从茶叶中提取茶多酚及咖啡碱实验设计
一、茶多酚相关
从百度百科○1中，我了解到：
学名:Camellia sinensis
简称:GTP
别名:茶鞣质、茶单宁
物理性状： 1 外观：白色晶体。2 易溶于水及有机溶液，味苦涩。
稳定性：在 PH4-8 稳定。遇强碱、强酸、光照、高热及过渡金属易变质。最高耐热温度在1个半小时内，可达250℃左右，在三价铁离子下易分解。
安全性评价：无毒
定义：是茶叶中儿茶素类、丙酮类、酚酸类和花色素类化合物的总称。
成分：是一种稠环芳香烃，可分为黄烷醇类、羟基-[4]-黄烷醇类、花色苷类、黄酮类、黄酮醇类和酚酸类等。其中以儿茶素最为重要，约占多酚类总量的60%-80%；儿茶素类主要由EGC、DLC、EC、EGCG、GCG、ECG等几种单体组成。茶多酚在茶叶中的含量一般在20—35%。在茶多酚中各组成份中以黄烷醇类为主，黄烷醇类又以儿茶素类物质为主。儿茶素类物质的含量约占茶多酚总量的70％左右。
理化性质
1、物理性质
茶多酚在常温下呈浅黄或浅绿色粉末，易溶于温水(40℃一80℃)和含水乙醇中；稳定性极强，在PH值4—8、250℃左右的环境中，1.5个小时内均能保持稳定，在三价铁离子下易分解。1989年被中国食品添加剂协会列入GB2760-89食品添加剂使用标准，1997年列为中成药原料。
2、化学性质
茶多酚是从茶叶中提取的全天然抗氧化食品，具有抗氧化能力强，无毒副作用，无异味等特点。
茶多酚是指茶叶中一大类组成复杂、分子量及其结构差异很大的多酚类及其衍生物混合物，主要由儿茶素、黄酮醇、花色素、酚酸及其缩酚酸等组成的有机化合物，以儿茶素为主的黄烷醇类化合物占茶多酚总量的60％一80％，其中含量最高的几种组分为L—EGCG(50％-60％)、L—EGC(15％-20％)、L—ECG(10％-15％)和L—EC(5％-10％)。
药理作用○2
1．具有很强的消除有害自由基的作用。
2．抗衰老作用。
3．抗辐射作用。
4．对癌细胞的抑制作用。
5．抗菌、杀菌作用。
6．对艾滋病病毒的抑制作用。
7. 对烟民有好处,可以清洗肺部尼古丁。
文献了解：
茶多酚不仅是一种新型的天然抗氧化剂,具有保鲜防腐 ,无毒副作用 ,食用安全。有防降解的作用 ,还具有明显的抗衰老、消除人体过剩的自由基 ,去脂减肥,降低血糖、血脂和胆固醇 ,预防心血管疾病,抑制肿瘤细胞等药理功能 ,防治艾滋病 ,防龋护齿 ,抑制口臭 ,有助于预防和治疗辐射伤害 ,有助于抑制和抵抗病毒菌 ,有助于美容护肤 ,抗过敏 ,防腹泻 ,抗流感 ,增强免疫力 ,解烟毒等多种功效[。所以在食品加工、医药、日用化工等领域具有重要的应用。
目前国内外茶多酚粗品的提取的方法主要有:溶剂萃取法、离子沉淀法、树脂吸附分离法、超临界流体萃取法、超声波浸提方法、微波浸提法等等。[1]二、实验过程：
溶剂提取法：[2]
1.1 主要仪器、药品及材料
仪器: 722 - E可见分光光度计 (上海光谱仪器有限公司 ) ,真空干燥箱(上海精宏实验设备有限公司 ) ,电子天平 , pH计 ,容量瓶 ,真空泵 ,布氏漏斗。
化学试剂:无水硫酸钠 ,硫酸亚铁 ( FeS O4 ·7H2O) ,酒石酸钾钠 (K NaC4H4O6·4H2O) ,磷酸氢二钠 (Na2HPO4 ·12H2O) ,磷酸二氢钾 (KH2 PO4 ) ,乙酸乙酯。均为分析纯试剂。
材料:老茶叶 (取自湖北第二师范学院东区山上 ,因为季节的关系只有新鲜的老茶叶可以采摘 )。
1.2 茶多酚的提取工艺。采集茶叶→去灰尘 ,洗干净→晾干→干茶叶→粉碎→90℃接近沸水中搅拌浸提→过滤→乙酸乙酯萃取→得有机相→无水硫酸钠干燥→减压蒸馏→得黄色粉末状茶多酚→称量。
1.2.1 预处理。粉碎干茶叶:将采集来的茶叶洗净、晾干 ,烘干 ,最后粉碎。粉碎的目的是与液体的接触面增大 ,使提取率增高。由于试验条件的限制 ,用剪刀代替粉碎机 ,将干茶叶剪碎 ,并且用研钵研细。干茶叶量为 50 . 00g。
1.2.2 提取。在众多的提取方法中 ,选用了溶剂提取法 ,具体过程是称取经过预处理的干茶叶末 30 . 00g,加入 250mL 90℃接近沸水中搅拌浸提 ,过滤 ,先后用 250mL的乙酸乙酯萃取两次。合并两次有机相 ,再用无水硫酸钠干燥 ,减压蒸馏除去乙酸乙酯溶剂得黄色粉末状茶多酚。
3
2.1.实验目的：
学习钙离子沉淀提取茶多酚的关键步骤方法和特点。
2.2.村料与设备：
2.2.1.材料:绿茶磨碎样、沸水、脱脂棉、生石灰（兑成饱和石灰水）、pH试纸、柠檬酸（5%）。
2.2.2设备：茶样粉碎机、水浴锅、漏斗、三角瓶、容量瓶、烧杯、离心机、玻棒。
2.3．实验方法：
2.3.1．取绿茶磨碎样20克加人250ml沸水水浴浸提30分钟，棉饼过滤，滤液定容为250ml，制得茶汤。
2.3.2．取浸提茶汤5ml于100ml烧杯，先测试其PH值，再用饱和石灰水调
pH值至9.0,11.0；分别记录石灰水的用量。
2.3.3．分别取两份浸提茶汤50ml于250ml烧杯中，根据2的结果，用饱和
石灰水调pH值分别至9.0,11.0；记录石灰水的用量。然后静置沉淀一小时，每15分钟比较观察其变化。
2.3.4．将沉淀弃上清夜后在4000转/分钟离心5分钟，弃上清夜。
2.3.5．将沉淀收集于100ml小烧杯，缓慢加入5%的柠檬酸，边加边快速搅拌
直至全部溶解，记录酸的用量，并测试PH。
萃取
其他方法：
树酯吸附法：[3]
树脂吸附法提取茶多酚的研究 1998年以后才有文献报道。它利用某些树脂对茶多酚有吸附作用，将茶多酚吸附到树脂上，然后用溶剂洗脱。浓缩后可得到茶多酚]。根据采用的树脂类型不同可分为吸附柱分离法、离子交换柱法分离法和凝胶柱法分离法，流程如图所示。树脂吸附法简便，路线简单，操作条件温和，有效成分不会失活，能耗少。又有机溶剂为乙醇，无毒易回收，对环境无污染，树脂再生容易，反复利用，成本低。故此方法易被人们所认同，进一步完善可成为工业提取的方法，也可能成为将来提取茶多酚的主要方法。
超声波法[3]
超声波法是利用超声波的机械破碎和空化作用加速茶多酚等浸提物从茶叶向溶剂的扩散速率，使茶多酚浸提出来。再用传统工艺相同的过程从提取液得到茶多酚，然后纯化。郑尚珍等确定了较理 想的工艺条件，即在超声波辐射的条件下，用PH 值为1-2的 8 0
％乙醇溶液（1：8）提取 40-60 mi n ，流程如图所示。此法工艺简单，超声辐射时间较传统高温浸提时间短，避免茶多酚高温氧化，产品质量高，提取率可达 5 0 ％以上。同时避免了有毒溶剂的使用， 具有良好的工业推广价值。
超临界萃取法[3]
张家骊采用超临界CO 2萃取法解决了传统工艺的咖啡因和残留溶剂含量高的
问题。超临界萃取法是利用温度和压力略超过或靠近临界温度和临界压力介于气体或液体间的流体作为萃取剂，萃取某种高沸点和热敏性成分，以达到分离和提纯的目的。介质通常为CO 2。由于CO 2无毒，对人体无害，且产品纯度高，经简
单精制纯度可达 9 5 ％，产品适用于医药、食品添加剂等方面的使用，流程如图所示。由于茶多酚在临界的CO 2中溶解度小，且受到其他因素如萃取时间，流
体流速的影响，故此法的一次的提取率低。
微波浸提法[3]
微波浸提法是利用微波中分子发生高频运动扩散速率提高使茶多酚等浸提物提出，流程如图所示。由于每次浸提时间一般为几分钟，具有高效节能的作用， 与传统工艺相比，也避免了长时间处于高温下的氧化，产品质量好，有效降低酯型儿茶素EGCG 和ECG 的下降量，保持活性成分的稳定。也避免了有毒溶剂的使用，产品无污染。
三、咖啡碱相关：○4
工业上，咖啡因主要通过人工合成制得。它具有刺激心脏、兴奋大脑神经和利尿等作用，还可用作治疗脑血管的头痛，尤其是偏头痛，是阿司匹林（A.S.P）等药物的组方之一。但过度使用咖啡因会增加抗药性和产生轻度上瘾。茶叶中含有多种生物碱，其中以咖啡碱（又以Caffeine即咖啡因）为主，约1%~5%，另外还含有可可豆碱、茶碱、丹宁酸（又名鞣酸）、没食子酸及色素、纤维素、蛋白质等。咖啡因是杂环化合物嘌呤的衍生物，其结构式见右图。咖啡因是弱碱性化合物，易溶于氯仿、水和乙醇、热苯中。而单宁酸易溶于水和乙醇，但不溶于苯。本实验以乙醇为溶进行提取。
四、咖啡因提取：
实验步骤：
1.从茶叶末中分离提取咖啡因
(1)称取10g茶叶末放入脂肪提取器的滤纸套筒中.
