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茶叶提取物

 退休工程师 2010-10-25
2009-03-01 02:27

原料:茶又称“茗”,常绿灌木或小乔木。茶树在植物分类学上属山茶科、茶属,而全世界山茶科植物共 有23属,三百八十馀种, 以颜色(或制作工艺)分类

绿茶 不发酵的茶(发酵度为零) 龙井茶,碧螺春,信阳毛尖
红茶 全发酵的茶(发酵度为80-90%) 祁门红茶,荔枝红茶
黄茶 微发酵的茶(发酵度为10-20%) 白牡丹,白毫银针,安吉白荣
青茶 半发酵的茶(发酵度为30-60%) 铁观音,文山包种茶,冻顶乌 龙茶
黑茶 后发酵的茶(发酵度为100%) 六堡茶,普洱茶

以季节分类

一、春茶: 是指当年3月下旬到5月中旬之前采制的茶叶。春季温度适中,雨量充份,再加上茶树经过了半年冬季的修养生息,使得春季茶芽肥硕,色泽翠绿,叶质柔软,且含有丰富的维生素,特别是氨基酸。不但使春茶滋味鲜活且香气宜人富有保健作用。
二、夏茶:是指5月初至7月初采制的茶叶夏季天气炎热,茶树新的梢芽叶生长迅速,使得能溶解茶汤的水浸出物含量相对减少,特别是氨基酸等的减少使得茶汤滋味、香气多不如春茶强烈,由于带苦涩味的花青素、咖啡因、茶多酚含量比春茶多,不但使紫色芽叶增加色泽不一,而且滋味较为苦涩。
三、秋季茶:就是8月中旬以后采制的茶叶。秋季气候条件介于春夏之间,茶树经春夏二季生长、新梢芽内含物质相对,减少叶片大小不一,叶底发脆,叶色发黄,滋味和香气显得比较平和。
四、冬茶:大约在10月下旬开始采制。冬茶是在秋茶采完后,气候逐渐转冷后生长的。因冬茶新梢芽生长缓慢,内含物质逐渐增加,所以滋味醇厚,香气浓烈。除以上按茶色,四季划分外还可以其生长环境来分 一、平地茶: 茶芽叶较小,叶底坚薄,叶张平展,叶色黄绿欠光润。加工后的茶叶条索较细瘦,骨身轻,香气低,滋味淡。
五、高山茶: 由于环境适合茶树喜温、喜湿、耐阴的习性。故有高山出好茶的说法。随着海拔高度的不同,造成了高山环境的独特特点,从气温、降雨量、湿度、土壤到山上生长的树木,这些环境对茶树以及茶芽的生长都提供了得天独厚的条件。因此高山茶与平地茶相比,高山茶芽叶肥硕,颜色绿,茸毛多。加工后之茶叶,条索紧结,肥硕。白毫显露,香气浓郁且耐冲泡。花茶
白茶 轻度发酵的茶(发酵度为20-30%) 君山银针

产品性状规格:

1.绿茶提取物98% 茶多酚总量 98% 儿茶素总量 90% EGCG 60%-70% 咖啡因含量 0.5% 淡黄至橙黄色粉末 2.绿茶提取物95% 茶多酚总量 95% 儿茶素总量 70%-80% EGCG 45%-50% 咖啡因含量 0.5%-9% 淡黄至橙黄色粉末 3.绿茶提取物80% 茶多酚总量 80% 儿茶素总量 55% EGCG 35% 咖啡因含量 1%-10% 淡黄至橙黄色粉末 4.绿茶提取物70% 茶多酚总量 70% 儿茶素总量 50% EGCG 25%-30% 咖啡因含量 1%-10%淡黄至橙黄色粉末 5.绿茶提取物50%-30% 茶多酚总量 50-30% 儿茶素总量 40%-10% EGCG 8%-20% 咖啡因含量 1%-10% 橙黄色粉末 6.EGCG单体 99%,98%,95%,90%  7.茶生物碱<茶叶提取物>又称咖啡碱<天然咖啡因> 40%,30%,25%,20%  8.茶氨酸 10%,20%,30%,40%   9.茶黄素 ( TYP) 15%,20%,30%,40%  10. 茶多糖( TPS)   10%,20%,30%,60%   11.茶皂素60%

