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mg冰球突破豪华版在茶叶提取中的应用
点击次数: 发布时间:2014-08-08
mg冰球突破豪华版在茶叶提取中的应用

本文摘自:孙庆磊 梁月荣 陆建良
(1.浙江大学茶叶研究所杭州310029;2.山东省日照市科技局日照276800)

天然植物有效成分大多为细胞内产物,在提取时往往需要将植物细胞破碎。现有的机械破碎法难于将细胞有效破碎,而化学破碎方法又容易造成被提取物结构的改变,从而使之失去活性。上世纪20年代,人们首次发现了mg冰球突破豪华版可以加速化学反应。随后产生了研究在mg冰球突破豪华版作用下物质进行化学反应的一门新兴交叉学科——声化学。mg冰球突破豪华版是一种特殊形式的能量,其在溶液中形成的冲击波和微射流可以快速地激活反应分子,从而能较大幅度地提高反应活性。将mg冰球突破豪华版应用于提取植物的有效成分,操作简便快捷、无需加热、提取率高、速度快、提取物的结构未被破坏、效果好,显示出明显的优势。随着超声清洗器的逐渐普及,以mg冰球突破豪华版作为反应的催化方式已成为热点。近年来,中、美、日、英等20多个国家的学者在这方面进行了卓有成效的研究工作,取得了重要的进展。mg冰球突破豪华版应用于提取植物中的生物碱、苷类、生物活性物质、动物组织浆的毒质等研究已有报道,研究表明:mg冰球突破豪华版提取可以强化水浸提法,具有能耗低、效率高、省时、不破坏有效成分、避免高温对提取成分的影响等特点,具有广阔的应用前景。
 
1 mg冰球突破豪华版强化提取的作用机理
超声提取法是对提取过程进行mg冰球突破豪华版强化处理,超声在生化提取中的应用最早用于粉碎细胞壁,以释放出其内容物。近年来在中药研究中有较多的应用。mg冰球突破豪华版提取的作用机理是因为mg冰球突破豪华版是一种弹性波,其振动能产生强大的能量,给与媒质点以很大的速度和加速度,使浸提剂和提取物不断震荡,有助于溶质扩散。mg冰球突破豪华版在植物组织细胞里,比电磁波穿透更深,停留时间也较长。大能量的mg冰球突破豪华版作用于液体使其被撕裂成很多小空穴,小空穴闭合时产生高达几千个大气压的瞬时压力,作用于叶肉组织,称为空化。空化可加速植物中的有效成分进入溶剂,增加有效成分的提取率。
mg冰球突破豪华版在物质介质中的相互作用效应可分为热效应、空化效应和机械传质效应。mg冰球突破豪华版的热效应、机械传质作用及空化作用成为超声技术在提取应用中的三大理论依据。
1.1 mg冰球突破豪华版的热效应
mg冰球突破豪华版通过介质传播时,在介质的微粒间和分界面上的摩擦以及介质的吸收等使超声能量转化为热能,从而引起生物体的某种变化的现象称超声热效应。在一定的声强下,其产生的热量和升温作用是很有限的,对浸提的意义不大。
1.2 mg冰球突破豪华版的机械效应
超声在媒质中传播时,引起媒质质元的振动,其位移、速度、加速度、压强等力学量所引起的效应,称为超声的机械效应。虽然质点的振动位移、速度变化不大,但其加速度却相当大,如此大的加速度,能显著增大溶剂进入提取物细胞的渗透性,加强传质作用,从而强化了萃取过程。
1.3 mg冰球突破豪华版的空化效应
mg冰球突破豪华版辐射时,在一定声强下造成气泡的产生、膨胀以及崩溃的效应,称为超声的空化效应。空化效应是指液体中的微小液胞在声波作用下被激活,表现为液胞的振荡、伸长、收缩乃至崩溃等一系列动力学过程。根据不同的表现,空化可分为稳态空化和瞬态空化。稳态空化产生在较低的声强作用下,空化泡以非线性的形式在介质中振荡若干个周期,在振荡过程中,空化泡周围的微流对溶液中其它粒子产生较大的切向力,有利于溶剂渗透到细胞。瞬态空化发生在较强的声强作用下,气泡在一个声波周期内迅速的生成、长大、压缩、崩溃。随着高压的释放,在液体中形成较大的冲击波或高速射流。在萃取中,这种强大的冲击流能够有效的减小、消除溶剂与水相之间的阻滞层,从而加大了传质速率。同时,冲击流对植物细胞组织产生一种物理剪切力,使之变形、破裂,并释放出内含物,这大大加速了萃取过程。空化效应往往使生物组织受到严重的损伤,造成较大的破坏作用。mg冰球突破豪华版能提高提取率的最主要原因是由于mg冰球突破豪华版产生的空化效应。
 
