曲面响应法优化陈皮普洱茶茶多酚的提取工艺条件.docVIP

曲面响应法优化陈皮普洱茶茶多酚的提取工艺条件 　　摘 要：研究利用有机溶剂提取陈皮普洱茶茶多酚的优化工艺，在溶剂选择试验基础上，确定各单因子温度、液料比、时间为自变量时，对茶多酚提取率的影响；利用曲线响应中心复合设计分析研究各自变量对茶多酚提取量的影响，并用优化响应器确定最佳提取条件：57℃、32：1、33min，茶多酚提取率为：9.98%。 　　关键词：曲面响应；茶多酚；提取；优化 　　广东新会陈皮素有“千年人参，百年陈皮”的美誉，是“广东三宝”之一；而普洱茶是一种的发酵茶，因其独特的滋味以及功能效果在中国得到普遍认可和喜爱。陈皮普洱茶综合了陈皮独有的果味清香和云南普洱特有的甘醇爽滑，两者搭配风味一绝，保健功效十分显著。陈皮普洱茶作为一种茶饮品，茶多酚（tea polyphenols，TP）是其保健功能的主要成分之一。研究发现茶多酚具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤、抗辐射、抗高血脂、延缓衰老等药理和保健作用[1]。 　　茶多酚为白色不定形粉末，易溶于水，可溶于乙醇、甲醇、丙酮、乙酸乙酯，不溶于氯仿；目前我国茶多酚的研究已达到世界先进水平，提取方法的有金属离子沉淀法、有机溶剂萃取法、吸附树脂法、微波浸提法离子沉淀法、超临界流体萃取法等。其中有机溶剂提取法是应用最广泛的方法之一。关于茶多酚的基础研究，目前多集中在绿茶、青茶等其他茶类，而在陈皮普洱茶中研究较少[2]。 　　本文以陈皮普洱茶为样品，以不同浓度的甲醇、乙醇、丙酮为提取液，选取提取效果最好的溶剂，通过对温度、提取时间、溶剂体积的单因子实验进行初步探讨，进一步采用响应曲面法优化茶多酚的提取工艺，为陈皮普洱茶茶多酚的研究开发提供技术支持。 　　1 材料与方法 　　1.1 材料与仪器 　　（1）试样：陈皮普洱茶 　　（2）试剂：甲醇、乙醇、丙酮、碳酸钠（均为广州化学试剂厂）、福林酚（Folin-Ciocalteu）试剂（上海金穗生物科技有限公司）、没食子酸。 　　（3）仪器：紫外可见分光光度计（岛津 UV2550）、数显恒温水浴锅（常州华澳仪器有限公司）、电子分析天平（Sartorius）、超纯水机（Milli-Q）、离心机（上海安亭仪器科学厂）、Lab-dancer（IKA）等。 　　1.2 方法 　　1.2.1 茶多酚标准曲线的绘制。称取0.110g没食子酸于100ml容量瓶中溶解并定容到刻度，摇匀；用移液管分别移取1.0，2.0，3.0，4.0，5.0ml的没食子酸标准储备溶液于100ml容量瓶中，分别用水定容到刻度，作为工作液。用移液管分别移取上述没食子酸工作液、水、各1.0ml，每个试管分别加入5.0ml的福林酚（Folin-Ciocalteu），摇匀，反应5min，加入4.0ml7.5% Na2CO3溶液，加水定容到刻度，摇匀。室温下放置60min，在765nm波长条件下用分光光度计测定吸光度（A）。以吸光度（nm）为横坐标，浓度为纵坐标（μg/ml），结果见图1。 　　1.2.2 根据下式计算得茶多酚含量： 　　2 试验方法[3-4] 　　2.1 溶剂体系选择 　　在50℃，25：1的液料比，时间为20min的条件下，分别以10%、25%、40%、55%、60%、80%的甲醇、乙醇和丙酮溶液对陈皮普洱茶的茶多酚进行提取，结果如表1。 　　表1 甲醇、乙醇、丙酮在不同浓度体系下的茶多酚提取率 　　由表1可知，60%浓度的乙醇提取率最高，其次为60%的丙酮；考虑到丙酮半数致死量（大鼠经口），有刺激、毒性；甲醇有毒，能引起双目失明，大量饮用会导致死亡；乙醇无毒且价格便宜，提取率高，故用60%乙醇作为提取液。 　　2.2 单因子试验 　　2.2.1 提取温度对茶多酚提取率的影响。在60%乙醇25：1的液料比，时间为20min的条件下，探索不同温度对茶多酚提取率的影响，结果如图2所示。 　　由图2可知，茶多酚的提取率与温度并不完全程正相关，在一定阶段随着温度的升高有显著增加，但当温度继续升高时，提取率没有继续升高反而会下降。这可能是由于前期温度的升高可以增加溶质的动能和扩散系数，有利于茶多酚克服氢键作用力的束缚溶出，但当温度继续升高会造成儿茶素类多酚的氧化聚合。 　　2.2.2 提取液料比对茶多酚提取率的影响。在50℃，60%乙醇，时间为20min的条件下，探索不同液料比对茶多酚提取率的影响。 　　由图3可知，茶多酚提取率与液料比并不完全程正相关，随着乙醇含量的增加而增加，但当料液比达到30：1后，茶多酚的提取量反而下降，因此从经济角度考虑，选择液料比30：1较为适宜。 　　2.2.3 提取时间对茶多酚提取率的影响。在50℃，60%乙醇，25：1的液料比的条件下，探索不同提取时间对茶多酚提取率的影响。 　　由图4可知，茶多