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生命科学中的化学元素 小论文1500字

生命科学中的化学元素 小论文1500字

Answer 1

《不同方法脱除茶叶中咖啡碱的效用比较研究》

国内外茶叶脱咖啡碱方法主要有热水浸提法、有机溶剂萃取法、膜分离法、沉淀法、柱层析法等方法。普遍使用氯仿或者二氯甲烷萃取。但是二者皆有很大的毒性，操作不当可能会有危险。

如果不能用有机溶剂的话，最理想的溶剂就是水了，茶叶中的咖啡碱在热水中的溶解度比其他物质要大，但是需要准确测定提取出了多少咖啡碱。

升华法：咖啡因在120℃以上开始升华，到180℃大量升华，冷却后成针状结晶．利用该性质进行提取．目前国内高校多采用升华法进行教学，控温182～185℃，升华15 min，冷却后得到5～6 mm 长结晶，结晶呈白色针状，即纯咖啡因．

另外比较简单的还有热水浸提法，根据咖啡碱易溶于80℃以上热水的性质, 国内外一些研究人员从茶叶初制工艺入手, 探讨在茶叶初制过程中采用水浸提法去除咖啡碱的可行性. 津志田腾二郎等研究发现, 无论是茶鲜叶、蒸青叶还是萎凋叶直接浸入85℃的热水中, 大约1min 后, 咖啡碱迅速被溶出, 溶出率达71% , 浸泡3min 后, 咖啡碱的溶出率达83%. 而当热水温度为60℃时, 从茶鲜叶及蒸青叶中溶出的咖啡碱则很少, 说明咖啡碱的溶出受热水温度的制约。吴小崇研究表明, 浸提温度从80℃上升到90℃, 咖啡碱的浸出率可从60.51% 提高到72.26% , 但5min 以后咖啡碱浸出率的差异不明显.

溶剂提取法：是用极性溶剂从茶叶中浸取，然后把浸取液进行液-液萃取分离，最后浓缩并得到产品。目前工业化生产主要采用此法。产品收率为5% ～10%，产品的纯度约为80％～98%，所用有机溶剂如：丙酮、乙仔晌醚、甲醇、己烷以及三氯甲烷等。该方法使用多种有机溶剂，生产成本高，有些有毒物质的有机浴剂使产品和操作不尽安全，且易造成环念枯锋境污染。

离子沉淀法：离子沉淀法是利用金属能够沉淀而使其与咖啡碱分离，如铜盐、铅盐或三氯化铝。该方法使用了对人体有毒的重金属作沉淀剂，影响制品安全。

柱分离制备法：柱分离制备法有凝胶柱，吸附柱和离子交换柱。近年来注重提高纯度的研究，为此以层析柱分离的研究较多，此项技术的关键是柱填充料和淋洗研究表明，采用柱分离制备法纯度可达98.1％，如用凝胶柱分离可高度脱咖啡碱，其残留量仅为0.1%。但柱填充料如吸附型树脂，亲脂凝胶等非常昂贵，且淋洗时要用多种，大量有机溶剂，显然对工业化生产是不合宜的。

膜法提取技术：茶汁中加入0.01%左右果胶酶，在50℃下保温4小时，以分解果胶酶，从而可提高超滤时的透过速度。再用截留相对分子质量40000~50000的超滤膜进行分离，约12%茶多酚被截留，而咖啡碱不为膜所截留。透过液再用反渗透进行浓缩。比用蒸馏法的得率高18%以上。浓缩液再进行干燥后可得产品。

综上几种方法，前两种设备需求小，无毒害作用败腔，但产量低，适合教学或实验之用；后三种使用的化学剂对人体有明显的毒害作用，适合工业用生产；膜法提取技术应是未来发展的方向，但还需进一步降低超滤膜的生产成本。