2 mg冰球突破豪华版在茶叶深加工中的应用
目前,茶叶有效成分提取的方法主要有水浸提法、有机溶剂提取法和超临界CO2提取法等。其中超临界CO2提取法只适用少数成分的提取,并且成本很高。有机溶剂提取法虽然提取效率高,但有机溶剂往往难以从终产品中去除,易形成有机溶剂污染。因此水浸提法仍然是最有效和常用的茶叶有效成分制备方法。通常情况下,采用高温≥90℃水浸提法,有效成分提取效率高,但茶叶有效成分容量在温热条件下发生氧化聚合、裂解以及构型转换等造成有效成分破坏、风味劣变。采用低温≤50℃水浸提法,可以有效保持茶叶原有风味,减少茶叶成分在提取过程中的破坏,但是提取效率低。
茶叶中的主要的成分茶多酚和香气物质等在医药、食品方面有较大的前景,利用mg冰球突破豪华版作用,在低温条件下就可以高效提取茶叶有效成分。该技术不仅可以很好保持茶叶的原有风味,减少有效成分的破坏,同时又可以获得很高的提取效率。由于mg冰球突破豪华版萃取技术在萃取方面有很多优点,近年来许多研究人员也把mg冰球突破豪华版萃取技术应用于茶叶深加工方面,以下分别作简要介绍。
2.1 mg冰球突破豪华版提取在茶饮料品质中的应用
浸提工艺是茶饮料生产的关键环节之一,由于茶叶成分复杂,在用水浸提时,各种水溶性物质均会不同程度地进入水相中,这些成分对茶茶汤的色泽、滋味的影响有决定意义,浸提效果的好坏直接影响到后续生产过程。因而确定浸提条件就成为茶饮料的关键技术。目前的生产多采用高温浸提方式,高温虽然有利于茶叶内含成分的浸出量,但会造成茶黄素及茶红素分解,类胡萝卜素和叶绿素等结构会发生变化,对茶汤色泽有不利的影响。而低温浸提茶汤的香气保持性较好,但内含物浸出量低。在茶汁浸提过程中,茶叶的可溶性成分及主要化学成分的萃取率随时间的增加而增加,浸提时间短,水量偏少,不利于茶叶风味物质的溶出。提取时间较长,易造成茶汤成分氧化,茶叶中的单宁极易过多溶出,产生苦涩味,汤色褐变,不利于工业化生产应用。而从萃取条件对茶饮料成分、饮用温度和感官嗜好性的影响而言,日本学者研究认为高温萃取品在高温饮用时感官品质较好,低温萃取品在低温饮用时感官品质较好。张文文等对绿茶饮料浸提温度进行了研究,提出采取冷浸方式能保持茶汤原有风味。mg冰球突破豪华版提取不但能加速茶叶中的有效成分进入溶剂,而且有利于溶剂渗入茶叶组织细胞中,增加有效成分在溶剂中的溶解度,缩短提取时间、提高提取率。因此采用mg冰球突破豪华版和低温浸提相结合的方法,在保证原料利用的基础上,可有效提高茶饮料的品质。
2.2 mg冰球突破豪华版在茶叶香气物质提取中的应用
茶饮料以天然、健康、解渴、提神等特点,受到广大消费者的欢迎。茶饮料在浸提过程中香气的损失是生产过程中的一个重要问题。香气是茶饮料极为重要的品质特征,茶叶中的香气具有量微、常温常压下易挥发、性质不稳定等特征。受当前加工工艺水平限制,茶叶香气在茶饮料制造过程中会大量挥发损失和受热发生转化,致使茶饮料普遍存在香气淡薄或香味失真等问题。大多数茶饮料不得不通过添加香精来弥补香气不足的问题,造成茶饮料缺少原茶香味,无法发挥纯茶的香气特点。造成茶饮料香气淡薄的原因,一方面是生产厂家多以中低档茶为原料,香气品质不佳;另一方面是茶叶香气成分对热不稳定,易受热氧化降解,产生不良气味。而通过改进提取工艺可以解决香气挥发问题。夏涛等通过常规浸提法、微波浸提法和mg冰球突破豪华版浸提法三种不同浸提方式对茶汤香气影响的研究发现,mg冰球突破豪华版浸提法可以有效促进茶叶糖苷类香气前体物质的浸出。杨海燕等使用mg冰球突破豪华版提取宽叶缬草中的缬草精油,结果表明提取率明显提高。王铮敏研究报道,mg冰球突破豪华版对糖苷类物质的浸出有促进作用。
