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茶色素的超声辅助提取及其稳定性研究.doc

茶色素的超声辅助提取及其稳定性研究

油条
2019-07-22 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

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江西农业大学学报,():htp:xuebaojxaueducnActaAgriculturaeUniversitatisJiangxiensisEmail:ndxbsinacom茶色素的超声辅助提取及其稳定性研究陈丽如,张娜*,杨更亮,王利娟(河北大学药学院河北省质量分析控制重点实验室,河北保定)摘要:采用正交试验设计,探讨超声辅助法提取红茶中茶色素的条件。通过紫外可见分光光度法,对红茶色素水溶液稳定性进行研究。结果表明:茶色素对时间的稳定性良好,提取和存放温度不宜超过℃,在较低pH值下稳定,有较好的耐光性,但对金属离子不稳定。关键词:茶色素红茶正交实验超声波辅助提取稳定性中图分类号:S  文献标志码:A  文章编号:()AStudyontheUltrasoundassociatedExtractionSofTeaPigmentandItsStabilityCHENLiru,ZHANGNai*,YANGGengliang,WANGLijuan  (HebeiProvinceKeyLaboratoryofQualityAnalysisandControlColegeofPharmaceuticalSciences,HebeiUniversity,Baoding,China)  Abstract:TheultrasoundassociatedextractionconditionforteapigmentfromblackteawasoptimizedwithorthogonalarraydesignThestabilityofteapigmentaqueoussolutionwasstudiedbyuvvisspectrophotometryTheresultsshowedthatteapigmenthasstabilizationtotimeandlight,thetemperatureshouldnotbehigherthan℃,itisstableinlowpHcircumstance,butitisnotstabletosomemetalionsKeywords:teapigmentblackteaorthogonalaraydesignultrasoundassociatedextractionstability茶叶是世界三大传统饮料之一,具有营养、保健等多种功能。茶色素是从茶叶中提取出来的一类水溶性酚性色素,主要包括茶黄素、茶红素和茶褐素。茶色素作为一种天然色素可以应用于食品,现代研究表明,茶色素具有抗氧化、增强免疫力、降血脂、降血压、抗动脉粥样硬化、降低血粘度、改善微循环、抑制实验性肿瘤等药理作用。随着人们对茶叶保健功能的深度开发研究,如何高效地提取茶色素逐渐成为研究者十分关注的问题,到目前为止这方面的研究还不多。最早人们采用沸水煎煮的方法提取茶色素,该法加热温度高,导致茶色素中多酚聚合,颜色加深。后来,采用不同比例的乙醇水溶液提取茶色素,提取率得到提高,但是生产成本比较高,且得出的优化条件各异,产物中脂溶性杂质比较多。目前,多种新技术被应用于茶色素的提取,如:超声波辅助提取、微波辅助提取、恒温连续逆流多级浸提。谢笑天等以phi(乙醇)=的溶液为提取溶剂,采用超声波辅助提取的方法,分别考察了提取温度和超声时间等单一因素对茶色素提取效率的影响。本文在参考上述文献资料的基础上,从综合利用茶叶资源、降低成本、提高收率的角度出发,采用超声波辅助纯水溶液提取红茶中的茶色素,利用正交试验设计方法优化提取工艺,确定了最佳的提取条件,并且对茶色素的理化性质和稳定性进行了初步的研究,为其在食品和医药领域的进一步应用奠定了基础。收稿日期:  修回日期:基金项目:河北省教育厅自然科学研究项目(Z)作者简介:陈丽如(),女,硕士生,主要从事亲水凝胶药物释放研究,Email:bbclrmjmcom:*通讯作者:      张娜,博士,Email:nzhanghbueducn。第期陈丽如等:茶色素的超声辅助提取及其稳定性研究middotmiddot仪器与试剂仪器KQB型超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)REA型旋转蒸发仪(巩义市予华仪器有限责任公司)DZF型真空干燥箱(巩义市予华仪器有限责任公司)离心沉淀机(上海荣泰生化工程有限公司)PHS型数显pH计(上海精密科学仪器有限公司)目标准检验筛(孔径mm,浙江上虞市华丰五金仪器有限公司)。