超聲波提取茶多酚藝的研究

茶多酚作為茶葉中的主要構(gòu)成成分，具有一定的生物活性，不僅可以在醫(yī)療中進(jìn)行利用，同時(shí)也可以在食品等領(lǐng)域中進(jìn)行應(yīng)用。目前，茶多酚已經(jīng)受到了國內(nèi)外許多學(xué)者的關(guān)注，并且參與到茶多酚提取分離技術(shù)研究當(dāng)中，而且在長期的研究作用下，提取分離技術(shù)水平得到了有效地提升。

超聲波提取法在生產(chǎn)中的應(yīng)用已經(jīng)是成熟的技術(shù)工藝。因?yàn)槌暡ň哂辛己玫臋C(jī)械粉碎作用

。而且空化作用的形成是輔助浸提過程中的重要機(jī)理。超聲波的加入，可以有效地提高分子運(yùn)動(dòng)頻率，而且可以有效地提升浸出數(shù)量。

研究人員在對(duì)茶葉進(jìn)行茶多酚提取的過程中，使用綠茶作為了主要樣本，而且在研究的過程中，超聲波全程貫串輔助浸提的整個(gè)過程中，浸出率相對(duì)于傳統(tǒng)的水煮浸出率更高，而且在以浸出率作為主要評(píng)價(jià)指標(biāo)后，通過利用正交實(shí)驗(yàn)，可以對(duì)時(shí)間、溫度以及料液比進(jìn)行全面的分析，從而對(duì)茶多酚的浸出率的影響進(jìn)詳細(xì)分析。在整個(gè)提出過程中，需要控制料液比達(dá)到1：15，水溫則需要控制在95℃，在不同的浸提過程中，需要控制時(shí)間達(dá)到15min，

而且在提取茶多酚的過程中，需要確保茶多酚的浸出率要高出傳統(tǒng)水提浸出率的15%左右，并且整體的浸提時(shí)間需要縮短15min。

在整個(gè)超聲波提取過程中，可以起到良好的助溶作用，而且與一般的提出方式相比較，該方式可以運(yùn)用不同的溶劑，而且具備提取速度快，方式較為簡單。

研究人員對(duì)提取過程進(jìn)行了量化的分析：

1 、乙醇濃度的影響

粉末 1.0 g 于 50 mL 試管中，采用料液比為 1∶16g·mL-1，超聲時(shí)間為 30 min，乙醇濃度分別為 50%、60%、70%、80%、90%進(jìn)行試驗(yàn)。在乙醇濃度在 50%~70%時(shí)，提取率逐步上升；當(dāng)乙醇濃度為 70%時(shí)，提取率達(dá)到值；乙醇濃度為 70%~90%時(shí)，提取率開始下降。這表明提取率不會(huì)隨乙醇的濃度增加而一直增加。原因可能是乙醇濃度不斷增加會(huì)使脂溶性雜質(zhì)和色素等雜質(zhì)大量溶解出來，進(jìn)而影響茶多酚的溶出，使茶多酚提取率降低。因此，選擇乙醇濃度 60%、70%、80%為響應(yīng)面優(yōu)化的 3 個(gè)水平。

2 、超聲時(shí)間的影響

1.0 g 于 50 mL 試管中，采用料液比為 1∶16 g·mL-1，乙醇濃度為 70%，超聲時(shí)間分別設(shè)定為 30、40、50、60、70 min 進(jìn)行試驗(yàn)。在 30~50min 內(nèi)，隨著超聲時(shí)間的增加，提取率逐步上升；在50 min 時(shí)，提取率上升到 16.22%，達(dá)到；超過50 min 后，提取率又開始下降。這表明提取率不會(huì)隨超聲時(shí)間的增加而一直增加。時(shí)間較短時(shí)，乙醇對(duì)茶粉溶解不夠充分，提取率偏低；但時(shí)間過長時(shí)，可能會(huì)引起超聲波的空化效應(yīng)和熱效應(yīng)，致使

局部溫度過高，使得茶多酚氧化或分解，降低提取率。因此，選擇超聲時(shí)間 40、50、60 min 為響應(yīng)面優(yōu)化的 3 個(gè)水平。

3、 液料比的影響 準(zhǔn)確稱取粉末1.0 g

于 50 mL 試管中，采用超聲時(shí)間為 50 min，乙醇濃度配制成 70%，分別把料液比設(shè)定為 1∶4、1∶8、1∶12、1∶16、1∶20、1∶24 g·mL-1 進(jìn)行試驗(yàn)。在料液比為 1∶8、1∶12、1∶16 g·mL-1 時(shí)，茶多酚的提取率逐步上升，在料液比為 1∶16 g·mL-1 時(shí)，提取率上升到 14.40%，隨后提取率開始下降。這表明茶多酚的提取率不會(huì)隨著乙醇體積的增加相應(yīng)增加。乙醇體積較小的原因可能是茶粉與溶劑接觸不充分，不利于茶多酚的提?。灰掖俭w積較大時(shí)，茶粉與溶劑充分接觸，但較多的溶劑會(huì)吸收一定量的超聲波轉(zhuǎn)化為熱能，這可能會(huì)降低了超聲波對(duì)細(xì)胞壁的破碎能力，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)的茶多酚溶出減少，提取率下降；也有可能是茶多酚分子上的羥基與乙醇形成氫鍵作用，乙醇體積越大氫鍵作用逐漸增強(qiáng)，從而導(dǎo)致茶多酚的提取率降低。因此，選擇超聲時(shí)間 1∶12、1∶16、1∶20 g·mL-1 為響應(yīng)面優(yōu)化的 3 個(gè)水平。

茶多酚逆流提取設(shè)備的應(yīng)用

在理論研究的基礎(chǔ)上，參考實(shí)際提取經(jīng)驗(yàn)，茶多酚的逆流提取設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生。該設(shè)備為超聲波逆流提取設(shè)備的升華，可以使用現(xiàn)有中藥提取設(shè)備進(jìn)行改造，改造為超聲波提取設(shè)備。