廬山云霧茶多糖提取工藝研究

(九江學(xué)院 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，江西 九江 332000)

廬山云霧茶屬于綠茶，產(chǎn)自江西廬山海拔500～1 000 m 地帶，始于漢朝，在宋代已列為“貢茶”.云霧茶是中國十大名茶之一，以“味醇、色秀、香馨、湯清”享有盛名，葉厚毫多、醇香甘潤、富含營養(yǎng).目前，國內(nèi)外對茶葉中各類活性成分的研究越來越多，茶葉中主要成分的藥理生理作用已被發(fā)現(xiàn).茶多糖作為茶葉的一種活性成分近年來備受關(guān)注.研究表明，茶葉的品種、老嫩等不同，其主要成分含量存在區(qū)別.茶葉越粗老茶多糖含量越高[1-2]，茶多糖在粗老鮮葉中分布最多，其含量約占干物重的3%[3].茶多糖是茶葉中活性多糖的統(tǒng)稱，大量研究表明，茶多糖具有防輻射、抗凝血及抗血栓、降血糖、降血壓、降血脂、耐缺氧及增加冠狀動(dòng)脈血流量、增強(qiáng)機(jī)體免疫能力等作用[4].本研究主要基于對廬山云霧茶的深度開發(fā)利用為出發(fā)點(diǎn)，通過正交試驗(yàn)對其多糖的提取工藝進(jìn)行研究，為該資源的綜合利用與開發(fā)提供科學(xué)依據(jù).

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

廬山云霧茶(江西云林茶業(yè)有限公司，生產(chǎn)批號:20110623)，無水乙醇(AR，江西洪都生物化學(xué)有限公司).WB-5100A 數(shù)顯恒溫水浴鍋(AUTO Science)，SHZ-ⅢD 型循環(huán)水真空泵(上海亞榮生化儀器廠)，RE-3000B 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(鞏義市宇翔儀器有限公司)，80-1 電動(dòng)離心機(jī)(江蘇金壇市陽光儀器廠)，101A-1 型電熱鼓風(fēng)干燥箱(上海市實(shí)驗(yàn)儀器總廠).

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 廬山云霧茶的預(yù)處理

將廬山云霧茶葉樣品置于電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱在40℃下干燥至恒重，放入粉碎機(jī)中粉碎，過40 目篩，裝入密封的干燥玻璃瓶備用.

1.2.2 廬山云霧茶多糖提取純化工藝流程

實(shí)驗(yàn)結(jié)合文獻(xiàn)資料[5]采用水提醇沉法進(jìn)行提取.茶多糖在生理pH條件下帶負(fù)電荷，高溫過酸或偏堿的條件均會(huì)使其部分降解而喪失生物活性[6].試驗(yàn)中，測得pH值為6.5，中性略偏酸，故不對其pH 進(jìn)行調(diào)節(jié).提取純化工藝流程為:稱取20 g 茶葉粉末，熱水提取，用紗布過濾.于離心機(jī)中離心5 min，抽濾.將濾液濃縮至10 mL，加入乙醇，攪拌后靜置過夜.抽濾，并用95%的乙醇洗3次.將濾渣干燥后稱量，計(jì)算產(chǎn)率.按下式計(jì)算茶多糖的產(chǎn)率:茶多糖產(chǎn)率=多糖質(zhì)量/樣品質(zhì)量×100%.

1.2.3 單因素試驗(yàn)

分別進(jìn)行固液比、溫度、提取時(shí)間單因素試驗(yàn)，考察各因素對茶多糖提取的影響，確定正交試驗(yàn)各因素的試驗(yàn)水平.

1.2.3.1 固液比

稱取4份茶葉粉末，各20 g，分別加入200、400、600、800 mL 蒸餾水于燒杯中，置于60℃水浴中提取1.5 h，用紗布過濾.濾液于離心機(jī)中離心5 min，抽濾.將上述濾液濃縮至10 mL，分別加入30 mL 乙醇，攪拌后靜置過夜.將溶液進(jìn)行抽濾，并用95%的乙醇30 mL 洗3次.將濾渣干燥后稱量，計(jì)算產(chǎn)率.

