金冠凤：茶叶中天然抗氧化剂茶多酚的提取方法与应用研究进展
溶液，不会因浓度大小的改变造成比较严重的茶多酚局部氧化。因此NaHCO3溶液是较为理想的pH调节剂。另外实验显示，2~4mol/L Na2CO3溶液亦是较好的pH调节剂。若选用NaOH或NH3·H2O溶液适宜浓度为0.2~0.6mol/L，浓度过低会使操作的工作量过大，浓度过高会因茶多酚的局部氧化严重而导致降低提取率。
离子沉淀法的优点是：使用有机溶剂较少，生产安全性好，工艺简单，生产成本低；由于选择性强，所以有效成分含量和提取率都较高，有效成分的含量可大于95 % ，提取率可达7.0%--10.5%；产品色泽好，水溶性好。离子沉淀法一般的工艺路线如图3所示
茶 叶 沸 水 浸提3次 滤 渣 滤 液 氯化铵 沉 淀 水 层 沉 淀 盐 酸 溶 解 残 渣 酸化液 乙酸乙酯 水 层 取 萃
粗茶多酚 浓缩、回收 乙酸乙酯层 图3 离子沉淀法一般的工艺路线
3.3树脂吸附分离法
此法于1998年以后才有文献报道，其分离原理是利用吸附剂树脂对多酚类有机物选择性吸附的特性。在茶叶或茶末中，加16倍沸水。首先回流浸取30min ，进行压滤。取滤渣加入数倍沸水，再次回流浸取15min，进行压滤。合并两次提取的滤液，静置、冷却。将浸取液通过装有吸附剂大孔吸附树脂的吸附床,吸附剂树脂常用92 - 2、92 - 3、XAD - 7、DA201 型[1]。吸附剂树脂在使用前需进行活化处理,用蒸馏水或NaCl溶液浸泡后，用HCl、NaOH和乙醇洗至无色，吸附物用浓度范围为20 %--100 %，最佳浓度为72%--78%的甲醇、乙醇或丙酮溶剂进行洗脱，蒸馏回收洗脱液中的甲醇、乙醇或丙酮溶剂，待蒸出速度明显减慢时，抽真空片刻。用洗脱液除去溶剂甲醇、乙醇或丙酮后干燥，即得粉状茶多酚[6]。
3.4超临界二氧化碳萃取法
超临界二氧化碳萃取方法是一种新型高效的绿色分离技术，通常用二氧化碳作超临界流体介质，二氧化碳在温度高于临界温度80oC、压力高于临界压力321MPa的状态下，形成介于液体和气体之间的流体形态，即超临界流体。这种流体的密度与液体相近，粘
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度和气体相近，扩散系数比液体大100倍[7]。对很多物质有极强的溶解扩散能力，将超临界流体与待分离的物质接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来，以达到分离和纯化的目的。
与其他的萃取分离技术相比，超临界二氧化碳萃取法具有较强的渗透能力，很好的传递性能，较好的选择性，容易溶解有机溶剂，萃取率高，价格便宜、容易得到，操作费用相对较低，操作条件温和、容易控制，特别适用于热敏性物质，提取物质不受破坏等优点。该方法制备茶多酚可以避免使用有毒有机溶剂，不会对环境造成污染，工序流程简单，产品分离方法简单易行[7]。但是茶多酚在超临界CO2中的溶解度相对较小，加入极性改性剂后的一次提取率仍然很低，但是固定设备投入成本高。
3.5超声波浸提法
超声波特殊的物理性质有利于茶多酚的提取。主要是对茶多酚提取过程进行超声波强化处理，是利用超声波的机械破碎和空化作用，使茶叶细胞组织更容易被破碎而释放出胞内物质，从而加速茶多酚浸提物从茶叶中向溶剂扩散的速率，再用与传统工艺相同的过程从提取液中得到纯化的茶多酚。
该方法提取茶多酚具有工艺流程简单，浸提所需时间短，可以避免茶多酚在长时间高温下氧化的可能性，且回收利用率较高、氧化损耗较小，节约时间和能量，提取率高等优点，同时避免了使用有毒有机溶剂，提取工艺成本低，综合经济效益显著有效，具有良好的工业推广价值和意义[8] 。
3.6微波浸提法
