咖啡因制备方法研究进展
咖啡因的生产工艺与市场研究报告
咖啡因的生产工艺及市场研究报告第一章：咖啡因概述1.1咖啡因理化性质咖啡因(caffeine)，化学名为3, 7一二氢-1, 3, 7一三甲基一1H-嘌呤一2, 6一二酮(3,7一dihydro一1,3,7一trimethyl一1 H-purine一2,6一dione),又称1,3,7一三甲基黄嘌呤(1,3,7-Trimethylxanthine)、咖啡碱(Guaranine)、茶素(Theine)，拉丁文名称为Caffeinum。
咖啡因有无水品和有水品两种形式，有水品带一分子结晶水，它们的结构式、分子式、分子量及CAS号分别为:无水品:分子式:C8H10N4O2分子量:194. 19 CAS N0. : ( 58-08-2)有水品:分子式: C8H10N4O2.H2O分子量:212. 21 CAS N0.(5743一12一4)咖啡因性状为白色或带极微黄绿色，柔韧有丝光的针状结晶，升华精制得六角形棱柱状晶体。
熔点238℃, 178℃升华。
在133Pa压力下，于160--165℃升华得很快。
每克咖啡因可溶于46m1水，5. 5ml热水(80℃), 1. 5m1沸水，66m1乙醇，22m1热乙醇，50m1丙酮，5. 5m1氯仿，530ml乙醚，100ml 苯或22m1沸苯.极易溶于吡咯及含水40%的四氢吠喃.溶于乙酸乙醋，微溶于石油醚.本品在水中的溶解度，按苯甲酸盐、肉桂酸盐、柠檬酸盐、水杨酸盐依次增加;咖啡因的盐酸盐、硫酸盐、磷酸盐.均易溶于水或醇，并分解成游离碱和酸.1.2文献综述1.2.1人工合成法咖啡因由Runge于1820年从可可豆中提得，后来又从茶叶中提取。
其化学结构由Stenhouse研究确定，1899年，Fische首先合成。
国内1950年从茶叶中提取得到咖啡因，1958年采用合成法生产，主要有两种工艺合成路线：(1)以氯乙酸为原料经成盐，氰化，酸化等处理，然后与二甲脲进行缩合反应，最后经亚硝化、还原、甲酞化、甲基化等反应合成咖啡因。
茶叶中咖啡因的提取研究进展
因 ， 后再用溶 剂萃 取或 其 它方法 提 取水 中的 咖啡 因。 然
该方 法在咖啡 咖啡因提取 中应 用较 多 ， 中国农 业科学 院 茶 叶研 究所进 行 了热水 浸 渍法 提取 鲜茶 叶 中咖啡 因 的 实验 室研究 ， 得 了一定 成 果 。Ｌａ ｇ等用 热 水浸 泡鲜 取 ｉ ｎ
２ １ 传 统 提 取 法 ． ２ １ １ 水 提 法 ．． 水 提法是利用 咖 啡 因在水 （ 别 啡 因 的性 质 、 构 和 作 用 结
咖啡 因亦 称咖 啡碱 ， 是一 种 甲基 黄 嘌呤 ， 属生 物碱
定 的溶 解性 进 行 提 取 ， 一般 先 用 水 萃取 茶 叶 中 的咖啡
同时 还可起 到解 毒 的功效 ＿， 。 １ ］
碱 ， 中咖啡 因 占大部 分 ， 量 为 ３ ～５ ， 医 用 咖 其 含 是 啡 因 的重要来 源 ］ 。作者 在此 重 点介 绍 茶 叶 中咖啡 因提取技 术 的研究进 展 。
２ 茶 叶 中咖 啡 因的 分 离 提 取 方 法
关 键 词 ： 啡 因 ； 取 ； 用 咖 提 作 中 图分 类 号 ： ９ ６ ９ Ｑ ４ ． １ 文献标识码 ： Ａ 文 章编 号 ： ６ ２ ５ ２ （ ０ ０ ０ —０ １ 一Ｏ １７— ４５２１）９ ９７ ４
研 究发 现 ， 叶 中含近 ５ ０种成分 ， 茶 ０ 主要 有生 物碱 类 、 酮类 、 黄 酚类 、 酯类 和氨基 酸 等 ， 含有对 人体 有益 还 的钙 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 等 多种 矿 磷 铁 氟 碘 锰 钼 锌 硒 铜 锗 镁
摘
要 ： 啡 因是 茶 叶 中 的一 种 生 物 碱 ， 代 医学研 究表 明 咖 啡 因 在 生 理 上 有 重 要 作 用 ， 一 种 中枢 神 经 系统 兴 奋 咖 现 是
咖啡因合成
合成路线：
缺点：该法在咖啡因合成早期应用较多， 在二甲脲法出现后，逐渐被淘汰。
方案三： 1,3二甲基-4-亚氨基脲嗪溴化 法合成咖啡因
? 合成方法简介：
? 该法在1，3-二甲基-4亚氨基之前的过程与1.3法一样，其 后经5位上的溴化后，在乙醇钠存在下与甲基甲酸氨直接 合成得到咖啡因。
?
