一、引言

茶多酚是一類存在于茶葉中的多羥基酚性化合物的混合物，具有良好的抗氧化性能，其抗氧化性能比維生素E的抗氧化效價高10～20倍，而且無毒，因此是一種理想的食品天然抗氧化劑。

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)證明，茶多酚具有抗癌、抗病毒、抗菌、抗輻射、降脂、降壓、防齲齒、消臭等功能。因此，在食品、油脂、保健、醫(yī)藥、日化、精細(xì)化工等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。目前已經(jīng)批準(zhǔn)用茶多酚為原料生產(chǎn)的保健品，有調(diào)節(jié)血脂、免疫、調(diào)節(jié)血糖、耐缺氧、減肥、防齲齒等數(shù)十種。茶多酚（Veregen）作為生殖器疣局部外用植物新藥，已成為美國FDA首次批準(zhǔn)上市銷售的植物藥。由于茶多酚的優(yōu)異性能，目前已成為國內(nèi)外研究開發(fā)的熱點課題。

二、提取、純化工藝研究

1、提取工藝

提取是茶多酚制備的第一步，常用的茶多酚浸提溶劑極性由強到弱依次為水＞乙醇＞甲醇＞丙酮＞乙酸乙酯。目前工業(yè)上提取茶多酚所用的溶劑主要為水或一定濃度的乙醇。

謝宗波等以江西省嬰源縣郭公山綠茶為原料，通過正交試驗確定了最佳浸提條件為：50％乙醇在60℃下浸提3次，同時研究發(fā)現(xiàn)，茶多酚浸出量水浸提較醇提液下降，深入推測是由于水中茶兒茶素發(fā)生了氧化反應(yīng)導(dǎo)致含量下降，而乙醇的存在抑制了這種氧化?？梢钥闯觯煌慕峁に囍苯佑绊懖瓒喾拥暮恳约皟翰杷氐慕M成及含量，尤其是EGCG的含量高低。

近幾年來，采用超聲波輔助浸法提取茶多酚也受到關(guān)注。陳旭紅以80％乙醇為提取溶劑，用超聲波浸提法提取得到茶多酚。孫慶磊等采用高溫（90℃）、低溫（50℃）和超聲波（50℃）三種不同方法浸提干茶，發(fā)現(xiàn)超聲波50℃輔助提取的EGCG提取率最高，高溫（90℃）提取率其次，最少是低溫（50℃），作者認(rèn)為兒茶素在高溫水浴中發(fā)生了氧化。

傳統(tǒng)工藝中常用熱水作為浸提溶劑，隨著溫度的升高，兒茶素易氧化形成鄰醌初級產(chǎn)物后聚合為聯(lián)苯酚醌類物質(zhì)，再進一步氧化生成茶色素，從而使茶多酚的浸出率降低。此外，目前大多工藝研究中僅以茶多酚的浸出率作為評價工藝優(yōu)劣的指標(biāo)，然而茶多酚質(zhì)量的好壞與兒茶素的含量，特別是EGCG含量的高低有密切關(guān)系。因此，呂遠(yuǎn)平等認(rèn)為應(yīng)把兒茶素的含量作為工藝評價的指標(biāo)。

2、純化工藝

目前，茶多酚純化工藝主要有溶劑萃取法、離子沉淀法、樹脂吸附法，工業(yè)化生產(chǎn)較成熟的是溶劑萃取法及離子沉淀法，樹脂吸附法也開始向工業(yè)化生產(chǎn)發(fā)展。近來還出現(xiàn)了超臨界流體萃取法、膜分離及高速逆流色譜法等一些新的方法，但仍然處于實驗室研究階段，工業(yè)化還有一定的困難。

（1）溶劑萃取法

溶劑萃取法的原理就是利用咖啡堿易溶于氯仿等鹵代烴，而茶多酚則溶解度很低，根據(jù)兩者溶解性的差異而分離除去咖啡因，再利用茶多酚易溶于乙酸乙酯的性質(zhì)，用乙酸乙酯將茶多酚萃取出來。工藝要點為茶葉→浸提→浸提液→氯仿萃取→水層→乙酸乙酯萃取→有機相葉濃縮干燥→茶多酚粗品。

也有采用酸堿溶劑以及復(fù)合溶劑脫咖啡堿，如熊何建等采用獨特的1352復(fù)合溶液脫色及檸檬酸水溶液脫咖啡因的工藝如下：茶葉→乙醇浸提→濃縮→T352復(fù)合物脫色→乙酸乙酯萃取→檸檬酸對酯相洗滌→干燥；湖北省化學(xué)研究院專利中，采用復(fù)合溶劑二氯甲烷和乙醇、二氯甲烷和丙酮、三氯甲烷和乙醇、三氯甲烷和丙酮的四組雙組分溶劑脫除茶多酚水溶液中的咖啡因，最終得到的茶多酚含量≥95％，咖啡因≤0.5％。

從國內(nèi)外已見的報道及申請的專利。目前茶多酚的溶劑萃取生產(chǎn)工藝，大多沒有實質(zhì)性的區(qū)別。這些工藝大都需要使用大量的有機溶劑，工藝繁瑣，加熱時間過長，茶多酚易氧化，使用了氯仿等有一定毒性的溶劑，操作不安全，容易造成溶劑殘留，可對人體產(chǎn)生負(fù)面的影響。

