◎ 游沛清，馮小萍，李滔滔，文瑞明，肖谷清

（湖南城市學(xué)院材料與化學(xué)工程學(xué)院，湖南 益陽 413000）

在全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇步伐放緩的背景下，世界茶葉生產(chǎn)依然保持上漲的態(tài)勢。茶樹種植面積和茶葉產(chǎn)量持續(xù)上漲，產(chǎn)大于銷的問題依然嚴(yán)重。2017年，我國茶葉產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)出產(chǎn)業(yè)規(guī)模慣性擴(kuò)張，茶類結(jié)構(gòu)繼續(xù)調(diào)整的特點(diǎn)；2017年全國干毛茶總產(chǎn)量約為260.9萬噸；市場需求不足，銷售狀況不容樂觀[1]。

目前，我國經(jīng)濟(jì)已進(jìn)入新常態(tài)，茶葉消費(fèi)增長動(dòng)力不足的現(xiàn)狀仍將繼續(xù)維持，茶葉企業(yè)產(chǎn)能增長速度與老百姓茶葉消費(fèi)增長速度已經(jīng)嚴(yán)重不匹配，這是茶葉產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的難點(diǎn)之一。為了解決此問題，應(yīng)擴(kuò)大茶葉的應(yīng)用領(lǐng)域，而從茶葉中提取功能成分茶多糖不失為一個(gè)好的方法。

茶多糖（Tea Polysaccharides，TPs）是茶葉中具有生物活性的復(fù)合多糖，由糖類、蛋白質(zhì)、果膠和灰分等物質(zhì)組成，具有降血糖、降血脂、抗血栓、抗癌、抗輻射和增強(qiáng)機(jī)體免疫力等多種功效[2]，尤其是降血糖功效明顯，對(duì)糖尿病的防治具有顯著效果。

目前，國內(nèi)外提取茶多糖的方法主要有水浸法、酸提法、堿提法以及輔助提取法，如微波輔助提取法、酶輔助萃取法和超聲波輔助萃取法等。酸提法和堿提法均對(duì)提取條件要求高，所以應(yīng)用情況不多。倘采用這兩種方法提取茶多糖，應(yīng)特別注意，使用稀酸法浸提時(shí)，時(shí)間要短，溫度也不要太高；使用稀堿法浸提，則應(yīng)在氮?dú)饬髦胁僮鳎苑乐共瓒嗵墙到馐?。?dāng)前，采用較多的茶多糖浸提法主要是水浸法及相關(guān)輔助萃取法。

1 水浸提法

茶多糖的水浸法，首先要把原料磨碎，然后再用水浸提。焦自明等[3]以低檔茶葉提取茶多酚后的茶渣為原料，研究茶多糖的水提工藝及初步純化技術(shù)。分別對(duì)提取過程中的料液比、浸提時(shí)間、浸提溫度、浸提次數(shù)進(jìn)行了單因素實(shí)驗(yàn)，并用L9（34）正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化提取工藝，用醇沉及脫蛋白技術(shù)對(duì)茶多糖進(jìn)行初步純化，得出優(yōu)化的工藝：料液比1∶30，浸提溫度85 ℃，浸提時(shí)間2 h，浸提次數(shù)3次，濃縮液與95%乙醇用量比為1∶5，乙醇沉淀靜置6 h，Sevage法脫蛋白3次，茶多糖的得率為4.10%。

水浸法由于操作方便、成本低，因而應(yīng)用廣泛，與其配套的輔助萃取法也被很多研究者采用并作深入研究，因?yàn)閱渭兊乃ㄝ腿÷势汀?/p>

2 酶輔助提取法

酶工程技術(shù)是天然植物功能成分萃取的一項(xiàng)嶄新的生物工程技術(shù)，選用恰當(dāng)?shù)拿?，在常溫常壓下即可將植物組織細(xì)胞分解，從而加速功能成分的釋放，提高萃取效率。何曉梅等[4]以皖西粗老低檔綠茶為原料，通過單因素和正交實(shí)驗(yàn)，確定酶輔助浸提茶多糖的最佳工藝條件：酶解溫度45 ℃，酶解時(shí)間120 min，纖維素酶添加量12 mg/g，果膠酶添加量12 mg/g，茶水比1∶30，浸提1次，茶多糖得率達(dá)到5.414%。

酶輔助提取法溫度較低，時(shí)間較短，且茶多糖成分不會(huì)被破壞，但成本相對(duì)較高，萃取效率也不太高。

3 微波輔助提取法

將微波加熱技術(shù)用于輔助茶多糖的萃取，能夠顯著提高茶多糖的萃取效率，大大降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。李繼偉等[5]采用響應(yīng)面法優(yōu)化了高山云霧茶茶多糖的提取條件，得到最優(yōu)提取條件：以水為提取劑，液料比20 mL/g，中高火（680 W）微波處理133 s，80 ℃水浴 0.65 h，茶多糖得率達(dá)到11.20%。