优点：合成路线短
?缺点：收率不高，且需消耗大量的原料 酒精
2 氰乙酸乙酷在丁醇钠存在下，与尿素合
缺点：收率低
方案二：氰乙酸与尿素合成法
? 合成方法简介：以氯乙酸为原料，制得氰乙酸，加 尿素，在醋酐存在下，缩合成氰乙酰脲，于NaOH溶 液中环合，得4-亚氨基脲嗪钠，经亚硝化生成4-亚氨 基-5-亚硝基脲嗪(紫尿酸)，经还原成4，5-二氨基脲 嗪，再以甲酸进行甲酰化，生成4-氨基-5-甲酰氨基 脲嗪，经硫酸二甲酯甲基化，生成1，3-二甲基-4-氨 基-5-甲酰基脲嗪，然后，在碱中环合得茶碱钠盐， 再用硫酸二甲酯甲基化制得咖啡因
? 2 氰乙酸与尿素合成法 ? 3 1,3二甲基-4-亚氨基脲嗪溴化法合成咖啡因 ? 4 以尿酸为起始原料的半合成法 ? 5 二甲脲与氰乙酸路线合成法 ? 6甲醛路线合成咖啡因
方案一：氰乙酸乙酯尿素法
? 1氰乙酸乙酷在乙醇钠存在下，与尿素缩合
该法优缺点：
?优点：该种方法在咖啡因合成的早期报 道及应用较多，国内在初期合成时采用 较多
? 理由： ? 1、该合成工艺简单节省设备人员和动力，产品质量
好收率高。 ? 2、咖啡因在黄嘌呤1，3位上二甲基的事先引入，即
在氰乙酰脲分子中引入二甲基后，中间体物理化学 性质发生了变化，容易进行下一步反应，特别是增 加了二甲氨基酰脲的稳定性
合成方法：
基于食品科学与工程的人工合成咖啡因研究
基于食品科学与工程的人工合成咖啡因研究随着社会的进步和人们生活压力的增加，咖啡因成为了许多人每天必不可少的能量来源。
然而，传统的咖啡因来源于咖啡豆和茶叶等天然植物，制作过程繁琐且产量有限。
在这个背景下，基于食品科学与工程的人工合成咖啡因研究成为了一项备受关注的课题。
人工合成咖啡因，顾名思义就是利用化学合成的方法来制造咖啡因。
这项研究的核心，在于模拟天然咖啡因合成的生化反应路径，并利用大规模工业化生产技术来实现合成。
首先，科研人员需要提取咖啡因的分子结构，并分析其基本成分。
通过理解咖啡因的化学构造，研究人员可以尝试合成出与天然咖啡因相似的分子结构。
然而，咖啡因的合成并不是一件容易的事情。
在目前的研究中，科学家们已经成功合成了一些类似咖啡因的分子，但与天然咖啡因的活性和稳定性仍然存在差距。
因此，研究人员需要通过不断的试验和改进来提高合成咖啡因的效率和质量。
基于食品科学与工程的人工合成咖啡因研究不仅仅是为了生产一种替代品，更重要的是探索咖啡因背后的化学原理和生物过程。
在咖啡因的合成过程中，科学家们掌握了许多重要的技术和方法。
这些技术和方法无疑对食品工业的发展和食品添加剂的研究提供了重要的基础。
另外，基于食品科学与工程的人工合成咖啡因研究还具有一定的经济意义。
咖啡因作为一种重要的刺激性物质，广泛应用于食品、饮料和药品等领域。
而人工合成咖啡因可以实现大规模生产，降低生产成本，并且能够满足市场需求。
当然，人工合成咖啡因也面临一些挑战和争议。
一方面，一些人认为天然咖啡因与人工合成咖啡因之间存在差异，担心其对人体健康的影响。
另一方面，人工合成咖啡因的生产过程可能对环境造成一定的污染。
因此，在进行人工合成咖啡因的研究和生产过程中，需要更加注重安全性和可持续性。
综上所述，基于食品科学与工程的人工合成咖啡因研究虽然目前仍处于起步阶段，但拥有广阔的发展前景和潜力。
通过深入探索咖啡因的合成原理和过程，我们可以不仅可以实现咖啡因的大规模生产，还可以探索咖啡因在食品工业和其他领域的更多应用。
咖啡壳中咖啡因的提取工艺及其抗氧化活性研究
咖啡壳中咖啡因的提取工艺及其抗氧化活性研究王国莉1黄齐林2严亚铃1韦安琪1刘宇帆1李旭1刘佳慧1张春浩1曾艳萍1*（1玉溪师范学院化学生物与环境学院，云南玉溪653100；2云南警官学院云南省刑事科学技术重点实验室，云南昆明650223）摘要为了促进咖啡生产废弃物咖啡壳的利用与开发，减少原料浪费和环境污染，缓解市场危机，达到变废为宝的目的，本文以咖啡壳为试验材料，以咖啡因得率为考察指标，采用超声波提取法提取咖啡壳中的咖啡因，运用响应面法优化提取工艺，并采用铁氰化钾还原法测定咖啡因的还原力。
结果表明：从咖啡壳中提取咖啡因的最优工艺条件为料液比1∶40（g/mL ）、功率70W 、浸提温度80℃、浸提时间35min ，此条件下的咖啡因得率为0.93%；咖啡壳中的咖啡因具有一定的抗氧化活性，但与V C 相比，其抗氧化活性较弱。
关键词咖啡壳；咖啡因；超声波提取；响应面法；抗氧化活性中图分类号TQ914.1文献标识码A 文章编号1007-5739（2023）13-0201-05DOI ：10.3969/j.issn.1007-5739.2023.13.050开放科学（资源服务）标识码（OSID ）：Study on Extraction Technology and Antioxidant Activity of Caffeine from Coffee HusksWANG Guoli 1HUANG Qilin 2YAN Yaling 1WEI Anqi 1LIU Yufan 1LI Xu 1LIU Jiahui 1ZHANG Chunhao 1ZENG Yanping 1*(1School of Chemistry,Biology and Environment,Yuxi Normal University,Yuxi Yunnan 653100;2Yunnan Provincial Key Laboratory of Criminal Science and Technology,Yunnan Police Officer College,KunmingYunnan 650223)Abstract In order to promote the utilization and development of coffee production waste coffee husks,reduce