從茶葉中脫去咖啡堿方法研究 論文正文

畢畢畢畢業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)論論論論文文文文（設計設計設計設計）題題題題目目目目從茶葉中脫去咖啡堿方法研究指導老師指導老師指導老師指導老師專業(yè)班級專業(yè)班級專業(yè)班級專業(yè)班級生物技術及應用0701姓姓姓姓名名名名學學學學號號號號2010年年年年5月月月月30日日日日職業(yè)技術學院畢業(yè)論文（設計）I摘摘摘摘要要要要研究綠茶脫咖啡堿的新工藝，為企業(yè)提供綠色原料茶生產技術。用冰水浸提法的原理，在負壓低溫體系中，咖啡堿與茶多酚的溶解度不同，同時又由于咖啡堿和茶多酚與茶葉組織的結合力存在差異，致使二者能夠達到一定的分離。通過研究在0下，真空度為01MPA的條件下，用冰水處理茶葉，能降低茶葉中的咖啡堿含量。同時通過調節(jié)冰水的PH值為3和不進行PH值調節(jié)的對比，處理時間的長短，選擇更好的方法。研究結果顯示，通過調節(jié)PH值為3冰水處理25H能使茶葉中的咖啡堿去除占其總量的68左右。關鍵詞關鍵詞關鍵詞關鍵詞茶多酚；咖啡堿；冰水；負壓職業(yè)技術學院畢業(yè)論文（設計）II目目目目錄錄錄錄引言11材料與方法211試驗原料212試劑213主要儀器22方法221試驗流程2211干茶葉中茶多酚和咖啡堿檢測液的制備2212冰水浸提法脫咖啡堿步驟2213冰水調PH值浸提脫咖啡堿步驟322檢測方法3221咖啡堿標準曲線的制作3222茶多酚的檢測3223咖啡堿的檢測4224干茶葉中茶多酚和咖啡堿檢測5225冰水浸提法脫咖啡堿法中茶多酚和咖啡堿檢測5226冰水調PH值浸提脫咖啡堿中茶多酚和咖啡堿檢測53結果與分析531咖啡堿標準曲線放程532干茶中茶多酚和咖啡堿的含量633冰水浸提法處理效果634冰水調PH浸提法處理效果74總結8參考文獻9職業(yè)技術學院畢業(yè)論文（設計）1引言引言引言引言浙江是產茶大省，著名的有龍井茶，珠茶，烏龍茶等等。茶葉作為人們日常生活中最重要的食品、藥品及保健品之一，多年來一直被廣泛應用。近年來研究表明，茶葉中的有效成分茶多酚除具有降壓、降血脂、抗突變、防治心血管疾病、抗菌消炎等功效外，還具有較強的抗癌防癌、抗脂質過氧化及抗衰老作用，從而能夠預防多種疾病，延緩衰老。由于茶多酚或兒茶素1的藥用功效及保健功能越來越受到人們的關注，從茶葉中提取茶多酚或兒茶素的工藝流程近年來發(fā)展很快，但得到的茶多酚或兒茶素產品中很難同時把咖啡堿去除，咖啡堿又稱咖啡因CAFFEINE是茶葉最主要的嘌呤堿，約為茶葉干重的1259?？Х葔A作為種嘌呤堿，是腺苷受體的競爭抑制劑，可抑制苷轉移，能興奮中樞神經(jīng)，松弛平滑肌，利尿和擴大冠狀動脈等。盡管目前普遍認為適量咖啡堿對健康成年人一般無害。然而，過量服用咖啡堿，尤其是在短時間內服用，可能會導致某些人患咖啡堿病2，而一般茶提取物中咖啡堿的含量都遠遠高于鮮葉，將茶提取物作為功能成分在食品和藥物上利用時，脫去咖啡堿是提高產品附加值的前提基礎條件。為此，近年來一些茶葉生產國和消貴國紛紛著手研制低咖啡堿或脫咖啡堿茶葉?？Х葔A在產品中的含量大小對產品的應用影響很大，目前工業(yè)上為了從茶多酚或兒茶素產品中去除咖啡堿的方法3主要有如下幾種用氯仿或二氯甲烷等氯化物從茶提取液中萃取去除咖啡堿，去除率較高，但由于氯化物有毒，致使產品作為藥用或保健品原料受到影響。用酸液或弱堿液洗滌乙酸乙酯的萃取液來去除咖啡堿，該法酸液或弱堿液用量大，對產品的得率影響較大，使其工業(yè)應用受到限制，同時又由于有機溶劑的殘留，致使茶多酚或兒茶素在藥用或保健品原料的使用上受到一定禁錮。用金屬鹽離子4如CA2、AL3、ZN2等去絡合茶多酚，再用酸轉溶沉淀物，乙酸乙酯的萃取來去除咖啡堿，該與第2種方法相似，由于大量使用金屬鹽離子和有機溶劑，致使茶多酚或兒茶素在藥用或保健品原料的使用上受到嚴重限制。