20世纪以来，用微波萃取法提取茶叶中中天然抗氧化剂茶多酚日渐成为研究的热点。微波辅助萃取技术（微波萃取技术），是指在微波反应器中使用适合的溶剂从天然药用动、植物组织、矿物组织中提取各种化学成分的一种提取方法[9,10]。且微波浸提法是近年来使用的一种较为新的方法，微波浸提法的基本原理是利用分子在微波场中发生高频的运动，扩散速率逐渐增大，茶多酚等需要浸提的物质在微波的辐射作用下已很快的速度浸取出来。微波提取过程中的主要因素包括：萃取所用时间、提取茶多酚的溶剂的种类、微波加热功率大小、溶剂使用量及湿润水量等。
微波浸提法的优点在于：处理过程所用时间短，微波方法仅用数分钟乃至几秒即可； 效率高节约能量，提取率高，不仅节约了溶剂，而且大大提高了提取效率；避免使用有毒性溶剂、产品安全可靠；效率高，易控制，有利于自动化和提高生产效率。所以，微
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波浸提法省能、省工、省时、省钱与环境友好相处，是一种可持续发展的技术。
3.7层析法
层析法又称色谱法，其原理是利用不同物质在固定相和流动相中具有不同的分配系数。按层析法的分离原理又可分四类：凝胶柱排阻分离、吸附分离、离子交换分离和分配分离。吸附分离的原理是利用吸附柱中的吸附剂表面对溶解在流动相中的混合物具有吸附性能差异而进行分离。填料中主要含有吸附树脂、活性碳、聚酰胺、硅胶和氧化铝等。凝胶柱吸附分离的原理是利用凝胶柱里的填料对流动相中的混合物具有不同的排阻作用而分离混合物。离子交换柱分离的原理是利用离子交换柱可解离不溶性填料对溶解在流动相中的可解离混合物具有不同的离子交换作用而分离混合物。色谱法的关键是填料的选择，选择过程中，填料应价廉、能反复利用、样品处理量大、减小死吸附。流动相以水或乙醇为最佳。相比而言，大孔吸附树脂因自身具有分子空隙和吸附的双重性质，符合填料和流动相的要求，是一类用途宽广的新型非离子型分子吸附剂。中国农科院茶叶研究所的研究表明，国产9223和9224吸附树脂对茶多酚提取效果最佳 。
色谱柱法的优点是工作程序较少，使用有机溶剂量少，且填料为可再生资源，常温下，稳定性高，生产成本低，正逐步向着工业化方向发展；缺点是生产周期过长，有效成分含量不算太高。
3.8 膜技术
膜技术法的原理是以选择性透过膜为分离介质，当膜两侧存在某种推动力时，原料从膜两侧选择性地透过膜以达到分离的目的[11]。目前，主要用超过滤、微过滤对蛋白质、可溶性多糖、胶质、纤维素等大分子物质进行截取以及利用反渗透法、纳过滤进行浓缩。夏涛[12]用平板超滤设备对乌龙茶茶汁进行澄清处理。结果表明，截留分子量为8万的膜最为理想，可去除茶汁中81.02 %的蛋白质，86.23 %的果胶和57.26%的可溶性纤维素。而茶多酚损失在9%以内。
膜技术法优点是常温下不会破坏茶多酚结构，操作工艺简单，不会对环境造成污染；缺点是产品杂质含量高，膜价格高，过滤速度缓慢。
3.9 对提取方法进行简要分析
上述方法中：有机溶剂萃取法大量使用有机溶剂，很多有机溶剂是有毒的，安全性问题依然存在；离子沉淀提取法需调节溶液酸碱度、溶液酸碱度必需严格控制，致使部分多酚类物质遭到氧化破坏，影响有效成分的含量及颜色，会产生废水、废液、废渣污
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染；树脂吸附分离法工艺较为繁琐；超临界二氧化碳萃取法材料昂贵，固定设备投入成本高，技术操作严格；目前，茶多酚提取新工艺仍是热门研究课题。总之，在提取茶多酚的过程中，应根据实际情况选择合适的提取方法。同时，也可结合多种方法，取长补短。既要勇于大胆尝试新的技术、新的工艺、新的设备，又要注意尽可能降低生产成本。
4茶多酚的应用
4.1抗氧化
4.1.1茶多酚作用于自由基
原子、原子团、分子和离子中未配对电子构成的自由基对生物体的调节起着至关重要的作用。自由基在生物体内的生成和代谢活动程度与机体健康状况密切相关。正常情况下，生命过程中机体产生的适量自由基是维持生命所必须的，但人体内过量的自由基可引起生物膜损坏及脂质过氧化，对人体的蛋白质类、脂类、核酸类和糖类等生命必须物质造成损害，导致肿瘤、心血管疾病、过敏、皮肤炎等多种疾病。而茶多酚含有活泼的羟基氢和中子，还原性强，可以和生物体中氧化还原反应生成的过量的自由基结合生成酚氧自由基，能有效地清除超氧阴离子、羟自由基、单线态氧及过氧化氢等活性氧，起到预防性抗氧化效果，其量效关系优于维生素C和维生素E[13]。
