天然产物茶多酚的提取及应用

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,课题：茶多酚提取及应用,1,茶多酚提取及应用,一,、研究意义及研究对象,二、茶多酚的提取方法,三、茶多酚的功效及其应用,四、应用、开发前景,2,一、研究对象及其历史,茶叶最早被用作药物使用，据现存最早的药物经典,神农本草经,一记载,:,“,神农尝百草，日遇七十二毒，得茶乃解,”,，久服茶能,“,安神益气，轻身耐老,”,。,随着茶的应用范围扩大，逐渐演变成保健饮品。茶叶作为中华民族的传统保健饮料已有四五千年的历史。,备注：摘自（王小梅 黄少烈 李俊华 茶多酚的提取工艺研究）,3,60,年代初，日本科学家发现茶叶提取物中含有一种抗氧化活性成分，各国科学家相继深入研究，证明它是一类多酚化合物，即茶多酚,(TP),。,随着人们对茶叶研究的深入，已在茶叶中鉴定出,400,多种有机成分，并逐渐分离出其包含的多种有效成分。这是一个具有重要意义的研究课题。,茶叶研究的经济意义,-,茶多酚,(TP),备注：摘自（王小梅 黄少烈 李俊华 茶多酚的提取工艺研究）,4,茶多酚的组成和性质,茶多酚又名茶单宁、茶鞣质,为白色无定形粉末，易溶于水，可溶于乙醇、甲醇、丙酮、乙酸乙酯，不溶于氯仿。是茶叶中含有的一类多羟基酚类化合物的总称,简称为,TP(Tea ployphenols) ,含量约占茶叶干物质总量的,20% - 30%,。茶多酚类物质是一类以儿茶素类,(Cate chines),为主体的多酚类化合物。其中以黄烷醇类,(,主要是儿茶素类化合物,),最为重要，占茶多酚总量的,60%,80%,。其次是黄酮类，其它酚类物质含量比较少。儿茶素类化合物主要包括表儿茶素、表没食子儿茶素、表儿茶素没食子酸酯和没食子儿茶素没食子酸酯四种物质。,.,5,茶多酚及结构式,茶多酚及结构式,6,茶多酚颗粒的电镜照片,7,茶多酚,绿茶提取物多酚,98,8,二、茶多酚的提取方法,从茶叶中提取抗氧化剂的方法，一般都是根据茶多酚的理化特性采用适当溶剂进行提取、分离，然后进行浓缩和干燥，制成茶多酚含量为,35%95%,的制剂产品。有水溶性粉剂和液剂，也有脂溶性液剂。为了增强抗氧化效果，使用时往往添加增效剂。如加人一些鳌合剂、柠檬酸、磷酸等。有时也可将几种抗氧化剂混合使用，如与抗坏血酸、维生素,E,混用，提高效果。,9,茶多酚提取,茶,茶多酚（粗品）,10,茶多酚提取,11,溶液浸提法,（有机溶剂萃取法）,2.,离子沉淀提取法,（盐沉淀提取法）,3.,树脂吸附法,4.,超临界流体萃取法,5.,微波浸提法,6.,复合酶法,茶多酚提取方法主要有以下几种,12,溶液浸提法（有机溶剂萃取法）,方法概述：,溶剂法是利用茶多酚在有机溶剂中的溶解度不同而提取茶多酚的一种方法。将茶叶用热水或乙醇浸渍，茶汁经真空浓缩后用氯仿萃取，除去其中的叶绿素和咖啡碱，再用乙酸乙酯进行萃取，将含茶多酚的乙酸乙酯真空回收，即可制得粗产品茶多酚。