普洱茶茶色素的提取及其特性研究
目 录
1 引言 1
1.1 普洱茶茶色素的性质 1
1.2 普洱茶茶色素研究价值 1
1.3 普洱茶茶色素研究进展 2
1.4 普洱茶茶色素提取方法 2
1.5 茶色素理化特性 2
1.6 茶色素开发前景 3
1.7 茶色素研究的实践意义 4
2 材料与方法 4
2.1 实验原料 4
2.2 实验试剂 4
2.3 实验仪器与设备............................................................................................................5
2.4 普洱茶茶色素提取工艺 5
2.5 茶色素的谱学性质研究 6
2.6 茶色素提取单因素试验 6
2.7 茶色素提取工艺优化 7
2.8 茶色素提取率及得率的计算 7
2.9 茶色素的理化性质........................................................................................................7
2.10 茶色素的抗氧化性试验..............................................................................................8
3 结果与分析 9
3.1 茶色素谱学性质研究 9
3.2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
茶色素提取工艺优化 10
3.3 普洱茶茶色素理化性质 14
3.4 抗氧化活性试验结果 17
结 论 18
致 谢 19
参 考 文 献 20
1 引言
普洱茶是云南独有茶树所产的一种茶，主要产于云南普洱市、勐海及广南等地。普洱茶是以大叶种晒青毛茶为原料，采用特定工艺经后发酵加工成的散茶和紧压茶[1]。普洱茶醇厚，茶性温和，具有一定的保健功能。现代研究表明，普洱茶具有减肥降脂、降血糖、降血压、防治动脉硬化、防癌抗癌及防治心血管疾病等功能。此外，普洱茶还可以明目养胃，消炎杀菌，富含多种抗痛微量成分。普洱茶药理作用的主要成分是茶多酚、茶色素、茶多糖和生物碱等[2]。
1.1 普洱茶茶色素的性质
普洱茶茶色素是指从普洱茶中提取的一类酚性物质，是茶叶中的儿茶素等多酚类物质和该物质氧化衍生物的混合物，包括茶黄素类(TFs)、茶红素类(TRs)和茶褐素类(TBs)[3]。在茶色素中，含有多酚类化合物、黄酮类、糖类、生物碱、氨基酸、甾体化合物等多种组分，其中茶黄素类是三种茶色素之中相对研究较深入的物质，茶叶中茶黄素含量一般在0.3%～1.5%左右[3]。茶红素类是由儿茶素经过过氧化缩聚而形成的，其主体组成成分为儿茶素的聚合体，是一类复杂不均匀的红褐色的酚性化合物。茶褐素是茶红素经进一步氧化而形成的一类色素，颜色呈暗褐色，是一类非透析性的高聚物，其成分主要是多酚、蛋白质、多糖和核酸，茶叶中茶褐素类的含量一般在0.4%～0.9%之间[4]。
普洱茶茶色素是普洱茶茶叶中一类主要的功能因子，且具有多种生理活性。
1.2 普洱茶茶色素研究价值
普洱茶富含色素，从中制取的色素用途广泛，不仅可用于食品工业，也可以用医药领域。随着现代药理学研究的发展，人们逐渐发现茶色素具有抗氧化、降血脂、降血压、增强免疫力、防治动脉粥样硬化、降低血液粘度及改善微循环、抑制实验性肿瘤等药理作用[5]。
