茶叶提取物的应用

背景及概述^[1]

茶叶中含有茶多酚、茶色素、茶蛋白、茶多糖等多种营养成分及药效成分。随着人类社会生活节奏的加快，开瓶即饮的茶饮料、开袋即冲的速溶茶以及茶多酚保健品日益受到消费者的青睐。制备茶叶提取物后会产生的大量茶渣，由于茶饮料、速溶茶、茶多酚保健品等产品的市场的逐渐扩大，茶渣的处理问题也逐渐受到人们的关注。

现有技术中，制备茶叶提取物时多采用热水或有机溶剂浸泡技术，但由此得到的茶叶废渣中含水量很高，若自然堆放，则容易在短时间内腐烂霉变、滋生蚊虫、产生异味，造成茶渣污水周边的环境污染，甚至被不法分子翻新以次充好再度贩卖。若进行烘干再利用，则会耗费大量的能源，并提高产品的成本。现有技术中，也有利用超临界流体二氧化碳对茶叶进行提取的，但二氧化碳作溶剂，萃取得到的茶多酚的产率较低，且需要在高压下萃取，设备成本大，运行成本高，无法形成工业化大规模生产。

成分^[2]

茶叶提取物中含有几百种化学成分，其中主要的有茶多酚、生物碱、茶多糖、茶色素、维生素、氨基酸、矿物质元素等多种。茶多酚是研究较多的一种成分，又叫茶单宁、茶蹂质，是茶叶中多酚类物质及其衍生物的总称，是一种淡褐色至白色的无定型粉末。易溶于水、甲醇、乙醇、乙酸乙酷、冰乙酸等。不溶于苯、氯仿、石油醚。

酸性条件下较稳定，碱性条件下易氧化聚合。茶多酚约有多种化合物，主要由儿茶素、类黄酮、花青素和酚酸等四类物质组成。其中，儿茶素类占茶多酚总量的。儿茶类主要有四种表儿茶素、表儿茶素没食子酸酯、表没食子儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯，其中具有很强的抗氧化活性和清除自由基能力。研究显示茶多酚含量必须在一个适当的范围之内，即可满足绿茶茶汤浓度的要求。

茶叶提取物中还含有生物碱，茶叶中的生物碱大部分是嘌呤类生物碱，以咖啡碱为主，，并含少量的可可碱、茶碱和黄嘌呤。茶多糖，是指复合型杂多糖。主要有薪多糖、脂多糖、结合多糖糖蛋白及豁蛋白等。由茶叶中的糖类、蛋白质、果胶和灰分等物质组成。茶色素是茶叶中儿茶素等多酚类及其氧化衍生物的混合物，主要成分为茶黄素类、茶红素类。维生素是一类含量低微、作用巨大的生理活性物质。茶叶中还含有较多的的维生素。由于茶叶是在其青嫩之时采摘，因此，富含的游离氨基酸。其中，茶氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸含量较高，尤以茶氨酸含量最高。茶叶中的茶氨酸易溶于水，对茶汤的香味、鲜味产生积极作用。

应用^[3-4]

1.茶叶提取物的美白作用

酪氨酸酶是黑色素合成反应中的关键酶，儿茶素能够抑制酪氨酸酶活性影响黑色素生成。以儿茶素为效应物，研究其对马铃薯酪氨酸酶、酪氨酸酶单酚酶和二酚酶活力的影响，发现儿茶素能抑制酪氨酸酶的活性中心，导致酶活力下降，并且与底物左旋多巴竞争，降低酶促反应效率。从10种韩国传统的茶提取物中筛选抑制酪氨酸酶活性物质，研究发现绿茶是最强的酪氨酸酶抑制剂，主要活性成分有GCG、ECG和EGCG。

红茶提取物从降低蛋白酪氨酸酶、酪氨酸相关蛋白（TRP-1、TRP-2）的表达而降低黑色素生成，然而熊果苷则不改变酪氨酸蛋白水平。乌龙茶提取物可降低细胞内MITF的转录水平、减少酪氨酸酶的表达，明显抑制黑色素沉着现象。但乌龙茶提取物不能体外抑制蘑菇酪氨酸酶活性。酪氨酸酶是黑素细胞内特殊的含铜糖蛋白，位于黑色素细胞特有的细胞器-黑色素小体上。茶叶的类黄酮成分具有金属螯合能力。茶叶中含有多种抗氧化成分，具有清除自由基能力。茶叶的美白作用可能是抗氧化作用与螯合金属离子共同的作用。

2.茶叶提取物的抑菌作用

其抑菌机制可能是由于茶叶提取物中的主要成分能特异性地凝固细菌蛋白、破坏细菌细胞膜结构等，从而抑制供试菌的生长。

制备^[1]

亚临界流体萃取茶叶提取物的方法中，采用的茶叶为绿茶，具体包括以下步骤：

1）取茶叶600g，在温度60℃，压力3MPa下，控制所述茶叶与所述二甲醚亚临界流体的料液比为1：1，二甲醚的流量为1kg/h，采用二甲醚亚临界流体连续动态萃取30min，得到萃取混合物；

2）将步骤1）得到的所述萃取混合物在分离釜中富集，并保持温度60℃，压力1.2MPa下，使所述二甲醚亚临界流体气化，即可得到茶叶提取物。

3）收集并冷却步骤2）中得到的气态的所述二甲醚亚临界流体，将冷凝得到的液态的所述二甲醚亚临界流体，循环使用。

4）达到预定萃取时间结束萃取，关闭萃取釜抽真空，使萃取釜中的二甲醚流体气化，经冷凝后回到储罐重复利用，之后得到茶叶萃余物。

主要参考资料

[1] CN201310741244.0一种亚临界流体萃取茶叶提取物的方法

[2] 茶叶提取物的药用价值及开发利用

[3] 茶叶提取物的抑菌作用研究

[4] 茶叶提取物的美白作用及其机理研究进展