,备注：摘自 （熊何建,胡慰望,谢笔钧,.,茶多酚分离制备的新工艺）,13,有机溶剂萃取法,有机溶剂萃取法流程：,过滤,有机层,水层,有机层,咖啡碱,浓缩液,茶多酚（精品）,滤液,滤渣（弃去）,浸提（热水或乙醇溶液）,茶叶,真空压缩,萃取（氯仿）,萃取（乙酸乙酯）,真空压缩、干燥,柱层析,粗茶多酚,水层（色素等）,真空压缩、干燥,备注：摘自 （熊何建,胡慰望,谢笔钧,.,茶多酚分离制备的新工艺）,14,溶液浸提法（有机溶剂萃取法）,特点：,提取工序比较简单，对茶多酚的提取率可达到,10%-15%.,但是由于浸提液中不但含有茶多酚，而且还含有茶色素、咖啡碱等杂质,。,因此，所得茶多酚纯度较低,.,要得到纯度较高的茶多酚还需反复精制，需要耗费大量的有机溶剂，并且要用到有一些毒性溶剂如,CC1,3,。此外溶剂法提取茶多酚还存在提取周期长、高温下易使其发生氧化等弊端,。,针对这些问题，很多人对溶剂法提取茶多酚进行了改进，并取得了一定的效果。此外，提取液的,pH,值和浓度对茶多酚的提取过程会产生一定的影响,。,备注：摘自 （熊何建,胡慰望,谢笔钧,.,茶多酚分离制备的新工艺）,15,有机溶剂萃取法,结论：,将茶叶用极性溶剂浸渍，然后把浸取液进行萃取分离，最后浓缩得到产品。其关键是用有机溶剂萃取去除咖啡碱、色素等，然后用,CH,3,COOCH,2,CH,3,:,萃取茶多酚。目前工业化生产主要采用此法。产品收率为,5%-10%,，产品纯度为,80%-98%,，该法生产成本高，且易造成污染。,备注：摘自 （熊何建,胡慰望,谢笔钧,.,茶多酚分离制备的新工艺）,16,盐沉淀提取法,盐沉淀提取法根据茶多酚能与无机盐中的金属离子反应生成沉淀的特性来生产茶多酚，是一种廉价的生产高纯度茶多酚的方法。此法将茶叶用热水或乙醇溶液浸提过滤，调节滤液的,pH,值为碱性，在滤液中加入沉淀剂使茶多酚沉淀，过滤后滤液用于提取咖啡因，沉淀用稀,H,2,SO,4,溶解后用乙酸乙酯萃取得到含茶多酚的乙酸乙酯溶液，再经减压蒸馏浓缩、干燥得到茶多酚,备注：摘自 （葛宜掌,金红,.,茶多酚提取新方法）,17,盐沉淀提取法,盐沉淀提取法优点：,有机溶剂的使用较少，工艺比较简单成本低，选择性强，所得产品无毒且纯度好（茶多酚含量高达,95%,，含咖啡因,0.7% 1.5%,），产品色泽、水溶性也较好，因而易被食品工业和医药工业接受，适合中、小规模生产。此法的缺点是在制备过程中需调节酸碱度，造成部分酚类物质因氧化而被破坏，在沉淀过滤、溶解过程中茶多酚损失大，工艺操作控制比较严格， 废渣、废液处理量较大。,备注：摘自 （葛宜掌,金红,.,茶多酚提取新方法）,18,超临界,CO,2,流体萃取法,超临界流体萃取是一种正处于积极开发阶段的新型分离技术，它是利用温度和压力略超过或接近临界的介于气体和液体之间的流体作为萃取剂，从固体或液体中萃取某种高沸点和热敏性成分，以达到分离和提纯的目的。由于其介质通常为无毒的二氧化碳，对产品没有毒，,保持了产品的纯天然性,;,萃取温度接近常温,不会导致热敏物质的分解,产品也不易被氧化,可以得到高质量的产品,。,备注：摘自（王小梅 黄少烈 李俊华 茶多酚的提取工艺研究）,19,超临界流体,CO,2,的提取流程：,备注：摘自（,张庆云 茶多酚提取方法的进展）,CO,2,茶叶预处理,萃取釜,分离器,CO,2,贮罐,除杂,萃取物,循环使用,产品,20,超临界,CO,2,流体萃取法,超临界流体萃取具有如下优点：超临界流体的萃取能力取决于流体密度,因而可通过调节温度和压力来加以控制，并可较快地达到萃取平衡，避免了使用有毒溶剂，溶剂回收简单方便节省能源，通过等温降压或等压升温茶多酚就可与萃取剂分离；由于该工艺可在较低温度下操作,避免茶多酚高温氧化，使产品质量得以保证。