(2)在250ml的圆底烧瓶中加入150ml95%乙醇.
(3) 加热。连续提取50~60min后，待冷凝溶液刚刚虹吸下去时，立即停止加热。
(4)改成蒸馏装置，添加沸石后蒸馏，回收提取液中的大部分乙醇。
2.咖啡因的纯化
(1)将残液倒入蒸发皿中，用约5ml回收乙醇清洗烧瓶，也并入蒸发皿中，然后加入4g研细的生石灰粉。
(2)在搅拌下用蒸气浴将乙醇基本蒸干.
(3)在石棉网上用小火将固体慢慢焙炒至干，务必要使水分完全除去。冷却后擦去沾在边上的粉末，以免在升华时污染产物。
(4)取一只合适的玻璃漏斗，罩在隔以刺有许多小孔的滤纸的蒸发皿上幻灯片 7，并在漏斗茎部塞一团疏松的棉花。将蒸发皿放在石棉网上用小火小心加热升华。要适当控制火焰，尽可能使升华速度放慢，以提高结晶纯度和产量。当发现滤纸出现浅棕色时，暂时停止加热，（此时纸上即有白色毛状结晶。）
(5)冷却后，揭开漏斗和滤纸，用小刀仔细收集附在滤纸两面及器皿周围的白色针状结晶。残渣经拌和后可用较大的火再加热片刻，使升华完全。
3.咖啡因的检验
与碘化铋钾试剂的反应：1ml咖啡因的乙醇溶液，加入1~2滴碘化铋钾试剂。现象：生成浅黄色或红棕色沉淀。
四、注意事项
1、滤纸套大小既要紧贴器壁，又要能方便取放，其高度不能超过虹吸管。滤纸包茶叶时应严紧，防止漏出堵塞虹吸管。纸套上面折成凹形，以保证回流液均匀浸润被萃取物。
2、若提取液颜色很淡时，即可停止提取。
3、本实验在蒸馏及蒸干乙醇的过程中，不可用酒精灯直接加热，须用水浴加热。
4.在咖啡因的纯化的步骤中，残渣务必要使水分完全除去。
5.升华过程中应严格控制加热温度，始终都须用小火间接加热。温度太高会使滤纸炭化变黑，并有一些有色物烘出来，使产品不纯。第二次升华时，火亦不能太大，否则会使被烘物大量冒烟，导致产物损失。
五、个人总结实验过程：
利用翻阅文献资料及查找网络资源，总结本次实验过程如下：
茶多酚采用溶剂提取法。
咖啡碱的提取方法如下。
1. 先将滤纸卷成桶装，一端封口，称一定质量的茶叶装入、敦实，封口备用。
2. 捣碎茶叶，90℃接近沸水中搅拌浸提，过滤，乙醇萃取，得到有机相。
2.安装索氏回流提取装置如图1所示。后有虹吸现象出现。1.5小时后，停水，熄灭酒精灯。卸下索氏回流提取实验装置，安装蒸馏实验装置，如图2。
3.通冷凝水，点燃酒精灯。蒸馏出大部分乙醇后，熄灭酒精灯，关闭冷凝水。卸下蒸馏装置。
4.将圆底烧瓶中剩余的液体导入蒸发皿中，
水浴加热至提取物干燥，石棉网上焙炒至水
分完全去除。
5.准备扎满针孔的滤纸一张及塞有棉花的滤
斗一个，如图3盖在蒸发皿上，针孔上将会
出现无色针状结晶——咖啡因。
六、 总结分析：
通过以上陈述及个人分析，按照我们目前所有的实验条件与设备，应采取溶剂提取法或金属离子沉降法，它们具有操作较易，对实验设备要求较低等特点，其它具体因素还要通过老师的指导。个人感觉两个实验需要单独做。在本次实验设计过程中，学到了许多东西，为以后的专业学习提供了更多的经验。
参考文献:
[1] 宓晓黎.超临界二氧化碳萃取茶叶中 EGCG 等儿茶素组分的工艺研究
[ J ].中国茶叶 , 1997, 18 (6) : 18 – 19
[2]孙秋香，肖婷，茶叶中茶多酚的提取、 测定及应用，湖北第二师范学院学报，第 26卷第 8期，47-57页
[3]陈素艳，茶多酚的提取与应用，福建化工，2005年第 2期，40-43页 参考网络资料：
○
1https://www.doczj.com/doc/092081577.html,/view/62845.htm#4 ○
2https://www.doczj.com/doc/092081577.html,/Tech/cjsView-id-8887.aspx ○
3https://www.doczj.com/doc/092081577.html,/question/155300803.html ○4
https://www.doczj.com/doc/092081577.html,/view/9ef7291252d380eb62946d98.html 图1 图2 图3
茶多酚的提取、精制工艺及产品中茶多酚的定量分析 【实验目的】 1、了解茶多酚的性质及用途； 2、了解植物天然产物常规提取和精制的方法； 3、掌握茶多酚提取与精制的原理和方法； 4、掌握茶多酚的分析检测方法。 【实验材料和仪器】 1、仪器 电动搅拌器离心机酸度计真空干燥箱抽滤瓶真空蒸发浓缩装置水环式真空泵电子天平水浴锅紫外分光光度计电热恒温干燥箱 分液漏斗微量吸管器 2、试剂 氯化钠碳酸氢钠柠檬酸硫酸铝盐酸亚硫酸氢钠乙酸乙酯 维生素C 磷酸氢二钠磷酸二氢钾硫酸亚铁酒石酸钾钠硫酸 没食子酸丙酯 Ⅰ、工艺过程及操作方法 【实验原理】 茶多酚是茶叶中30 多种多酚类物质的总称，是一类富含于茶叶中、主要由 表儿茶素、表没食子儿茶素及没食子酸酯类等组成的多羟基化合物，含量约占茶叶干物质总量的20％～30％。茶多酚分子中带有多个活性羟基(-OH)，可终止人体中自由基链式反应，清除超氧离子，类似SOD 之功效。茶多酚对超氧阴离子与过氧化氢自由基的清除率达98％以上，呈显著的量效关系，其效果优于维生素E和维生素C。茶多酚还有抑菌、杀菌作用，能有效降低大肠对胆固醇的吸收，防治动脉粥样硬化，是艾滋病毒(人类免疫缺陷病毒，HIV)逆转录酶的强抑制物，有增强机体免疫能力，并具抗肿瘤、抗辐射、抗氧化、防衰老机理。茶多酚安全、无毒，是食品、饮料、药品及化妆品的天然添加成分。目前茶多酚已在医药、饮料、食品、保健等行业中广泛应用。 由于茶多酚易溶于热水，因此本实验首先用热水在一定温度下将茶多酚从茶叶中提取出来；然后对茶叶浸提液盐析处理除去部分杂质；再利用某些金属离子与茶多酚形成的络合物在一定pH值下溶解度最低的特性，将茶多酚从浸提液中沉淀出来并高效地与咖啡碱等杂质分离；经过稀酸转溶将茶多酚游离出来后，用对茶多酚具有很好选择性的有机溶剂再次对其进行萃取分离；最后将茶多酚萃取液通过真空浓缩、真空干燥得到茶多酚精品。 【实验步骤】 1、浸提：称取一定重量过20目的茶叶末，加入其重量20倍的70℃～95℃的热水，搅拌下恒温浸提60min，过滤得茶叶浸提液。取样分析浸提液中茶多酚的含量，计算浸提液中茶多酚的总量、茶多酚的浸提率。 2、盐析：加氯化钠于茶叶浸提液中，使其质量分数为6％，静置盐析1.5h后过滤。
茶多酚的提取实验设 计
