿茶素类化合物为茶多酚的主体成分，占茶多酚总量的65%~80%。儿茶素类化合物主要包括表儿茶素（EC）、儿茶素（DL-C）、表没食子儿茶素（EGC）、表儿茶素没食子酸酯（ECG）、表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）、没食子儿茶素没食子酸酯（GCG）等物质，其中，ECG和EGCG的含量最高，约占儿茶素类物质总量的75%[11]，其化学结构较为相似，如图1所示，结构上的主要区别在于羟基取代的数量和位置不同，图2为本实验纯化后的茶多酚粉末的红外光谱图（KBr压片法）。

结合图1、2可知，表儿茶素和表没食子儿茶素都有两个苯环和1个吡喃，且吡喃上都带有1个羟基，3180~3610cm-1范围内的宽带吸收，归属于苯环上的羟基吸收，羟基的变形振动在1340~1420cm-1，1000~1750 cm-1范围内多峰结构吸收，对应于骨架振动和取代基的变形振动，754~870cm-1范围内的吸收峰可能是由1，3二取代苯上的-C-H变形振动产生的，表儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素没食子酸酯的-C-O-，其伸缩振动波数为1660~1690cm-1，与文献[12]所述吻合。

2.2 茶多酚的抗氧化活性测定

相同质量浓度的茶多酚和VC对超氧根阴离子及羟基自由基的清除作用的具体对比分析如图3所示。

由图3可知，茶多酚和VC对超氧根阴离子自由基和羟基自由基均有一定清除作用。当茶多酚和VC的质量浓度在0.05~0.8 mg/mL区间时，二者对超氧根阴离子自由基的清除能力都随浓度的增加而明显增大；当质量浓度高于0.8 mg/mL后，茶多酚和VC对超氧根阴离子的清除能力增长缓慢，基本趋于稳定，并且，当质量浓度小于0.4 mg/mL时，即在0.05~0.4 mg/mL的低浓度区，茶多酚对超氧根阴离子自由基的清除率高于VC，质量浓度大于0.4 mg/mL时，VC对超氧根阴离子自由基的清除作用要高于茶多酚；另外，茶多酚和VC对羟基自由基的清除能力均随浓度的增大而增加，且茶多酚对羟基自由基的清除能力要明显优于VC，且当茶多酚质量浓度为0.05~0.4 mg/mL时，其对羟基自由基的清除率随浓度的增大提高迅速，在0.6~2.0mg/mL时，清除率增长较慢，趋于稳定。

3 结论

茶多酚与相同质量浓度的VC对超氧根阴离子自由基和羟基自由基均有一定的清除能力，不同点在于：在0.05~0.4 mg/mL的低浓度区，茶多酚对超氧根阴离子自由基的清除率高于VC，当质量浓度大于0.4 mg/mL时，VC对超氧根阴离子自由基的清除作用要高于茶多酚，但茶多酚对羟基自由基的清除率明显高于同浓度下的VC。

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