微波加熱輔助提取法的優(yōu)點(diǎn)：①能夠高效地萃取植物中的有效成分。②提取速度快、產(chǎn)率高。③時(shí)間短，對(duì)物料選擇性高。④耗能低、萃取劑用量少、操作簡單、投資少，不污染環(huán)境。缺點(diǎn)是微波輔助萃取法只適合熱穩(wěn)定性物料的浸提，而對(duì)于熱敏感性物料，微波輔助提取法會(huì)使物料失活或變性。

4 超聲波輔助萃取法

超聲波輔助萃取技術(shù)是利用超聲波在介質(zhì)傳播過程中引起溶劑質(zhì)點(diǎn)加速度增大，在溶劑中的空化作用會(huì)加速破碎細(xì)胞，從而使功能成分快速浸出。

熊磊等[6]研究超聲波提取黃金茶多糖工藝及體外抗氧化活性的試驗(yàn)中，采用L9（34）正交試驗(yàn)、方差分析和多重比較法對(duì)超聲波提取黃金茶多糖進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)黃金茶多糖提取的單因素（超聲功率、超聲時(shí)間、料液比、超聲溫度）進(jìn)行優(yōu)化。黃金茶多糖優(yōu)化提取工藝為超聲功率165 W，超聲時(shí)間40 min，料液比1∶40，超聲溫度65 ℃，黃金茶多糖最高得率可達(dá)11.23%。

超聲波輔助萃取法具有提取時(shí)間短、產(chǎn)率高、條件溫和等特點(diǎn)。但萃取操作要注意頻率、超聲強(qiáng)度、萃取時(shí)間等參數(shù)的選擇以及萃取劑的選擇。該法的缺點(diǎn)是將超聲輔助萃取技術(shù)放大應(yīng)用比較困難，嚴(yán)重限制了該技術(shù)在工業(yè)上的推廣與應(yīng)用。

5 樹脂法

楊新河等[7]研究了10種樹脂純化與分離普洱茶多糖的方法，結(jié)果顯示，D101樹脂可以同時(shí)脫除普洱茶多糖中蛋白質(zhì)和色素，在最佳條件下（茶多糖體積50 mL、pH4、溫度50 ℃、料液質(zhì)量濃度3.8 mg/mL、樹脂用量為11 mL），蛋白去除率為70.89%，脫色率為82.33%。樹脂吸附法具有能耗較低，無有毒物質(zhì)的排放，對(duì)環(huán)境污染小，符合化工“清潔生產(chǎn)”的發(fā)展趨勢，在茶多糖的生產(chǎn)上具有良好的開發(fā)應(yīng)用前景。從已有的研究報(bào)道看，開發(fā)吸附容量大、選擇性高、洗脫性能好的樹脂是樹脂吸附法實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵。

6 超臨界萃取法

Chen等[8]使用CO2超臨界萃取提取茶葉中茶多糖，其最佳提取工藝為提取時(shí)間2 h、提取溫度45 ℃、提取壓力35 MPa、乙醇濃度20%、顆粒度380 nm，結(jié)果表明CO2超臨界萃取不僅可以提高茶多糖提取率，還可以保持活性，在茶多糖的生產(chǎn)中有廣闊應(yīng)用前景。

與前述幾種方法相比，超臨界萃取法的優(yōu)點(diǎn)是純天然性和高提取效率，萃取溫度低、既無毒、又無害無殘留、也不污染環(huán)境，是從茶葉中提取茶多糖的一種好的萃取方法。但該法設(shè)備一次性投入較大，因在高壓狀態(tài)下萃取，萃取釜體積較小，生產(chǎn)能力有限，無法形成工業(yè)化大生產(chǎn)，產(chǎn)品成本高。

7 展望

從茶葉中提取茶多糖的幾種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，或者采用大量的有機(jī)溶劑進(jìn)行綜合提取而造成環(huán)境污染；或者采用超聲、微波單一輔助提取技術(shù)進(jìn)行提取，綜合效率不高；且提取出的產(chǎn)品純度不高，純化成本高、難度大。

筆者認(rèn)為，可考慮采用超聲-微波聯(lián)合輔助技術(shù)，用水浸法從茶葉中提取茶多糖，并使用樹脂對(duì)提取的茶多糖進(jìn)行分離純化，該法汲取了目前多種茶多糖提取方法的優(yōu)點(diǎn)，預(yù)期研究前景好。在研究的過程中可以根據(jù)茶多糖的特性設(shè)計(jì)制備新型樹脂，再從制備的樹脂中篩選出適于從茶葉提取液中高效分離、純化茶多糖的高選擇性樹脂，提高分離與純化效率，以期得到高純度的茶多糖產(chǎn)品。