raw material waste and environmental pollution,alleviate market crisis,and achieve the goal of making waste profitable,this paper used coffee husks as experimental materials,took caffeine yield as the evaluation index,used ultrasonic extraction method to extract caffeine from coffee husks,optimized the extraction process using response surface methodology,and used potassium ferrocyanide reduction method to determine the reducing power of caffeine.The results showed that the optimal process conditions for extracting caffeine from coffee husks were material to liquid ratio of 1∶40(g/mL),power of 70W,extraction temperature of 80℃,extraction time of 35minutes.Under these conditions,the caffeine yield reached 0.93%;the caffeine in coffee husks had certain antioxidant activity,but its antioxidant activity was weaker compared with V C .Keywords coffee husk;caffeine;ultrasonic extraction;response surface method;antioxidant activity基金项目云南省地方本科高校基础研究联合专项项目（2017FH001-022，2018FH001-117）；云南省教育厅科学研究基金项目（2019J0737，2023J0996）；公安部重点实验室开放课题（2019DPKF02）；玉溪师范学院大学生创新创业训练计划项目（2019B63，202011390004，202111390037，202011390032，202011390033，2020B67，2021A022）。
咖啡因的生产工艺及市场研究报告
咖啡因的生产工艺及市场研究报告咖啡因的生产工艺及市场研究报告第一章：咖啡因概述1.1咖啡因理化性质咖啡因(caffeine)，化学名为3, 7一二氢-1, 3, 7一三甲基一1H-嘌呤一2, 6一二酮(3,7一dihydro一1,3,7一trimethyl一1 H-purine一2,6一dione),又称1,3,7一三甲基黄嘌呤(1,3,7-Trimethylxanthine)、咖啡碱(Guaranine)、茶素(Theine)，拉丁文名称为Caffeinum。
咖啡因有无水品和有水品两种形式，有水品带一分子结晶水，它们的结构式、分子式、分子量及CAS号分别为:无水品:分子式:C8H10N4O2分子量:194. 19 CAS N0. : ( 58-08-2)有水品:分子式: C8H10N4O2.H2O分子量:212. 21 CAS N0.(5743一12一4)咖啡因性状为白色或带极微黄绿色，柔韧有丝光的针状结晶，升华精制得六角形棱柱状晶体。
熔点238℃ , 178℃升华。
在133Pa压力下，于160--165℃升华得很快。
每克咖啡因可溶于46m1水，5. 5ml热水(80℃ ), 1. 5m1沸水，66m1乙醇，22m1热乙醇，50m1丙酮，5. 5m1氯仿，530ml乙醚，100ml苯或22m1沸苯.极易溶于吡咯及含水40%的四氢吠喃.溶于乙酸乙醋，微溶于石油醚.本品在水中的溶解度，按苯甲酸盐、肉桂酸盐、柠檬酸盐、水杨酸盐依次增加;咖啡因的盐酸盐、硫酸盐、磷酸盐.均易溶于水或醇，并分解成游离碱和酸.1.2文献综述1.2.1人工合成法咖啡因由Runge于1820年从可可豆中提得，后来又从茶叶中提取。
其化学结构由Stenhouse研究确定，1899年，Fische首先合成。
国内1950年从茶叶中提取得到咖啡因，1958年采用合成法生产，主要有两种工艺合成路线：(1)以氯乙酸为原料经成盐，氰化，酸化等处理，然后与二甲脲进行缩合反应，最后经亚硝化、还原、甲酞化、甲基化等反应合成咖啡因。
咖啡因生物合成的分析和应用
咖啡因生物合成的分析和应用咖啡因(Caffeine)是一种常见的碱性物质，能够刺激中枢神经系统，并具有一定的利尿作用。
它主要存在于咖啡、茶、可可、可乐等饮料中，也可用于医药、化妆品等领域。
咖啡因的生物合成过程在很长一段时间内一直是研究的热点之一，本文对咖啡因生物合成的分析和应用做一些探讨。
一、咖啡因生物合成的分析咖啡因在咖啡豆中的含量高达1-2%，在茶叶中的含量为1-5%，是一种含量较高的次生代谢产物。
咖啡因的生物合成过程经过与植物天然生长环境相关的多种调控机制，其中各种相关的荷尔蒙和酶是重要的调控因素。
咖啡因的生物合成过程可分为3个阶段。
第一阶段是通过苯丙氨酸接受反式腺嘌呤核苷酸(TMP)的氨基甲酸基团而合成出次黄嘌呤酸(xanthosine)，此步骤由精氨酸合成酶(ornithine carbamoyltransferase，OCT)和TMP径向羧化酶(trifunctional indoleglycerol phosphate synthase，TIGS)催化。
