茶叶功能成分制备和分离新工艺研究

论文摘要

随着对茶儿茶素类化合物保健功能研究的不断深入,茶叶提取物在医药、食品和日用化工中的使用量也与日俱增;同时,人们对茶提取物的安全性,儿茶素类的纯度、尤其是主要功能性成分,如EGCg的含量提出了更高的要求;对脱咖啡因茶及茶制品的需求量也越来越大。 近几年来,在茶多酚提取、脱咖啡因茶及茶制品加工领域的研究和技术开发也越来越深入,其中安全、高效、低成本的生产方式成为研究的热点。本文在前人研究基础上,就茶叶功能性成分制备和分离过程中的提取、分离、纯化（脱咖啡因）等关键问题展开了深入的研究。 浸提是茶叶功能性成分制备以及茶叶成分检测的首要步骤,通常都采用热水浸提。本文通过研究不同水温、不同酒精浓度浸提茶叶发现,高温浸提过程中儿茶素类发生了异构和氧化以及水解等反应,其中100℃热水浸提时反应极显著:与50%（v/v）酒精溶液浸提相比,EGCg和ECg分别少23.6mgg-1和8.2mgg-1。研究发现50%（v/v）酒精溶液浸提可以抑制异构反应的发生,同时获得较高的有效成分浸提率。研究还发现,由于鲜叶含水量高,用酒精溶液浸提鲜叶时的最适酒精浓度宜采用75%（v/v）。 脱咖啡因是茶叶提取物纯化的关键步骤,也是儿茶素类产品在功能食品和药物开发中应用的前提条件。通常该步都在茶叶浸提得到粗提物后进行脱咖啡因。本文通过比较不同温度、茶水比例和浸提时间处理茶叶鲜叶的浸提效果,发现在100℃、茶水比1:20（w:v）、浸提3min三因素组合处理能得到高儿茶素类保留量的脱咖啡因绿茶产品,该发现不仅为新的脱咖啡因茶提取物制备工艺的开发奠定了基础,同时也为低成本脱咖啡因绿茶的生产提供了依据。 茶粗提物脱咖啡因的方法有溶剂萃取法、离子沉淀法和吸附分离法等,其中吸附分离法是目前认为相对安全的方法。大孔吸附树脂是应用最多的吸附剂材料,然而大孔吸附树脂仍然存在成本高,树脂残留等安全隐患。本文通过比较四种不同来源的植物材料制成的木质纤维素以及两种常用吸附剂——活性碳和树脂对茶儿茶素类以及咖啡因的吸附特性,发现天然植物材料