用超臨界CO2萃取法5萃取茶葉中的咖啡堿或茶多酚產品中的咖啡堿技術，操作復雜，設備投資大6，生產成本高，工業(yè)生產中很難推廣。以上從茶葉中脫咖啡堿的方法，有毒有害且生產成本高，工業(yè)生產中很難推職業(yè)技術學院畢業(yè)論文（設計）2廣。通過冰水浸提法對有機綠茶進行浸提，檢測計算出其浸出物中茶多酚和咖啡堿的百分含量，能否達到從茶葉中脫去咖啡堿的要求。1材料材料材料材料11試驗原料試驗原料試驗原料試驗原料茶葉（龍井綠茶，購于杭州茶葉市場）12試劑試劑試劑試劑咖啡堿標準品（中國藥品生物制品檢驗所）堿性乙酸鉛，濃鹽酸，濃硫酸，酒石酸亞鐵，磷酸氫二鈉，磷酸二氫鉀等試劑均為分析純，水為二次蒸餾水。13主要儀主要儀主要儀主要儀器器器器分析天平（SPS202F梅特勒托利多稱重設備系統(tǒng)有限公司）分光光度計（752N上海精密科學儀器有限公司）旋轉蒸發(fā)儀（RE52AA上海亞榮生化儀器廠）真空泵（SHBIII鄭州長城科工貿有限公司）真空干燥箱（DZG6020上海森信實驗儀器有限公司）2方法方法方法方法21試驗流程試驗流程試驗流程試驗流程211干茶葉成分檢測液的制備干茶葉成分檢測液的制備干茶葉成分檢測液的制備干茶葉成分檢測液的制備7取100G綠茶分別置于燒杯中，按固液比120，加入2L沸水,浸提05H，過濾，量取體積。濾渣中加入同濾液體積的沸水進行第二次浸取，浸提05H，過濾，得濾液。合并兩次得到的濾液并測量體積，取100ML作為檢測液。212冰水浸提法脫咖啡堿法冰水浸提法脫咖啡堿法冰水浸提法脫咖啡堿法冰水浸提法脫咖啡堿法將去離子水凍至0，得冰水混合物6L。職業(yè)技術學院畢業(yè)論文（設計）3將3份、每份100G綠茶分別置于燒杯中，按固液比120，加入2L冰水混合物于容器中，放于真空干燥箱，抽真空度至01MPA,分別浸提15H、20H、25H。到時間取出浸提裝置，分別過濾，取濾液。取濾液按國標法對其進行茶多酚及咖啡堿的檢測。所得濾渣即為脫咖啡堿后低咖啡堿茶葉。213冰水調冰水調冰水調冰水調PH值浸提脫咖啡堿法值浸提脫咖啡堿法值浸提脫咖啡堿法值浸提脫咖啡堿法用鹽酸將去離子水的PH值調至30，置于冰柜凍至0，得冰水混合物6L。將3份、每份100G綠茶分別置于塑料燒杯中，按固液比120，加入2L冰水混合物于容器中，放于真空干燥箱，抽真空度至01MPA,分別浸提15H、20H、25H。到時間取出浸提裝置，分別過濾，取濾液。取濾液按國標法對其進行茶多酚及咖啡堿的檢測。所得濾渣即為脫咖啡堿后低咖啡堿茶葉。22檢測方法檢測方法檢測方法檢測方法221咖啡堿標準曲線咖啡堿標準曲線咖啡堿標準曲線咖啡堿標準曲線方程方程方程方程8001MOL/L鹽酸取09ML鹽酸,用水稀釋1L,搖勻；咖啡堿標準液稱取100MG咖啡堿標準品溶于100ML水中,作為母液,準確吸取5ML加水至100ML作為工作液1ML含咖啡堿005MG。分別吸取0、5、10、15、20、25、30ML咖啡堿工作液于一組100ML容量瓶中,各加入40ML鹽酸溶液,用水稀釋至刻度,混勻,用10MM石英比色皿，,在紫外分光光度儀上選擇在波長274NM處,以試劑空白溶液作參比,測定吸光度A。將測得的吸光度與對應的咖啡堿濃度繪制標準曲線。求出咖啡堿標準曲線方程。222茶多酚的檢測茶多酚的檢測茶多酚的檢測茶多酚的檢測配制酒石酸亞鐵溶液稱取10000G硫酸亞鐵和50000G酒石酸鉀鈉,用水溶解并定容至1L磷酸氫二鈉稱取233770G磷酸氫二鈉,加水溶解后定容至1L磷酸二氫鉀稱取90780G磷酸二氫鉀,加水溶解后定容至1LPH75的緩沖液取上磷酸氫二鈉溶液85ML和磷酸二氫鉀溶液15ML混合均勻。