第二阶段是由黄嘌呤脱氢酶(xanthine dehydrogenase，XDH)将次黄嘌呤酸转变并氧化为黄嘌呤(xanthine)。
再由黄嘌呤氧化酶(xanthine oxidase，XO)将黄嘌呤氧化为尿酸(uric acid)。
第三阶段是尿酸由咖啡因合酶(caffeine synthase，CS)反应，使之转变为咖啡因。
在咖啡豆中，由于存在几倍于茶叶中的咖啡因，因此以咖啡豆为例，咖啡因反应的母体物质尿酸占总量的70%以上。
其合成过程由咖啡因合酶和3-甲基黄嘌呤基转移酶(methyl-xanthosine transferase，MXMT)催化。
二、咖啡因的应用咖啡因在医药、化妆品、食品等领域中具有广泛的应用。
以下是咖啡因在不同领域中的应用细节：1.医药领域咖啡因在医药领域中的作用主要是刺激中枢神经系统。
重要的应用包括治疗哮喘、头痛、疲劳、低血压等症状，可以通过口服或静脉注射的形式进行使用。
茶叶中咖啡因的提取工艺研究进展
茶叶中咖啡因的提取工艺研究进展王文权胥鑫萌张雨佳（陕西理工大学化学与环境科学学院，陕西汉中，723000）摘要综述了茶叶中咖啡因的提取方法，分析了溶剂提取法、离子液体提取法、超声波辅助法和微波辅助法的原理及优缺点，并简要介绍了饮料中咖啡因的检测方法，旨在为后来的研究与提取提供借鉴。
关键词：茶叶咖啡因提取工艺检测方法饮品中能缓解疲劳、使人兴奋的主要成分为所含的咖啡因。
咖啡因是一种主要存在于茶叶、可可豆和咖啡果中的黄Z吟生物碱，分子式：C8H1°N4 O2,化学名：三甲基黄Z吟，又名咖啡碱、甲基可可碱、马黛因和茶毒等。
纯的咖啡因是一种白色、强烈苦味的粉状物。
随着对咖啡因的深入了解与研究，发现咖啡因摄入量的不同对人体的影响也会不同1:适宜的量对人体具有一定的积极作用,但若摄入量过多，会对人体产生较大的负面影响。
研究表明，适量的咖啡因具有缓解疲劳、改善微血管性能2、抗氧化3、镇痛、提高记忆力4、抗抑郁5和抑制癌症6等作用。
基于以上积极作用，使得咖啡因在饮料、医药等领域具有广泛的应用。
咖啡因主要源于茶叶、咖啡豆等,对于茶叶而言，我国是一个茶叶大国，咖啡因主要从茶叶中提取，但提取率低是目前的主要问题。
高效率、高纯度提取是我们所期望的，所以研究茶叶中咖啡因提取工艺，合理分析提取工艺的原理、优缺点,对其提取方法的改进具有一定的促进作用。
本文分析了目前咖啡因相关提取方法，讨论了各种方法的优缺点，旨在为后来咖啡因的提取提供借鉴#1提取工艺1.1溶剂提取法溶剂提取法是一种传统的提取天然产物方法，根据提取目标在各种溶剂中溶解性的差异，选用对提取目标溶解度大、对非提取目标溶解度小的溶剂，从而将目标产物溶解出来的方法。
研究表明，咖啡因能溶于水、二氯甲烷、氯仿、乙醇和丙酮等多种溶剂综合考虑性价比、危害等因素，其中乙醇在提取中最为常用。
吴睿韬等8采用溶剂浸提茶叶中咖啡因，在提取过程中,分别采用二氯甲烷和乙醇作为提取溶剂，结果表明，乙醇在咖啡因提取率方面明显高于二氯甲烷，约为二氯甲烷的2.6倍,所以对咖啡因而言,乙醇是一种良好的提取溶剂。
咖啡因的精制方法研究进展
咖啡因的精制方法研究进展I. 简介A. 背景介绍B. 研究目的C. 论文结构II. 咖啡因的精制方法概述A. 咖啡因的概述B. 咖啡因的来源C. 咖啡因的用途D. 咖啡因精制方法的分类III. 常用的咖啡因精制方法A. 溶剂提取法B. 超临界流体萃取法C. 分子印迹技术D. 其他方法的比较IV. 新兴的咖啡因精制技术A. 负载型液相微萃取技术B. 离子液体介质中的萃取技术C. 介质密集液体反萃取技术D. 微生物法的研究进展E. 技术应用的前景V. 结论与展望A. 常用的咖啡因精制方法的优缺点B. 新的咖啡因精制技术的改进C. 技术的发展前景D. 后续研究方向VI. 参考文献I. 简介A. 背景介绍咖啡因是一种广泛应用于食品、饮料以及药品等领域的天然生物碱。
其具有兴奋神经系统、增强认知能力、抗疲劳、降低疼痛感等多种功效，因此备受人们的青睐。
随着咖啡因市场的不断扩大，对高纯度咖啡因的需求也越来越高。
因此，咖啡因的精制技术也日益受到人们的关注。
目前，咖啡因的精制技术已非常成熟，但仍存在一些问题，如能耗较高、操作复杂、环保性不佳等。
因此，研究和开发更高效、节能、环保的咖啡因精制方法具有重要的现实意义。
B. 研究目的本文旨在梳理咖啡因精制方法的研究进展，包括常用的咖啡因精制方法和新兴的咖啡因精制技术。
通过对比分析各种咖啡因精制方法的优缺点及其应用前景，为咖啡因精制技术的发展提供参考和借鉴。
C. 论文结构本文共分为五个章节，具体结构如下：第一章：简介。
主要介绍文章的背景、研究目的及论文结构。
第二章：咖啡因的精制方法概述。
详细介绍咖啡因的概述、来源、用途和精制方法的分类。
第三章：常用的咖啡因精制方法。
重点介绍溶剂提取法、超临界流体萃取法、分子印迹技术等常用的咖啡因精制方法，讨论其优缺点。
第四章：新兴的咖啡因精制技术。
介绍了负载型液相微萃取技术、离子液体介质中的萃取技术、介质密集液体反萃取技术、微生物法的研究进展以及技术应用的前景。
咖啡因实验报告
咖啡因的提取分离及鉴定一实验目的（1）学习天然物的提取技术和鉴定知识（2）掌握从茶叶中提取咖啡因的方法的原理和操作（3）掌握波层色谱和紫外光谱的操作方法（4）巩固回流、蒸馏、升华等基本操作（5）了解生物碱的应用及定性经验方法二基本原理咖啡因是一种黄嘌呤生物碱化合物，是一种中枢神经兴奋剂，能够暂时的驱走睡意并恢复精力。
有咖啡因成分的咖啡、茶、软饮料及能量饮料十分畅销，因此，咖啡因也是世界上最普遍被使用的精神药品。
茶叶中含有多种生物碱，其中咖啡因（也叫咖啡碱，caffeine）含量为1 % ~ 5 %，单宁酸含量为11 % ~ 12 %，色素、纤维素、蛋白质等含量为 %，咖啡因是弱碱性化合物，易溶于氯仿（ %）、水（2 %）及乙醇（2 %）、热苯（5 %）等。