药品和试剂红茶(产自安徽,粉碎,过目筛备用)phi(乙醇)=(天津市华东试剂厂)氯仿(天津市华东试剂厂)NaOH(天津北方天医化学试剂厂)FeCl(天津市北方天医化学试剂厂)乙酸乙酯(天津市北方天医化学试剂厂)甘油(天津市美琳工贸有限公司)PEG(天津市华东试剂厂)冰乙酸(天津市华东试剂厂)。实验方法工艺流程称取粉碎过的红茶g,按照料液比加入蒸馏水,在一定温度下超声提取,提取完毕后将提取物于rmin离心min,取上清液抽滤得滤液。将滤液在℃减压浓缩至mL,加入~倍体积的phi(乙醇)=沉淀除去多糖、蛋白质等杂质,并用molL的HCl调节溶液pH为,静置min,rmin离心min,取上清液抽滤得滤液。将滤液加入gLNaOH调pH~,抽滤得滤液。将滤液℃旋转蒸发至干,℃真空干燥。将所得结晶经氯仿萃取除去生物碱和叶绿素,℃真空干燥,得精制的茶色素。红茶色素的提取工艺流程图见图。正交试验设计经预实验研究发现,对茶色素的提取有影响的主要因素有料液比、超声时间、超声温度和提取次数。因此采用L()正交表进行正交试验设计(正交试验的因素和水平见表),并以茶色素的产率为评价指标。计算得到最优化工艺条件,并在该条件下重复试验次。鉴别反应取茶色素配制成水溶液,加入gLFeCl溶液至滴另取茶色素水溶液,加入饱和石灰水至滴。观察试验现象。溶解性试验分别称取份mg茶色素,于室温下分别加入蒸馏水、phi(乙醇)=、phi(乙酸)=溶液、gLNaOH溶液、甘油、PEG、乙酸乙酯和氯仿各mL进行溶解性试验,并观察其溶液的图红茶色素的提取流程颜色。FigTheextractionmethodofteapigmentfromblacktea稳定性试验时间对茶色素稳定性的影响将一定浓度的茶色素水溶液于冰箱内放置,于不同时间测定溶液在nm吸光度,考察时间对茶色素水溶液稳定性的影响。温度对茶色素稳定性的影响将相同浓度的茶色素水溶液分别置于,,,,℃水浴中加热,测定溶液吸光度,考察温度对茶色素水溶液稳定性的影响。pH值对茶色素稳定性的影响将茶色素配制成不同pH值的水溶液,测定溶液吸光度,考察茶色素在不同pH溶液中的稳定性。middotmiddot 江西农业大学学报第卷光照对茶色素稳定性的影响将相同浓度的茶色素水溶液分别于自然光和避光下放置h,测定溶液吸光度,考察光照对茶色素水溶液稳定性的影响。金属离子对茶色素稳定性的影响将一定浓度的茶色素水溶液分为份,每份mL,其中份为空白样,其余份分别加入mL质量浓度为mgmL的金属离子(Al、Ce、Zn、Ca、K、Na),摇匀,冰箱内放置h,测定溶液吸光度,考察金属离子对茶色素水溶液稳定性的影响。结果与讨论茶色素提取条件的优化由表可知,影响茶色素提取率的因素大小依次为A、D、B、C,即料液比、提取次数、提取时间、提取温度。各因素的最优组合为:ADBC,即料液比∶、提取次数次、提取时间min、提取温度℃。按照最优化试验条件ADBC进行次平行实验,结果提取率分别为:,,(plusmn)。实验结果证明条件ADBC确为最佳实验条件。表正交试验的因素与水平TabThefactorsandlevelsoforthogonaltest因素Factors水平料液比)B提取时间tminC提取温度T℃D提取次数次LevelsA(gmiddotmLExtractiontimeExtractiontemperatureExtractiontimesRatioofmaterialtoliquid∶∶∶表正交试验的结果TabResultsoforthogonaltest试验号TestnumberABCD产率YieldsumKKKR鉴别反应茶色素水溶液加入gLFeCl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,证明其中含有酚类成份。茶色素水溶液,加入饱和石灰水后,生成红棕色沉淀。这两个结果都表明提取物中含有缩合鞣质。茶色素的溶解性表为茶色素溶解性试验结果。从表中可以看出,茶色素易溶于水、phi(乙醇)=及gL第期陈丽如等:茶色素的超声辅助提取及其稳定性研究middotmiddotNaOH,且在gLNaOH中溶解性比水好,在phi(乙酸)=中部分溶解,不溶于甘油、PEG、乙酸乙酯和氯仿。其溶解性顺序由大到小为:gLNaOH、phi(乙醇)=、水、phi(乙酸)=、乙酸乙酯、PEGasymp氯仿、甘油。茶色素在phi(乙酸)=溶液中溶解度较纯水中小,在gLNaOH溶液中溶解度比纯水中大,这与其组成中含酚类物质有关。此外,在提取过程中采用了水提醇沉法,所以茶色素易溶于水和phi(乙醇)=。由于所得产物极性比较大,所以在其它低极性溶剂中难溶。表茶色素溶解性试验结果TabThesolubilityofteapigmentindifferentmedium溶剂Solvent溶解性Dissolubility颜色Color蒸馏水Distilledwater易溶棕黄色体积分数为乙醇ethanol易溶黄棕色体积分数为乙酸aceticacid微溶黄色gL氢氧化钠gLSodiumhydroxide易溶红棕色甘油Glycerol不溶无色澄清PEGPolyethyleneglycol不溶浅黄色澄清氯仿Chloroform不溶浅黄色澄清乙酸乙酯Ethylacetate不溶浅棕色混悬茶色素水溶液的稳定性时间对茶色素稳定性的影响由表可以看出,随着时间的延长,茶色素水溶液的吸光度值基本保持不变,说明该色素对时间的稳定性良好。