近年来，随着对天然食用色素的某些生理和药理作用的逐步开发和利用，天然食用色素受到人们越来越多的喜爱和重视。普洱茶茶色素作为一种天然色素，且有着良好的保健功能和生理活性作用，具有广阔的应用前景。但目前，普洱茶中茶色素的制备周期长，提取率及利用率均偏低，茶色素的作用机理还未得到明确证明，新的功效需要进一步被拓展[6]。因此，如何有效提高茶色素提取率，充分研究其化学性质和结构成分，挖掘新的应用领域，以此获得更多的生产实践和社会经济价值是目前茶色素开发的重点。
1.3 普洱茶茶色素研究进展
目前，天然食用色素在国内外市场上销售额的年增长率一直稳定在10％以上。目前，茶黄素的分离和测定的研究已经达到一定水平，而茶褐素由于其结构复杂，对其研究较少。随着对茶叶的保健和治疗等生理药理作用的开发，如何高效短时地提取出茶色素开始成为人们研究的热点。
茶色素提取方面，人们最初采用沸水浴提取，该法温度高，周期长且得率低。此后，人们利用有机溶剂（如乙醇水溶液）进行茶色素的提取，提取率提高，但是成本高，且周期长，杂质多[7]。目前，微波辅助提取法、超声波辅助提取法及恒温连续逆流多级浸提法等多种新技术，设备简单，周期较短，被广泛应用于茶色素的提取[8]。谢笑天等人以乙醇溶液（浓度80%）作为提取溶剂，采用超声波辅助的方法，分别对超声时间和提取温度两种单因素对茶色素提取效率的影响进行了考察[9]。茶色素应用方面，已在食品工业、生化和医药等领域得到应用。目前最广范的应用为食品色素和药物原料。
1.4 普洱茶茶色素提取方法
1.4.1 超声波辅助提取法
超声波辅助提取法是采用超声波辅助的方法，配合溶剂进行提取，声波产生强烈、高速的搅拌作用和空化效应，破坏药材或植物的细胞，使溶剂渗透到细胞内部中，缩短提取时间，提高提取率[10]。超声波辅助提取法的优点为提取效率高，提取时间短，提取温度低，适应性广，提取杂质少，有效成分易于分离纯化，成本低，设备简单。应用超声波辅助提取法能有效提高茶色素的提取率，缩短提取周期，具有应用价值。
1.4.2 溶剂浸提法
溶剂浸提法一般是根据物质在不同溶剂之中的溶解度差异，从而进行提取分离和制备茶色素。常用的提取溶剂有乙醇、水、丙酮、正丁醇和乙酸乙酯等，工艺路线为普洱茶茶叶→浸提（不同的溶剂）→过滤→萃取→真空浓缩及干燥→茶色素粉末[11]。
1.5 茶色素的理化特性
1.5.1 茶色素的红外光谱分析
傅立叶红外光谱技术具有扫描速度快，样品用量少，操作方便，精度高，结果直观优点，该方法已经被广泛应用于医药和食品等领域，进行不同物质或原料的鉴别[12]。对普洱茶茶色素样品进行傅立叶红外光谱扫描，可以表明普洱茶茶色素样品的红外全谱的形状，强度及波数。
1.5.2 茶色素的鉴别反应
若提取物中含有酚类成分，则茶色素的水溶液中加入 FeCl3溶液后反应变成蓝黑色溶液，放置一段时间后生成蓝黑色沉淀[13]。通过鉴别反应，对茶色素进行鉴定，确定其成分。
1.5.3 茶色素的溶解性
茶色素是一类存在于成品茶和茶树鲜叶中的有色物质，是构成茶叶外部色泽及汤色的成分，其含量及其所发生的变化对茶叶的品质起着尤为重要的作用[17]。以茶叶为原料提取色素，成本低廉且资源丰富，另外作为植物性染料，茶叶色素具有安全无毒，不会伤害人体健康等诸多优点。茶色素的研究与开发，其难点在于缺乏可以被广泛利用的具有商业价值的色素资源和天然食用色素其本身导致的稳定性问题[18]。在解决茶色素稳定性差的问题方面，人们也进行了各式各样的探究。例如将甜菜红与茶色素结合使用可以大幅提高稳定性；耐光性差的色素，可以与VC、VE等天然抗氧化剂混合使用，在一定程度上增强耐光性。另外还可以通过生物技术，对茶色素色调进行改变，探索其新的应用领域。
1 引言 1
1.1 普洱茶茶色素的性质 1