1茶多酚的提取实验设计（单因素设计） 一、实验目的和要求 掌握超声波萃取和微波萃取的一般方法，应用茶多酚含量测定实验的方法测定不同方法提取液茶多酚含量，选取各因素最优化的提取工艺，为正交实验打下基础。 二、实验原理 1.超声波提取技术 2.超声波是指频率为20千赫～50兆赫左右的电磁波，它是一种机械波，需要 能量载体—介质—来进行传播。超声波在传递过程中存在着的正负压强交变周期，在正相位时，对介质分子产生挤压，增加介质原来的密度；负相位时，介质分子稀疏、离散，介质密度减小。也就是说，超声波并不能使样品内的分子产生极化，而是在溶剂和样品之间产生声波空化作用，导致溶液内气泡的形成、增长和爆破压缩，从而使固体样品分散，增大样品与萃取溶剂之间的接触面积，提高目标物从固相转移到液相的传质速率。在工业应用方面，利用超声波进行清洗、干燥、杀菌、雾化及无损检测等，是一种非常成熟且有广泛应用的技术。 3.超声波萃取的原理 4.超声波萃取中药材的优越性，是基于超声波的特殊物理性质。主要是主要通 过压电换能器产生的快速机械振动波来减少目标萃取物与样品基体之间的作用力从而实现固--液萃取分离。（1）加速介质质点运动。（2）空化作用。超声波在液体介质中传播产生特殊的“空化效应”，“空化效应”不断产生无数内部压力达到上千个大气压的微气穴并不断“爆破”产生微观上的强大冲击波作用在中药材上，使其中药材成分物质被“轰击”逸出，并使得药材基体被不断剥蚀，其中不属于植物结构的药效成分不断被分离出来。加速植物有效成份的浸出提取。（3）超声波的振动匀化（Sonication）使样品介质内各点受到的作用一致，使整个样品萃取更均匀。 5..超声波萃取的特点 6.适用于中药材有效成份的萃取，是中药制药彻底改变传统的水煮醇沉萃取方 法的新方法、新工艺。与水煮、醇沉工艺相比，超声波萃取具有如下突出特点： 7.（1）无需高温。在40℃－50℃水温F超声波强化萃取，无水煮高温，不破 坏中药材中某些具有热不稳定，易水解或氧化特性的药效成份。（2）常压萃取，安全性好，操作简单易行，维护保养方便。（3）萃取效率高。超
实验2 茶叶中咖啡因的微波提取工艺 一、实验目的 1.明确微波提取法提取原理； 2.学会用微波提取法提取茶叶中的咖啡因； 3.使用分光光度计，建立标准曲线，检测茶叶中咖啡因的含量。 二、实验原理 咖啡因是杂环化合物嘌呤的衍生物，它的化学名称为：1,3,7－三甲基－2,6－二氧嘌呤，其结构式如下： N N H N N N N N O O CH3 CH3 H3C 嘌呤咖啡因 含结晶水的咖啡因系无色针状结晶，味苦，能溶于水、乙醇、氯仿等。在100℃时即失去结晶水，并开始升华，120℃时升华相当显著，至178℃时升华很快。无水咖啡因的熔点为234.5℃。 从茶叶中提取咖啡因传统的方法有乙醇回流法和碳酸钠溶液煮沸法。但前者需在Soxhlet萃取器中回流约2.5h 以上, 周期较长、醇耗、能耗较大, 不利于工业化生产。后者虽只需煮沸20m in, 但煮沸后呈泥胶状, 过滤和萃取均很难, 致使收率很低。 微波是频率介于300 MHz和300 GHz之间的电磁波。微波提取的原理是微射线辐射于溶剂并透过细胞壁到达细胞内部，由于溶剂及细胞液吸收微波能，细胞内部温度升高，压力增大，当压力超过细胞壁的承受能力时，细胞壁破裂，位于细胞内部的有效成分从细胞中释放出来，传递转移到溶剂周围被溶剂溶解。微波具有穿透力强、选择性高、加热效率高等特点.微波作用于植物细胞壁，其热效应促使细胞壁破裂和细胞膜中的酶失去活性，细胞中多糖容易突破细胞壁和细胞膜而被提取出来，大大加快了反应提取速度、反应时间以分、秒计，有效地提高了多糖得率。微波提取法是强化固液提取过程颇具发展潜力的一项新型辅助提取技
术。 三、仪器与试剂 仪器：微波萃取仪；紫外-可见分光光度计；分析天平（1台）；50 mL容量瓶（8个）；100 mL 容量瓶（1个）；1 mL 、2 mL 吸量管；50mL烧杯（10个）; 100mL（3个）; 布式漏斗；滤纸；抽滤瓶等。 试剂：无水乙醇；0.5 mg/mL咖啡因标准溶液等。 四、实验步骤： （一）、制作标准曲线 从无水乙醇为溶剂的咖啡因储备液( c = 500. 0μg/ mL) 中移取0. 50 ，1. 00 ，1. 50 ，2. 00 ，2. 50 ，3. 00 ，3. 50 mL于7 个50 mL 容量瓶中用50%的乙醇定容，得到浓度为5. 00 ，10. 00 ，15. 00 ，20. 00 ，25. 00 ，30. 00 ，35. 00μg/ mL 的系列标准溶液。在紫外分光光度计上测其最大吸收波长处的吸光度A ，得标准曲线。 （二）、咖啡因的提取 1.提取工艺流程 原料→粉碎→加入溶剂→微波处理→过滤→离心→粗提液→测定吸光度值2．提取工艺条件优化 (1)．单因素实验 I．微波功率的筛选 微波功率的筛选称取5 g茶叶, 加入80 mL 50 %乙醇, 配制5 份相同混合液, 将混合液放置于微波提取仪中, 设定温度为90 ℃的条件, 改变功率（300 W、400 W、500 W）微波10 min, 测定不同微波功率下提取液的吸光度值A. II．微波时间的筛选 称取5 g 茶叶, 加入80mL50 %乙醇, 配制5 份相同混合液，将混合液放置于微波提取仪中, 在设定温度为90 ℃，微波功率为500 W的条件下，微波加热不同的时间(13 min、14 min、15 min) ，测定不同微波时间条件下提取液的吸光度A. III．微波温度的筛选 称取5 g茶叶，加入80 mL 50 %乙醇，配制6 份相同混合液，将混合液放
实验二：实验名称从茶叶中提咖啡因 一实验目的和要求 （1）学习从茶叶中提取咖啡因的基本原理和方法，了解咖啡因的一般性质。（2）掌握用恒压滴液漏斗提取有机物的原理和方法。 （3）进一步熟悉萃取、蒸馏、升华等的基本操作。 二反应式（或实验原理） 咖啡因又名咖啡碱；茶素；Chffeine ，Thein ；Guaranina ，Methyl ；Thtobromine 。 咖啡碱为嘌呤的衍生物，化学名称是1，3，7-三甲基-2，6-二氧嘌呤，其结构式与茶碱，可可碱类似。 咖啡因易溶于氯仿（12.5%）、水（2%）及乙醇（2%）等。 含结晶水的咖啡因为无色针状晶体，在100 ℃时即失去结晶水，并开始升华，在120 ℃升华显著，178 ℃升华很快。 茶叶中含有咖啡因，约占1~5%，另外还含有11~12%的丹宁酸（鞣酸），0.6%的色素、纤维素、蛋白质等。 为了提取茶叶中的咖啡因，可用适当的溶剂（如乙醇等）在脂肪提取器中连续萃取，然后蒸去溶剂，即得粗咖啡因。 粗咖啡因中还含有其它一些生物碱和杂质（如单宁酸）等，可利用升华法进一步提纯。
三主要物料及产物的物理常数 四主要物料用量及计算：
