茶葉主要功效成分無害化提取分離技術(shù).pdf

1、我國茶葉資源豐富，茶園面積、茶葉產(chǎn)量居世界第一。茶葉中含有大量的功效成分如茶多酚、咖啡堿、茶氨酸、茶多糖等，具有抗氧化、強(qiáng)心、降血糖、增強(qiáng)記憶力等功效。因此，從茶葉中提取分離各種功效成分，能夠大幅度提高茶葉的附加值。
　　 目前，對于茶葉功效成分提取分離的研究較多，其中，有機(jī)溶劑法和金屬離子沉淀法應(yīng)用較廣，但對產(chǎn)品的食用安全性危害較大;超臨界萃取法化學(xué)殘留低，但生產(chǎn)成本較高，不適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。微波輔助萃取技術(shù)、超濾技術(shù)及樹

2、脂吸附層析技術(shù)有能耗低、毒物零排放、環(huán)境污染少等優(yōu)點(diǎn)。但單柱樹脂分離生產(chǎn)茶多酚和咖啡堿的過程存在三個(gè)技術(shù)難點(diǎn):(1)樹脂對茶多酚、咖啡堿的選擇性差，茶多酚粗品中的咖啡堿含量超標(biāo);(2)對茶多酚吸附選擇性系數(shù)大的樹脂，單一乙醇溶液洗脫率低;(3)茶葉中的蛋白質(zhì)和茶多糖等易造成樹脂污染，阻礙了利用樹脂吸附法生產(chǎn)茶多酚的工業(yè)化進(jìn)程。
　　 針對上述技術(shù)難點(diǎn)，本文研究利用微波輔助萃取技術(shù)，以水為無害化溶劑，從中低檔茶葉中提取茶湯;利用超

3、濾技術(shù)凈化上柱茶湯供試液，減少吸附樹脂污染，并分離制備出茶多糖粗品;利用聚酰胺樹脂階段洗脫吸附層析技術(shù)對茶湯供試液進(jìn)行吸附，以食品添加劑酒石酸溶液為酸性洗脫液，洗脫咖啡堿;利用第二級吸附樹脂NKA-Ⅱ進(jìn)行酸性洗脫液的吸附，回收咖啡堿，并使酒石酸溶液再生。主要研究結(jié)果如下:
　　 1.微波輔助浸提工藝的研究。通過利用微波輔助萃取技術(shù)(MAE)，得到含有茶葉功效成分的茶湯，并應(yīng)用SPSS數(shù)據(jù)處理軟件建立MAE動(dòng)態(tài)回歸方程，得到MAE

4、法提取茶葉功效成分的優(yōu)化工藝參數(shù)為:水茶比14∶1、浸提時(shí)間270s、微波功率600W、浸提溫度80℃。
　　 2.茶湯超濾工藝的研究。采用超濾中試機(jī)，通過分析滲透通量找出最適操作壓力為0.14Mpa，并測定原茶湯與超濾后茶葉供試液中茶多糖的含量由17.7mg·mL-1下降到0.568mg·mL-1，說明超濾能有效分離茶多糖，并防止樹脂柱的污染。
　　 3.階段洗脫吸附層析法制備茶多酚過程研究。通過靜態(tài)、動(dòng)態(tài)吸附和洗脫試

5、驗(yàn)，確定了聚酰胺樹脂為茶多酚的吸附樹脂，NKA-Ⅱ樹脂為咖啡堿回收樹脂，3×10-4mol·L-1酒石酸溶液及85％食用酒精為階段洗脫層析工藝的洗脫劑，解決了單柱樹脂法生產(chǎn)中脫咖啡堿的難題。比較在不同時(shí)間內(nèi)的氧化損失率，得出茶多酚能夠在3×10-4mol·L-1酒石酸溶液較為穩(wěn)定的存在6h，且在此時(shí)間段內(nèi)能夠完成所有的上柱試驗(yàn)。提出以0.05mol·L-1NaOH溶液緩慢滴定中和后再比色測定的方法，能夠有效的降低酸性條件對比色的影響。通

6、過建立聚酰胺樹脂柱吸附分離茶多酚過程的傳質(zhì)模型，得出當(dāng)流速為1.6×10-4m·s-1時(shí)，傳質(zhì)區(qū)高度為0.123m，有最大的傳質(zhì)系數(shù)，即18.73×10-3·s-1，最短的操作時(shí)間，即313.5min。
　　 4.咖啡堿粗品的制備工藝研究。對于二級樹脂吸附回收咖啡堿的過程，本研究確定酸洗脫液的最佳上柱量為40mL，最佳流速為1.6×10-4m·s-1，所得茶多酚粗品種茶多酚含量為92.76％,咖啡堿的含量為2.93％;咖啡堿粗品