茶黄素的提取与检测

茶黄素的提取与检测

一、试验样品

本次实验的原料是茶黄素。茶黄素是存在于红茶中的一种金黄色色素，是茶叶发酵的产物。在生物化学上，茶黄素是一类多酚羟基具茶骈酚酮结构的物质。茶黄素占干茶重量的0.5%到2%，取决于红茶加工的方法。茶黄素在茶汤中鲜亮的颜色和浓烈的口感方面，起到了一定的作用，是红茶的一个重要的质量指标。茶黄素是第一次从茶叶中找到具有确切药理作用的化合物。

二、试验目的和意义

茶黄素是红茶的主要成分之一，是多酚类物质氧化聚合形成的一类只有苯并卓酚酮结构的植物酚性色素的总称。迄今为止，已从红茶及多酚类物质氧化聚合物中分离鉴定出25种茶黄素类物质。茶黄素具有调节血脂、预防心血管疾病的功效，而且无毒副作用。被誉为茶叶中“软黄金”的茶黄素有降血脂、抗氧化、抗病毒、抗癌的独特功能，茶黄素不但能与肠道中的胆固醇结合减少食物中胆固醇的吸收，还能抑制人体自身胆固醇的合成。在食品（着色剂等）、医药和日用化工等方面具有广阔的应用前景。是一种极具开发潜力的茶叶天然产物。研究开发茶黄素的提取制备技术意义重大。

三、色素结构特征和性质

茶黄素是以多酚类物质、儿茶素、氨基酸和咖啡碱为主要成分，还含有氨基酸、维生索C、维生素E、维生素A原、黄酮及黄酮醇等。其分子结构见下：

茶黄素耐热性，抗氧化性好。有人试验0.2%茶黄色素溶液，置不同温度的水浴加热30分钟。温度升高85°C ，色素溶液的色泽及吸光度变化不大。高于85~100°C 时，才发生变化，色泽变橙黄。用酸败测定仪（Rancimat ）测定其油脂氧化诱导期，来表示色素的抗氧化性，测定结果表明：茶黄色素对猪油和菜籽色拉油都表现出较强的抗氧化性。

茶黄色素随溶液的PH 值变化，色泽有点变化。试验结果为，加入1%的茶黄色素，在柠檬酸和42HPO Na 调PH ，在暗处放置一小时，

溶液的色泽从pH=3~9依次为亮黄→橙黄→橙→橙红。说明茶黄色素适用于偏酸性及中性环境中使用在碱性环境中易发生氧化褐变。

金属离子对茶黄色素也有影响，实验结果表明+2Cu 使色素液发蓝；+3Fe 使溶液发褐；+2Sn 使溶液色泽变浅；+2Mg 和+3Al 对色素没影响。

四、实验试剂、仪器和其他辅助材料

1.试剂：磷酸二氢钠、乙酸乙酯、三氯甲烷、乙酸一乙酸钠缓冲液、油酸、无水乙醇、IBMK 溶液；

2.仪器：铁架台、铁环、分液漏斗、研钵、蒸发皿、石棉网、酒精

灯（或电热套）、烧杯、剪刀、滤纸、漏斗、布氏漏斗、玻璃棒、1cm 比色皿、Unicam sp 1800型分光光度计；

3.其他辅助材料：氧气

五、试验方法和步骤

1.茶黄素粗提物的制备：

方法一：体外酶促氧化制备法——茶鲜叶匀浆悬浮发酵法茶鲜叶匀浆悬浮发酵法的工艺流程为：茶鲜叶→破碎→发酵→过滤→浓缩

称取0.2g茶鲜叶，用剪刀剪碎，在研钵中充分研磨后加入少量蒸馏水，配成溶液后加两滴乙酸一乙酸钠缓冲液和两滴油酸（氧载体）构成悬浮发酵体系进行发酵（发酵过程中采取先高温后逐步降低温度、降低ｐＨ值和早期充分供氧），发酵56min后停止发酵。取出发酵后的液体于烧杯中，过滤2~3次，收集过滤后滤纸上的物质于蒸发皿中，用小火蒸到快干时停止，静置，自然晾干；或者用布氏漏斗抽滤。

方法二：溶剂浸提法（Ullah）

用适量的磷酸二氢钠与乙酸乙酯混合萃取，茶红素能全部被固定在水相中，而茶黄素被固定在有机相中，红茶用80°C水溶液浸提5min，过滤，滤液经减压浓缩，再经三氯甲烷萃取，除去咖啡碱等杂质，然后用磷酸二氢钠和乙酸乙酯混合萃取三次，乙酸乙酯层经减压浓缩干燥，得茶黄素粗提物。该方法简单，只需一次萃取，但仍然存在使用有机溶剂较多的问题。

2.茶黄素的精制：乙酸乙酯萃取→回收溶剂→茶黄素

将茶黄素的粗产品溶于蒸馏水中，在分液漏斗中加入适量的乙酸乙酯，再将茶黄素的水溶液缓缓倒入分液漏斗中，静置分层，将下层液体放出到小烧杯中，在分液漏斗中继续加入少量乙酸乙酯，再静置取下层液体合并萃取液。

六、色素的检测

分光光度法：在一只具塞试管中加入萃取液并加入2倍于萃取液体积的IBMK ，一起剧烈震荡1min ，分层后取清夜加到2%茶黄素乙醇溶液和无水乙醇的混合溶液中。将绿色茶黄素—茶黄素试剂络合物放置15min 至反应完全。以IBMK —茶黄素试剂—乙醇混合液作空白参比液用Unicam sp 1800型分光光度计，1cm 比色皿及625波长测定吸光度根据Beer 定律方程式计算茶黄素含量：

[]())1(024.037593 fnA fnA dm mmol TF =⨯=•-

式中，n 表示提取稀释因数，f=47.9，是n=1时的摩尔换算因数。

七、预测结果和分析

在供试的茶鲜叶中,苹云较好,槠叶齐次之,在以苹云冷冻叶为酶源制取的茶黄素含量达33.737％,制率达42.22％,非冷冻叶的茶黄素达14.5％,制率为72.22％.双液相试验研究表明,不同的酶源对双液相体系的试验效果不同,就茶鲜叶而言,采用双液相效果明显比单液相显著.在双液相系统中,非冷冻叶制取茶黄素其总含量达49.308％,制率为59.44％.不同缓冲液试验研究表明,在利用茶鲜叶制取茶黄素时,从茶黄素含量来看,乙酸一乙酸钠缓冲液要比柠檬酸一磷酸氢二钠缓

冲液好些,但从得率来看,前者比后者要低.预计此次试验提取出的茶黄素含量应为42%~49%，即称量的0.2g茶鲜叶可提取出的茶黄素为84~98mg，最终只有85%茶黄素与茶黄素试剂生成绿色络合物，产量只有71.4~83.3mg。

八、参考文献

1.刘仲华,黄建安;茶黄素儿茶素生物制备酶促氧化单液相双液相[学位论文]—硕士;2004

2.夏涛,萧伟祥;茶鲜叶匀浆悬浮发酵工艺学研究[期刊论文];安徽农业大学学报;2000年01期

3.刘晓霞,周国兰,何萍,郑文丽,赵华富;茶叶咖啡碱检测方法-紫外分光光度法的改进与探讨;茶叶科学技术;2010年02期

4.Michael spiro,William E. Price;茶黄素试剂法测定茶浸提液中茶黄素的含量