畢業(yè)論文咖啡因誘導(dǎo)茶葉中咖啡因提取的研究(編輯修改稿)
2025-07-21 19:56 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的咖啡因均為帶一個(gè)結(jié)晶水的制品（C8H10N4O2?H2O）?？Х纫蚴怯舌堰暑惢衔镅苌鴣淼膫紊飰A，其分子結(jié)構(gòu)含有四個(gè)氮原子，但受鄰位羰基吸電子的影響，堿性弱，不易與酸結(jié)合成鹽，以游離態(tài)存在，則溶于氯仿、乙醚、丙酮、醇或苯等有機(jī)溶劑。但當(dāng)采用此法提取時(shí)，1，5二咖啡?；鼘幩釙?huì)快速轉(zhuǎn)化為1，3二咖啡?；鼘幩幔舴乐罐D(zhuǎn)化，第一次可改用甲醇作為提取溶劑。由于甲醇具有一定的毒性，目前采用乙醇作為溶劑的報(bào)道較多。分別采用20%乙醇、40%甲醇、20%丙酮對(duì)咖啡因進(jìn)行提取，提取率雖大但三種溶劑在溶出咖啡因的同時(shí)，也將一種與咖啡因極性相似并易產(chǎn)生泡沫的化合物一并提取出來，使得提取液在濃縮時(shí)產(chǎn)生大量泡沫，給濃縮過程帶來困難。物理強(qiáng)化提取物理強(qiáng)化提取是在傳統(tǒng)提取的過程中加入某種物理場(chǎng)，如微波或超聲波等，強(qiáng)化萃取，縮短萃取時(shí)間，減少活性物質(zhì)的降解。超聲波提取法是利用超聲波能擊碎細(xì)胞壁，使細(xì)胞內(nèi)組分滲透至溶液中，從而達(dá)到分離的目的。用水提法、醇提法、超聲波輔助提取法從茶葉中提取咖啡因，發(fā)現(xiàn)超聲波法的提取率優(yōu)于傳統(tǒng)提取，但由于處理量的限制，目前僅限用于實(shí)驗(yàn)室規(guī)模。微波法通常在傳統(tǒng)有機(jī)溶劑萃取中起輔助作用，通過微波將植物內(nèi)部迅速加熱，使內(nèi)部組織在很短時(shí)間內(nèi)破裂，顯著降低溶劑用量，縮短提取時(shí)間，提高收率。微波輻射時(shí)間對(duì)咖啡因提取率的影響相對(duì)較大，時(shí)間太短，則咖啡因溶解尚未達(dá)成平衡，溶解量少，提取率低；時(shí)間過長(zhǎng)，咖啡因易發(fā)生分解及其他損失，提取率同樣低；一定輻射時(shí)間下，咖啡因的溶解可達(dá)成平衡，提取率最高。對(duì)于烏龍茶，最佳輻射時(shí)間為4分鐘，紅茶的最佳輻射時(shí)間為3分鐘。膜分離提取技術(shù)%左右果膠酶，在50℃下保溫4小時(shí)，以分解果膠酶，從而可提高超濾時(shí)的透過速度。再用截留相對(duì)分子質(zhì)量4000050000的超濾膜進(jìn)行分離，約12%茶多酚被截留，而咖啡因不為膜所截留。透過液再用反滲透進(jìn)行濃縮。比用蒸餾法的得率高18%以上。濃縮液再進(jìn)行干燥后可得產(chǎn)品。柱分離制備法柱分離制備法有凝膠柱，吸附柱和離子交換柱。近年來注重提高純度的研究，為此以層析柱分離的研究較多，此項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵是柱填充料和淋洗研究表明，％，如用凝膠柱分離可高度脫咖啡因，%。但柱填充料如吸附型樹脂，親脂凝膠等非常昂貴，且淋洗時(shí)要用多種且大量有機(jī)溶劑，顯然對(duì)工業(yè)化生產(chǎn)是不合宜的。離子沉淀法離子沉淀法是利用金屬能夠沉淀而使其與咖啡堿分離，如銅鹽、鉛鹽或三氯化鋁。該方法使用了對(duì)人體有毒的重金屬作沉淀劑，影響制品安全。升華法咖啡因在120℃以上開始升華，到180℃大量升華，冷卻后成針狀結(jié)晶。利用該性質(zhì)進(jìn)行提取。根據(jù)咖啡因易溶于80℃以上熱水的性質(zhì)，津志田騰二郎等研究發(fā)現(xiàn)，無論是茶鮮葉、蒸青葉還是萎凋葉直接浸入85℃的熱水中大約1min 后咖啡因迅速被溶出，溶出率達(dá)71%，浸泡3min 后咖啡因的溶出率達(dá)83%， pH 值為 10 左右氯化鎂與氛仿水大混合溶劑萃取法也僅達(dá)到84%[5]。盡管茶葉中咖啡因的含量與其它植物相比較高，約占茶葉干重的2%～ 5% ，進(jìn)一步提高咖啡因的可提取率，降低成本已成為茶葉中提取天然咖啡因技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的第一障礙[6]。超臨界CO2氣提法超臨界流體萃取技術(shù)是七十年代末才興起的一種新型生物分離精制技術(shù)。近年來發(fā)展迅速，特別是1978年在西德埃森舉行全世界第一次“超臨界氣體萃取”的專題討論會(huì)以來，被廣泛應(yīng)用于化學(xué)、石油、食品、醫(yī)藥、保健品等領(lǐng)域，受到世界各國(guó)的普遍重視，在我國(guó)已被列為九五期間國(guó)家重點(diǎn)開發(fā)的高科技項(xiàng)目，它具有對(duì)有機(jī)物溶解度大、傳質(zhì)速率高，操作條件溫和等優(yōu)點(diǎn)。一種超臨界二氧化碳萃取法脫除茶葉中的咖啡因的工藝，其特征包括以下步驟：首先，對(duì)茶葉進(jìn)行預(yù)處理，用乙醇溶
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