五实验装置图 六实验步骤流程 1.称取6.0 g 茶叶末，用滤纸包好放入脂肪提取器中，在圆底烧瓶内和提 取器中分别加入40.0 和20.0 mL95％乙醇，加入几粒沸石。 2.按图6-37-2-a 装好回流装置，电热套加热, 连续提取1～1.5 h 小时 后至溶液颜色很淡时为止，待冷凝液刚刚虹吸下去时, 立即停止加热。 3.然后改成蒸馏装置。 4.回收提取液中的大部分乙醇。 5.脂肪提取器再把残液倾入蒸发皿中, 拌入1.8~2.4 g 生石灰粉至糊壮 为止，搅拌蒸干乙醇，同时将糊状物撵成粉末。取一只合适的玻璃漏斗 （最好在颈部塞一团疏松棉花）, 罩在隔以刺有许多小孔（毛刺面向上） 的滤纸的蒸发皿上, 小心加热升华。（用电热套或酒精灯隔着石棉网小 心加热）。 6.控制温度在220 ℃左右（此时纸微黄）。当纸上出现白色毛状结晶时, 暂停加热, 冷至100 ℃左右, 小心取下漏斗，揭开漏斗和滤纸, 仔细 地把附在纸上及器皿周围的咖啡因用小刀刮下, 残渣经拌和后再用较 大的火加热片刻,使升华完全。 7.合并两次收集的咖啡因, 测定熔点。若产品还有颜色不纯时, 可用少量 热水重结晶提纯。 8.记录晶体性状。 9.纯粹咖啡因的熔点为234.5 ℃。
茶多酚 学名:Camellia sinensis 简称:GTP 别名:茶鞣质、茶单宁 英文名：tea Polyphenol，简称TP 定义:是茶叶中儿茶素类、丙酮类、酚酸类和花色素类化合物的总称。 成分:可分为黄烷醇类、羟基-[4]-黄烷醇类、花色苷类、黄酮类、黄酮醇类和酚酸类等。其中以儿茶素最为重要，约占多酚类总量的60%-80%；儿茶素类主要由EGC、DLC、EC、EGCG、GCG、ECG等几种单体组成。茶多酚在茶叶中的含量一般在15％－－20％。在茶多酚中各组成份中以黄烷醇类为主，黄烷醇类又以儿茶素类物质为主。儿茶素类物质的含量约占茶多酚总量的70％左右。茶多酚的理化性质 物理性状： 1 外观：棕黄、淡黄或淡黄绿色粉末。 2 性状：易溶于水及乙醇，味苦涩。 稳定性：在PH4-8 稳定。遇强碱、强酸、光照、高热及过渡金属易变质。最高耐热温度在1个半小时内，可达250℃左右，在三价铁离子下易分解。 安全性评价：无毒 茶多酚具有很强的抗氧化作用，其抗氧化能力是人工合成抗氧化剂BHT、BHA 的4-6倍，是VE的6-7倍，VC的5-10倍，且用量少：0.01-0.03％即可起作用，而无合成物的潜在毒副作用；儿茶素对食品中的色素和维生素类有保护作用，使食品在较长时间内保持原有色泽与营养水平，能有效防止食品、食用油类的腐败，并能消除异味 【药理作用】 1．具有很强的消除有害自由基的作用。 2．抗衰老作用。 3．抗辐射作用。 4．对癌细胞的抑制作用。 5．抗菌、杀菌作用。 6．对艾滋病病毒的抑制作用。 【主要用途】 实际上茶叶的许多作用都是因为茶叶中的茶多酚在起作用。茶多酚可用于食品保鲜防腐，无毒副作用，食用安全。茶叶能够保存较长的时间而不变质，这是其他的树叶、菜叶、花草所达不到的。茶多酚参入其他有机物（主要是食品）中，能够延长贮存期，防止食品退色，提高纤维素稳定性，有效保护食品各种营养成份。其主要用途如下:
实验二十茶叶中有效成分的提取 一、实验目的 1.通过茶叶和咖啡中有效成分的提取了解固、液相分离方法； 2．掌握吸滤、萃取、分液、升华等实验操作。 二、实验原理 咖啡因( caffeinum )化学式为C8H10N402 - H20(1，3，7-三甲基-2，6-氧嘌呤)，是具有绢丝光泽的一种白色针状晶体。其结构式为 100℃时晶体失去结晶水后开始升华，120℃时升华显著，至178℃时升华很快。无结晶水物的熔点为235℃，能溶于水(2%)、乙醇(2%)、苯(1%)、氯仿(12.5%)等。 由于其在氯仿中溶解度较大，可通过萃取茶叶的水浸渍液提取咖啡因。根据其易升华的性质，可用升华法进一步提纯咖啡因。 茶多酚是由30种以上的酚类物质组成的混合物。其中儿茶素（又名儿茶酚）含量最高，在茶多酚总量中占60%—80%。其结构式为 茶多酚在乙酸乙酯中溶解度较大，并且能与重金属作用产生沉淀，故可用沉淀、萃取等方法来提取茶多酚。也可用此方法从细、粗咖啡中提纯咖啡因作为对照实验。 三、实验用品
仪器和材料烧杯(50、100、200mL)、50rnL量筒、150mL分液漏斗、布氏漏斗、吸滤瓶、酒精灯、点滴板，真空泵（或水流吸气泵）、托盘天平、剪刀、铁架台、滤 纸。 药品饱和石灰水、5%氢氧化钠溶液、氨水、2mol．L-1硫酸、盐酸、氯仿、乙酸乙酯，茶叶（当年新茶，隔年陈茶）、咖啡（粗，细）、氢氧化钙固体、氯酸钾固体，酸性碘一碘化钾试剂。 四、实验内容及操作 1．方法I-热水浸渍法 (1)称取5.0g茶叶，剪碎，浸渍于盛有200mL蒸馏水的烧杯中； (2)加热煮沸约半小时； (3)过滤； (4)用30mL氯仿分三次(15、8、7mL)萃取滤液，合并氯仿相，先用5%氢氧化钠溶液，再用适量水洗涤； (5)挥发掉有机溶剂[4]，得粗咖啡因； (6)用30mL乙酸乙酯分三次(15、8、7mL)萃取氯仿萃取过的水相； (7)用适量水洗涤萃取液； (8)挥发有机溶剂，即得茶多酚。 2．方法Ⅱ——碱液浸渍法 (1)称取茶叶5.Og，用剪刀剪碎； (2)将茶叶放人盛有200mL饱和石灰水的烧杯中； (3)再向烧杯中投入2,Og氢氧化钙固体； (4)煮沸30min后过滤； (5)将过滤所得清液用30mL氯仿分三次萃取(15、8、7mL)； (6)合并有机相，先用5%氢氧化钠溶液洗涤，再用适量水洗涤； (7)将洗涤后的氯仿相挥发溶剂[41可得粗咖啡因； (8)将过滤所得固相用硫酸溶液(2mol.L-1)100mL转溶，搅拌10min以上； (9)过滤，固相弃去；
从茶叶中提取咖啡因 一、教学要求： 1、学习从茶叶中提取咖啡因的基本原理和方法,了解咖啡因的一般性质。 2、掌握用索氏提取器提取有机物的原理和方法。 3、进一步熟悉萃取、蒸馏、升华等基本操作。 二、预习内容： 1、萃取 2、蒸馏操作 3、升华操作 4、天然产物的分离提纯和鉴定的相关理论知识 三、基本操作： 1、实验流程 2、索氏(Soxhlet)提取器 索氏(Soxhlet)提取器由烧瓶、提取筒、回流冷凝管3部分组成,装置如图所示。 索氏提取器是利用溶剂的回流及虹吸原理（思考题1）,使固体物质每次都被纯的热溶剂所萃取,减少了溶剂用量,缩短了提取时间,因而效率较高。萃取前,应先将固体物质研细,以增加溶剂浸溶面积（思考题2）。然后将研细的固体物质装人滤纸筒内（思考题3，4）,再置于抽提筒,烧瓶内盛溶,并与抽提筒相连,抽提筒索式提取器上端接冷凝管。溶剂受热沸腾,其蒸气沿抽提筒侧管上升至冷凝管,冷凝为液体,滴入滤纸筒中,并浸泡筒中样品。当液面超过虹吸管最高处时,即虹吸流回烧瓶,从而萃取出溶于溶剂的部分物质。如此多次重复,把要提取的物质富集于烧瓶内。提取液经浓缩除去溶剂后,即得产物,必
