張華均

摘 要：本文在研究茶多酚超聲波輔助提取工藝所需材料及儀器方法的基礎(chǔ)上，對其試劑和茶多酚含量測定方法進(jìn)行梳理，最終以實驗數(shù)據(jù)為導(dǎo)向，分析了超聲波輔助浸提單因素試驗、正交試驗以及驗證試驗等，最后得出了茶多酚超聲波輔助提取工藝的優(yōu)化條件。

關(guān)鍵詞：茶多酚;超聲波;工藝優(yōu)化條件

隨著現(xiàn)代生活水平的不斷提高與工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的日新月異，茶多酚這一重要提取物的應(yīng)用范圍不斷拓寬，有助于茶經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與茶葉使用價值的最大化。但由于茶多酚提取過程復(fù)雜，工藝流程繁多，如何降低茶多酚提取成本、優(yōu)化提取過程也就成為困擾企業(yè)工業(yè)生產(chǎn)的重要難題。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

本文所采用實驗原材料樣品主要來自霍山縣茶葉生產(chǎn)基地，采摘時間為2020年4月，采摘新鮮茶葉后嚴(yán)格按照該茶葉生產(chǎn)基地相關(guān)生產(chǎn)操作規(guī)程，制成綠茶等待試驗。在茶多酚超聲波輔助提取工藝條件優(yōu)化實驗過程中，主要利用植物粉碎機(jī)一臺、超聲波清洗器一臺、循環(huán)式水樣多用真空泵一臺以及雙光速紫外可見分光光度計一臺等諸多儀器，對其整個茶多酚超聲波輔助提取工業(yè)條件進(jìn)行實驗測定。

1.2 試劑及茶多酚含量測定方法

在茶多酚超聲波輔助提取工藝實驗過程中，主要試劑包括硫酸亞鐵、硫酸二氫鉀、十二磷氫酸氫二鉀以及乙醇等諸多分析提取試劑。為進(jìn)一步探究茶多酚超聲波輔助提取工藝條件優(yōu)化過程，本文規(guī)定了茶多酚含量大小的實際測定方法，嚴(yán)格提取液1mL茶多酚浸提液，將其放入固定容積的量瓶后加水和酒石酸亞鐵溶液，將混合溶液充分?jǐn)嚢韬罄胮H值為7.5的磷酸鹽溶液進(jìn)行緩沖，最終利用比色皿，在540nm波長位置以空白試劑為對照，測定吸光度值，以每個樣品三組平行試驗最終取平均值的方式，測定整個試驗茶多酚含量，保證實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性與科學(xué)性。

1.3 實驗方法

在茶樣品烘干、粉碎和超聲、浸提以及離心等諸多處理后，對茶多酚含量進(jìn)行科學(xué)測定。以整個實驗過程的超聲波功率、超聲波時間、乙醇試劑濃度、超聲波溫度等諸多參數(shù)為基本信息，對其進(jìn)行單因素實驗和正交試驗，最終再進(jìn)行驗證試驗，確定茶多酚超聲波輔助提取工藝的條件優(yōu)化過程。在此過程中，茶多酚含量以干態(tài)質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示，整個超聲實驗茶多酚浸提液均為50mL。

2 結(jié)果與分析

2.1 超聲波輔助浸提單因素試驗

在茶多酚超聲波輔助提取工藝條件優(yōu)化實驗過程中，單因素實驗主要包括超聲波功率大小、超聲時間長短、超聲溫度高低、乙醇實際濃度大小以及液料比大小等影響因子參數(shù)，探究其對茶葉浸提液中茶多酚含量高低的影響。就超聲波功率對茶葉浸提液中茶多酚含量大小的影響而言，在乙醇試劑濃度確定不變、超聲波時間確定、超聲波溫度確定以及液料比溫度條件確定等基本前提下，以不同超聲波功率對茶葉浸提液中的茶多酚含量進(jìn)行探究，其結(jié)果示意圖如圖1。由圖可知，超聲波功率越高，越容易獲得更強(qiáng)大的能量，但對茶葉浸提液中茶多酚含量影響卻不能一概而論，必須考慮超聲波與介質(zhì)相互作用情況下，提取物的介質(zhì)類別。當(dāng)超聲波功率達(dá)到40W時，茶多酚的含量達(dá)到最大，而隨著超聲波功率的逐步增加，茶多酚的實際含量反而呈現(xiàn)降低趨勢。因此，超聲波功率為40W時，對茶葉浸提液中茶多酚含量的不良影響最小。

2.2 超聲波輔助浸提正交試驗

由于茶多酚超聲波輔助提取工藝中的超聲波功率值大小、乙醇試劑實際濃度、整個過程超聲時間長短、超聲溫度高低以及液料比大小等諸多因素對茶葉浸提液中茶多酚的實際浸出效果的優(yōu)良與否存在相互影響、相互聯(lián)系作用，單單根據(jù)單因素試驗結(jié)果判斷各類參數(shù)信息對茶葉浸提液中茶多酚含量的影響存在一定不科學(xué)之處，故本文根據(jù)單因素實驗結(jié)果，在選擇固定超聲波頻率40W的基礎(chǔ)上，利用正交試驗表數(shù)據(jù)進(jìn)行正交試驗，其試驗因素水平如表1所示。在單因素試驗探究影響程度與影響條件的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步將乙醇試劑濃度、實際超聲時間、超聲溫度以及液料比等四大重要參考因素進(jìn)行正交試驗，不斷優(yōu)化茶多酚超聲波輔助提取工藝條件，最終結(jié)果如表2所示。由表可知，四大試驗因素對茶葉浸提液中茶多酚實際含量大小的影響主要排序為液料比、乙醇試劑濃度、實際超聲時間和超聲溫度。最終探究實驗條件可知，茶多酚含量影響最佳浸提工藝條件為乙醇試劑濃度70%，實際超聲時間40min，實際超聲溫度70℃，液料比則為25。

2.3 驗證試驗

在確定單因素實驗和正交試驗所確定的各類參數(shù)信息對影響茶葉浸提液中茶多酚含量的多少及其提取效果的影響后，驗證各影響參數(shù)的相互交叉結(jié)果。試驗數(shù)據(jù)結(jié)果得出，茶葉浸提液中茶多酚的實際提取含量為26.5%左右，茶多酚的含量與正交試驗結(jié)果呈現(xiàn)一致性特征。也就是說，正交試驗所篩選出的最佳工藝條件具備良好重復(fù)性，實際數(shù)據(jù)信息穩(wěn)定可靠，科學(xué)性較強(qiáng)，準(zhǔn)確度較高。

3 結(jié)論

總而言之，茶多酚作為天然植物的重要提取物質(zhì)，具備抗氧化、抗腫瘤甚至抗輻射、降血脂等諸多功用，不僅能夠有效用于人體免疫力的增強(qiáng)，用于醫(yī)療事業(yè)與衛(wèi)生，更廣泛應(yīng)用于食品行業(yè)、日化行業(yè)甚至輕工業(yè)生產(chǎn)等諸多領(lǐng)域，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展做出了不容忽視的重要貢獻(xiàn)。在超聲波輔助提取茶多酚的工藝優(yōu)化過程中，最佳浸提工藝條件為乙醇試劑濃度70%，實際超聲時間40min，實際超聲溫度70℃，液料比則為25。

參考文獻(xiàn)：

[1]隋世強(qiáng)，韓金峰，雋英華.超聲波輔助提取綠茶中茶多酚的方法研究[J].遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019（3）：22-25.

[2]和小梅，曹偉.茶多酚超聲波輔助提取工藝條件優(yōu)化研究[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019（9）：111-113.