但是工艺中必须确保整个系统处于超临界状态下才能有萃取分离的效果；对设备要求高，一次性投资大,。,摘自（李咏梅 王学松 于艳春 茶叶中茶多酚的提取方法研究）,（王小梅 黄少烈 李俊华 茶多酚的提取工艺研究）,21,微波浸提法,微波浸提法是最近几年刚开始的一种新方法，基本原理是利用在微波场中分子发生高频的运动，扩散速率增大，因此茶多酚等浸提物在微波的辐射作用下可快速浸取出来。利用微波辅助浸提，一般一次只要数分钟的时间即可达以传统浸提数小时的效果。因此大大的减少了茶多酚长时间在高温下的氧化，提高产品的品质与收率。从报道的研究结果表明，利用微波浸提法，茶多酚的提取率比传统的浸提法高，产品的质量提高明显。,备注：摘自（张庆云 茶多酚提取方法的进展）,22,微波浸提法,实验过程：将茶叶样品装到萃取容器中,加入适量的溶剂。当冷却水通过冷凝管时,样品在微波辐射下处理,1,3,次,辐射,-,冷却,-,辐射,辐射时间为,2,10 min ,将处理完得到的最后的溶液用抽虑瓶过滤,然后将所得萃取液送气相色谱,质谱联用仪分析 。,备注：摘自（宋健红 汪建华 用微波萃取法萃取茶叶中茶多酚的工艺研究 ）,23,酶技术提取,酶技术是一种新型高效绿色提取技术，具有快速、高效、反应条件温和、专一性强等诸多优点，已越来越广泛地应用于食品及动植物细胞有效成分的提取。实验选用主要成分是纤维素酶和果胶酶的复合酶液来分解构成细胞壁及细胞间质的纤维素、半纤维素和果胶质，增大了扩散面积，提高茶多酚的提取率。,备注：摘自 （,张庆云,茶多酚提取方法的进展）,（李咏梅,王学松,于艳春,茶叶中茶多酚的提取方法研究）,24,备注：摘自 （,张庆云,茶多酚提取方法的进展）,（李咏梅,王学松,于艳春,茶叶中茶多酚的提取方法研究）,提取工艺流程,茶叶,合并滤液,一级酶解提取,过滤,滤渣二级水提取,过滤,检测,酶技术提取,25,在酶液浓度,0,一,0.1%,范围时，随着酶添加量的增加，茶多酚的提取率几乎呈直线上升，当酶添加量增为,0.15%,以后，,TP,提取率基本不再增加，反而有下降的趋势。这是因为茶叶是一种固体底物，不能充分扩散到溶液中，导致酶与底物的接触面积受到限制，在较低的酶浓度下，酶与底物尚可较充分地结合；随着酶浓度的升高，底物浓度不能对酶达到饱和，导致酶的作用受到抑制，所以，对一定的底物浓度均存在一个最佳酶用量，并非酶添加量越大酶解效果越好。试验表明：复合酶法提取茶多酚的最佳工艺条件为,:,酶添加量,0.15%,，一级酶解提取,80min,，二级水提取,20min,，温度,50,，,pH,范围,4.5,5.5,。对茶叶进行复合酶法提取，茶多酚提取率可达,98%,以上；酶解法提取的茶多酚中儿茶素相对含量较沸水提取的高出,9%,一,10%,。酶法提取茶多酚具有提取率高，且茶多酚的主要活性成分,儿茶素氧化损失少，原料茶叶不需粉碎等优点，具有广阔的应用前景。,备注：摘自 （,张庆云,茶多酚提取方法的进展）,（李咏梅,王学松,于艳春,茶叶中茶多酚的提取方法研究）,酶技术提取,26,近期的新的提取法,目前，常用的方法的产率都不太理想。