在机体外时，当将茶多酚添加到油脂中后，可以防止油脂中脂肪的氧化。含有不饱和键的油脂，贮存时间久了，特别容易氧化酸败，变色、变味、变性，即所谓的哈败。油脂中自由基的自动氧化链式反应如（4.1）、（4.2）、（4.3）。
RH + O2→ R· + ·OH （4.1） R·+ O2 → ROO· （4.2） ROO· + RH → ROOH + R· （4.3）
过程(1)氧化反应进行缓慢，产生的自由基(R·)再与O2反应生成过氧化物自由基（ROO·）。使反应速率加快，过氧化物自由基（ROO·）可促进油脂中不饱和键的氧化。当在油脂中加入抗氧化物(AH或AH2)后，它的氧化阻止作用可表现为如下两种形式：一种是已被氧化脱氢的脂肪自由基(R ·)接受抗氧化剂提供的氢，使脂肪自由基还原到脂肪的原来状态(RH)，从而中止脂肪的氧化过程；另一种是已被氧化成的过氧化自由基（ROO·）接受抗氧化剂自由基提供的氢，使之生成氢过氧化物，但终止了新的脂肪成为脂肪自由基，从而中断脂肪的继续氧化。茶多酚属于酚类复合物，易给出优良的氢或中子，当抗氧化剂茶多酚向自由基提供氢本身成为自由基之后，可以相互结合形成稳定
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的二聚体如（4.4）、（4.5）。
A·+ A· → A 2 （4.4） ROO·+ A· → ROOA （4.5）
4.1.2茶多酚作用于自由基有关的酶
生物体内的许多氧化酶与自由基的生成有关，如髓过氧化酶、超过氧化酶系、胞嘧啶过氧化酶系、黄嘌呤氧化酶系、脂过氧化酶和环氧化酶。许多实验证明，茶多酚对上述各种氧化酶有抑制作用。曾发现韩国绿茶中的丙酮提取液能抑制黄嘌呤氧化酶的活性，其中简单儿茶素对氧化酶的抑制作用不如脂过氧化酶系强。与此同时，实验证明茶多酚不仅能保护体内抗氧化酶，还能促进和进一步促进机体内抗氧化酶的活性。生物体内的抗氧化酶系主要有超氧化歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT ) 和谷胱甘肽酶(GSH )。杨贤强[14]等在鼠脑抽血再灌注血液的实验中，观察到茶多酚可以防止超氧化歧化酶（SOD）活性的显著下降和MDA酶含量的显著上升，提前55分钟用茶多酚处理，可使鼠缺血，25分钟再灌注，15分钟后脑内超氧化歧化酶活性升高61.12% (P<0.06)及SOD活性(P<0.11) 降低过氧化脂质在肝和血清中含量(P<0.06)，并抑制脂褐素的形成(P<0.06)。赵秀兰(2001) 报道, 绿茶对小鼠各脏器中的谷胱甘肽S—转移酶(GST ) 含量均有一定的诱导作用，其中肝脏、肺脏中的GST 活性以及肝脏、肾、小肠中的GSH 含量水平明显高于对照组。
4.2抑制心血管疾病
心血管疾病是目前威胁人类的3种疾病之一，人体内的三酸甘油脂（TG）、胆固醇(GH)含量高、血管内壁脂肪沉积、血管平滑肌细胞增生后容易形成动脉粥样化斑块等心血管疾病[15]。茶多酚可以通过多种药效作用于心脑血管病，预防和阻止心血管疾病的发生和发展。动脉粥样硬化(AS)的发生与血浆里的脂质关系最为密切。低密度脂蛋白含胆固醇高，容易倒致动脉粥样硬化。低密度脂蛋白(LDL)的氧化修饰可使血管内皮受损，胆固醇沉积于血管壁而发生动脉粥样硬化。而高密度脂蛋白( HDL)对动脉粥样硬化起拮抗作用。多项研究表明，茶多酚在动脉粥样硬化形成和发展过程的各个环节都起预防和治疗作用。茶多酚具有抑制血浆、肾脏和肝脏中胆固醇含量上升吗，促进脂类化合物从粪便中排出成效，因此茶多酚可以有效地防止动脉粥样硬化，降低血压,防止血小板凝集等。
4.3抗癌防癌
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