茶葉為山茶科植物茶的芽葉,早在唐代陳藏器《本草拾遺》中說：“諸藥為各藥之藥,茶為萬藥之藥?！泵鞔櫾獞c茶譜記載：“飲真茶能止渴、消食、除痰、少睡、利尿道、明目益思、除煩、去膩,人固不可一日無茶［1］?！辈枞~中的化學(xué)成分經(jīng)分離鑒定的已知化合物有500多種,其中有機(jī)化合物有450種以上,構(gòu)成這些化合物的基本元素有30種,茶葉中不僅含有豐富的維生素和礦物質(zhì),而且含有許多對(duì)人體有保健作用的功效成分如茶蛋白、茶多酚、茶多糖、咖啡堿、茶葉皂甙、γ-氨基丁酸、茶氨酸、茶色素等。隨著對(duì)茶葉成分、藥理作用的深入研究,發(fā)現(xiàn)茶葉具有廣泛的醫(yī)療保健作用。本文綜述了茶葉的主要功效成分及提取工藝。

茶蛋白（tea protein）的含量約占茶葉干物質(zhì)總量20％～30％左右。茶葉中的蛋白質(zhì)絕大多數(shù)是非水溶性的,只有1％～2％為水溶性的［2］,而且在制茶過程中,由于蛋白質(zhì)的變性凝固,使一些蛋白的水溶性進(jìn)一步降低。茶鮮葉中非水溶性蛋白質(zhì)主要是谷蛋白,約占蛋白總量的80％,其次是白蛋白、球蛋白和精蛋白等。谷蛋白類不溶于水,只溶于稀酸、稀堿溶液［3］。谷蛋白等非水溶性蛋白質(zhì)難以直接被人體消化吸收,因此,研究開發(fā)茶蛋白,尤其是工業(yè)化生產(chǎn)茶蛋白的進(jìn)展很慢。

茶蛋白中氨基酸組成豐富、合理,含有人體所需的所有必需氨基酸。將茶蛋白提取純化后適當(dāng)改性,有望變?yōu)橄招暂^好的食用、飼用蛋白資源,以及加工成食用乳化劑、起泡劑和膠凝劑等產(chǎn)品。茶蛋白還具有清除超氧陰離子的功效,對(duì)預(yù)防放射治療時(shí)引起的致突變效應(yīng)有保護(hù)作用［4］。

茶葉→熱水浸提除雜→過濾→稀堿液提取→過濾→脫色→過濾→調(diào)節(jié)pH值（使蛋白質(zhì)沉淀）→離心→蛋白質(zhì)沉淀→真空干燥→堿液復(fù)溶→過濾→調(diào)節(jié)pH值→離心→蛋白質(zhì)沉淀→真空干燥→茶蛋白

1.2.1熱水浸提除雜

茶葉中的茶多酚、茶多糖易溶于熱水,咖啡堿易溶于80℃以上的熱水和極性溶劑如三氯甲烷、二氯甲烷等,但在冷水中溶解度較?。?］。筆者采用熱水浸提,可以同時(shí)除去茶多酚、茶多糖、咖啡堿等物質(zhì)。料液比為1∶10,85℃水浴攪拌浸提1h,紗布過濾,將所得的茶葉再同上法浸提2次。

1.2.2堿液提取蛋白質(zhì)

將除去茶多酚、茶多糖、咖啡堿等物質(zhì)的茶葉加入稀堿液中,90℃水浴攪拌30min,提取液過濾后用4％活化好的活性炭控溫脫色,過濾后再緩慢加入HCl溶液調(diào)節(jié)pH值,攪拌后靜置,讓蛋白質(zhì)充分沉淀后3000r／min離心30min,去上清液,加入蒸餾水,同上法再離心2次,去上清液,將其沉淀移入燒杯,用少量蒸餾水洗滌離心杯2～3次,洗滌液并入燒杯中,沉淀置于60℃真空干燥箱中干燥。干燥好的蛋白質(zhì)沉淀復(fù)溶于稀堿溶液中，90℃水浴2h，并不斷攪拌，使其完全溶解。同上再次調(diào)節(jié)pH值后離心,將沉淀置60℃真空干燥箱中干燥后即得到茶蛋白。

我國每年在生產(chǎn)大量高中檔茶葉的同時(shí)也產(chǎn)生大量的低檔茶、茶梗、茶渣、茶末,以及工廠用熱水提取茶多酚后的茶渣,均可以用來提取茶蛋白。

