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信阳毛尖茶加工废弃物中茶多糖提取工艺研究

时间:2018-07-31 10:33来源: 整理:
摘要:摘要:以信阳毛尖茶加工废弃物为研究对象,以水为溶剂,选取提取时间、温度、料液比3个因素做单因素试验,研究其对茶多糖提取率的影响,然后选3个因素3个水平做正

摘要:以信阳毛尖茶加工废弃物为研究对象,以水为溶剂,选取提取时间、温度、料液比3个因素做单因素试验,研究其对茶多糖提取率的影响,然后选3个因素3个水平做正交试验,确定了茶多糖提取的最佳工艺条件是以水为溶剂,提取温度为90 ℃,料液比1∶30(W/V,g∶mL),提取时间为1.5 h,即可得到较高提取率。

茶叶性凉,味苦、甘,不仅具有提神清心、清热解暑、消食化痰、去腻减肥、清心除烦、解毒醒酒、生津止渴、降火明目、止痢除湿等作用,还能减轻吸烟对人体健康的毒害,对现代疾病,如辐射病、心脑血管病、癌症等也有一定的药理作用[1]。现代科学研究证实,茶叶中含有与人体健康密切相关、具有药用价值的生化成分,如多糖类[2,3]。多糖是由单糖聚合形成的一类天然高分子化合物,它是维持生命机体正常运转的基本物质之一。现已发现的多糖化合物有数百种,广泛分布于植物、动物、微生物中。近年来,由于膜的化学功能、免疫物质化学的研究与发展以及新药物资源的寻找与研究等,人们对多糖及其复合物的认识越来越深入。已经发现多糖具有许多生物活性作用,如降血糖、降血脂、降血压、减慢心率、增加冠脉流量、抗凝血及血栓和耐氧化作用[4-7]。

我国对多糖的研究起步较晚,始于20世纪70年代,近年来对多糖的研究发展迅速,但主要集中在对中药材多糖的提取方面,对茶加工废弃物中多糖的研究报道较少。本试验就信阳毛尖加工过程中产生的废弃物(未能入包装的茶叶末及少量杂质)中总多糖的提取工艺条件进行探讨,以期为茶加工废弃物的资源综合利用提供理论依据。

1材料与方法

1.1试验材料与仪器

信阳毛尖茶加工废弃物来自河南信阳茶叶研究所;其余试剂均为国产分析纯。电子天平和数显三用恒温水箱为江苏省金坛市金城国发实验仪器厂生产;L-530离心机为湘仪离心机仪器有限公司生产;MZ10粉碎机为青岛迈科隆粉体技术设备有限公司生产;721分光光度计为上海光学仪器厂生产。

1.2试验方法

1.2.1单因素试验称取一定量的茶加工废弃物样品,磨碎过40目筛后,以水为溶剂,将茶加工废弃物粉末以不同的料液比(W/V,g∶mL)、提取时间、提取温度提取,得到浸提液。①称取干燥磨碎的茶加工废弃物粉末5份各2 g,按料液比1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、1∶60,分别于90 ℃反应1.0 h,得到浸提液;②称取干燥磨碎的茶加工废弃物粉末6份各2 g,料液比1∶30,在85 ℃条件下分别反应0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 h,过滤,得到浸提液;③称取干燥磨碎后的茶加工废弃物粉末5份各2 g,料液比1∶20,分别在50、60、70、80、90 ℃下反应1.0 h,过滤,得到浸提液。将浸提液用布氏漏斗过滤,取滤液浓缩后,加入3倍体积无水乙醇进行沉淀,静置1 d,经过4 000 r/min离心15 min后,沉淀物用无水乙醇、丙酮、乙醚交替洗涤,进行干燥称重,并计算多糖提取率。

1.2.2正交试验根据单因素试验结果,以影响茶叶多糖类化合物提取率的料液比、提取时间和浸提温度为3个因素,各取3个水平进行正交试验,因素及水平见表1。

2试验结果

2.1单因素试验结果

2.1.1料液比对多糖化合物提取率的影响图1表明,在料液比为1∶30时多糖类化合物的提取率达到最大值,料液比增加或减少所得多糖提取率都会下降。

2.1.2浸提时间对多糖化合物提取率的影响从图2可以看出,浸提时间为2.5 h时多糖化合物提取率达到最大值,浸提时间缩短或者延长,多糖化合物的提取率都会降低。

2.1.3浸提温度对多糖化合物提取率的影响试验结果(图3)表明,多糖类化合物随着浸提温度的升高而逐渐增加,且随着温度的增加,多糖提取率的增加速度有加快的趋势。本实验中提取温度为90 ℃时,多糖类化合物的提取率最大。

2.2正交试验结果

试验结果见表2,料液比对多糖提取的影响最大,其次为浸提时间,再次为浸提温度;最佳组合为1∶30的料液比,1.5 h的浸提时间,90 ℃的浸提温度。

3小结

以水浸提法提取信阳毛尖茶加工废弃物中总多糖的提取工艺中,料液比、浸提时间和浸提温度均会对多糖得率产生影响,其中影响总多糖提取率的主要因素是料液比,其次是浸提时间,最后为浸提温度,最佳工艺组合为浸提温度90 ℃,料液比1∶30,浸提时间为1.5 h,提取率为3.00%。

研究信阳毛尖茶加工废弃物中总多糖的提取工艺条件,不仅可为总多糖的提取提供理论依据,还可为茶叶加工废弃物的综合利用提供新的思路。

参考文献:

[1] 黄意欢. 茶叶实验技术[M]. 北京:中国农业出版社,1997:124-125.

[2] 王丁刚,陈国华,王淑如. 茶叶多糖的降血糖、抗炎及碳粒廓清作用[J]. 茶叶科学,1991,11(2): 173-174.

[3] 汪东风,谢晓凤,王泽农,等. 粗老茶中的多糖含量及其保健作用[J]. 茶叶科学,1994,14(1):73-74.

[4] 汪东风,杨敏. 精老茶治糖尿病的药理成分分析[J]. 中草药, 1995,26(5):255-257.

[5] 王淑如,朱力军. 茶叶多糖对卵磷脂胆固醇酰基转移酶活性的影响[J]. 中国药科大学学报,1993,24(2):122-124.

[6] 王丁刚,王淑如. 茶叶多糖的分离、纯化、分析及降血脂作用[J]. 中国药科大学学报,1991,22(4):225-228.

[7] 刘素强,钟应富,吴全,等. 茶多糖的研究及其利用[J]. 南方农业,2009,3(5):111-113.

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