单宁酸易溶于水和乙醇，不溶于苯。
咖啡因为嘌呤的衍生物，化学名为1,3,7- 三甲基-2,6-二氧嘌呤，其结构式如下：近年来从茶中提取药用咖啡因方法的研究进展，包括升华法、溶剂法、吸附法和超临界CO2气提法。
三实验所用试剂、仪器实验试剂：氯仿无水硫酸钠纯净水茶叶无水乙醇实验仪器：电磁炉锅烧杯蒸发皿玻璃棒分液漏斗球形冷凝器铁架台滤纸玻璃漏斗蒸馏头接收管锥形瓶四分离方法创新之处首先用水煎煮茶叶，然后再用氯仿将咖啡因从水中萃取出来，使用旋转蒸发仪将氯仿蒸出，可以得到咖啡因粗品，颜色为淡绿色。
然后将粗品溶于乙醇当中用蒸发皿蒸出乙醇可以得到交纯的咖啡因。
五自制或创造了那些实验条件条件在做咖啡因的纯化时，将咖啡因粗品溶于乙醇中，在用蒸发皿将乙醇蒸出此时给蒸发皿上面盖上一层滤纸可以回收一部分升华的咖啡因六实验流程及操作方法实验步骤1、称取300g市售茶叶，用纱布包起，加入到盛有 3L蒸馏水的烧杯中，加热煮沸3h把茶叶提出水面，并用玻璃棒把残留在其中水赶出来。
2、冷却至室温，转移至分液漏斗，用600mL氯仿分两次萃取，收集萃取液于一干燥的锥形瓶中，用无水硫酸钠干燥。
“从茶叶中提取咖啡因”实验的改进与研究总结
“从茶叶中提取咖啡因”实验的改进与研究总结一、内容概览优化提取条件：我们在实验中对提取温度、时间、料液比等参数进行了调整，以期在保证咖啡因提取率的同时，降低能耗。
经过多次试验，我们找到了最佳的提取条件，使得咖啡因的提取率和收率都有了显著提高。
创新提取方法：在传统提取方法的基础上，我们尝试了新的提取技术，如超声波辅助提取、微波辅助提取等。
这些新技术不仅提高了提取效率，还降低了操作难度，为后续的工业化生产奠定了基础。
扩大应用领域：在成功提取茶叶中的咖啡因后，我们将其应用于其他植物中，如可可豆、烟草等，进一步拓展了咖啡因的应用范围。
1. 研究背景和意义在我们的日常生活中，咖啡因无处不在，它让我们保持清醒、精力充沛。
然而你是否想过，茶叶中竟然也含有咖啡因？这个看似不可思议的发现，为我们提供了一个全新的视角去研究和利用天然资源。
因此“从茶叶中提取咖啡因”的实验显得尤为重要和有意义。
2. 国内外研究现状话说这年头，人们都喜欢喝咖啡提神醒脑，而茶叶中的咖啡因也逐渐受到了大家的关注。
那么如何从茶叶中提取咖啡因呢？这个问题可是困扰了科学家们很久哦！不过近年来，国内外的研究人员们都在积极探索这个问题，取得了一些有趣的发现。
在国内有学者通过实验发现，绿茶、乌龙茶等茶叶中都含有一定量的咖啡因。
他们还尝试用不同的提取方法，如超声波辅助提取、有机溶剂萃取等，来提高咖啡因的提取率。
这些研究成果为将来茶叶中咖啡因的利用提供了一定的理论基础。
而在国外研究人员则更进一步，试图将茶叶中的咖啡因直接转化为可溶性的咖啡因粉末。
他们采用了化学改性、纳米技术等手段，成功地实现了这一目标。
这些创新性的研究成果，不仅有望提高茶叶中咖啡因的利用率，还能为咖啡因产业带来新的发展机遇。
当然啦国内外的研究还有很多不足之处，比如提取效率不高、产品纯度不高等。
但是正是这些问题激发了科学家们不断探索的热情，相信在不久的将来，我们一定会从茶叶中提取出更多、更纯的咖啡因，让人们的生活更加美好！3. 实验目的和方法在我们的“从茶叶中提取咖啡因”实验中我们的目标是探索一种新的方法，通过将茶叶研磨并提取其中的化学成分，来制造咖啡因。
咖啡因检测方法研究进展
随着市场上含有咖啡因的食品和饮料越来越多，对咖啡因的检测也变得越来越 重要。对于消费者来说，了解他们所摄入的咖啡因量是非常重要的，因为过量 的摄入可能会导致健康问题。对于生产商来说，检测咖啡因的含量可以帮助他 们控制产品质量，遵守法规标准。此外，咖啡因的检测也在科学研究、药物研 发等领域发挥着重要作用。
咖啡因检测方法研究进展
目录
01 一、咖啡因的特性
02
二、咖啡因检测的必 要性
03
三、咖啡因检测方法 的研究进展
04 四、总结与展望
05 参考内容
咖啡因，这个广受欢迎的刺激性物质，在我们的日常生活和科学研究中都占据 着重要的地位。从普通的咖啡、茶、碳酸饮料，到一些能量饮品，甚至在某些 药品和保健品中，都可以找到咖啡因的身影。然而，随着其广泛应用，咖啡因 的检测方法也成为了公众和科研人员的焦点。本次演示将探讨咖啡因检测方法 的研究进展。
本次演示将综述目前主要的检测技术和方法，并探讨其存在的问题和挑战，以 期为未来的研究提供参考。
研究现状：
目前，茶叶中茶氨酸、咖啡因和茶碱的检测方法主要包括高效液相色谱法 （HPLC）、气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）和近红外光谱技术等。HPLC是 一种常用的分离和分析方法，具有高分离效能、高灵敏度和广泛的应用范围。
一、咖啡因的特性
咖啡因，化学名为1,3,7-三甲基黄嘌呤，是一种天然的生物碱，广泛存在于 咖啡、茶、能量饮料及一些药品和保健品中。它是一种中枢神经系统刺激剂， 可以暂时驱散疲劳感和提高警觉性。然而，过度摄入咖啡因可能导致失眠、心 悸、高血压等症状。因此，对咖啡因的检测和控制显得尤为重要。
二、咖啡因检测的必要性
四、总结与展望
随着科技的发展和人们对健康的度提高，对咖啡因的检测要求也在不断提高。 上述几种方法各有优缺点，选择合适的检测方法需要考虑样品类型、实验条件、 检测精度和时间要求等因素。随着新技术的发展和应用，未来可能会有更多新 的检测方法出现以满足不同的需求。
咖啡因在咖啡豆中的提取方法
咖啡因在咖啡豆中的提取方法咖啡因是咖啡豆中的一种天然化学物质，具有提神醒脑的作用，广泛应用于食品和饮料工业。
在本文中，我们将探讨咖啡因在咖啡豆中的提取方法，以及一些常见的工业应用。
一、传统提取方法1. 研磨和浸泡法传统的咖啡因提取方法是将咖啡豆细磨成粉末状，然后使用水或其他溶剂浸泡。
浸泡时间和温度会影响咖啡因的提取效果。