茶多酚（tea polyphenols,簡(jiǎn)稱TP）是茶葉中多種酚類及其衍生物的總稱,在茶葉中占14%~24％。其化學(xué)組成包括黃烷醇類、羥類-4-黃烷醇類、花色苷類、黃酮醇類和黃酮類等化合物。其中,黃烷醇中的兒茶素類物質(zhì)是其最主要的成分,含量約占茶多酚總量的70％～80％［6］。自從20世紀(jì)60年代初期發(fā)現(xiàn)茶多酚具有抗氧化活性之后,茶多酚的提取、分離、檢測(cè)以及應(yīng)用就引起了國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。

茶多酚是茶葉中主要的功能性物質(zhì)之一,具有極強(qiáng)的抗氧化作用和多種保健功效。

2.1.1抗氧化作用

人體自然衰老與包括腫瘤、心血管等疾病在內(nèi)的人群退行性疾病都有一個(gè)共同的發(fā)生過程,即細(xì)胞受到氧自由基的氧化損害。人體內(nèi)的自由基95％以上為氧自由基,氧自由基是損傷生物大分子,參與多種疾病發(fā)生、發(fā)展、衰老的基礎(chǔ)［7］。茶多酚具有清除超氧陰離子的作用,并隨pH值由3到7,清除自由基的能力逐漸增加。由于茶多酚對(duì)超氧化物陰離子自由基具有很強(qiáng)的消除效應(yīng)和極強(qiáng)的抗氧化活性,可以抑制人體內(nèi)脂質(zhì)過氧化作用,因此,它既具有抗衰老的機(jī)能,又能提高人體白血球和淋巴細(xì)胞數(shù)量和活性,從而增強(qiáng)人體免疫功能。我國于1991年將茶多酚作為一種天然抗氧化劑列入國家食品標(biāo)準(zhǔn)［8］。

2.1.2抗菌作用

茶多酚對(duì)于葡萄球菌、大腸桿菌、桔草菌、芽孢桿菌、金黃色鏈球菌等自然界中近百種細(xì)菌均有優(yōu)異的抗菌活性,顯示出抗菌的廣譜性［9］。

2.1.3對(duì)脂類代謝和心血管疾病的作用

茶多酚不僅具有降低體脂、肝脂數(shù)量的作用,并且能降低血液中的膽固醇和具有壞作用的低密度脂蛋白LDL水平,以及降低血壓和阻緩血小板凝結(jié)的作用,防止動(dòng)脈粥樣硬化,預(yù)防心血管病等多種藥理功能。

2.1.4抗癌功能

大量的研究表明,茶多酚在活體外具有抗突變作用,能抑制嚙齒類動(dòng)物多種腫瘤的發(fā)生［10,11］。茶多酚還可以提高機(jī)體的免疫力,阻斷致癌物質(zhì)形成的代謝途徑,抑制腫瘤細(xì)胞脫氧核糖核酸的生物合成,此外,茶多酚可有效地清除活性氧自由基,可在一定程度上保護(hù)機(jī)體免受損傷。曹明富研究證明,茶多酚能顯著治療60Co引起的白血球和血小板減少癥,保護(hù)小鼠因60Co損傷的脾臟和胸腺的正常免疫功能［12］。

2.2.1沉淀法提取

茶葉→熱水提取→調(diào)pH→加金屬離子（Zn2＋、Al3＋、Ca2＋等）→沉淀茶多酚→稀酸溶解沉淀→乙酸乙脂萃取茶多酚→脫色→減壓蒸餾回收溶劑→真空干燥→晶粉態(tài)茶多酚。

常用可溶性金屬鹽離子有Ca2＋、Zn2＋、Mg2＋、Al3＋、Ba2＋、Fe3＋等,茶多酚和這些金屬離子生成難溶化合物,采用沉淀法使之從浸液分離出來,再用酸溶沉淀使茶多酚游離析出,金屬離子可循環(huán)使用。該法茶多酚提取率可達(dá)10.5％,純度大于99.5％,用Al3＋、Zn2＋、Ca2＋最為理想,必須注意調(diào)節(jié)pH值為堿性,以NaHCO3溶液較為適宜。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是溶劑用量少,工藝簡(jiǎn)單,產(chǎn)品純度高,但得率較低。

2.2.2有機(jī)溶劑提取法

茶葉→有機(jī)溶劑萃取→減壓蒸餾→加水→加石油醚或乙烷脫色→氯仿脫咖啡因→乙酸乙酯萃取→減壓蒸餾→真空干燥→粉晶態(tài)茶多酚。

用甲醇、乙醇、丙酮、乙醚等有機(jī)溶劑萃取,減壓蒸餾并回收有機(jī)溶劑,加水要適量,使提取物溶解成水溶液。實(shí)驗(yàn)時(shí)也可以不加石油醚或乙烷,直接用氯仿脫色素及咖啡因。采用有機(jī)溶劑提取法,茶多酚得率相應(yīng)較高,色素、咖啡因分別脫除,便于提純、精制和開展綜合利用,但溶劑用量較大［13］。