1.2 普洱茶茶色素研究价值 1
1.3 普洱茶茶色素研究进展 2
1.4 普洱茶茶色素提取方法 2
1.5 茶色素理化特性 2
1.6 茶色素开发前景 3
1.7 茶色素研究的实践意义 4
2 材料与方法 4
2.1 实验原料 4
2.2 实验试剂 4
2.3 实验仪器与设备............................................................................................................5
2.4 普洱茶茶色素提取工艺 5
2.5 茶色素的谱学性质研究 6
2.6 茶色素提取单因素试验 6
2.7 茶色素提取工艺优化 7
2.8 茶色素提取率及得率的计算 7
2.9 茶色素的理化性质........................................................................................................7
2.10 茶色素的抗氧化性试验..............................................................................................8
3 结果与分析 9
3.1 茶色素谱学性质研究 9
3.2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
茶色素提取工艺优化 10
3.3 普洱茶茶色素理化性质 14
3.4 抗氧化活性试验结果 17
结 论 18
致 谢 19
参 考 文 献 20
1 引言
普洱茶是云南独有茶树所产的一种茶，主要产于云南普洱市、勐海及广南等地。普洱茶是以大叶种晒青毛茶为原料，采用特定工艺经后发酵加工成的散茶和紧压茶[1]。普洱茶醇厚，茶性温和，具有一定的保健功能。现代研究表明，普洱茶具有减肥降脂、降血糖、降血压、防治动脉硬化、防癌抗癌及防治心血管疾病等功能。此外，普洱茶还可以明目养胃，消炎杀菌，富含多种抗痛微量成分。普洱茶药理作用的主要成分是茶多酚、茶色素、茶多糖和生物碱等[2]。
1.1 普洱茶茶色素的性质
普洱茶茶色素是指从普洱茶中提取的一类酚性物质，是茶叶中的儿茶素等多酚类物质和该物质氧化衍生物的混合物，包括茶黄素类(TFs)、茶红素类(TRs)和茶褐素类(TBs)[3]。在茶色素中，含有多酚类化合物、黄酮类、糖类、生物碱、氨基酸、甾体化合物等多种组分，其中茶黄素类是三种茶色素之中相对研究较深入的物质，茶叶中茶黄素含量一般在0.3%～1.5%左右[3]。茶红素类是由儿茶素经过过氧化缩聚而形成的，其主体组成成分为儿茶素的聚合体，是一类复杂不均匀的红褐色的酚性化合物。茶褐素是茶红素经进一步氧化而形成的一类色素，颜色呈暗褐色，是一类非透析性的高聚物，其成分主要是多酚、蛋白质、多糖和核酸，茶叶中茶褐素类的含量一般在0.4%～0.9%之间[4]。
普洱茶茶色素是普洱茶茶叶中一类主要的功能因子，且具有多种生理活性。
1.2 普洱茶茶色素研究价值
普洱茶富含色素，从中制取的色素用途广泛，不仅可用于食品工业，也可以用医药领域。随着现代药理学研究的发展，人们逐渐发现茶色素具有抗氧化、降血脂、降血压、增强免疫力、防治动脉粥样硬化、降低血液粘度及改善微循环、抑制实验性肿瘤等药理作用[5]。