一些新的提取方法是对上述几种方法的结合。例如，在沉淀法基础上，利用超声波的机械粉碎和空化作用提取茶多酚，此法提取率高，且省时、节能，避免茶多酚的高温氧化。采用超滤膜离子沉淀法成功得到了纯度较高的茶多酚。实验表明，超滤过程操作压力、转子转速和操作时间等对膜通量影响较大，经过优化组合得到了最佳操作参数。,备注：摘自 （葛宜掌,金红,.,茶多酚提取新方法）,27,三、茶多酚的功效及其应用,在食品加工中的应用,在医药保健中的应用,在日用化学品中的作用,28,在食品加工中的应用,茶多酚是一种新型的天然抗氧化剂，其抗氧化作用在于儿茶素分子结构中酚羟基特有供氢体的活性，能与脂肪酸在自动氧化过程中产生的游离基结合，中断脂肪酸氧化的连锁反应，抑制氢过氧化物的形成，达到抗氧得鲜的目的。,1991,年,7,月我国食品添加剂标准化技术委员会批准将茶多酚正式列为食品添加剂。茶多酚可广泛应用于动植物油脂、油基食品、焙烤食品、糕点、乳制品、肉制品、水产品等作为抗氧保护。,备注：摘自,(,王栋 康健 茶多酚的功效,.,提取和应用前景 新疆大学学报,2006 5),29,在医药保健中的应用,现代医学研究认为，人体内过量的自由基是引起人体衰老、致病、致癌的重要因素，而茶多酚能清除人体内过剩的活性自由基，提高人体抗衰老、抗辐射、抗肿瘤的能力,茶多酚作为一种强抗氧化剂，对肝病、前列腺炎、过敏性鼻炎、慢性支气管炎、病毒性角膜炎、老年玻璃球体浑浊有明显疗效，还能有效减轻烟酒对身体的毒害。除此之外 ，茶多酚能与脂类结合并通过粪便将其排出体外，抑制脂质斑块的形成,;,同时它能促进血管内膜斑块中的胆固醇较多地逆向转运至肝脏，并在其中经代谢生成胆固酸排出体外，从而起到调节血脂、预防心脑血管疾病的作用,备注：摘自,(,王栋 康健 茶多酚的功效,.,提取和应用前景 新疆大学学报,2006 5),30,在医药保健中的应用,安利茶族益脂胶囊（中国）,31,在医药保健中的应用,抗辐射作用,经研究证明,GTP,、脂多糖、维生素,C,的综合作用能吸收放射性物质,并使之通过粪便排除。被称为天然的紫外线过滤器。,预防龋齿、清除口臭,龋齿是最常见的与微生物繁殖有关的疾病。绿茶,GTP,能抑制致龋性链球菌而预防龋齿的发生。,GTP,对这些致龋菌的最小抑菌浓度介于,0. 25,1. 0 g/ L,。绿茶提取物不仅抑制了链球菌的生长,而且降低其吸附能力,并抑制了糖基转移酶活性。,备注：摘自,(,王栋 康健 茶多酚的功效,.,提取和应用前景 新疆大学学报,2006 5),32,在日用化学品中的作用,由于茶多酚具有明显的,“,三抗,”,(,抗衰老、抗辐射、抗肿瘤,),作用，消除过剩自由基、抑菌抗毒、消除异味等，而且是安全无毒的天然制成品，因此，在日用化学品尤其在保健化妆品中具有重要的应用。,目前已使用于膏霜类化妆品,护肤品、化妆水、浴液、除臭剂、牙膏、漱口水等产品中。