一般情况下，浸泡时间为12至24小时，温度在80至90摄氏度之间。
然后，通过离心或过滤等方法将液体与固体分离，得到含有咖啡因的提取液。
2. 超临界流体萃取法超临界流体萃取法是一种现代化的咖啡因提取方法。
它利用超临界二氧化碳作为溶剂，在高压和适当温度下进行。
超临界二氧化碳具有较低的粘度和高扩散能力，能够高效提取咖啡豆中的咖啡因。
该方法无需使用有害溶剂，对环境友好。
二、工业应用1. 饮料行业咖啡因是许多饮料中的重要成分，如咖啡、茶和碳酸饮料等。
通过提取咖啡豆中的咖啡因，可以用于制备各种饮料。
其中，咖啡因作为一种刺激物质，可以增加人们的警觉性和注意力，提高工作效率。
2. 药物行业咖啡因还被广泛应用于药物行业。
它常常用于制备提神醒脑药物，以治疗失眠、疲劳和头痛等问题。
此外，咖啡因还可用于某些心血管和呼吸系统药物的配方中，以增强其疗效。
3. 食品行业除了饮料和药物行业外，咖啡因在食品行业中也有广泛的应用。
例如，巧克力制造商通常会在巧克力中添加咖啡因，以增加其风味和提神醒脑的效果。
此外，咖啡因还可以用于糖果、口香糖和能量棒等产品中。
三、咖啡因提取方法的研究进展近年来，随着科学技术的不断进步，咖啡因提取方法也在不断改进和研究。
科学家们提出了许多新的技术和工艺，旨在提高咖啡因的提取效率和纯度。
例如，利用超声波辅助提取、微波辅助提取和分子印迹技术等方法，可以提高咖啡因的提取速度和选择性。
总结：咖啡因在咖啡豆中的提取方法主要有传统的研磨和浸泡法，以及现代的超临界流体萃取法。
传统方法简单易行，但效率较低；而超临界流体萃取法效率较高且环保。
提取咖啡因的方法研究
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提取咖啡因的方法研究[姓名：杨洋班级：石化一班学号：2009302040109 指导老师：李文挥] 摘要：本文通过对咖啡因提取方法的比较，主要证实提取方法对实验结果的影响。
关键词：咖啡因升华法加热器一前言茶叶中含咖啡因虽然较低，但因我国是产茶大国，并有悠久的历史，所以资源丰富。
在茶叶的加工过程中产生大量茶末、茶灰、茶梗，加工 1t 茶叶产生下脚料 20～40kg，当茶叶生产过剩时，低档茶叶大量积压[1]。
如何利用这些废茶料和低档茶提取市场紧俏的天然咖啡因，增值增收，满足市场需求，在今天具有重要意义。
具有关资料报道，茶叶中咖啡因的质量分数约为 1%～4%[1]。
多年来，一直有人用不同方法从茶叶中提取天然咖啡因，主要方法有溶剂萃取法和升华法两大类： 1.1．溶剂萃取法该法利用咖啡因易溶于水、乙醇、氯仿等溶剂的性质（溶解性：1 克溶于 46ml 水，5.5ml 热水（80℃），1.5ml 沸水，66ml 乙醇，22ml 热乙醇（60℃），5.5ml 氯仿[2]），将其从茶叶中分离出来。
目前常用的工艺流程均经浸提、去杂、重结晶等几个主要的工艺流程，获得的咖啡因均为带一个结晶水的制品（C8H10N4O2?H2O）[3]。
1.2．升华法该法利用咖啡因在温度≥100 ℃是具有升华的性质，将之从茶叶或茶叶浸出物中分离出来。
升华法其实是在溶剂萃取法中加入升华过程，与浸提法联合使用。
目前常用的工艺流程主要分为两种： a.升华→去杂→重结晶→一水咖啡因； b.浸提→去杂→升华→无水咖啡因[4]。
本实验利用升华法的第二种方法，即浸提→去杂→升华→无水咖啡因，采用绿茶、陈花茶（绿茶、花茶中咖啡因含量较高[5][6]）为原料，选择几种提取剂进行多次实验、比较、改进，以求找到一种成本低，步骤少，操作简单,产量高的提取方法，并对提取物进行鉴定和含量分析。
茶叶中咖啡因的提取研究
茶叶中咖啡因的提取研究一、内容综述随着人们对健康生活的追求，茶叶作为一种天然的饮品，越来越受到人们的喜爱。
茶叶中含有丰富的茶多酚、咖啡因、氨基酸等营养成分，具有抗氧化、提神醒脑、降低血脂等多种保健功能。
其中咖啡因作为一种中枢神经系统兴奋剂，具有提神醒脑、消除疲劳、抗衰老等作用，因此在茶叶中提取咖啡因具有重要的实际意义。
近年来茶叶中咖啡因的提取技术得到了广泛的研究和应用，传统的茶叶提取方法主要包括水浸法、压榨法、萃取法等。
然而这些方法存在提取效率低、产物质量不稳定等问题。
为了提高茶叶中咖啡因的提取率和产物质量，研究人员不断探索新的提取技术。
目前主要的茶叶中咖啡因提取技术包括：酶解法、超声波辅助提取法、微波辅助提取法等。
这些新技术在一定程度上提高了茶叶中咖啡因的提取效率和产物质量，为茶叶中咖啡因的开发利用提供了有力的理论支持和技术保障。
此外茶叶中咖啡因的提取还受到原料品种、产地、加工工艺等因素的影响。
不同品种的茶叶中咖啡因含量存在差异，而产地和加工工艺也会影响咖啡因的稳定性和提取效果。
因此为了获得高纯度的茶叶中咖啡因产品，需要对原料的选择和加工过程进行严格的控制。
茶叶中咖啡因的提取研究是一个涉及多个学科领域的综合性问题。
随着科学技术的发展和人们对健康生活的需求不断提高，茶叶中咖啡因的提取技术将会得到更深入的研究和广泛的应用。
二、茶叶中咖啡因的提取方法水浸法：这是一种传统的咖啡因提取方法，主要利用茶叶中的茶多酚与咖啡因在水中的溶解度差异进行分离。
首先将茶叶样品与适量的水混合，然后通过过滤、沉淀等步骤，使咖啡因从茶叶中分离出来。
然而这种方法存在提取效率低、耗时长、提取物纯度不高等缺点。
超声波提取法：超声波提取法是利用超声波对茶叶中的有效成分进行高效、快速的提取。
该方法通过高频振动产生的机械能和热效应，使茶叶中的咖啡因与茶多酚发生化学反应，从而实现咖啡因的提取。
超声波提取法具有操作简便、提取效率高、成本低等优点，但仍存在咖啡因损失、提取时间短等问题。
生化制药毕业论文---提取咖啡因的方法研究
