一文读懂天然抗氧化剂---茶多酚的功效及应用

发布日期:2024-08-06  
核心提示:我国是饮茶大国,茶叶品种颇丰。通常所提到的茶叶来源于山茶科山茶属。茶叶中含有多种活性成分,如氨基酸、茶多糖、生物碱、茶多酚和果胶素等。其中,茶多酚作为一种天然、高效的食品添加剂,已经被应用于食品工业中。
  文章目录:
  01 茶多酚的物理和化学性质
  02 不同茶叶茶多酚组成
  03 茶多酚的功效作用
  04 茶多酚在食品中的应用
  05 茶多酚的市场现状及供应商介绍
 
  我国是饮茶大国,茶叶品种颇丰。通常所提到的茶叶来源于山茶科山茶属。茶叶中含有多种活性成分,如氨基酸、茶多糖、生物碱、茶多酚和果胶素等。其中,茶多酚作为一种天然、高效的食品添加剂,已经被应用于食品工业中。
 
  01、茶多酚的物理和化学性质
 
  茶多酚来源于茶叶,是含有多种有机多羟基化合物的混合物,其中包含儿茶素、花色素、黄酮醇和酚酸等,主要抗氧化成分是儿茶素。其中,表没食子酸酯占 50%~60%,表儿茶素没食子酸酯占15%~20%,表没食子儿茶素占 10%~15%,没食子儿茶素占 6%~8% 和表儿茶素占 4%~6%。常温下,茶多酚是一种浅黄色或浅绿色的粉末,有涩味,耐酸性强,在 pH 值 2~7 内稳定;茶多酚具有一定的吸湿性,在碱性环境下容易变色。
 
  02、不同茶叶茶多酚组成
 
  茶叶通常根据氧化程度分为 6 种类型,即未发酵的绿茶、微发酵的白茶、部分发酵的黄茶、半发酵的乌龙茶、完全发酵的红茶和后发酵的黑茶。不同种类的茶在制作过程中各有特色。
 
  在绿茶生产过程中,热处理可以防止茶多酚的酶促氧化,最大限度地减少活性物质的降解。对于白茶,刚采收的鲜叶和新芽立即进行干燥处理,不会导致叶和芽中的酶失活和化合物的氧化。
 
  与绿茶生产相比,黄茶的生产涉及一种独特的工艺,称为“闷黄”,这是促进氧化反应和去除绿茶独特的青草香味的关键步骤,同时仍能保持绿茶的功效成分。
 
  乌龙茶是一种半发酵的茶叶产品,具有较低的酶促氧化速率,具有多种生理功效,香气口感良好。在生产红茶的过程中,新鲜的茶叶被彻底碾压,以增加多酚氧化酶的释放,随后与儿茶素反应,导致其他多酚的产生,如茶黄素和茶红素。
 
  黑茶是通过微生物发酵生产的后发酵茶,其化学成分会发生变化,例如多酚、多糖和咖啡因。
 
  不同的加工方法会导致茶叶中酚类成分的变化,不同茶制品的酚类含量见表 1。
 
表 1 不同茶制品的酚类含量
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  03、茶多酚的功效作用
 
  茶多酚具有抗氧化性、抑菌性和抗突变作用等多种生物活性,EGCG 是儿茶素中含量最多,且发挥主要抗氧化活性的物质。生物活性来源于茶多酚分子中的酚羟基,酚羟基在不同食品类型中发挥不同的生物活性,这些特殊功能使得茶多酚在食品中得到广泛应用。
 
  3.1 天然油脂抗氧化作用
  茶多酚是一种天然油脂抗氧化剂,其抗氧化活性远远大于人工合成的抗氧化剂丁基羟基茴香醚(BHA)和二丁基羟基甲苯 (BHT),用以防止和延缓脂质的氧化或酸败。
 
  3.2 色素保护作用
  茶多酚可防止天然色素和 β-胡萝卜素的降解褪色,据称其效果比 VC高出 20倍。
 
  3.3 除臭作用
  茶多酚可以去除甲硫醇臭味,日本将其制成除臭口香糖、香烟滤嘴,可除口臭。实验结果还表明,茶多酚对动物体肠内产生恶臭的细菌产生抑制作用。
 
  3.4 抗氧化与延缓衰老
  茶多酚可清除人体内过多的自由基,减缓人体衰老。茶多酚的抗氧化活性比VE还强,若与 VC和VE配合更佳。

  3.5 防龋作用
  临床证明,茶多酚能强烈抑制致龋菌,明显减少菌斑和牙周指数。
 
  3.6 抗菌与抗病毒
  多酚类物质能沉淀菌体蛋白?使菌体蛋白变性而失活。利用茶多酚抗菌、抗病毒的原理?国外已将儿茶素用于空调机。
 
  3.7 降低血脂,抑制动脉粥样硬化
  茶多酚类化合物可明显抑制血浆和肝脏中胆固醇含量上升,具有促进脂类化合物从粪便中排出的效果,不但能防治动脉粥样硬化?而且还有减肥的效果。
 