各成分介绍:

儿茶素类:传统称为茶单宁,在茶多酚中含量约65%-80%,是茶叶中具有苦涩味的特殊成分。具有抗氧化、抗突变、预防肿瘤、抗艾滋病毒,抗血小板凝聚,减少低密度脂蛋白,抑菌等多种功效。儿茶素类是以儿茶为主体 结构与没食子酸基团结合形成的一类活性物质,在绿茶中主要以L- (-)-表没食子儿茶素没食子酸酯epigallocatechin gallate (EGCG),L- (-)-表没食子儿茶素epigallocatechin (EGC),L- (-)-表儿茶素没食子酸酯 epicatechin gallate (ECG),L- (+)-表儿茶素epicatechin (EC),L- (+)-没食子儿茶素没食子酸酯 gallocatechin gallate (GCG)等的形式存在。

(1)表没食子儿茶素没食子酸酯( Epigallocatechin gallate )EGCG:(-)-表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG) 是从中国绿茶中提取的一种成份,它是绿茶主要的活性和水溶性成份,是儿茶素中含量最高的组分,占绿茶毛重的9%-13%,因为具有特殊的立体化学结构,EGCG具有非常强的抗氧化活性,抗氧化活性至少是维生素C的100多倍,是维生素E的25倍,能够保护细胞和DNA受损害,在抗癌和心血管疾病方面担当了重要的角色。此外,它也用作肿瘤多药耐药性的逆转剂,能够改善癌细胞对化疗的敏感性并减轻对心脏的毒性。EGCG是绿茶茶多酚的主要组成成分,也是绿茶儿茶素类的主成分,它占绿茶儿茶素类总量的10-15%,儿茶素类包括EGCG, EGC, ECG, EC, GCG等,其中抗氧化活性依次为 EC<ECG<EGC<EGCG。EGCG 是茶多酚中清除自由基、抗氧化能力最强的一种儿茶素,具有显著的抗氧化活性、抗癌、抗辐射损伤,对糖尿病、肥胖病、口腔健康,预防和治疗高血脂症、动脉硬化、脑血栓也有良好作用,是心血管病和癌症的首选药剂。目前 EGCG 对艾滋病的治疗研究也引起了世界各国癌病防治专家的广泛关注。

CAS:989-51-5        化学名:(2R, 3R)-2-(3,4,5-Trihydroxy-phenyl)-3,4-dihydro-1(2H)-benzopyran-3,5,7-triol 3-(3,4, 5-trihydroxybenzoate),(-)-Epigallocatechin gallate, (-)-Epigallocatechin gallate 3-O-gallate         分子式:C22H18O11       分子量:458.4          溶解性:易溶于水     安全性:研究报道小鼠口服 LD50为2170mg/kg         结构式:

(2)表儿茶素 ( Epicatechin ) (EC):    CAS 490-46-0       别名:(2S, 3S)-2-(3,4-Dihydroxyphenyl)-3,4 -dihydro-1(2H)-benzopyran-3,5,7-triol       分子式:C15H14O6      分子量:290.3      外观:白色粉末(98% / 99% min )HPLC       结构式:

(3)表儿茶素没食子酸酯 ( Epicatechin gallate ) (ECG):   CAS 1257-08-5       别名:(2R,3R)-2-(3,4-Dihydroxyphenyl)-3,4-dihydro-1(2H)-benzopyran-3,5,7-triol 3-(3,4,5-trihydroxybenzoate); (-)-epicatechin gallate; ECG       分子式:C22H18O10      分子量:442.4     外观:白色粉末(98%HPLC)