要时可用其他方法进一步纯化。 思考题1：索式提取器的工作原理？ 思考题2：索式提取器的优点是什么？ 思考题3：对与索式提取器滤纸筒的基本要求是什么？ 思考题4：为什么要将固体物质（茶叶）研细成粉末？ 4、升华装置 四、实验原理： 咖啡因又叫咖啡碱,是一种生物碱,存在于茶叶、咖啡、可可等植物中。例如茶叶中含有1%～5%的咖啡因,同时还含有单宁酸、色素、纤维素等物质。 咖啡因是弱碱性化合物,可溶于氯仿、丙醇、乙醇和热水中,难溶于乙醚和苯(冷)。纯品熔点235～236℃,含结晶水的咖啡因为无色针状晶体,在100℃时失去结晶水,并开始升华，120℃时显著升华，178℃时迅速升华。利用这一性质可纯化咖啡因。咖啡因的结构式为: 咖啡因（1，3，7-三甲基-2，6-二氧嘌呤） 咖啡因(1,3,7-三甲基-2,6-二氧瞟岭)咖啡因是一种温和的兴奋剂,具有刺激心脏、兴奋中枢神经和利尿等作用。 提取咖啡因的方法有碱液提取法和索氏提取器提取法。本实验以乙醇为溶,用索氏提取器提取,再经浓缩、中和、升华,得到含结晶水的咖啡因。工业上咖啡因主要是通过人工合成制得。它具有刺激心脏、兴奋大脑神经和利尿等作用。故可以作为中枢神经兴奋药，它也是复方阿司匹林（A.P.C）等药物的组分之一。 五、实验步骤： 1、咖啡因的提取
微波法提取茶多酚 摘要：以红茶为材料，以无水乙醇为提取剂取代了传统的的提取剂水，并用微波提取的方法，研究微波法提取茶多酚的最佳工艺条件，探讨在用微波加热时间相同条件下，不同的微波功率对茶多酚提取的影响。 关键词：茶多酚；微波提取；测定 1、概述 茶多酚又称茶鞣或茶单宁，是形成茶叶色香味的主要成份之一，也是茶叶中有保健功能的主要成份之一。本草千叶IT茶中含有丰富的茶多酚。日本千叶大学山下泰德教授等科学家研究表明，茶多酚等活性物质具解毒和抗辐射作用，能有效地阻止放射性物质侵入骨髓，并可使锶90和钴60迅速排出体外，被健康及医学界誉为“辐射克星”。 2、实验部分 2.1实验原理微波萃取的机制包括两个方面：一方面微波辐射过程是高频电磁波穿透萃取介质，到达物料的内部维管束和腺细胞。由于吸收微波能，细胞内部温度迅速上升使其内部压力超过细胞壁膨胀承受能力，细胞破裂。细胞内有效成分被释放，在较低的温度条件下萃取介质捕获并溶解，通过进一步过滤和分离，便获得萃取物料。另一方面，微波所产生的电磁场加速被萃取部分成分向萃取溶剂界面扩散速率，用水作溶剂时，在微波下，水分子高速转动成为激发态，这是一种高能量不稳定状态，或者水分子汽化，加强萃取组分的驱动力；或者水分子本身释放能量回到基态，所释放的能量传递给其他物质分子，加速其热运动，缩短萃取组分的分子有物料内部扩散到萃取界面的时间，从而使萃取速率提高数倍，同时降低了萃取温度，最大限度保证萃取的质量。 2.2材料 2.21仪器：电子天平、微波炉、721紫外可见分光光度计、比色皿、布氏漏斗、抽虑瓶、真空泵、烧杯、研钵、250ml三角瓶、量筒、容量瓶等。 2.22试剂：红茶（市售）、无水乙醇、没食子酸丙酯、硫酸亚铁、酒石酸钾纳、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾等。 2.3实验步骤 2.31 材料准备 称取20g左右的茶叶，在研钵粉碎，备用。 2.32微波萃取法---------不同的微波功率对萃取率的影响 2.321将研磨好的茶叶粉末平均分成四份，分别装入三角瓶中，加入100ml无水乙醇。并编号。 2.322打开微波炉的电源开关，功率按设置键，设定萃取条件。本实验分别设定四个不同的微波功率（240w、400w、640w、800w）条件进行萃取，加热40 s
有机化学实验报告 实验名称：从茶叶中提取咖啡因 学院：化工学院 专业：化学工程与工艺 班级： 姓名：学号 指导教师：房江华、李颖 日期：
一、实验目的： 1、学习从茶叶中提取咖啡因的原理和方法； 2、学习索氏提取器连续抽提方法，升华操作。 二、实验原理： 从茶叶中提取咖啡因，是用适当的溶剂（乙醇、氯仿、苯等）在索氏提取器中连续抽取，浓缩即得粗咖啡因。进一步可利用升华法提纯。咖啡因易溶于乙醇而且易升华。三、主要试剂及物理性质： 咖啡因属于杂环化合物嘌呤的衍生物。测定表明，茶叶中含咖啡因约1%~5%，还含有单宁酸，色素、纤维素、蛋白质等。含结晶水的咖啡因为白色针状结晶粉末。能溶于水、乙醇、丙酮、氯仿等，微溶于石油醚。在100℃时失去结晶水，开始升华，178℃以上升华加快。无水咖啡因的熔点为234.5℃。咖啡因具有刺激心脏、兴奋大脑神经和利尿作用，因此可用作中枢神经兴奋剂。 四、实验试剂及仪器：
五、仪器装置： 六、实验步骤及现象：
七、数据处理与实验结果：
产率=（m0/m）×100% 八、注意事项： ①索氏提取器防止堵塞； ②蒸发加热时不断搅拌，以防溅出； ③蒸馏时，烧瓶内的液体最好不要蒸干，否则不易倒出； ④蒸馏时，要注意火不能太大，否则，烧瓶内的溶液易暴沸出来； ⑤在整个升华过程中，要严格控制加热温度；若温度太高，将导致被烘物的滤纸炭化，一些有色物质也会被带出来，使产品发黄，影响产品的质量。 ⑥在虹吸时，水浴锅内的水应尽可能使水浸没平底烧瓶内的溶液，使反应速度加快。 ⑦称量产品时，由于产品质量较少，要用分析天平来称量。 ⑧蒸馏后，蒸出的乙醇要回收，产品也要回收。 ⑨蒸馏时，还要注意加入沸石。 九、实验讨论及误差分析： 本次试验，实验产率很低。 ①在进行虹吸时，水浴锅内水太少，虹吸速度慢，且要不断加水，未达到所要求的虹吸次数，茶叶水颜色就很浅了，而下层颜色比较重，有点堵塞，造成产品质量比较低。 ②在蒸馏过程中，由于液体较多，又没有控制好温度，加上沸石质量不太好，出现小程度暴沸，使液体进入锥形瓶中； ③在把加氧化钙的产品蒸成干粉时，如果占到蒸发皿上的黄绿色固体不完全搞下来，也会使产率偏低。
设计性实验 茶叶中茶多酚的提取与含量测定 实验方案 新疆农业大学食品科学与药学学院 班级：葡工162班 姓名：王勇峰 学号：220162712 指导老师：阿不都热依木
茶叶中茶多酚的提取与含量测定 一.实验目的及要求 1.用无害溶剂从茶叶中提取茶多酚。 2.分离、纯化茶多酚粗品，掌握溶剂提取法提取茶多酚的原理及方法。 3.定量分析茶多酚产品含量。 二.实验原理 有机溶剂萃取法：有机溶剂萃取法是传统的提取工艺。是利用茶叶中不同化合物在不同溶剂中的溶解度不同进行提取分离。在粗茶叶萃取溶液中，除含有茶多酚以外，还含有咖啡碱、酯质、色素、植物多糖、有机酸、以及悬浮物，且茶多酚含量仅为25%～40% ，所以大多数工艺用乙酸乙酯、氯仿等有机溶剂反复萃取的方法进一步除杂、纯化、精制。 茶水用氯仿萃取可得到水层和有机层，咖啡碱存在于有机层，而茶多酚则存在于水层中，根据萃取及过滤原理，将有机层和水层分别进行浓缩、萃取，即可得到相应粗产物。 三.实验仪器及药品 仪器：天平；分析天平；铁架台；抽滤装置；超级恒温水浴槽；长颈漏斗一个；滤纸若干张；分液漏斗一个；100毫升的烧杯（三个）；玻璃棒一个；药品： 1.乙醇水溶液（50％）； 2.干茶叶原料； 3.氯仿（分析纯）； 4.Na2SO4溶液馏水