檢測步驟準確吸取試液1ML,注入25ML的容量瓶中,加水4ML和酒石酸亞鐵溶職業(yè)技術學院畢業(yè)論文（設計）4液5ML,充分混合,再加PH75的緩沖液至刻度,用10MM比色杯,在波長540NM處,茶多酚百分含量的計算100MMLL10029571A21）茶多酚（公式21式中L1試液的總量,MLL2測定時的用液量,MLM試樣的質量,GA試樣的吸光度M試樣干物質含量百分率。223咖啡堿的檢測咖啡堿的檢測咖啡堿的檢測咖啡堿的檢測8試劑的配置堿性乙酸鉛溶液稱取50G堿性乙酸鉛加水100ML,靜置過夜；9MOL/L硫酸取硫酸250ML,用水稀釋至1L,搖勻。檢測步驟用移液管準確吸取試液20ML移入250ML容量瓶中,加入10ML001MOL/L鹽酸和2ML堿性乙酸鉛溶液,用水準確稀釋至刻度,充分混勻,靜置澄清過濾,準確吸取濾液50ML,注入100ML容量瓶中,加入9MOL/L硫酸溶液,加水稀釋至刻度,混勻,靜置澄清過濾。用10MM比色杯,在波長274NM處,以試劑空白溶液作參比,測定吸光度值A。咖啡堿含量的計算100MML1000C1）咖啡堿（公式22公式中C根據(jù)試樣測得的吸光度值A,從咖啡堿標準曲線方程23計算出的咖啡堿含量,MG/ML。L1試液總量,ML；M試樣用量,G；M試樣干物質含量百分率。224干茶葉中茶多酚和咖啡堿檢測干茶葉中茶多酚和咖啡堿檢測干茶葉中茶多酚和咖啡堿檢測干茶葉中茶多酚和咖啡堿檢測檢測液50ML211,按茶多酚檢測方法步驟進行，得到吸光度值A，代入計算公式21，求出茶多酚含量。檢測液50ML211，按咖啡堿檢測方法步驟進行，得到吸光度值A，代入職業(yè)技術學院畢業(yè)論文（設計）5標準曲線方程31得C，在把C代入計算公式22，求出咖啡堿含量。225冰水浸提法脫咖啡堿法中茶多酚和咖啡堿檢冰水浸提法脫咖啡堿法中茶多酚和咖啡堿檢冰水浸提法脫咖啡堿法中茶多酚和咖啡堿檢冰水浸提法脫咖啡堿法中茶多酚和咖啡堿檢測測測測別取浸提15H、20H、25H的濾液50ML。按茶多酚檢測方法步驟進行，得到吸光度值（A），分別代入計算公式21求出浸提15H、20H、25H的濾液中茶多酚含量。別取浸提15H、20H、25H的濾液50ML。按咖啡堿檢測方法步驟進行，得到吸光度值（A），代入標準曲線方程23得C，C代入計算公式22求出咖啡堿的含量。226冰水調冰水調冰水調冰水調PH值浸提脫咖啡堿中茶多酚和咖啡堿檢測值浸提脫咖啡堿中茶多酚和咖啡堿檢測值浸提脫咖啡堿中茶多酚和咖啡堿檢測值浸提脫咖啡堿中茶多酚和咖啡堿檢測步驟和（224）相同分別計算出浸提15H、20H、25H的濾液中茶多酚和咖啡堿的含量。3結果與分析結果與分析結果與分析結果與分析31咖啡堿標準曲線方程咖啡堿標準曲線方程咖啡堿標準曲線方程咖啡堿標準曲線方程在咖啡堿標準曲線的制作中，分別測得吸光度值（A）0、0111、0198、0304、0401、0511,根據(jù)不同濃度測得吸光度值（A）繪制標準曲線求的咖啡堿標準曲線方程。方程為0020X04040Y31Y為吸光度值（A）；X為濃度C32干茶中茶多酚和咖啡堿的含量干茶中茶多酚和咖啡堿的含量干茶中茶多酚和咖啡堿的含量干茶中茶多酚和咖啡堿的含量通過對綠茶直接提取后濾液的檢測結果，并對茶多酚和咖啡堿含量進行比較。繪制表31表31干茶中茶多酚和咖啡堿的比較茶多酚（G）咖啡堿（G）茶多酚與咖啡堿比100G干綠茶2124345616茶葉中茶多酚含量一般是1525，咖啡堿的含量一般是1249。由表2可以看出干茶中茶多酚為含量為2124和咖啡堿的含量為345，在正常范圍內。職業(yè)技術學院畢業(yè)論文（設計）633冰水浸提法處理效果冰水浸提法處理效果冰水浸提法處理效果冰水浸提法處理效果通過對冰水浸提法處理后的濾液中的茶多酚及咖啡堿的檢測，得出結果，再進行茶多酚與咖啡堿的比較，如得表32表32水浸提法中茶多酚和咖啡堿的比較茶多酚（G）咖啡堿（G）茶多酚與咖啡堿比浸提時間15H20H25H15H20H25H15H20H25H低溫真空冰水浸濾液347417454166189202209221245脫咖啡堿的茶葉17771707167017915614399310941169由表32據(jù)可以看出，用冰水進行浸泡時，處理的時間越長，茶多酚和咖啡堿溶出的越多。