结构式:     

(4)表没食子儿茶素 ( Epigallocatechin )(EGC):CAS 970-74-1       别名(2R,3R)-2-(3,4,5-Trihydroxyphenyl)-3,4-dihydro-1(2H)-benzopyran-3,5,7-triol; (-)-epigallocatechin; EGC 分子式:C15H14O7      分子量:306.3     外观:白色粉末(98%HPLC)

结构式:

(5)没食子儿茶素没食子酸酯 ( Gallocatechin gallate )(GCG):CAS 4233-96-9       别名(2S,3R)-2-(3,4,5-Trihydroxyphenyl)-3,4-dihydro-1(2H)-benzopyran-3,5,7-triol 3-(3,4,5-trihydroxybenzoate)分子式:C22H18O11      分子量:458.4     外观:白色粉末(98%HPLC)

结构式:

 


     茶多酚:
     茶多酚是茶叶中三十多种多酚类物质的总称。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。绿茶中茶多酚的含量较高,占其质量的15%~30%。茶多酚类物质大致可分为6种:黄烷醇类,4-羟基黄烷醇类,花色苷类,黄酮类,黄酮醇类和酚酸类。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。

一、茶多酚在食品中用作抗氧化剂和杀菌剂,防止食物变质,延长保质期。
二、茶多酚在医药上:
     1. 防治心血管疾病,效果显著;
     2. 降血脂,预防脂质过氧化引起的粥样动脉硬化;
     3. 抗癌,抑制致癌物亚硝酸盐形成,提高机体免疫力;
     4. 抗辐射,是良好的紫外线过滤器。
三、茶多酚在日化产品上:它不仅是良好的油脂抗氧化剂,并且具有抗菌止痒、愈合伤口、增进毛细血管韧性等功效。

提取方法:1、有机溶剂萃取法首先将绿茶叶(或茶叶末)用热水或85%乙醇溶液浸提3次,合并滤液。滤液经真空浓缩,所得的浓缩液用氯仿萃取,脱除其中的咖啡碱和色素等,进而回收咖啡碱。水层用乙酸乙酯进行萃取,得到含有茶多酚的乙酸乙酯溶液。经真空浓缩、干燥,得到茶多酚粗品,并回收乙酸乙酯溶剂。粗茶多酚经过凝胶柱层析等精制提纯,得到茶多酚精品。该法工艺技术比较简单,对TP的提取率为10%~15%。但是有机溶剂用量多。溶剂回收设备及所消耗的能量比较大。

2、离子沉淀提取法   将绿茶叶(或茶叶末)用热水或乙醇溶液浸提,过滤。在滤液中加入沉淀剂使TP沉淀。不同沉淀剂使TP沉淀完全的最低pH值和TP的提取率见表1,过滤,滤液用于提取咖啡碱。沉淀用稀H2SO4转溶,转溶液用乙酸乙酯萃取,得到含TP的乙酸乙酯溶液。经真空浓缩干燥得到茶多酚。该法的特点是减少了有机溶剂的使用量,所得产品中茶多酚含量较高,可达95%以上。但是工艺操作控制比较严格,废渣、废液处理量较大。

表1 不同沉淀剂的提取率和沉淀最低pH值

沉淀剂 Al3+ Zn2+ Fe3+ Mg2+ Ba2+ Ca2+
最低pH值 5.1 5.6 6.6 7.1 7.6 8.5
提取率/% 10.5 10.4 8.8 8.1 7.4 7.0

  注:表中数据为10次结果的平均值。  

15-2.gif (6370 bytes)

3、吸附分离提取法绿茶叶(或茶叶末)加热水浸提3次,合并提取液。茶叶提取液通过高分子吸附剂进行吸附,然后用90%乙醇溶液洗脱,使吸附剂上吸附的TP脱附于乙醇中,经减压蒸馏回收乙醇。浓缩液经真空干燥或喷雾干燥得到茶多酚。该法工艺技术简单,能耗低,但需要对TP选择性强的高吸附量的吸附剂。16.gif (2534 bytes)