四.实验步骤 1、温度设定:打开超级恒温水浴电源开关，使温度达到90℃ 2、称量：称取30克干茶叶，放在100毫升小烧杯中。 3、溶解：用量筒量取40毫升50％乙醇水溶液，倒入小烧杯中，用玻璃棒轻轻搅拌，使干茶叶完全浸润在乙醇溶液中。 4、加热：将干茶叶和乙醇水溶液的混合液置于超级恒温水浴槽中，加热20分钟。 5、过滤：将加热完毕的混合液取出，冷却到室温； 用长颈漏斗对混合液进行过滤，滤除茶叶残渣。再对残渣进行乙醇萃取. 6、分离萃取： 1)对分液漏斗进行试漏，调整好铁架台高度； 2)用量筒量取20毫升氯仿①，置于100毫升小烧杯中；将茶叶滤液倒入分液漏斗中，再将氯仿倒入其中，再倒入少量Na2So4溶液②，轻轻摇匀，使之混合充分，静置，分层，上层应为茶多酚水溶液，呈茶色，下层为氯仿乙醇混合液，为无色。 3)将下层溶液小心放至小烧杯中，上层溶液从分液漏斗上口倒至100毫升小烧杯中； 7、抽滤浓缩： （1）安装好减压抽滤装置； （2）将布氏漏斗里的滤纸用少量茶多酚水溶液润湿，开启抽气阀，一边缓慢倒入液体，一边抽滤。
1.1溶剂提取法 多酚就是多羟基化合物,它的结构特点决定多酚易溶或可溶于水、醇类、醚类、酮类、酯类等,所以,溶剂提取法主要有水溶剂提取与有机溶剂提取两种。水溶剂提取植物多酚类物质早90年代就有报道,该法由于工艺简便、成本低、纯度高而被广泛使用,但此法提取率低。有机溶剂提取就是利用多酚在不同溶剂中的溶解度不同进行回流提取,常用的溶剂有甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等,此法可提高提取率、缩短反应时间。姚永志[2]等人在比较水溶剂及乙醇溶剂提取花生红衣多酚物质的研究中报道,当以水作溶剂提取花生红衣多酚物质时,最佳工艺:水浴温度40℃、液料比75、提取时间lh、提取率为6.41％,而乙醇作溶剂时最佳工艺:乙醇浓度55％、水浴温度60℃、提取时间0.5 h、料液比1:37.5,提取率达到7.858％。但有机溶剂成本高、回收困难,有毒易燃,不利于安全生产。 1.2微波辅助提取 微波辅助提取技术就是利用微波能来提高提取率的一种技术。在微波提取过程中,微波辐射能 够导致植物细胞内的极性物质吸收微波能,产生大量热量,使细胞内温度迅速上升,液态水汽化,从而使产生的压力在细胞膜与细胞壁上形成微小孔洞,使胞外溶剂可以进入细胞内溶解并释放出胞内物质,因此可以有效的提高产率,降低反应时间,减少溶剂的使用量。由于目前微波的设备比较普遍,因此,微波提取植物多酚的方法为更多的人所接受与使用。宋薇薇等[3]人用微波辅助法提取石榴皮多酚类化合物,确定了石榴皮多酚提取的最优工艺条件:40％(体积分数)乙醇作溶剂,料液比(g:m1)l:35,微波功率为242 W,提取时间60 s,提取三次,以该优化条件提取时,多酚粗提物得率26.52％,这个结果较贾冬英[43以20％(体积分数)乙醇作溶剂,料液比(g:mL)1:20,温度50℃,提取时间1 h,以该优化条件提取所得石榴多酚得率22.86％高,与醇提法相比,微波辅助提取能强化浸取过程,体系受热均匀,提取物中多酚含量高,提取时间较短等优点。 1.3超声波辅助提取 超声波辅助提取法就是利用超声波产生的强烈振动、高加速度、强烈的空化效应、搅拌作用等,可加速有效成分进入溶剂,从而提高提取率,缩短提取时间,并可避免高温对提出成分的影响。超声波提取的操作具有简便快捷、提取温度低、时间短、提取率高、提取物结构不易被破坏的特点.该法的缺点就是获得产品纯度不高。陶令霞c5]等人对苹果渣中多酚的超声辅助提取工艺条件进行了优化研究,确定最佳工艺条件为:70％乙醇,提取时间50 min,提取功率200 W,料液比1:15,提取温度35℃,提取2次,苹果多酚得率为4.29g／kg。同时,超声波辅助提取方法在荷叶多酚大麦多酚、以及诃子多酚中也有相应的报道。 1.4生物酶解提取 生物酶解提取技术就是根据酶反应具有高度专一性的特点,选择相应的酶,水解或降解细胞壁组成成分纤维素、半纤维素与果胶,从而破坏细胞壁结构,使细胞内的成分溶解、混悬或交溶于溶剂中,达到提取目的。酶法提取最大的优势就是反应条件温与。由于酶法提取就是在非有机溶剂下进行,所得产物纯度、稳定性、活性都较高,无污染,解决了有机溶剂提取法有机溶剂回收困难、用量大等缺点。此外,酶法提取在缩短提取时闻、降低能耗、降低提取成本等方面也具有一定优势[6]。刘军海等人[7]以低档绿茶为原料,采用复合酶法在较低温度下提取茶多酚。以单因素试验考察了酶用量、提取温度、提取时间及pH对茶多酚提取率的影响。通过正交试验优化并确定最佳提取工艺条件:酶用量为0.20％、提取温度为60℃、提取时间80 min、pH为4.6,在此工艺下茶多酚提取率为13.6％,其中儿茶素占茶叶干重的含量比沸水提取法高出 2.31％。1.5离子沉淀法离子沉淀法就是利用多酚能与金属离子络合生成沉淀,使其在浸提液中与其它物质分离而出,从而得到纯度较高多酚。目前常用金属离子有A13+、Zn2+、Fe2+、M92+、Ba2+、Ca2+等,其中A13+、Zn2+较为理想。离子沉淀法优点就是不使
实验十四 从茶叶中提取咖啡碱 生物碱（Alkaloids ）是存在于生物体（主要为植物体）中的一类含氮的碱性有机化合物，大多数有复杂的环状结构，有显著的生物活性，是中草药的有效成分之一。如黄连中的小蘗碱（黄连素）、麻黄中的麻黄碱、萝芙术中的利血平、喜树中的喜树碱、长春花中的长春新碱等。植物中的生物碱常以盐（能溶解于水或醇）的状态或以游离碱（能溶于有机溶剂）的状态存在。各种生物碱的结构不同，性质各异，提取分离方法也不尽相同，常用的有冷浸、渗漉、超声波、微波、索氏提取、热回流提取等。为了使提取更完全，也常常对上述方法进行组合如冷浸－渗漉，冷浸－超声波，冷浸－索氏提取，冷浸－热回流提取，因冷浸、冷浸－超声波提取操作简便，故使用较多，必要时，应对上述方法作比较，以优选出最佳提取方法。 茶叶中含有多种生物碱。咖啡碱又名咖啡因（Caffeine ），化学名称是1, 3, 7-三甲基-2, 6-二氧嘌呤，是茶叶中主要的生物碱，约含1~5％，此外还含有少量茶碱、可可碱、茶多酚、有机酸、蛋白质、色素和纤维素等成分。咖啡因弱碱性，具有刺激心脏、兴奋大脑神经和利尿作用，可作为中枢神经兴奋药，它也是复方阿司匹林等药物的组分之一。 N N N N O O 3CH 3H 3C N N N N O O 3CH 3H N N N O O CH 3H H 3C 咖啡因 可可碱 茶碱 含结晶水的咖啡因(C 8H 10O 2N 4)为无色针状结晶，味苦，具有弱碱性，能溶于冷水和乙醇，易溶于热水、氯仿等。提取茶叶中的咖啡因，可以用乙醇为溶剂，在Soxhlet 提取器中连续抽提，然后蒸出溶剂；也可将茶叶与水一起充分煮沸后，再将茶汁浓缩，即得粗咖啡因。粗咖啡因中还含有其它一些生物碱和杂质（如丹宁酸）等，可利用升华法进一步提纯。 升华是将具有较高蒸气压的固体物质，在加热到熔点以下，不经过熔融状态就直接变成蒸气，蒸气变冷后，又直接变为固体的过程。升华是精制某些固体化合物的方法之一。能用升华方法精制的物质，必须满足以下条件：(1) 被精制的固体要有较高的蒸气压，在不太高的温度下应具有高于67 kPa(20 mmHg)蒸气压;(2) 杂质的蒸气压应与被纯化的固体化合物的蒸气压之间有显著的差异。 