茶多糖（tea polysaccharide簡(jiǎn)稱TPS）是茶葉中一類與蛋白質(zhì)結(jié)合在一起的酸性多糖或一種酸性糖蛋白,由阿拉伯糖、木糖、巖藻糖、葡萄糖、半乳糖等構(gòu)成。茶多糖平均分子量為107000,真正具有較強(qiáng)生理活性部分的相對(duì)分子量約在4×104～10×104,熱穩(wěn)定性較差,高溫或過酸偏堿使其部分分解,沸水中溶解性較好,純物質(zhì)為棕黃色透明液體。藥理研究表明,茶多糖具有降血糖、防治糖尿病,降血脂、抗凝血、抗血栓、降血壓,減慢心率,耐缺氧和增加冠狀動(dòng)脈流動(dòng)的作用,以及抗炎、防輻射、增加碳粒廓清速度等藥理作用,還能使血清凝集素抗體增加,從而增強(qiáng)機(jī)體免疫功能,茶多糖對(duì)NaNO2也具有很強(qiáng)的清除作用。其顯著的降血糖效果和免疫活性,使茶多糖有望成為預(yù)防和治療糖尿病及心血管疾病、增加免疫功能的天然藥物［6］。

水浸提法：茶葉→粉碎→水浴加熱浸提→過濾→濃縮→離心→加水、無水乙醇→低溫靜置過夜→沉淀離心分離→沉淀依次用無水乙醇、丙酮、乙醚洗滌2次→茶葉粗多糖。

酶解提取法：茶葉→粉碎→纖維素酶酶解→高溫去酶活性→過濾→濃縮→乙醇沉淀→離心→沉淀物真空干燥→Sevag法脫蛋白→干燥→茶葉粗多糖。

研究表明,茶葉越粗老、等級(jí)越低,多糖含量越高,所以,提取茶多糖可以充分利用粗老茶葉,提高茶葉產(chǎn)業(yè)效益。一般認(rèn)為低溫提取的茶多糖的生物活性最強(qiáng)［14］。用纖維素酶提取的茶多糖,可以在較低的溫度下提高多糖的提取率,由于酶作用的專一性,不會(huì)破壞茶多糖的結(jié)構(gòu),而且提取到的茶多糖仍具有較強(qiáng)的抑制α-淀粉酶活的活性。茶多糖的提取方法還有超聲波輔助酶法、微波法等。

咖啡堿（caffeine）是茶葉生物堿的主體物質(zhì),其基本結(jié)構(gòu)是由一個(gè)嘧啶環(huán)和一個(gè)米唑環(huán)稠合而成的1,3,7-三甲基黃嘌呤［3］。茶葉中咖啡堿含量在2％～5％,茶末、茶梗等制茶廢料中含量在2.5％左右［15］。

咖啡堿不僅是構(gòu)成茶湯滋味的重要組分,而且具有強(qiáng)心、利尿、解毒、平喘等藥理功能,可以用于支氣管喘息的治療,臨床上還應(yīng)用咖啡堿治療心力衰竭,是一種緊俏的生物堿類醫(yī)用原料?？Х葔A還具有促進(jìn)血液循環(huán)的作用,可以使血管平滑肌松弛,增大血管的有效直徑,增強(qiáng)心血管壁彈性,對(duì)心臟有陽性收縮效應(yīng),因而具有提神益思、降血糖、血脂、血壓的作用［16］。研究表明,咖啡堿對(duì)人體是益是害取決于人體攝取的咖啡堿劑量,在低劑量（即不超過人體日正常需要量）時(shí),表現(xiàn)為有益,而在高劑量（往往是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人體的日攝取量）時(shí),則表現(xiàn)為有害。

微波水提結(jié)合乙酸乙酯萃取法：茶葉→粉碎→微波水提→固液分離→提取液→乙醇沉淀→分離→上清液→沉淀去多酚→上清液→加NaCl酯萃取→酯層→酯回收（干燥）→粗咖啡堿→升華→精制咖啡堿。