L-茶氨酸(L-Theanine):
    
茶叶中的特征性氨基酸,是茶叶的呈味物质,较多地存在于绿茶中。是1950年日本学者酒户弥二郎首次从绿茶中分离并命名的,它属酰胺类化合物茶氨酸一方面可作为营养强化剂用于食品,另一方面,茶氨酸的医疗功效已经得到证明,具有抗癌、抗肿瘤、降低血压、安神、促进大脑功能和神经生长等医疗保健功效,因此可以用作功能性食品的添加剂。现在已经证明利用茶氨酸制成的功能性食品能促进大脑的记忆和学习能力,并对帕金森氏症和老年痴呆症、传导神经功能紊乱等疾病起预防作用。另外,茶氨酸可以用来净化饮用水和除臭。从发现到目前为止,除了在一种蕈(Xeecomusbadins)及茶梅(Camellia.Sasangua)中检出外,在其他植物中尚未发现。茶氨酸是茶树中含量最高的游离氨基酸,占茶叶干重1%一2%。在茶鲜叶中,一般茶氨酸的含量占于重的1%一2%,某些名特优茶含量可超过2%。赵和涛等在研究茶氨酸的生化特性时测定了我国六大茶类中茶氨酸的含量发现以白茶中茶氨酸的含量最高,为3007.9mg/100g;其次是绿茶和黄茶,在1730.1~1944.7mg/100g之间;红茶相对绿茶低一点,为1461.6mg/100g;青茶为627.4mg/100g;含量最低的是黑茶,只有71.1mg/100g,这可能是由于其加工过程中特有的渥堆作用导致了茶氨酸大量损失。

1、结构特点   茶氨酸属酰胺类化合物,化学上系统命名为N-E,基—y—L—谷氨酰胺(N-ethyl—γ-L-glutamine)茶氨酸是由一分子谷氨酸与一分子乙胺在茶氨酸合成酶作用下,在茶树的根部合成的,生长季节,能迅速运输到地上部分生长点,是参与氮索代谢的一种重要化合物,其合成与分解与茶树的呼吸代谢和某些物质的代谢有关,井与茶叶品质的形成和茶树碳、氮代谢的调节和控制有关。

2.主要性质   自然界存在的茶氨酸均为L型,纯品为白色针状结晶,熔点是217--218℃ (分解)。极易溶于水,而不溶于无水乙醇和乙醚,且溶解性随温度升高而增大。具有焦糖的香味和类似味精的鲜爽味,味觉阈值为O.06%,而谷氨酸和天冬氨酸的味觉闸值则分别为0.15%及0.16%。6rnol/L的盐酸水解后生成L—谷氨酸和乙胺,茚三酮显色反应呈紫色。在茶汤中,茶氨酸的浸出率可达80~,6。对绿茶滋味具有重要作用,与绿茶滋味等级的相关系数达o.787一o.876,为强正相关。茶氨酸还能缓解茶的苦涩味,增强甜味。可见茶氨酸不仅对绿茶良好滋味的形成具有重要的意义,并可作为红茶品质的重要评价因子之一。茶氨酸的合成与分解不仅与茶树的呼吸代谢和某些物质的代谢相关,还与茶叶品质的形成和茶树碳、氮代谢的调节和控制有关。