升华方法制得的产品通常纯度较高，但损失也较大。含结晶水的咖啡因加热至100 ℃时失去结晶水，开始升华，120 ℃时显著升华，至l76 ℃时迅速升华。无水咖啡因的熔点为235 ℃。 一、 目的要求 1. 熟悉从植物中提取生物碱的一般原理和方法； 2. 掌握Soxhlet 提取器的使用； 3. 学习用升华法或溶剂萃取法提纯有机化合物的操作。 二、 主要用品 茶叶5 g ，95％乙醇，生石灰粉 三、 实验部分 1. 咖啡因的提取 用滤纸做一比Soxhlet 提取器提取筒内径稍小的圆柱状纸筒(1)，装入5 g 研细的茶叶并折叠封住开口端，放入提取筒中。安装Soxhlet 提取装置(2)（图 6-7），在烧瓶中加入50 mL 95％乙醇，置于电加热套上加热回流，连续提取1~1.5 h 。当提取液颜色很淡时即可停止提取，待冷凝液刚刚虹吸下去时，立即停止加热，冷却。改成普通蒸馏装置，回收提取液中大部分乙醇。把残液倒入蒸发皿中，在蒸气浴上浓缩至残液约10 mL 左右(3)，拌入3 g 生石灰（CaO ）粉(4)使成糊状。继续小火加热至干，期间要不断搅拌捣碎块状物,小心焙炒（防止过热使咖啡因升华），除尽水分(5)。冷却后擦去沾在蒸发皿边沿的粉末，以免升华时污染产品。 在上述蒸发皿上盖上一张刺有许多小孔的圆滤纸，在上面罩上干燥的玻璃漏斗(漏斗颈部塞少许脱脂棉，以减少咖啡因蒸气逸出)，如图 6-8所示。在电热套上小心加热使咖啡因升华(6)。当漏斗内出现白色烟雾，滤纸上出现白色毛状结晶时，停止加热，冷却，用小匙收集滤纸上及漏斗内壁的咖啡因。残渣经搅拌后用较高温度再加热片刻，使升华完全，合并两次收集的咖啡因。得咖啡因约50 mg 。 纯净无水咖啡因熔点为234.5 ℃。
从茶叶中提取咖啡因 一、实验目的 1、学习从茶叶中提取咖啡因的基本原理和方法, 了解咖啡因的一般性质。 2、掌握用索氏提取器提取有机物的原理和方法。 3、进一步熟悉萃取、蒸馏、升华等基本操作。 二、实验基本原理 1、实验原理：咖啡因为嘌呤的衍生物，化学名称是1,3,7-三甲基-2,6-二氧嘌呤，其结构式与茶碱、可可碱类似。咖啡因易溶于氯仿(12.5％)、水（2％）及乙醇（2％）等。含结晶水的咖啡因为无色针状晶体，在100℃时即失去结晶水，并开始升华，在120℃升华显著，178℃升华很快。 茶叶中含有咖啡因，约占1％~5％，另外还含有11％~12％的单宁酸（鞣酸）、0.6％的色素、纤维素、蛋白质等。为了提取茶叶中的咖啡因，可用适当的溶剂（如乙醇等）在脂肪提取器中连续萃取，然后蒸去溶剂，即得粗咖啡因。粗咖啡因中还含有其他一些生物碱和杂质（如单宁酸）等，可利用升华法进一步提纯。
2、索氏提取器：索氏提取器由烧瓶、提取筒、回流冷凝管3部分组成, 装置如图所示。索氏提取器是利用溶剂的回流及虹吸原理。使固体物质每次都被纯的热溶剂所萃取, 减少了溶剂用量, 缩短了提取时间, 因而效率较高。萃取前, 应先将固体物质研细, 以增加溶剂浸溶面积。然后将研细的固体物质装人滤纸筒内, 再置于抽提筒, 烧瓶内盛溶, 并与抽提筒相连, 抽提筒索式提取器上端接冷凝管。溶剂受热沸腾, 其蒸气沿抽提筒侧管上升至冷凝管, 冷凝为液体, 滴入滤纸筒中, 并浸泡筒中样品。当液面超过虹吸管最高处时, 即虹吸流回烧瓶, 从而萃取出溶于溶剂的部分物质。如此多次重复,把要提取的物质富集于烧瓶内。提取液经浓缩除去溶剂后, 即得产物, 必要时可用其他方法进一步纯化。 3、升华原理：某些物质在固态时具有相当高的蒸气压，当加热时，不经过液态而直接气化，蒸气受到冷却又直接冷凝成固体，这个过程叫做升华。然而对固体有机化合物的提纯来说，不管物质蒸气是由液态还是由固态产生的，重要的是使物质蒸气不经过液态而直接转变为固态，从而得到高纯度的物质，这种操作都称为升华。 本实验中已知含结晶水的咖啡因为无色针状晶体，在100℃时即失去结晶水，并开始升华，在120℃升华显著，178℃升华很快。从而采用升华来纯化产物。
2009年第2期 TIANJIN SCIENCE&TECHNOLOGY 创新技术 0引言 茶多酚又叫茶单宁，茶鞣质，是茶叶中多羟基酚类及其衍生物的总称，主要包括儿茶素类、黄酮类、花青素和酚酸4类物质，其中儿茶素类的含量占80%左右。儿茶素中的主要成分有4种：表儿茶素（EC）、表没食子儿茶素（EGC）、表儿茶素没食子酸酯（ECG）、表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）。茶多酚是茶叶中的主要生物活性物质[1]，具有优异清除自由基、抗衰老、抗氧化、抑制肿瘤细胞等药理功能，在日用化工、食品加工、医药等领域具有重要的应用。我国的茶叶制品应用历史悠久，但高附加值的茶多酚生产工艺还有很大的改进空间。本文对茶多酚的提取、含量检测，以及应用方向加以总结，其中一些新技术具有相当的发展潜力和推广价值。 1茶多酚的提取 1.1溶剂萃取法 溶剂萃取法[2]是目前工业化生产的主要方法，该方法将茶叶用极性溶剂浸渍，浸取液进行液液萃取分离，浓缩得到产品，收率为5%～10%，产品纯度为80%～98%。萃取剂主要为乙酸乙酯。萃取剂最终残留量是茶多酚产品的主要技术指标。通常采用紫外－可见分光光度法测定乙酸乙酯的含量，为了达到较高的检出限和准确度，冯信平等人[3]采用气相色谱法进行检测乙酸乙酯含量，该方法成本较高，使用的有机试剂易造成环境污染和茶多酚自身污染。 1.2离子沉淀萃取法 该方法主要是利用金属离子沉淀茶多酚而使其与咖啡碱分离。茶叶经热水浸透后，加入沉淀剂即可得到茶多酚与金属离子的结晶性沉淀物，由于沉淀剂的选择性较高，产品的纯度较好，可达85%以上[4]。 韦星船等人[5]研究了利用微波和离子沉淀联合提取茶多酚的方法。采用复合方法将微波提取和离子沉淀法结合起来，用联合离子的方法沉淀茶多酚萃取液。该方法使用微波加热时间短，可以改善加热的质量，防止了有效成分的损失。联合离子沉淀法沉淀茶多酚沉淀率高、速度快，防止了茶多酚在沉淀阶段的氧化，增加收率。利用微波和离子沉淀法，茶多酚的沉淀率达到98.5%。提取率达到了16.8%。 离子沉淀萃取的最大缺陷是用重金属沉淀茶多酚，使其与咖啡碱分离。该方法使用了重金属作沉淀剂，其产品是食品和医药行业所不能接受的。 1.3CO2超临界萃取法 引入CO2超临界萃取技术，将茶叶浸透，茶水粗滤，经过超滤脱果胶，纳滤或反渗透脱水浓缩，再经真空浓缩制得粉状茶提取物。CO2超临界流体脱除粉状茶提取物中的咖啡碱和萃取茶多酚，经脱溶喷雾干燥制得高纯度茶多酚，纯度大于98%，提取率大于10%，咖啡碱小于0.1%[6]。 选用CO2作超临界流体，价廉易得，操作费用低，无污染，无残留，而且操作温度低，提取物质不受破坏。由于CO2的溶解性能可通过调节压力和温度来控制，该工艺提高了产品的得率和纯度，又符合生产对原料、溶剂使用、制作路线、生产过程安全性等方面的要求，尤其适合茶多酚在医药、食品等行业中的生产。 