咖啡堿的提取方法主要有溶劑法、升華法、吸附法和超臨界二氧化碳提取法（簡(jiǎn)稱SFE）等。目前,溶劑法存在產(chǎn)品純度低、安全性差、工藝復(fù)雜等缺點(diǎn)；升華法存在升華的咖啡堿定向定位富集困難、收集時(shí)損耗大等缺點(diǎn)；吸附法存在洗脫劑用量多或有毒洗脫劑的使用；SFE法生產(chǎn)成本較高,尚處在實(shí)驗(yàn)室研究階段。分離提取咖啡堿新技術(shù)有待于進(jìn)一步研究［17］。

茶葉皂甙（tea saponin）是一類較復(fù)雜的甙類衍生物（又稱茶皂素）,屬于三萜皂甙中的齊墩果烷型,其基本結(jié)構(gòu)是由配基和糖體兩部分組成。茶葉皂甙的研究始于1931年青山新次郎的首次分離,至今已有70多年歷史。其中,前40年的研究大部分側(cè)重于茶葉皂甙的分離提純、結(jié)構(gòu)鑒定及理化性質(zhì)方面。自20世紀(jì)70年代末開始,夏春華等在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上,研究并解決了茶葉皂甙的工業(yè)提取技術(shù)及定量方法［18］。

茶葉皂甙的生物活性是多方面的：

（1）降低膽固醇的作用皂甙可防止膽固醇在腸道內(nèi)的吸收,從而降低血漿脂質(zhì)中的膽固醇；

（2）溶血作用茶葉皂甙能與大分子醇如甾醇類結(jié)合形成復(fù)鹽而表現(xiàn)出溶血作用；

（3）抗菌作用皂甙具有抗細(xì)菌和抗霉菌的活性,茶葉皂甙還具有殺軟體動(dòng)物、抗炎、鎮(zhèn)靜等活性［19］；

（4）表面活性劑茶葉皂甙有很強(qiáng)的起泡力,是一種非常好的天然表面活性劑,在工業(yè)、醫(yī)藥及日用化工方面有廣泛的應(yīng)用前景［1］。

茶葉→粉碎→水提取→過濾→正丁醇萃取→減壓濃縮（并回收正丁醇）→真空干燥→溶于97%甲醇→環(huán)乙烷萃取→甲醇層→減壓濃縮（并回收甲醇）→真空干燥→溶于水→過葡聚糖凝膠柱→15%甲醇洗脫一減壓濃縮(并回收甲醇)→真空干燥→茶葉皂甙。

此外,茶葉中還含有維生素及F、Fe、Se、γ-氨基丁酸、茶氨酸、茶色素等多種有效成分,它們對(duì)人體都有一定的保健功效。我國大部分地區(qū)屬于低氟區(qū),補(bǔ)充適量的氟對(duì)人體硬組織（骨胳、牙齒）構(gòu)成是有利的,特別是對(duì)兒童常見病齲齒及老年常見病骨胳疏松癥的防治有利；γ-氨基丁酸對(duì)于增加葡萄糖磷酸酯化酶的活性、降低血壓和血中氨的含量、恢復(fù)腦細(xì)胞功能以及治療肝性腦病有著顯著的作用［20］。

茶氨酸是綠茶中特有的一種氨基酸,20世紀(jì)50年代首次從茶葉中提取精制出茶氨酸,并確定了它的化學(xué)結(jié)構(gòu),此后許多學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了大量的研究,包括在體內(nèi)的吸收與代謝、檢測(cè)方法、生理功能及在食品中的應(yīng)用研究。茶氨酸的生理作用是：

（1）顯著的降低血壓的作用；

（2）對(duì)某些抗腫瘤藥物具有生理調(diào)節(jié)作用；

（3）與神經(jīng)遞質(zhì)物之間有相互作用；

（4）對(duì)人體有放松作用。

茶色素色彩艷麗,著色效果好,本身又含有多種營養(yǎng)保健成分,對(duì)食品中的維生素等具有保護(hù)（防止降解）作用,是食品、飲料最理想的著色劑之一。茶色素還可以改善晚期腫瘤病人的血液高凝狀態(tài),提高血液中白細(xì)胞的含量,增強(qiáng)病人的免疫功能。

隨著人們生活質(zhì)量的提高,飲食消費(fèi)觀念逐漸向天然化、營養(yǎng)化、保健化的方向發(fā)展,茶葉作為天然的三大無酒精飲料之一,因其獨(dú)特的保健功效而越來越受到人們的青睞。利用現(xiàn)代生物、醫(yī)藥、食品加工、分離純化等技術(shù)開發(fā)茶葉產(chǎn)品及保健制品,將使茶葉這一古老的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)煥發(fā)出新的活力。