表时间对茶色素稳定性的影响TabTheeffectoftimeonthestabilityofteapigment时间thTime吸光度Absorption温度对茶色素稳定性的影响由表可以看出,温度低于℃时茶色素比较稳定,加热min内吸光度变化不大℃加热min以内茶色素也基本是稳定的但是温度℃加热min后吸光度迅速上升,表明茶色素发生了结构的变化。middot温度对茶色素稳定性的影响TabTheeffectoftemperatureonthestabilityofteapigment温度T℃吸光度AbsorptionTemperatureminminminminminpH值对茶色素稳定性的影响由表可以看出,pH时,茶色素的吸光度变化不大pH~middot,吸光度迅速上升,说明在此pH区间茶色素是不稳定的。middotpH值对茶色素水溶液吸光度的影响TabTheeffectofpHvalueonthestabilityofteapigmentpH值pHvalue吸光度Absorptionmiddotmiddot 江西农业大学学报第卷光照对茶色素稳定性的影响由表可以看出,h内,避光时茶色素的稳定性良好,自然光下吸光值略有变化,肉眼观察溶液颜色无明显变化,说明茶色素耐光性较好。表光照对茶色素稳定性的影响TabTheeffectoflightonthestabilityofteapigment光照吸光度AbsorptionLighthhhhh自然光Naturallight避光Dark金属离子对茶色素稳定性的影响由表可以看出,加入Al、Ce、Zn、Ca、K、Na离子后,溶液颜色均变为无色,吸光度均发生了改变,说明这些离子均能与茶色素发生反应,使其结构发生改middot,其中Ca、K、Na对茶色素的影响相近。middot金属离子对茶色素稳定性的影响TabTheeffectofmetalionsonthestabilityofteapigment离子Metalions空白液AlCeZnCaKNa吸光度Absorption结论超声波辅助提取茶色素优化得到条件为:料液比∶、提取次数次、提取时间min、提取温度℃。溶解性实验表明红茶中提取的茶色素易溶于碱性溶液、水和phi(乙醇)=,难溶于低极性有机溶剂。茶色素对时间的稳定性良好,在低pH值和低温环境下稳定,并有较好的耐光性,但对金属离子不稳定。因此,在提取、使用及存放过程中应考虑到茶色素的热不稳定性和金属离子不稳定性,应尽量避免与金属离子接触。以超声辅助提取茶色素,操作简单、时间快,以红茶为原料提取茶色素,成本低廉、原料丰富,为茶色素在食品和医药领域的进一步应用奠定了基础,前景比较广阔。参考文献:杨晓萍,郭大勇,袁芳亭茶色素的研究现状与应用J茶叶机械杂志,():FukudaI,SakaneI,YabushitaY,etalBlackteaextractsuppressestransformationofarylhydrocarbonreceptorinducedbydioxinJBioFactors,():WayTD,LeeHH,KaoMC,etalBlackteapolyphenoltheaflavinsinhibitaromataseactivityandatenuatetamoxifenresistanceinHERneutransfectedhumanbreastcancercellsthroughtyrosinekinasesuppressionJEuropeanJournalofCancer,():孙刘根茶色素及其生产方法:中国,CNP吴永方,韩志红茶色素的提取方法:中国,CNP陈虎,金蓓文,周睿一种新的提取茶色素的方法及其在高血脂方面的应用:中国,CNP董基从茶叶中提取茶色素的研究J安徽农业科学,,():谢笑天,刘频,郑萍,等茶灰中天然茶色素的提取J云南师范大学学报,,():杨晓萍,倪德,郭大勇,等微波萃取茶叶有效成份的研究J云南师范大学学报,,():张守政从茶叶中提取茶多酚、茶氨酸、茶多糖、茶色素的方法:中国,CNP张涛,韩志红,吴桂兰,等茶色素胶囊的稳定性研究J武汉市职工医学院学报,,():耿敬章香樟籽色素的超声波辅助提取及其稳定性研究J江西农业大学学报,,():姜莉,李志华,张正茂,等马铃薯紫色素的提取及稳定性研究J食品工业科技,,():杨耀松,施兆鹏,彭继光茶黄色素的吸收光谱及稳定性研究J茶叶通讯,():王岚岚,朱志玲月季花红色素的提取及其性质研究J江苏食品与发酵,():

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