2茶多酚含量测定技术 2.1高锰酸钾滴定法 茶多酚是还原性物质，可采用高锰酸钾滴定法测定含量。使用高锰酸钾滴定法测定茶多酚含量，误差虽然偏大一点（高锰酸钾允许滴定误差为0.2mL，平均误差达0.644%），但因方法简便易行，所以被广泛使用。 李思睿等人[7]对该方法所使用的各种药剂性状及其稳定性做了研究，以便在检测中更合理地使用各种药剂，减少误差的产生。对高锰酸钾滴定法测定茶多酚中使用的各项用剂的研究结果是，标定过的高锰酸钾溶液性状稳定，使用时无需重新标定；所使用的靛红指示剂性状也较稳定，使用时空白消耗的高锰酸钾（0.04mol）为1.8～3.5mL时均有效；水可用自来水代替蒸馏水；茶汤应现浸提现使用。 申奕(天津渤海职业技术学院天津300402） 茶多酚提取与含量测定方法的比较 【摘要】通过对茶多酚的分析和解释，着重介绍了茶多酚的提取技术、茶多酚的含量测定方法，并对不同的提 取工艺与检测手段加以对比，指出茶多酚是一种对健康有益的物质，用途广泛，随着技术的更新，对茶多酚的提 取将更加简便、廉价。 【关键词】茶多酚提取含量测定 收稿日期：2009-01-20 4
茶多酚提取的研究进展 院系：xxx 班级：文生105-2 姓名：xxx 学号：201090621216 茶多酚提取的研究进展 摘要：本文阐述了茶多酚的提取的方法及其优缺点并介绍了新工艺。关键词：茶多酚；提取
前言 茶是人们日常生活中一种常见的保健饮品,在中国饮茶有着几千年的历史。明朝李时珍在《本草纲目》中记载说:“茶苦而寒, 最能降火,火为百病之因,火降则百病清也。”说明茶具有独特的药理作用, 该作用是由茶叶中特定的化学成分决定的。茶叶主要化学成分有: 多酚类、氨基酸和蛋白质、芳香类物质、生物碱、糖类化合物、色素及其他化学成分[1]。其显著特点是富含酚类化合物,茶叶的许多作用是其中茶多酚在起作用。目前,国内外有关茶多酚的应用研究已有很多方面, 主要包括抗癌、抗氧化和延缓衰老、抗菌和抗病毒、降血脂、油脂抗氧化作用、色素保护作用、除臭剂、防龋作用、抑制动脉粥样硬化等多种功能。其抗氧化活性高于一般非酚性或单酚羟基类抗氧化剂[2]。茶多酚已成为医药、食品界开发的热点,目前除了茶多酚片剂、胶囊剂等外,作为抗氧化剂和食品添加剂,在粮油食品、方便食品、水产品、肉制品、调味品、糖果、饮料等多类食品中均可应用, 有强劲的市场需求,其开发和应用前景十分广阔。茶多酚的强还原性可以防止天然色素如胡萝卜素、叶绿素红花黄、胭脂红和维生素B 等色素受光氧化作用而褪色，可作为保鲜剂保持色泽鲜艳稳定[6]。中国是世界上茶叶产量最高的国家,每年约产65万吨茶叶,其中约有13万吨的茶片和茶末,现已研制出茶多酚胶囊、片剂、含片等多种剂型 [7]。中国的茶叶资源十分丰富, 在茶叶生产过程中会产生的大量修剪叶,另外还有滞销的粗茶、老茶,如果能从中提取茶多酚,将会有充分的资源保
实验六从茶叶中提取咖啡因（6学时） 一、实验目的 1、学会用索氏提取器连续提取植物体内有机物的方法。 2、掌握用升华的方法纯化有机物的实验方法。 3、巩固温度控制、回流、蒸馏等实验操作。 二、实验原理 咖啡因（或称咖啡碱）是一种嘌呤衍生物，存在于咖啡、茶叶、可可豆等植物中，学名1，3，7-三甲基-2 ，6-二氧嘌呤。 嘌呤咖啡因 咖啡因是弱碱性化合物，无色柱状晶体，熔点238℃，味苦，易溶于氯仿(12.5%)，可溶于水(2%)、乙醇(2%)及热苯(5%)，室温下在苯中饱和浓度仅为1%。含结晶水的咖啡因为无色针状结晶，100℃时失去结晶水并开始升华；120℃时升华显著，178℃时升华很快。 咖啡因具有兴奋中枢神经和利尿等生理作用，除广泛应用于饮料之外，也应用于医药。例如，它是复方阿斯匹灵药片APC(aspirin-phenacetin-caffein)的成分之一。过度饮用咖啡因会增加抗药性并产生轻度上瘾。 茶叶的主要成分是纤维素，含咖啡因1%～5%，此外还含有丹宁酸(11%～12%)、色素(0.6%)及蛋白质等。丹宁酸亦称鞣酸，它不是一种单一的化合物，而是由若干种多元酚的衍生物所组成的具有酸性的混合物。丹宁酸不溶于苯，但有几种组分可溶于水或醇。所以用乙醇提取茶叶，所得提取液中含有丹宁酸和叶绿素等。向提取液中加碱，生成丹宁酸盐，即可使咖啡因游离出来，然后用升华法纯化。 通过测定熔点及红外光谱、核磁共振谱等可对咖啡因作出鉴定，也可使之与水杨酸作用生成水杨酸盐(熔点137℃)以作确证。
咖啡因水杨酸咖啡因水杨酸盐 三、试剂 10g茶叶末，80mL～100mL 95%乙醇，3-4g生石灰（CaO）。 四、步骤 1、将一张长、宽各12～13cm的方形滤纸卷成直径略小于脂肪提取器提取腔内径的滤纸筒[1]，一端用棉线扎紧。在筒内放入10g茶叶，压实。在茶叶上盖一张小圆滤纸片，将滤纸筒上口向内折成凹形。将滤纸筒放入提取腔中去，使茶叶装载面低于虹吸管顶端。装上回流冷凝管，在提取器的圆底烧瓶中放入数粒沸石，将装置竖直安装在铁架台上。自冷凝管顶端注入95%乙醇，至提取腔中的液面上升至与虹吸管顶端相平齐并开始发生虹吸时再多加入约 10mL，共用乙醇约80～100mL。装成的装置如图3-27所示[2]。 2、用水浴加热圆底烧瓶。乙醇沸腾后蒸气经侧管升入冷凝管。冷凝下来的液滴滴入滤纸筒中。当液面升至与虹吸管顶端相平齐时即经虹吸管流回圆底烧瓶中。连续提取2h，至提取液颜色很淡时为止。当最后一次虹吸刚刚过后，立即停止加热。 3、稍冷后改成蒸馏装置。用水浴加热蒸出大部分乙醇[3]。将瓶中残液趁热倒入蒸发皿中，加入3-4 g研细的生石灰粉末，拌匀。将蒸发皿放在一只大小合适并装有适量水的烧杯口上，用气浴蒸干[4]，再移至石棉网上用小火焙炒片刻[5]，务使水分全部除去。 4、稍冷后小心擦去粘在边壁上的粉末，以免污染产物。用一张刺有许多小孔的圆滤纸平罩在蒸发皿内，使滤纸离被蒸发物约2 cm[6]，在滤纸上倒扣一只大小合适的玻璃三角漏斗，漏斗尾部松松地塞上一小团脱脂棉。在石棉网上铺放厚约2 mm的细沙，将蒸发皿移放在沙上，如图3-21 b装置。 5、用小火缓缓加热升华[7]，当滤纸孔上出现许多白色毛状结晶时暂停加热。自然放冷后取下漏斗，小心揭开滤纸，用小刀仔细地将滤纸上下两面结出的晶体刮在表面皿上。将蒸发皿中的残渣轻轻翻搅后重新盖上滤纸和漏斗，用较大些的火焰加热使升华完全[8]。合并两次所得晶体，称重。 升华：指固态物质不经液态直接转变成气态的现象，是物理变化。 得量约70～130mg,最高经验产量为210mg，熔点236～238℃。 6、在试管中加入40mg自己制备的咖啡因，再加入30mg水杨酸和2.5mL甲苯，水浴加热溶解，然后加入1.5mL 石油醚(60～90℃)，振摇混合后用冷水浴冷却，应有晶体析出。若无，用玻璃棒或刮刀摩擦管内壁诱导结晶。干燥后测定熔点，以作为咖啡因的确证。