结构式:HOCOCHNH2CH2CH2CONHCH2CH3    分子式:C7H14O3N2分子量:174.20
化学命名:N-乙基-L-谷氨酰胺, 性状:白色结晶粉末,无臭,有甜酸味   溶解情况:不溶于乙醇、乙醚,易溶于水。熔点217~218℃(分解),比旋光度[α]20D=0 7°,极易溶于水,水解度呈微酸性,有焦糖香及类似味精的鲜爽味    制备或来源:(1)天然品存在于绿茶中。制法:将L-谷氨酸高压加热制成吡咯烷酮羧酸,加入无水单乙胺,高压加热而得。(2)以廉价的L-谷氨酸为原料,采用邻苯二甲酰基作为保护基,保护L-谷氨酸的a-氨基,醋酐回流10min使其分子内脱水生成N-邻苯二甲酰-L-谷氨酸;在常温、常压条件下,分别与2mol/L氨水和2mol/L乙胺水溶液反应生成中间产物I,N-邻苯二甲酰-L-茶氨酸中间产物,与0.5mol/L水合肼反应48小时脱除保护基。收率分别为57%、61%。

价格:国内茶氨酸年生产能力估计在3000吨左右。目前国内市场上含量20%的L-茶氨酸的报价在950元/公斤含量30%的茶氨酸报价为1400元/公斤,在国际市场上茶氨酸平均售价为每公斤150~250美元(根据质量、纯度而定),最好的茶氨酸可卖300美元/公斤,且市场需求量极大。

茶黄素:
     是茶色素的主要成份,是茶叶经发酵,分离,纯化而制得的一种高活性复合物。茶黄素是以大芳香环为主的酚性化合物,因而具有较强的医疗功效,具体如下:调节血脂异常;抗动脉粥样硬化作用;抗凝、促纤溶、降低血黏度作用;抗脂质过氧化作用;对动物心肌细胞急性缺血损伤有保护作用;对动物急性脑缺血损伤有保护作用;改善微循环;抗茵消炎;强抗氧化剂,可用于清除自由基;并且能抑制爱滋病病毒。

茶多糖:
     是由不同的单糖组成的杂多糖,是一种生理活性物质,现代研究表明茶多糖具有防辐射效果,抗凝、抗血栓、降血糖、降血脂、保护血相,增强机体免疫功能等作用。目前,国内外主要应用于医药品和保健食品,是很有前景的天然药物。

茶皂素:
     属于五环三萜类皂甙,具有苦辛辣味,刺激鼻粘膜引起喷嚏。以茶皂素为主体精制而成的环保型农药助剂可广泛地应用于杀虫剂、杀菌剂、除草剂等达到增效、增溶、减毒之目的。同时由于茶皂的驱避和生物激素作用其本身也是一种很好的生物农药,还能刺激作物生长。具有明显的抗渗漏与抗炎症特征,在炎症初起阶段,能使受障碍的毛细血管透过性正常化,并刺激动物体内激素分泌,调节血糖含量,还可降低胆固醇含量,预防心血管疾病。具化痰止咳功效,可治疗老年性支气管炎和各类水肿;茶皂素还有抗菌作用,对白色念珠菌、大肠杆菌均有抑制作用,可治疗一些皮肤病。利用茶皂素的表面活性作用,可用来作洗发剂,洗理香波等。以茶皂素为主剂配制而成的 TW-301 聚醚用抗氧剂,在加气混凝土生产中可用作发泡剂和稳泡剂,它具有脱脂作用,能提高铝粉分散悬浮性,提高料浆浇注的稳定性,改善气孔结构,使产品更牢固可靠。

咖啡因:咖啡因亦称咖啡碱,属生物碱类物质,化学名为1,3,3-三甲基-2,6-氧嘌呤,分子式为:C8H10O2N4,溶点235℃~238℃时大量升华。咖啡因味苦、无臭,易溶于乙醚、氯仿、二氯甲烷,能溶于乙醇、丙酮、醋酸乙酯,难溶于乙醚和苯,是重要的医药原料。茶叶中约含2%~4%的咖啡因,是医用咖啡因的重要来源,