1.2.3.2 溫度

稱取5份茶葉粉末，各20 g，加入600 mL 蒸餾水于燒杯中，分別置于40、50、60、70、80℃水浴中提取1.5 h，用紗布過濾.濾液于離心機(jī)中離心5 min，抽濾.將上述濾液濃縮至10 mL，分別加入30 mL 乙醇，攪拌后靜置過夜.第二天，將所得液體進(jìn)行抽濾，并用95%的乙醇30 mL 洗3次.將濾渣干燥后稱量，計(jì)算產(chǎn)率.

1.2.3.3 提取時(shí)間

稱取4份茶葉粉末，各20 g，加入600 mL 蒸餾水于燒杯中，置于60℃水浴中提取1、1.5、2.0、2.5 h，用紗布過濾.濾液于離心機(jī)中離心5 min，抽濾.將上述濾液濃縮至10 mL，分別加入30 mL 乙醇，攪拌后靜置過夜.第二天，將所得液體進(jìn)行抽濾，并用95%的乙醇30 mL 洗3次.將濾渣干燥后稱量，計(jì)算產(chǎn)率.

1.2.4 廬山云霧茶多糖提取的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)經(jīng)過多次單因子對比試驗(yàn)，對提取溫度、時(shí)間、固液比進(jìn)行了單因素考察，確定溫度、提取時(shí)間、固液比為影響因素進(jìn)行正交試驗(yàn).

表1 廬山云霧茶多糖正交因素水平表

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 固液比對提取茶多糖的影響

由圖1可知，最初茶多糖產(chǎn)率隨著固液比增加而升高，這主要是因?yàn)樘崛〕跗?，茶葉細(xì)胞內(nèi)外多糖存在濃度差，當(dāng)水溶劑增加，茶葉中的多糖不斷浸出.當(dāng)固液比為1∶30-1∶40 時(shí)，茶葉內(nèi)外濃度趨近平衡，茶多糖的產(chǎn)率增加不大.故本試驗(yàn)將固液比的正交實(shí)驗(yàn)水平設(shè)為1∶25、1∶30、1∶35.

圖1 固液比對茶多糖產(chǎn)率的影響

2.1.2 溫度對提取茶多糖的影響

由圖2可知，在40-50℃隨著溫度的上升，茶多糖的產(chǎn)率緩慢增大，50℃以后增加迅速.但由于茶多糖在高溫下易失活，查文獻(xiàn)知，茶多糖活性最佳溫度為70-80℃.本試驗(yàn)將65、70、75℃設(shè)為正交實(shí)驗(yàn)溫度的實(shí)驗(yàn)水平.

圖2 溫度對茶多糖產(chǎn)率的影響

2.1.3 提取時(shí)間對提取茶多糖的影響

圖3 提取時(shí)間對茶多糖產(chǎn)率的影響

由圖3可知，隨著提取時(shí)間的延長，茶多糖的產(chǎn)率增大，在2h 后增長緩慢.為節(jié)約時(shí)間和成本，本試驗(yàn)將1、1.5、2 h 設(shè)為正交試驗(yàn)提取時(shí)間的水平.

2.2 茶多糖提取正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

由表2可知，3個(gè)因素對廬山云霧茶多糖提取率的影響大小為:A ＞B ＞C，即提取溫度影響最大，提取時(shí)間次之，固液比影響稍小.綜合考慮節(jié)約時(shí)間和成本，確定最佳提取工藝為A3B3C3，即提取溫度75℃，提取時(shí)間2 h，固液比1∶35.在此工藝條件下，廬山云霧茶多糖產(chǎn)率為4.58%.

表2 茶多糖正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

3 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，廬山云霧茶多糖的最佳提取工藝條件為:提取溫度75℃，提取時(shí)間2 h、固液比1∶3，進(jìn)行水提醇沉后提取產(chǎn)率為4.58%.該研究結(jié)果可為廬山云霧茶進(jìn)一步開發(fā)利用及工業(yè)化提取茶多糖提供實(shí)驗(yàn)依據(jù).

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