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脂溶性茶多酚的产业探索

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-08-02 来源:安化黑茶传媒平台 作者:张士康 浏览次数:288
 脂溶性茶多酚的产业探索

    作者简介:张士康,中华全国供销合作总社杭州茶叶研究院原院长、中国茶叶流通协会专家委员会主任

定 义

    茶多酚(Tea Polyphenols, TP)亦称茶鞣质、茶单宁,是茶叶中所含的一类多羟基酚类化合物的总称,占茶叶干重的18~36%。具有很强的抗氧化、延缓衰老、抗菌、抗病毒、降血脂、抗癌等功效,被广泛的应用于食品、医药、日化等领域。

    脂溶性茶多酚 (Lipid soluble tea polyphenols, LTP),是指通过物理、化学、生物等方法对茶多酚进行改性,同时具有较强抗氧化活性、油溶性等功能的改性茶多酚。

产业需求及意义

1. 应用局限


天然抗氧化剂——茶多酚已被列入食品添加剂增补品种(《食品添加剂使用卫生标准》1990年增补品种),其多羟基的结构赋予其抗氧化活性,也决定了其亲水的特点,限制了茶多酚在油相体系中的应用;此外,有研究表明茶多酚的亲水结构一定程度上影响了其在生物体内的利用度。

2. 茶产业需求


据统计,我国茶叶深加工领域虽消耗不到茶叶总产量的 6% 的茶叶原料(中低档茶为主),却创造了近 900 亿的年均产值,约占我国茶叶总产值的 1/2 ,取得了显著的社会效益和经济效益,而且存在着很大的拓展空间。开发能够满足市场多层次不同应用需求的优质差异化产品,是茶产业转型升级、可持续发展的内在需求。

3. 油脂产业需求


油脂是日常生活和食品加工中的重要原料,而油脂或含油脂食品易发生氧化酸败,引起食品腐败变质,甚至危害人体健康。目前我国国内广泛使用的油脂抗氧化剂以人工合成为主,包括丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)、没食子酸丙酯(PG)、特丁基对苯二酚(TBHQ)等。但研究表明,TBHQ、 BHT、BHA等具有一定的直接或潜在的毒性。开发无毒安全、成本相对较低的天然抗氧化剂已成为当今世界食品科技发展的方向。

4. 产业意义


随着我国经济的高速发展,人民生活水平的提高,我国每年消费的油脂量也呈刚性增长。另据统计,2015-2016年度中国食用油的总消费量为3426.5万吨,人均年食用油消费量为24.8公斤。研究开发脂溶性茶多酚作为天然抗氧化剂,既充分利用茶资源,延伸茶产业链,又满足天然、无毒油脂抗氧化剂的应用需求。

研究现状

目前脂溶性茶多酚的制备主要采取三种方法:

1. 溶剂法


溶剂法的原理是通过物理方法将茶多酚溶于溶解力较强的溶剂中,浓缩制成抗氧化剂后再添加到油脂中。如用乙醇类溶剂作为茶多酚载体添加到油脂中。但该方法存在的问题较多,如添加后其抗氧化效果并不理想,而且会影响食用油的烟点、酸败速度等。溶剂的安全性也是需要考虑的另一个风险,不能从根本上解决茶多酚的脂溶性问题。

2. 乳化法

乳化法是在茶多酚水溶液中加入添加了乳化剂的油脂,使茶多酚和油脂形成较稳定的茶多酚-油脂乳状液。该方法所制备脂溶性茶多酚具有抗氧化能力强,功能稳定、安全,易于工业化生产等优点,但不同的原料选择、原料配比是影响微乳液制备是否成功以及微乳液质量的关键因素,需要大量的前期工作投入。该方法也会使油脂的酸败速度加快,而且容易导致食用植物油中挥发性物质的含量、透明度、粘度和水分等理化指标不合格,同时也不能从根本上解决茶多酚的脂溶性问题。

3. 分子修饰法


分子修饰法是对茶多酚的分子进行改性,根据其反应的不同位点,可分为酰化法、取代法、酶法。分子修饰后得到的化合物从根本上改变了茶多酚的分子结构,即得到一种或几种新的化合物,大大改善了其在油脂体系中的溶解性。2014年7月国家卫计委批准茶多酚棕榈酸酯作为食品添加剂的新品种,其生产步骤:以绿茶为原料提取的茶多酚经过与棕榈酰氯酯化,过滤、水洗、脱溶、结晶、离心、冻干、包装等步骤加工生产的食品添加剂茶多酚棕榈酸酯。同时,我国在GB2760.2014《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》中对允许使用的脂溶性天然抗氧化剂作了规定,在基本不含的脂肪和油中,茶多酚棕榈酸酯的最大使用量为0.6 g/kg。

脂溶性茶多酚在植物油中的应用


一些研究者将脂溶性茶多酚分别添加到一级大豆油、山核桃油、山茶油、大豆调和油、奥尼葡萄籽油、橄榄油、茶叶籽油中,结果表明脂溶性茶多酚在油脂中的溶解度大大的提高,且能够有效延缓这些植物油的脂质过氧化,从而提高油脂的贮藏货架期。与传统的人工合成抗氧剂:TBHQ相比,油脂中脂溶性茶多酚的抗氧化活性TBHQ并无显著性差异。

笔者实验室相关科研成果

1. 乳化法制备脂溶性茶多酚


笔者所在实验室公开了一种含茶叶提取物的微乳及其制备方法和应用。原料配比:茶叶提取物,0.1~8%;油相,30~70%;增效剂,0.05~0.5%;乳化剂,10~ 50% ;助乳化剂,0~20%;水,1~5%;其中,增效剂为抗坏血酸或/和枸橼酸;茶叶提取物为表没食子儿茶素没食子酸酯或/和茶黄素-3,3'-双没食子酸酯。该法制备的含茶叶提取物的微乳,均一透明、性质稳定、具有较强的抗氧化性,制备方法简单可控。
2. 分子修饰法制备脂溶性茶多酚

笔者所在实验室通过酰化法制得脂溶性茶多酚,并对其进行急性毒性试验、遗传毒性试验、30天喂养试验等安全毒理学试验,表明该法制得的脂溶性茶多酚无明显的毒副作用及不良反应。

市场前景分析及预测


目前市场上植物油中添加的人工添加剂基本上都是TBHQ,其在使用植物油中的年用量高达31500吨左右,其市场金额高达42亿元。如果用脂溶性茶多酚代替食用植物油中的TBHQ,其年需求量将高达9.5万吨左右,具有广阔的市场前景。(资料来源:观茶PLUS)

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