提取咖啡因的方法研究学生姓名班级专业名称系部名称指导教师提交日期答辩日期----------------------学院2010年12 月目录第一章绪论 (4)1.1咖啡因概述 (4)1.2 咖啡因的来源 (5)1.3提取咖啡因方法 (5)1.3.1溶剂萃取法 (5)1.3.2升华法 (5)第二章基本试验过程及方法 (6)2.1试验原料和试剂 (6)2.2 试验仪器及设备 (6)2.3实验装置图 (6)2.4 试验过程 (6)2.4.1 提取 (6)2.4.2 过滤 (7)2.4.3 蒸发 (7)2.4.4 升华 (7)2.5 注意事项.......................................................................................7. 第三章改变条件产品比较 (8)3.1条件改变试验 (8)3.1.1水提取法 (8)3.1.2乙醇提取法 (8)3.1.3丙酮提取法………………………………………………………………8.3.2试验结果 (9)3.2.1加热方式对产量的影响 (9)3.2.2提取剂对产量的影响 (9)3.2.3煮沸时间对产量的影响 (9)第四章结论 (10)4.1 加热仪器对实验结果的影响 (10)4.2提取剂种类对实验结果的影响 (10)4.3煮沸时间对产量的影响 (10)参考文献 (11)致谢 (12)提取咖啡因的方法研究摘要咖啡因是一种黄嘌呤生物碱化合物，是一种中枢神经兴奋剂，能够暂时的驱走睡意并恢复精力。
有咖啡因成分的咖啡、茶、软饮料及能量饮料十分畅销，因此，咖啡因也是世界上最普遍被使用的精神药品。
在北美，90%成年人每天都使用咖啡因。
很多咖啡因的自然来源也含有多种其他的黄嘌呤生物碱，包括强心剂茶碱和可可碱以及其他物质例如单宁酸。
咖啡因可能是世界上使用最广泛的神经兴奋剂，但不可思议的是，人们对其分子机制却知之甚少。
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咖啡因制备方法研究进展韩佳宾陈静王静康封顺祥李天祥摘要综述了咖啡制备的诸种方法(包括人工合成法、溶剂萃取法、升华法和超临界流体萃取法)。
人工合成咖啡因一般以氰乙酸为原料,经过缩合、环化、还原等步骤合成。
溶剂萃取法一般以热水、乙醇和氯仿为萃取剂。
分为浸取、除杂、脱色、重结晶等步骤。
升华流程一般有以下两种:升华提取一去杂一重结晶~一水咖啡因和浸提~去杂一升华~无水咖啡因。
代表高新技术的超临界流体(二氧化碳)萃取法,经历了由理论的提出到工业的应用,由间歇法到半连续法生产的发展历程,详细介绍了代表了各个发展历程的代表工艺实例。
关键词咖啡因人工合成溶剂萃取升华超临界萃取咖啡因的化学名称为1,3,7一三甲基-3,7一二氢一IH一嘿吟一2,6一二酮一水物,化学式CSHI。
从02·玩0,相对分子质量为212.21,溶点为235一237℃,白色结晶粉末,无臭,味苦,有风化性[l]。
是茶叶、咖啡豆、可可、可拉果等植物体中的主要生物碱,具有较强的兴奋中枢系统作用[2]广泛用于医药、食品、化妆品等领域。
目前获取咖啡因的途径之一是人工合成[3],由于人们对于“绿色食品”的渴求,国内外相继开发了从植物体中提取天然咖啡因的工艺[4](溶剂萃取法和升华法)和高新技术的超临界流体提取法。
1.化学合成法咖啡因由Runge于1820年从可可豆中提得,后来又从茶叶中提取。
其化学结构由Stenhouse研究确定,一899年,E.Fiseher首先合成。
国内2950年从茶叶中提得,1958年采用合成法生产,主要有两种工艺路线[5]。
(l)氯乙酸经中和,氰化,酸化等处理,然后与二甲脉进行缩合环化反应,最后经环化后的亚硝化、还原、甲酞化等后处理合成咖啡因。
(2)氰乙酸首先与二甲脉缩合、环化,再进行酸化、甲酞化、还原等后处理而合成咖啡因。
2.溶剂萃取法溶剂萃取法主要是利用咖啡因易溶于乙醇、热水、氯仿等溶剂中的特性,将咖啡因从天然植物内提取出来。
工艺一般分为浸取、除杂、脱色、重结晶等步骤[6-11].3.升华法升华法是利用咖啡因在温度大于100℃时具有升华的性质,将其由含咖啡因植物体中分离出来。
常见的流程有两种:(1)升华提取~去杂一重结晶一一水咖啡因,(2)浸提一去杂一升华一无水咖啡因[12一15]。
溶剂萃取法与升华法的分别并不是绝对的,溶剂萃取法工艺中的精制可以使6]世界各国也纷用升华的手段,同样,升华法工艺中也同样会采用溶剂萃取的手段来提取或精制咖啡因。
4.超临界萃取法自1879年Haunay和Hoyarth发现超临界流体具有极强的溶解性能以来,120年过去了。
而这一发现变成实用性技术为人类服务只不过是20多年的事情。
20世纪70年代,西德率先用超临界二氧化碳流体萃取法脱除咖啡制品中的咖啡因并实现了工业化。
Roselius及其同事、vitzhum和Hube:等分别获得了利用超临界二氧化碳流体从绿色咖啡豆中提取咖啡因的专利,Zosel为实现这项技术的工业应用做了大量的努力[16].纷推出了各具特色的超临界流体萃取装置,其中德国、美国、日本等国走在了超临界流体萃取技术应用研究的前沿仁[17]。
超临界二氧化碳流体萃取法可以分为二步法和半连续法(一步法)。
德国曾开发了一种提取茶叶中咖啡因的二步工艺方法,先用干燥的超临界二氧化碳除去茶叶中的芳香物质,继而用潮湿的超临界二氧化碳提取茶叶中的咖啡因,将茶叶再次干燥后,把第一个提取步骤中分离出来的香料重新掺人到茶叶中。
这种工艺的一个极大缺点在于其操作的二步法,从技术上讲是繁琐的,且需要高的投资和操作费用,而且它通过减压和降温来分离咖啡因,这从经济角度上考虑也是有问题的,因为在其后续工序中使二氧化碳再次达到超临界范围,需耗费大量的能量。
针对上述弊端,20世纪80年代的“联邦德国专利说明书”第34158科号所述的方法,首次使一步去除茶叶中的咖啡因成为可能。