（2）離子沉淀法

離子沉淀法是利用有些金屬離子能夠沉淀茶多酚而使其與咖啡堿分離，再通過酸轉(zhuǎn)溶和溶劑萃取等過程，得到純度較高的茶多酚。該法的工藝要點為：茶葉→浸提→浸提液→加入離子沉淀劑→過濾→酸轉(zhuǎn)溶沉淀→乙酸乙酯萃取→有機相→濃縮干燥→茶多酚產(chǎn)品。常用的沉淀劑有Ca²⁺、Mg²⁺、Zn²⁺、A1³⁺、Ba²⁺或兩種離子的組合。從沉淀完全性、轉(zhuǎn)溶難易、產(chǎn)品得率和純度等方面看，A1³⁺、Zn²⁺、Ca²⁺離子是較為理想的選擇。劉煥云等采用Ca2+為沉淀劑，系統(tǒng)研究了pH，鈣鹽加入量以及轉(zhuǎn)溶條件等對產(chǎn)品得率和純度的影響，確定工藝最佳pH為7.5，鈣鹽加入量與茶葉質(zhì)量之比約為1∶2，茶多酚鈣鹽的最佳轉(zhuǎn)溶條件為用2mol／L的硫酸溶液，以料酸比1∶2，于20℃下轉(zhuǎn)溶15min，結(jié)果表明，該提取工藝簡單，無毒性，產(chǎn)品得率較高（20％），純度好。該技術(shù)的關(guān)鍵在于選擇沉淀劑和沉淀條件，同時應(yīng)避免使用有毒重金屬離子。目前工業(yè)上較為常用的沉淀劑為Ca²⁺。

該法的特點是減少了有機溶劑的使用量，所得產(chǎn)品中茶多酚的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達95％以上。但是對工藝條件控制的要求比較嚴(yán)格，廢渣、廢液處理量大，同時茶多酚在堿性條件下易氧化，影響產(chǎn)品品質(zhì)，而且有些沉淀劑具有一定毒性，如AI³⁺；過濾和轉(zhuǎn)溶過程中茶多酚的損失較大。因此產(chǎn)品在純度、收率以及安全性上仍不能完全令人滿意。

（3）樹脂吸附法

利用大孔吸附樹脂對茶葉浸提液中各種成分的吸附一解吸作用的差別，尤其是對茶多酚的選擇性吸附，從而分離出茶多酚。茶多酚主體成分的兒茶素分子結(jié)構(gòu)具多個酚性羥基，這些酚性羥基易與O、N原子以O(shè)-H…O、O-H…N的形式硫松地結(jié)合形成氫鍵。因此，若樹脂上修飾有含O、N原子的功能基，能為樹脂與茶多酚分子間以氫鍵結(jié)合創(chuàng)造條件，就有利于該樹脂對多羥基的茶多酚的吸附。

其工藝要點為：茶葉浸提→過濾→樹脂吸附→乙醇洗脫→乙醇洗脫液→回收乙醇→干燥→茶多酚產(chǎn)品。所用的吸附劑有多種，其中大孔樹脂是目前研究最多的吸附材料之一。徐向群等通過對4種離子交換樹脂和16種吸附樹脂的研究，證實代號為92-2與92-3的國產(chǎn)樹脂對茶多酚具有較強的吸附能力和良好的解吸性能。王梅等通過對4種樹脂的篩選，發(fā)現(xiàn)NK-S3樹脂對茶多酚吸附量可達81.57mg／ml，采用乙醇、乙酸乙酯（3∶1∶1）作為洗脫劑，流速為2.5SV，解吸率接近100％。張盛等以AB-8吸附樹脂制備高純茶多酚（茶多酚含量達95％），其中EGCG含量大于55％，咖啡因＜0.2％。王同寶等先用含5％H2S04和10％乙醇的醇酸溶液洗脫咖啡堿，再用85％乙醇洗脫茶多酚的二級階段洗脫工藝，實現(xiàn)了茶多酚與咖啡堿的高效分離。

張效林等根據(jù)各種樹脂吸附選擇性有差異，采用樹脂聯(lián)用技術(shù)，用PA樹脂和XDA大孔吸附樹脂，采用二級吸附法生產(chǎn)茶多酚和咖啡堿，并對吸附分離過程及脫附劑選擇的溶解度參數(shù)進行了理論分析。曹利等研制出了XDA負(fù)載PA膜包絡(luò)體的復(fù)合樹脂，用于茶葉提取液中茶多酚、咖啡堿的分離，并提出了復(fù)合樹脂制備的優(yōu)化工藝條件。

樹脂吸附法優(yōu)點明顯，避免有機溶劑的使用，能耗低，純度高，操作簡便，目前該方法已被人們所認(rèn)同，可進一步完善為工業(yè)化提取的方法，在未來幾年里，樹脂法必將成為茶多酚純化的主要方法。也有報道用聚酰胺及葡聚糖凝膠用于茶多酚的分離純化，但是均由于造價成本較高，不適用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。由于某些樹脂填料的安全性還有待深入研究，所以用樹脂吸附法分離所得的產(chǎn)品，應(yīng)建立有機物殘留量檢測方法，制訂合理的限量，保證臨床應(yīng)用的安全性。