2.3 mg冰球突破豪华版在速溶茶生产中的应用
在速溶茶的生产过程中,第一道必不可少的工序就是将茶叶中有价值的固体成分提取出来。传统方法是把茶叶放在l00℃的高温中浸提,持续15min,通过喷雾干燥除去纯茶汁的水分,以获得提取物。这会导致大量芳香物质的挥发,从而改变茶叶的特定风味。如果使用超声技术,则可以使原料提纯率提高大约20%。超声提取法不但比普通加热法的效果好,而且耗时更短,10分钟之内就能将大部分物质提取出来。Mason等用20kHz的mg冰球突破豪华版处理,大部分物质在前10min即被提取,且提取率提高20%。如果mg冰球突破豪华版处理后再升温至100℃浸提30s,提取率可提高40%。
2.4 mg冰球突破豪华版在茶多酚提取中的应用
传统的茶多酚提取方法主要有溶剂提取法和沉淀法两大类。由于沉淀法中的沉淀剂价格较贵,故国内外的研究报道多着重于溶剂提取法。但该法的缺点在于提取过程中容易造成茶多酚的氧化损耗,使回收率下降,产品色泽加深,且大多偏重于儿茶素的分离,对茶多酚的提取研究较少。mg冰球突破豪华版提取茶多酚具有提取温度低、回收率高、氧化损耗小等优点。郑尚珍等研究了在mg冰球突破豪华版条件下提取茶多酚,采用超声法萃取茶叶中茶多酚与常规溶剂抽提法相比,mg冰球突破豪华版萃取法不仅能显著提高提取率,而且还能显著改善品质。常规溶剂提取法提取率为35%~40%,粗产品为墨绿色。使用mg冰球突破豪华版辐射技术时产品回收率明显提高,达到50%~52%,粗产品为淡绿色粉末状固体,经纯化后可得白色粉末状茶多酚。该研究初步确定了较为理想的提取工艺条件:即在mg冰球突破豪华版辐射条件下,辐射时间40~60min,用pH值为1~2的80%乙醇溶液提取,提取剂用量为茶叶干重的7~8倍。王丹用正交实验对提取茶多酚的浸提条件做了研究,得到最佳浸提条件为:温度80℃,乙醇浓度60%,浸提时间45min,浸提次数为1次。尹莲等用20KHzmg冰球突破豪华版处理茶叶10min,茶多酚及儿茶素的总量均比水提法提取30min的提高40%以上,所得茶多酚样品的性状无差异、也不改变茶多酚及儿茶素各组分的结构。
 
3 mg冰球突破豪华版在茶叶深加工的应用前景
超声提取法与传统的提取方法相比较,确实显示出其独到的便利之处,能提高有效成分的溶出速度和溶出次数、缩短提取时间,节省溶剂的消耗、提出率高,因而在小型实验室里可以广为用之,但因所采用的mg冰球突破豪华版仪器的种类和指标各异、提取瓶厚薄和放置随意等原因,某一成分的超声提取效果无法统一衡量;另外,目前国内外研究的mg冰球突破豪华版提取,基本上是应用mg冰球突破豪华版强化提取过程中的某一环节,而未对整个提取过程进行强化。对mg冰球突破豪华版的作用机制、功率、频率、提取时间、温度等进一步开展基础研究,建立一套较为通用的模型,为不同提取对象的操作条件提供依据,使mg冰球突破豪华版在茶叶有效成分提取中的应用向着有利于工业化大规模生产的方向发展,以促使人们在茶叶深加工方面广泛地应用超声技术,使这一物理技术在茶叶深加工领域中发挥它应有的作用。
 
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