一次去除效果是这样达到的:在26一35MPa压力及温度最高不超过70℃的条件下,用潮湿的二氧化碳对含水量按重量计为15%一50%的茶叶进行萃取,再在同样的压力范围内用活性炭从含有咖啡因的二氧化碳中除去咖啡因,然后回收萃取了的茶叶上方的不含咖啡因二氧化碳,并将茶叶与二氧化碳相分离,然后把茶叶干燥。
这种方法的唯一缺点是提取时间较长,二氧化碳的用量较大。
但经过各种改进,这个缺点已基本克服了。
对于一定的去除咖啡因程度而言,改进后的一步法的萃取时间可以大大缩短,使投入的二氧化碳量显著降低;而且就茶叶味道及芳香味而言,与在空间上分开进行咖啡因提取和用一种吸收剂分离咖啡因而生产的茶叶在实际上毫无差别[18].几此后,对脱咖啡因的加工过程的改进,比较成功的是20世纪90年代美国通用食品公司的索尔·诺曼·卡特兹等开发的半连续生产工艺[l9-21]。
其工艺过程是这样的:将生咖啡预先用水处理,使之含水量在25%一50%之间,最好是30%一45%。
然后送人萃取器中,从萃取器底部连续不断地输人基本不含咖啡因的超临界二氧化碳流体,随着流体在萃取器的上行,从咖啡豆中萃取出咖啡因,最后由萃取器顶部排出,并送人水吸收器中,而后基本上不含咖啡因的超临界二氧化碳流体被排出,循环返回到萃取器中;每经过10一120而n的周期,便可以卸出基本上脱去咖啡因的部分咖啡豆,同时,将同等卸出量的预装在萃取器顶部吹扬器内已预湿的生咖啡豆装人。
其特征是萃取器周期性进出料,使其接近于连续操作,并且在萃取器和吸收器内部有物料与“溶剂”的逆向对流活动。
此工艺改进了脱咖啡因的效率,可以生产出质量优于先有技术的脱咖啡因咖啡。
主要原因是逆向流动的载有咖啡因的超临界二氧化碳流体在即将排出萃取器之前与周期性加人的含有咖啡因的新鲜咖啡豆接触,保持了超临界二氧化碳流体与咖啡豆中咖啡因有着最大浓度差,使此时超临界二氧化碳流体中所含的咖啡因的浓度至少可达平衡浓度的40%,较好的可达70%。
这种工艺与间歇系统工艺相比较,具有以下优点:(l)传质速度快,大大节省了操作时间。
(2)超临界二氧化碳的有效利用率高,在与逆流萃取方法相比,若达到相同的脱咖啡因程度,间歇系统中所用的二氧化碳量约为逆流系统的5一8倍,从而提高了二氧化碳的利用率,节省操作费用。
(3)非咖啡因成分全部返回到原咖啡豆中,所以生产出的脱咖啡因咖啡品质更纯正。
对于我国,提取咖啡因的主要原料是茶叶。
茶叶内含有300多种对人体具有保健医疗作用的成分,大体由4部分组成:一是菇烯类的芳香精油(如乙醛、俘一苯乙醇、芳樟醇、香叶醇等);二是以咖啡因为主的黄嚷吟类生物碱;三是以儿茶素、黄酮素、花青素等有机酸为主的茶多酚,俗称单宁;四是富集在茶叶中的有机锌、有机硒等微量无素,各种生物活性酶,众多的维生素族,茶叶脂多糖,类胡萝卜素、茶色素,一般的多糖,氨基酸,蛋白质等等。
其中许多成分的含量大大高于咖啡因,如茶多酚的含量约为咖啡因含量的10倍之多。
可见,茶叶深加工的可利用度很高。
我国的超临界流体萃取技术起步较晚,初期,超临界流体萃取茶叶中咖啡因的工艺基本上套用国外咖啡豆脱除咖啡因的生产方法,侧重于咖啡因单种成分的提取,造成许多有效成分白白的损失。
有鉴于此,我国的科技人员创造性地开发了利用超临界二氧化碳流体对茶叶进行深加工的工艺,形成了中国特色的超临界流体萃取技术[22-24]。
最有代表性的是王振馄开发的“超临界多元流体加工茶叶的方法及产品”。
此工艺的技术特征表现在膨化茶叶后分别选择性的脱除茶叶中的茶叶芳香精油、咖啡因及茶多酚4个基本技术方案中。
第一步是茶叶首先用温水浸润,将其装人萃取器中用超临界二氧化碳膨化,目的在于使茶叶组织疏松,增加萃取剂和介质的接触面积,提高萃取率,缩短萃取时间;第二步是在8一12MPa压力及20一35℃条件下,连续通人超临界二氧化碳萃取茶叶中的芳香成分,并制备为茶叶配;第三步是在超临界二氧化碳内添加5%一25%(物质的量比)的乙醇(丙酮或甲醇)的水溶液(质量分数为70%一90%),在10一25MPa压力及40一60℃条件下萃取咖啡因;第四步是在超临界二氧化碳内添加10%一40%(物质的量比)的乙醇(丙醇、甲醇、异丙醇、乙酸乙酷、乙酸丙醋等)的水溶液(质量分数为40%一60%),在20一32MPa 压力及40一60℃条件下萃取茶多酚;第五步是继续在超临界二氧化碳内添加2%一20%(物质的量比)的无水乙醇脱除茶粕内的水分,以精制为高档茶。
此方法具有许多优点:(l)利用超临界二氧化碳流体选择性萃取功能,在不同操作条件下,把茶叶分离成茶叶精油、咖啡因、茶多酚及富含生物活性物质的茶粕。
干基茶叶的利用率可达98%。
(2)利用超临界二氧化碳流体具有气体扩散性的功能,膨化茶叶,以利于萃取其中的咖啡因及茶多酚。
同时可使茶叶内的茶汁易于温水冲泡出来。
(3)利用超临界二氧化碳流体的溶解性及穿透性,把茶坯、茶粕制备为高档精制茶、花茶及保健茶等,且生产周期短、产品质量高。
(4)可以变废为宝,可用茶末、茶灰、茶梗及粗老茶叶为下脚料,生产出可广泛应用于临床的咖啡因、茶多酚等。
5展望传统工艺中人工合成法存在一些缺点:产品纯度低;工艺繁琐;提取率低;用有害物质(如氯仿)作萃取剂或用氧化铅等有害物质作助剂;用强酸强碱造成环境污染;产品中含有大量的醇油和其他烟气成分,为进一步的精制制造了麻烦。
溶剂萃取法和升华法高举“绿色食品”的旗帜,然而仍然存在人工合成的许多缺陷,有的萃取剂(如水蒸气)还会造成芳香成分的损失。
但仍然是现在咖啡因生产的主流。
代表着高新科技的超临界二氧化碳提取咖啡因技术虽然目前设备非常昂贵,但由于具有许多优点:极好的选择性,无污染;萃取效率高,过程易于调节;分离工艺简单;分离过程可以在接近室温下完成;既可从植物体中提取咖啡因,又不破坏其原有的组织结构,不会造成其他芳香物质的损失,从而大大提高了含咖啡因作物的经济价值,是超临界二氧化碳提取天然咖啡因技术受到人们的瞩目。
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