通過茶多酚與咖啡堿比值的比較，比值隨著浸泡時間的延長而變大，說明茶多酚含量變化量比咖啡堿含量變化量小。用冰水進行浸泡時，處理的時間越長，更有利于脫咖啡堿。將干茶葉中得到的數(shù)據(jù)與冰水浸提法中得到的數(shù)據(jù)相結合來得表33表33干茶和冰水浸提法中茶多酚和咖啡堿的比較茶多酚（G）咖啡堿（G）茶多酚與咖啡堿比浸提時間15H20H25H15H20H25H15H20H25H100G干綠茶212421242124345345345616616616低溫真空冰水浸濾液347417454166189202209221245脫咖啡堿的茶葉17771707167017915614399310941169通過表33的數(shù)據(jù)顯示，冰水處理后脫咖啡堿的茶葉中茶多酚和咖啡堿的比例比未處理前的比例提高將近2倍，其咖啡堿含量去除效率達到50左右。冰水浸提法能脫去咖啡堿。34冰水調冰水調冰水調冰水調PH值浸提法效果值浸提法效果值浸提法效果值浸提法效果通過對冰水調PH值浸提法處理后的濾液中茶多酚及咖啡堿的檢測，結果如表34職業(yè)技術學院畢業(yè)論文（設計）7表34冰水調PH值浸提法中茶多酚和咖啡堿的比較茶多酚（G）咖啡堿（G）茶多酚與咖啡堿比時間15H20H25H15H20H25H15H20H25H低溫真空冰水浸濾液332402434201221236165182184脫咖啡堿的茶葉179217221690144124109124413891550通過對表34數(shù)據(jù)進行分析比較冰水調PH值浸提法能夠脫咖啡堿，而且隨著浸提時間延長，咖啡堿脫去的也越多。在浸提25H時咖啡堿能脫去65左右。將干茶葉中得到的數(shù)據(jù)與冰水調PH值浸提法中得到的數(shù)據(jù)相結合來得表35表35干茶和冰水調PH值浸提法茶多酚和咖啡堿的比較茶多酚（G）咖啡堿（G）茶多酚與咖啡堿比浸提時間15H20H25H15H20H25H15H20H25H100G干綠茶212421242124345345345616616616低溫真空冰水浸濾液332402434201221236165182184脫咖啡堿的茶葉179217221690144124109124413891550從表33和表35的對比中可以看出低溫真空冰水浸濾液中咖啡堿含量在增加，說明冰水條PH浸法法能從茶葉中脫去咖啡堿。在PH值為30時，能夠脫去的大量咖啡堿，從而能夠進一步有效的進行分離。冰水調PH值浸提法中在浸提時間為25H時，咖啡堿能脫去68左右，而冰水浸提法，咖啡堿能脫去50左右，進一步說明冰水調PH值浸提法脫咖啡堿的效果要冰水浸提法好。4總結總結總結總結通過冰水浸提脫去咖啡堿的方法，（將去離子水凍至0，得冰水混合物，按固液比120，每100G綠茶加入2L冰水混合物于容器中，然后置于真空干燥箱，抽真空度至01MPA，浸提），可以有效的脫去50左右的咖啡堿。職業(yè)技術學院畢業(yè)論文（設計）8通過從冰水調PH值浸提提脫去咖啡堿的方法，（將PH值為3的去離子水凍至0，得冰水混合物，按固液比120，每100G綠茶加入2L冰水混合物于容器中，然后置于真空干燥箱，抽真空度至01MPA，浸提），可以有效的脫去60左右的咖啡堿，最多時可以脫去68的咖啡堿。兩種方法都能從茶葉中脫去咖啡堿，隨著浸提時間的延長脫咖啡堿的效果會越來越明顯。在冰水和負壓的情況下，在冰水中咖啡堿與茶多酚的溶解度不同，咖啡堿和茶多酚能有效的分離，再在改變冰水的PH值為3時，使得咖啡堿基本上是以鹽的形式存在，在冰水中的溶解度加大，而茶多酚在此時主要以分子狀態(tài)存在，在冰水中的溶