（4）超臨界萃取法

與一般的萃取分離技術(shù)相比，超臨界流體萃取技術(shù)具有優(yōu)良的傳遞性能，較強的滲透力，良好的選擇性，對有機物溶解度大，萃取率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，操作條件溫和，特別適用于分離熱敏性物質(zhì)等優(yōu)點。國內(nèi)外已有專利用超臨界氣體脫除咖啡堿的方法提取茶多酚。其工藝要點為：茶葉末經(jīng)SFE萃取=茶多酚粗品一純化高純度茶多酚。王小梅等采用超臨界C02萃取技術(shù)對茶葉中的茶多酚進行了萃取研究。

超臨界流體萃取茶多酚，通常使用乙醇作為夾帶劑。加入夾帶劑乙醇（約為C02，的1.25％）后，可使茶多酚在超臨界C02中的溶解度提高一個數(shù)量級，達到10-5（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。馮耀聲使用該法獲得純度95.45％的茶多酚和純度86.54％的咖啡因，但兩者得率分別為0.215％和0.335％，茶多酚得率極低。據(jù)Cao等報道，采用超臨界CO2提取，兒茶素組分含量并不高。在40℃、25MPa、80％乙醇濃度的條件下提取。HPLC分析結(jié)果，咖啡因占提取物的22％，而EGCG只占6.8％，ECG占6.5％，還需經(jīng)有機溶劑除去咖啡因。

就目前已報道的研究成果看，用超臨界二氧化碳萃取法提取茶多酚仍然有一定的技術(shù)障礙。

主要表現(xiàn)在提取率較低，可能與茶多酚在臨界二氧化碳中的溶解度有關(guān)（茶多酚在臨界二氧化碳中的溶解度為10-5重量分率數(shù)量級，加入乙醇作為夾帶劑后也只有10-5重量分率數(shù)量級），同時還與其他的因素有關(guān)，如萃取時間、流體的流速等等。但是，超臨界二氧化碳萃取過程中茶多酚不被氧化，所得產(chǎn)品純度很高，粗品只要經(jīng)過簡單精制即可得到95％以上的茶多酚，這是其他方法所達不到的。

超臨界二氧化碳萃取法技術(shù)由于設(shè)備昂貴，一次性投入資金量大，目前在我國推廣還有一定困難。

三、問題與展望

目前，茶多酚的應(yīng)用已遍及食品、醫(yī)藥、精細(xì)化工等領(lǐng)域。由于不同的應(yīng)用領(lǐng)域，對茶多酚產(chǎn)品的純度，尤其是脫咖啡堿程度的要求不一，因此，脫咖啡堿技術(shù)已成為茶多酚提取分離純化技術(shù)的關(guān)鍵。

傳統(tǒng)的茶多酚提取工藝大多采用離子沉淀法和溶劑萃取法，由于離子沉淀法易帶來重金屬離子的殘留，而溶劑萃取法往往采用氯仿等有毒溶劑，限制了茶多酚作為天然抗氧劑在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用，是產(chǎn)品出口的一大障礙。同時，由于這些方法提取率和所得產(chǎn)品的有效成分含量偏低，從另一個方面限制了茶多酚產(chǎn)品的普及。因此需大力開發(fā)和推廣高效、無毒、無污染的茶多酚提取新工藝。樹脂吸附法生產(chǎn)茶多酚工藝，污染環(huán)境少，符合化工“清潔生產(chǎn)”的發(fā)展趨勢，在茶多酚的生產(chǎn)上具有良好的開發(fā)應(yīng)用前景，但存在的主要問題是樹脂吸附選擇性差，造成產(chǎn)品質(zhì)量低，咖啡堿的含量超標(biāo)，樹脂堵塞污染等，是目前樹脂法生產(chǎn)茶多酚的技術(shù)難點所在。超臨界二氧化碳萃取還存在提取率低的技術(shù)障礙。茶多酚的生產(chǎn)工藝還需進一步深入研究。

近年來，茶多酚提取分離技術(shù)得到了不斷的完善和發(fā)展，產(chǎn)品亦呈多樣化，即每個工藝都能對茶多酚進行不同程度的分離純化，進而獲得純度不一的茶多酚系列產(chǎn)品，以滿足市場需求。但在實際生產(chǎn)中往往容易忽略一些工藝條件對茶多酚生物學(xué)活性的影響，如提取溫度、pH值對產(chǎn)品成分組成、含量以及穩(wěn)定性等方面的影響。從而造成所得的產(chǎn)品雖都符合某些質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，但其內(nèi)在質(zhì)量是不一致的，并不能保證臨床應(yīng)用功效。因此在茶多酚的提取分離純化研究過程中還應(yīng)注意某些工藝條件對產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量的影響，改變研究中重產(chǎn)品純度，輕內(nèi)在質(zhì)量的狀況。

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