,备注：摘自,(,王栋 康健 茶多酚的功效,.,提取和应用前景 新疆大学学报,2006 5),33,减肥轻身、美容健肤,世界卫生组织研究认为，肥胖症是引发许多非传染性疾病的重要根源，它是脂肪细胞增大或,(,和,),脂肪细胞增多的结果,.,茶多酚通过促进脂肪酸的代谢和脂肪水解以及通过抑制蔗糖酶、葡萄糖昔酶,a,一淀粉酶的活性，减少碳水化合物的吸收来减肥,.,皮肤是机体的表层器官，由表皮、真皮、皮下组织共同组成保护屏障,.,首先，茶多酚能够阻挡紫外线和清除紫外线诱导的自由基，从而保护黑色素细胞的正常功能，抑制黑色素细胞的异常活动,.,其次，茶多酚可抑制酪氨酸酶和过氧化氢酶活性，从而减少黑色素分泌和阻止脂质过氧化，实现祛斑美颜,.,备注：摘自,(,王栋 康健 茶多酚的功效,.,提取和应用前景 新疆大学学报,2006 5),34,减肥轻身、美容健肤产品,35,四、应用、开发前景,茶多酚的应用范围十分广泛,，,在食品、日化、医药等领域均有广阔的应用前景。,茶多酚在食品工业的应用是多方面的,，,其首要的是利用茶多酚的抗氧化作用,，,将茶多酚添加到食品中作油脂食品的抗氧化剂或者作食品色素稳定剂。茶多酚具有降血脂、防御血管硬化、抗辐射、抗癌等作用,，,国内已由此研究出一系列的保健功能食品,，,如沙拉、饼干、蛋糕、茶多酚于维生素,E,复合,，,茶多酚于胡萝卜素复合等。,备注：摘自（郑尚珍,孟军才,王定勇,.,绿茶中茶多酚的提取工艺研究,）,36,应用前景,茶多酚对紫外线有较强的吸收能力,还具备抗菌、消炎等功效,，,因此,，,可以将茶多酚作为一系列日用品如牙膏、花露水、防晒霜等的添加剂。添加到牙膏中对形成龋齿的细菌具有较强的抑制作用,，,添加茶多酚的花露水对痱子、夏季皮炎、蚊虫叮咬等皮肤病治疗效果好,，,添加茶多酚的防晒霜,，,用在大量太阳直接照射的场合,，,可吸收紫外线,，,保护皮肤。由于化学药品易酿成医源性疾病,，,所以它的毒副作用引起医学界的担忧。目前,，,防癌抗癌的天然药茶寥寥无几,，,一旦将茶投入药物生产,，,将很受欢迎。茶多酚对于采用放化疗恶性肿瘤的过程将是一种很好的辅助药物,，,所以茶在治癌临床上有很大开发前景,备注：摘自（郑尚珍,孟军才,王定勇,.,绿茶中茶多酚的提取工艺研究,）,37,开 发 前 景,据了解，茶多酚用量最大国,美国己将减肥药中曾经使用的麻黄素一律改为茶多酚，并颁布相关法律保障执行，这直接导致茶多酚的市场需求更加看涨。专家预计，未来几年，国内外茶多酚需求量将迅速攀升至,2000,吨左右，其中美国年耗量就高达,500,吨。目前，茶多酚的国际市场价约为,60,万元,/,吨，而且相对比较稳定。作为药物高纯度精品茶多酚，国际市场售价已达,4000-5000,美元,/,公斤，茶色素胶囊为人民币,2940,万元,/,吨。从我国市场来看，茶多酚含量,38,开 发 前 景,95%,的,700-800,元,/,公斤，,80%,的,400,元,/,公斤，,60%,的,300,元,/,公斤，价格十分坚挺。因此 ， 投资茶多酚这个朝阳产业无疑将为国内茶叶加工企业提供巨大商机。另外，茶多酚及其有关系列产品附加价值高，原材料资源丰富，因而就有广阔的,“,钱,”,景。,摘自,:,（陈铃容 石灰沉淀法提取茶多酚制备工艺的研究及开发前景 ）,39,开 发 前 景,我国是产茶叶的大国，茶叶资源非常丰富，因此，在我国大力发展以,“,茶多酚,”,为基础的绿茶系列提取物工业产业是很有前景的。,我国茶多酚市场尚处萌芽阶段，但在饮料、化妆品、保健品等领域，茶多酚正逐步取代原来使用的化学原料，应用领域不断加大,摘自,:,（陈铃容 石灰沉淀法提取茶多酚制备工艺的研究及开发前景 ）,40,结束,谢谢老师同学的支持,41,