论文目录

• 术语与略语表
• 图表公式列表
• 摘要
• Summary
• 第一章 文献综述
• 1.1 茶叶儿茶素类和咖啡因
• 1.1.1 茶叶儿茶素类
• 1.1.1.1 茶叶儿茶素类的分子结构和物理化学性质
• 1.1.1.2 茶儿茶素类的生物学活性及应用
• 1.1.2 茶叶中的咖啡因
• 1.1.2.1 咖啡因的分子结构和物化特性
• 1.1.2.2 咖啡因的药理作用
• 1.2 茶多酚的提取和脱咖啡因茶制品加工研究
• 1.2.1 茶多酚的提取
• 1.2.1.1 茶多酚的浸提条件研究
• 1.2.1.2 茶儿茶素类的分子稳定性
• 1.2.2 茶及茶提取物脱咖啡因
• 1.2.2.1 茶叶脱咖啡因研究进展
• 1.2.2.2 茶提取物的脱咖啡因
• 1.3 本研究的目的、意义及主要内容
• 1.3.1 研究目的与意义
• 1.3.2 研究的主要内容
• 1.3.2.1 控制儿茶素异构反应的茶叶浸提方法研究
• 1.3.2.2 热水浸提法脱除鲜叶咖啡因的研究
• 1.3.2.3 木质纤维素特异吸附茶儿茶素的特性研究
• 1.3.2.4 木质纤维素与大孔树脂脱咖啡因性能比较
• 第二章 控制儿茶素异构反应的茶叶浸提方法研究
• 2.1 加热对茶儿茶素的影响
• 2.1.1 材料与方法
• 2.1.1.1 材料
• 2.1.1.2 样品处理
• 2.1.1.3 化学成分测定
• 2.1.1.4 数据分析方法
• 2.1.2 结果与分析
• 2.2 浸提条件对干茶儿茶素浸出率及组成的影响
• 2.2.1 材料与方法
• 2.2.1.1 材料
• 2.2.1.2 方法
• 2.2.1.3 化学成分测定
• 2.2.1.4 数据分析方法
• 2.2.2 结果与分析
• 2.2.2.1 不同水温浸提对干茶浸出液成分的影响
• 2.2.2.2 不同酒精浓度浸提对千茶浸出液成分的影响
• 2.2.2.3 浸提时间对干茶浸提率的影响（50%酒精）
• 2.3 酒精浓度对鲜叶儿茶素浸出率及组成的影响
• 2.3.1 材料与方法
• 2.3.1.1 材料
• 2.3.1.2 方法
• 2.3.1.3 化学成分测定
• 2.3.2 结果与分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 热水法脱除鲜叶咖啡因的研究
• 3.1 热水浸提鲜叶脱咖啡因条件研究
• 3.1.1 材料与方法
• 3.1.1.1 材料
• 3.1.1.2 方法
• 3.1.2 结果与分析
• 3.1.2.1 浸提条件对咖啡因含量的影响
• 3.1.2.2 浸提条件对儿茶素类成分的影响
• 3.2 绿茶不同加工阶段原料对热水浸提处理效果的影响
• 3.2.1 材料与方法
• 3.2.1.1 取样
• 3.2.1.2 材料与方法
• 3.2.2 结果与分析
• 3.3 本章小结
• 第四章 木质纤维素特异吸附茶儿茶素类的基础研究
• 4. 1吸附剂的筛选
• 4.1.1 材料与方法
• 4.1.1.1 材料与设备
• 4.1.1.2 方法
• 4.1.2 吸附剂筛选原理
• 4.1.3 结果与分析
• 4.1.3.1 不同材料对茶儿茶素和咖啡因吸附量的比较
• 4.1.3.2 不同材料对茶儿茶素和咖啡因吸附选择性比较
• 4.2 杉木木质纤维素对儿茶素与咖啡因吸附特性研究
• 4.2.1 材料与方法
• 4.2.1.1 材料
• 4.2.1.2 方法
• 4.2.2 结果与分析
• 4.2.2.1 绿茶提取物（速溶茶）中各成分在杉树木质纤维素上的吸附
• 4.2.2.2 木质纤维素对各组分的吸附容量
• 4.2.2.3 咖啡因与儿茶素组分在杉树木质纤维素填充柱上的穿透时间比较
• 4.2.2.4 儿茶素类之间的穿透时间比较
• 4.3 本章小结
• 第五章 木质纤维素与吸附树脂填充柱对茶多酚粗品脱咖啡因效果的比较研究
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 材料
• 5.1.2 方法
• 5.1.2.1 溶液配制与装柱
• 5.1.2.2 不同酒精浓度梯度连续洗脱
• 5.1.2.3 分步洗脱制备脱咖啡因儿茶素类
• 5.1.3 化学成分测定
• 5.2 结果与讨论
• 5.2.1 杉木木质纤维素与吸附树脂分离效果比较
• 5.2.1.1 杉木木质纤维素填充柱不同酒精浓度洗脱分离效果
• 5.2.1.2 树脂填充柱不同酒精浓度洗脱分离效果
• 5.2.2 杉木木质纤维素填充柱分步洗脱制备脱咖啡因儿茶素类
• 5.2.2.1 分步洗脱分离效果
• 5.2.2.2 木质纤维素填充柱对咖啡因及儿茶素类各成分的洗脱回收率
• 5.3 本章小结
• 参考文献
• 附录