近年来，随着对天然食用色素的某些生理和药理作用的逐步开发和利用，天然食用色素受到人们越来越多的喜爱和重视。普洱茶茶色素作为一种天然色素，且有着良好的保健功能和生理活性作用，具有广阔的应用前景。但目前，普洱茶中茶色素的制备周期长，提取率及利用率均偏低，茶色素的作用机理还未得到明确证明，新的功效需要进一步被拓展[6]。因此，如何有效提高茶色素提取率，充分研究其化学性质和结构成分，挖掘新的应用领域，以此获得更多的生产实践和社会经济价值是目前茶色素开发的重点。
1.3 普洱茶茶色素研究进展
目前，天然食用色素在国内外市场上销售额的年增长率一直稳定在10％以上。目前，茶黄素的分离和测定的研究已经达到一定水平，而茶褐素由于其结构复杂，对其研究较少。随着对茶叶的保健和治疗等生理药理作用的开发，如何高效短时地提取出茶色素开始成为人们研究的热点。
茶色素提取方面，人们最初采用沸水浴提取，该法温度高，周期长且得率低。此后，人们利用有机溶剂（如乙醇水溶液）进行茶色素的提取，提取率提高，但是成本高，且周期长，杂质多[7]。目前，微波辅助提取法、超声波辅助提取法及恒温连续逆流多级浸提法等多种新技术，设备简单，周期较短，被广泛应用于茶色素的提取[8]。谢笑天等人以乙醇溶液（浓度80%）作为提取溶剂，采用超声波辅助的方法，分别对超声时间和提取温度两种单因素对茶色素提取效率的影响进行了考察[9]。茶色素应用方面，已在食品工业、生化和医药等领域得到应用。目前最广范的应用为食品色素和药物原料。
1.4 普洱茶茶色素提取方法
1.4.1 超声波辅助提取法
超声波辅助提取法是采用超声波辅助的方法，配合溶剂进行提取，声波产生强烈、高速的搅拌作用和空化效应，破坏药材或植物的细胞，使溶剂渗透到细胞内部中，缩短提取时间，提高提取率[10]。超声波辅助提取法的优点为提取效率高，提取时间短，提取温度低，适应性广，提取杂质少，有效成分易于分离纯化，成本低，设备简单。应用超声波辅助提取法能有效提高茶色素的提取率，缩短提取周期，具有应用价值。
1.4.2 溶剂浸提法
溶剂浸提法一般是根据物质在不同溶剂之中的溶解度差异，从而进行提取分离和制备茶色素。常用的提取溶剂有乙醇、水、丙酮、正丁醇和乙酸乙酯等，工艺路线为普洱茶茶叶→浸提（不同的溶剂）→过滤→萃取→真空浓缩及干燥→茶色素粉末[11]。
1.5 茶色素的理化特性
1.5.1 茶色素的红外光谱分析
傅立叶红外光谱技术具有扫描速度快，样品用量少，操作方便，精度高，结果直观优点，该方法已经被广泛应用于医药和食品等领域，进行不同物质或原料的鉴别[12]。对普洱茶茶色素样品进行傅立叶红外光谱扫描，可以表明普洱茶茶色素样品的红外全谱的形状，强度及波数。
1.5.2 茶色素的鉴别反应
若提取物中含有酚类成分，则茶色素的水溶液中加入 FeCl3溶液后反应变成蓝黑色溶液，放置一段时间后生成蓝黑色沉淀[13]。通过鉴别反应，对茶色素进行鉴定，确定其成分。
1.5.3 茶色素的溶解性
茶色素是一类存在于成品茶和茶树鲜叶中的有色物质，是构成茶叶外部色泽及汤色的成分，其含量及其所发生的变化对茶叶的品质起着尤为重要的作用[17]。以茶叶为原料提取色素，成本低廉且资源丰富，另外作为植物性染料，茶叶色素具有安全无毒，不会伤害人体健康等诸多优点。茶色素的研究与开发，其难点在于缺乏可以被广泛利用的具有商业价值的色素资源和天然食用色素其本身导致的稳定性问题[18]。在解决茶色素稳定性差的问题方面，人们也进行了各式各样的探究。例如将甜菜红与茶色素结合使用可以大幅提高稳定性；耐光性差的色素，可以与VC、VE等天然抗氧化剂混合使用，在一定程度上增强耐光性。另外还可以通过生物技术，对茶色素色调进行改变，探索其新的应用领域。
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