純咖啡因無嗅,白色,呈绒毛狀、針状或粉狀。

  • 沸点:178°C(升华)   
  • 熔点:238°C   
  • 对比密度:1.2   
  • 挥发性:0.5%   
  • 蒸气压:760毫米水银柱(178°C)   
  • pH值:6.9(1%的溶液)   
  • 在水中的可溶性:2.17%   
  • 蒸气密度:6.7   
  • 分子量:194.19   

 

     提取方法:1 升华法叶春园等把茶叶末投入备有搅拌器的升华罐中,用U形加热管中的电热丝把机油加热到(130±10)℃,用油泵把热油打入升华罐的夹层中,搅拌,用真空泵抽气,保持升华罐内的真空度为50.66 kPa,处理2 h,挥发物经导管进入冷凝罐冷水冷却,保持30℃~60℃,从冷凝罐的底部取出固体冷凝物(粗咖啡因),加少量水溶解,漂去焦油,经结晶纯化后可得纯咖啡碱,10 kg茶叶下脚料可制得180 g咖啡因,得率1.8%。2 溶剂法(1)石天齐也申请了咖啡因制备方法的专利,方法是:茶叶与水混合(为1∶6)煎煮20~60 min后,用滤布过滤,滤液中加入10%~30%的金属盐溶液,如:AgCl2、HgCl2、Pb(CH3COO)2、Zn(CH3COO)2等,10~20 min后送入压滤机中压滤,滤液中再加入5%~30%的碱性溶液,可以是KOH、NaOH、Ca(OH)2等,进一步除杂,除杂后的液体,经用结晶法或氯仿萃取法最后都可获纯咖啡因。(2)成锦遥等申请了咖啡碱生产专利,方法是:将茶叶放入浸提塔中加水蒸煮2 h,通过沉淀池沉淀过滤、离心分离出提取液,进入清液池,蒸发浓缩至40%~60%,并按3∶1~6∶1的比例加入氯仿或二氯甲烷,混合均匀后送入萃取塔中萃取,萃取液在0~4℃下静置30~60 min,然后蒸馏、回收溶剂,罐中粗咖啡因取出后置≤100℃下恒温60~70 min,最后放入升华罐中升华,即得纯咖啡因。(3)李沿飞等采用6 mol盐酸调节茶汁至pH值为2,煮沸3 h,离心过滤,浓缩至1/2体积,再加入10%NaOH,调节pH至12,用氯仿分2次提取,合并有机相,用1 mol/L盐酸洗涤,弃去水相,蒸干有机相(回收氯仿),固形物置100℃~105℃烘箱中烘干即得粗咖啡碱。粗咖啡碱用10倍水溶液,过滤、蒸发、重结晶、烘干。烘干后的咖啡因中通入1/5重量的氧化镁、咖啡因,氧化镁混合物置真空箱中升华,温度控制在160℃~200℃之间,收集升华物即可得纯度为99%的天然咖啡因。(4)葛宜掌等〔15〕将茶末放入浸提罐中,加入4~6倍茶叶重量的含水酒精(乙醇-水=4∶6),加热浸提30~45 min,过滤,滤渣再用2~4倍含水酒精浸提30 min,合并滤液,浓缩滤液至原体积的1/5~1/7,冷却,待植物胶、叶绿素、多酚、植物蛋白及其他脂溶性杂质沉淀完全,上清液中再加入茶叶重量25%~30%的生、熟石灰混合物(生石灰-熟石灰=2∶3)作为剩余杂质的掩蔽体,搅拌均匀后干燥脱水成粉状。将粉状物投入升华罐内,在常压或减压下升华,即可得天然咖啡因,该法可提取出茶叶中75%~85%的咖啡因,其纯度可达99.9%。3 吸附法硅藻土、活性炭等均可吸附咖啡碱,日本学者用20 mL乌龙茶汁通过填充有30 g硅藻土的吸附柱,然后用150 mL二氯甲烷洗脱,可将柱中99.8%的咖啡因洗脱。4 超临界CO2气提法

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