  3.8 多种药理作用
  茶多酚特别是儿茶素衍生物具有抑制癌细胞增生、抗癌、抗突变的效果。儿茶素衍生物还可减轻重金属对人体产生的毒害及抗辐射作用。
 
  3.9 用于鱼油制品中
  能有效防止多烯酯及酸的过氧化分解?其抗氧化能力比VE更强;茶多酚油溶性乳化液用于食品调和油中?延缓败坏期?更能起到抗氧化的作用。
 
  04、茶多酚在食品中的应用

  一、在水产品贮藏保鲜中的应用
  引发水产品腐败变质的主要原因是细菌侵染,主要的细菌是假单胞类细菌。茶多酚对各种水产品都具有抗氧化效果,能够有效抑制细菌繁殖,减缓脂肪氧化,延缓鱼的腐败变质,延长货架期。
 
  仪淑敏的研究结果表明: 冷藏条件下,添加茶多酚能明显降低梅鱼鱼丸的细菌总数,使其挥发性盐基氮含量、pH 值均处于相对较低水平。
 
  Fan研究了在-3 ℃ 的碎冰中贮藏时喷淋质量分数为 0. 2%的茶多酚对白鲢鱼进行保鲜的作用,发现茶多酚能有效抑制鱼肉内源酶的活性和腐败菌的繁殖。
 
  鞠健等研究结果显示: 茶多酚可以显著地抑制鲈鱼在冷藏期间挥发性盐基氮含量和增加表面的疏水性( P<0. 05) ,在整个贮藏期间肌原纤维蛋白的溶出量、Ca2+ ATPase 活性、总巯基和活性巯基的含量均显著高于对照组( P< 0. 05) ,综合各指标检测结果可知,茶多酚能够较好地保持鲈鱼在冷藏期间的鲜度,抑制鲈鱼在冷藏过程中肌原纤维蛋白的氧化。
 
  总之,茶多酚主要通过破坏细菌细胞膜的结构,影响细菌核酸、磷脂等重要成分的合成及能量代谢,阻碍蛋白正常表达,从而影响细胞结构组成及酶的活性,最终导致细菌丧失正常的生理功能,发挥保鲜功能。
 
  二、在畜禽肉类及制品贮藏保鲜中的应用
  畜禽肉类新鲜美味,因其生长周期短,容易获得,深受人们喜爱。但是由于表面含水量大、易黏附等特点常常会引起微生物滋生、致病菌富集,从而导致腐败变质。
 
  许多资料都充分说明了茶多酚对多种细菌均有较为明显的抑制作用,如大肠杆菌、沙门氏菌、葡萄球菌和枯草杆菌等。
 
  有科学数据表明,茶多酚作为抗氧化剂,在肉类及肉制品中消除有害自由基、抑制杂菌生长、减轻不良气味等方面有效果,并且能够保持肉制品原本新鲜的色泽、抑制亚硝酸盐在体内累积。
 
  为验证茶多酚对肉制品的保鲜性能,朱亚、刘琨毅、FAN 等人进行了多次实验,最终得出结论:将茶多酚运用到畜禽肉类以及制品的保鲜中,大大提升了肉品的食用价值,详见表 2。
 
表 2 茶多酚对肉类及肉制品的保鲜效果表
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  三、在果蔬贮藏保鲜中的应用
  将低浓度的茶多酚喷洒或涂膜于新鲜水果、蔬菜表面,可抑制细菌繁殖,延长果蔬保鲜期。其保鲜机理复杂,果蔬种类不同,其主导因素不同。茶多酚具有抑菌作用,能够较好抑制由于有害微生物对果实造成的损害而导致的病理性失水;茶多酚具有高效抗氧化作用,能减缓果蔬氧化损伤,调节多酚氧化酶活性,激活果蔬防御系统;同时,茶多酚分子中含有多个活性酚羟基,可将分子中的氢直接提供给果蔬中的维生素 C,使之保持还原态,减少维生素 C 的损失。茶多酚还能推迟果蔬的后熟期,因为它对水果、蔬菜的生化活动有减缓作用。
 
  四、茶多酚在功能性食品中的应用
  功能性食品是指能够改善机体功能的一类食品总称。随着社会的发展和人们生活水平的提高,除了基本的营养摄入之外,消费者还希望通过补充功能食品来提高体质。
 
  杨世军等用茶多酚和清澈的荔枝汁开发了一种保健饮料,具有抗疲劳、抗衰老的特性。STASZEWSKI 等在牛奶中加入茶多酚,并观察其活性和对健康的影响,结果发现茶多酚具有明显的抗肿瘤作用,并对一些肿瘤细胞表现出更强的抵抗力。CHAN 等在烟草中添加茶多酚,可以减少烟草中的自由基聚集,降低体内的氧化速度,阻止呼吸器官细胞的伤害,减少发生呼吸器官疾病的概率。
 
  五、茶多酚在护色剂中的应用
  传统的护色方法是在水果蔬菜中添加硫磺熏蒸和亚硫酸盐,但是化学品残留问题一直成为居民健康的焦点问题。因此,市场亟待寻找天然、安全的护色剂,而茶多酚的抗氧化特性,有助于食品中的色素和维生素不被破坏,缓解食品褪色现象。肉制品在光照下会改变色泽,茶多酚可以保护肉制品中的抗氧化酶,更有效地保持肉制品的色泽,改善产品感官。此外,茶多酚的添加浓度较低,是性价比很高的天然护色剂。
 
  六、用于除臭剂
  茶多酚是天然消臭剂,能有效吸附及消除大豆制品的豆腥味、鱼腥味以及肉类制品的甲硫醇等各种食物异味。在糖果类食品、口香糖和牙膏中加入茶多酚可消除口腔异味。
 
  茶多酚对口臭有抑制作用,一方面,茶多酚可以杀死牙缝中存在的乳酸菌和其他龋齿细菌,达到除臭的目的;
 
  另一方面,臭气物质主要有含硫化合物( 硫化氢、硫醇和硫醚) 、含氮化合物( 三甲胺、氨和尿素) 、酸及醇。茶多酚中的苯基可与—NH 结合,酚羟基可与—SH、—NH发生反应,或者与臭气进行酯化反应,以达到除臭的功效。
 
  05、茶多酚的市场现状及供应商介绍
 
  茶多酚作为茶叶关键活性组分,以其优异的活性功效和绿色天然属性在推动茶资源高值化利用和实现产业提质增效方面扮演的角色至关重要。有数据显示,2015 年我国茶多酚市场销售总量达 3233 吨,其中 60%以上销往国外,全年总产值达 8.98 亿元,预计 2020 年茶多酚产量将达 5731 吨。随着茶多酚应用研究不断深入,其应用领域逐年扩大,市场规模快速增长。据统计,国内茶多酚企业生产规模通常在 100~300 吨/年,国内茶多酚总产量接近 5000 吨/年,主要以原料或食品添加剂应用于食品加工、保健品、日用化工等领域。
 
  目前我国茶多酚生产加工企业近 50 余家,主要分布于长三角、湖南、四川等地区,区域分布相对集中。
 
  一、成都华高生物制品有限公司
  公司成立于2007年,“国家高新技术企业”“省级农业产业化龙头企业”“省级专精特新中小企业”“蒲江县重点纳税企业”,拥有国家专利36项,其中发明专利8项。公司自主开发出茶多酚、儿茶素、茶氨酸、茶黄素等多种植物提取物系列产品,广泛应用于天然药品、天然保健品、健康食品、日用化妆品等多个领域,产品远销美、德、法、日、意以及东南亚等国家和地区。
 
  二、江苏德和生物科技有限公司
  公司位于经济发达的江南腹地江阴经济开发区,是集研发、生产、销售、服务外包于一体的以生物科技为主题的大型高新技术企业,年加工植物原料10000吨,生产提取物可达1000吨以上。
 
  德和是拥有全球领先的茶黄素、茶多酚淬取技术,并能规模化生产的一流高新技术企业,拥有11项国家专利、2项美国专利,且是做到工业废水零排放的绿色环保型企业。
 
  德和建有自己的有机茶园生产采集基地、CGMP标准的洁净车间、国际化的检测中心,先后通过了ISO9001、ISO14000、ISO22000、CGMP、KOSHER、有机茶园等质量管理体系认证。
 
  三、无锡市世纪生物工程有限公司
  无锡市世纪生物工程有限公司是一家成立于1998年,20多年专注于茶黄素等茶系列提取物的专业化公司,是一家拥有茶黄素等食品添加剂的专业化公司。
 
  无锡世纪生物投资数千万元建有规模化的生产设备,如提取罐、浓缩罐、层析柱、均质机、制粒机、干燥塔、包装机等,设备先进,流程优化,操作环境均采用净化处理,基本能达到GMP生产要求,保证产品质量。
 
  无锡世纪生物生产主要包括食品添加剂(茶黄素、茶多酚)、茶叶及相关制品(固态速溶茶:速溶红茶、速溶绿茶;茶叶茶氨酸)、固体饮料(风味固体饮料、果蔬固体饮料、茶固体饮料、植物固体饮料)。另外还能提供相关产品的外加工业务,包括但不限于食品原料的提取、产品制粒以及包装。
 
来源:食品伙伴网食品研发创新服务中心,图片来源:创客贴会员。
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