1引言咖啡因是茶葉、咖啡豆、可可、可拉果等植物體中的主要生物堿，具有較強的興奮中樞神經系統等作用。隨茶葉品種，采摘方式以及加工條件的不同其含量會有變化，一般為l一5%;咖啡因水合物是無色針狀結品，味苦，能溶于水、乙醉、抓仿咖啡因具有很高的藥用價值。據資料報道，提取咖啡因過去使用的有重量法、沉淀法、六十至七十年代報道有離子交換、柱層析、深劑浸提等方法。目前獲取咖啡因的途徑一是從上述天然物中提取;一是人工合成。由于人們對“綠色食品”的渴求，近年來國內外相繼開發了多種從茶葉中提取天然咖啡因的新工藝和方法，這些方法多在傳統方法的基礎上有所改進，大多數方法仍分別存在著以下缺點：①產品純度低;②工藝復雜繁瑣，提取率低;③用有害物質氯仿作萃取劑或采用氧化鉛等有害物質作助劑；④產品含有相當量的雜醇油和其它有色物質及煙氣成分，純化、脫色困難。目前，從茶葉中提取天然咖啡因的方法按其化學過程可歸納為“溶劑萃取法”和“升華法”兩大類；也有將兩種方法應用于同一提取工藝中的。2溶劑萃取法利用咖啡因易溶于乙醇、熱水、氯仿等溶劑的性質，將其從茶葉中分離出來。目前常用的幾種工藝流程見圖1一4。各法均經浸提、去雜、重結品等幾個主要的工藝過程，獲得的咖啡因均為帶一個結品水的制品（CsHI。N4O:-HZO）。2.1工藝1

純品(純度＞99.9%)。缺點是工藝復雜繁瑣、成本較高和采用有毒物質三氯甲烷作萃取劑。2.2工藝2該工藝與工藝1相比，其主要區別在于改方法1的乙醇浸提為沸水浸提，其余只是個別工序先后有別或省略。如工藝1加稀硫酸濃縮后過濾，工藝2則反之;工藝2省去了工藝1堿洗有機萃取相后的水洗工序。我們認為，工藝1較為合理。因為加稀硫酸的目的是為了利用“酸析”去除雜質，酸析沉淀物的凝聚~沉淀有個時間過程，加稀硫酸濃縮后過濾可有效地去除植物膠等雜質。另外，水洗工序亦不宜省去，因為水洗是為了除盡有機萃取相中攜帶的堿和堿促使茶多酚氧化后生成的水溶性紅色醒類，具有去雜和脫色的作用。工藝2改乙醇浸提為沸水浸提，雖可降低浸提成本，但咖啡因的浸出率較工藝1低，同時氧化鎂蒸十后用熱水浸出咖啡因，浸出液為透明溶液，而加氧化鎂與茶葉、水蒸煮后的濾液呈渾濁狀，故工藝2去雜效果較差。因此，工藝2除具有工藝1的主要缺點外，還存在著產品純化困難的缺點。2.3工藝3該工藝的特點是利用醋酸鉛等重金屬鹽加10%Na()H溶液去除茶葉水提物中的多酚類物質。但植物膠、植物蛋白等卻未能去除。因此后繼工序即使反復使用重結品純

化法也只能得到純度較低的咖啡因或咖啡因粗品，同時反復重結品使得咖啡因的提取率較低。另外，PbZ+等屬有毒重金屬離子。總之，該工藝實用價值不高。2.4工藝4該工藝流程較合理，通過該工藝可以得到一水咖啡因純品。其不足為工序多，提取率和成本難以滿足要求。該工藝還指出，咖啡因在強堿性介質中會發生水解、脫狡、降解等副反應而導致其收率下降。因此，該工藝在堿調pH時只調至pH=9.0—9.2。但這些副反應是否發生或發生的程度還有待實驗進一步證實。如經證實上述副反應確有較大程度的發生，則應避免，因為茶葉天然咖啡因提取技術中多采用在堿性介質中去除多酚類。3升華法圖3工藝33升華法該法是利用咖啡因在溫度）100°C時具有升華的性質，將之從茶葉或茶葉浸出物中分離出來。目前常用的幾種工藝流程見圖5—7o工藝5的主要流程為升華?去雜?重結品~一水咖啡因，工藝6、7的主要流程為浸提?去雜?升華?無水咖啡因。工藝5該工藝簡單易行、操作方便，但其主要缺點為茶葉直接升華后咖啡因粗品中含有大量的煙氣、雜醇油乃至焦狀炭化物等雜質，給純化帶來了很大困難，僅通過漂洗和重結品兩道工序無法有效去除上述雜質。因此，必須增加后續純化工序。這樣必然使得提取率大大降低。工藝6通過該工藝可獲得提取率較高的不帶結品水的咖啡因。其主要缺點是乙醇的耗量

較大，因而提取成本較高。工藝7該工藝的特點：①用含水乙醇提取，提取后乙醇全部回收，大大降低了乙醇的損耗，因而大大降低了成本;②升華前先脫除了大量雜質以提高升華后咖啡因的純度;③采用該工藝所獲得的咖啡因的純度可大于99.96%。其不足是水在蒸發過程中比乙醇困難。圖5工藝5圖5工藝5茶葉（灰/末）含水乙鼻I提取it渡含水乙鼻提取]a?] ?M 晶補些平司IH劑命婭 .」干T圖腕H謎也4萃取法和升華法比較綜上所述，升華法和萃取法相比具有如下明顯優點：工藝簡單，工序少。不采用三氯甲烷、鉛等有毒物質，操作和產品的安全性高。產品的純度高，且所獲得的產品為不帶結品水的咖啡因。但升華法亦存在著升華的咖啡因定向定位富集困難，收集時損耗較大等缺點，這主要靠設計出有效合理的升華裝置來解決。就現有的工藝來說，無論是萃取法還是升華法均存在著有待進一步提高和完善的環節，否則難以真正實現工業化。結論評價茶葉中咖啡因提取工藝的好壞以及是否具有商業化前景主要看：①工藝過程的安全性;②經濟指標;③提取率;④產品純度。另外，盡管茶葉中咖啡因的含量與其它植物相比較高，然而畢竟只有1%—5%，因此經濟指標已成為茶葉中提取天然咖啡因技術實現工業化的第一障礙。解決這個問題不僅要有先進的新工藝，而且要將之與先進的提取茶葉中茶多酚、茶多糖等其他具有生物學活性藥用物質的新工藝有機地結合起來，形成一種具有同時提取茶葉中幾種有效成分的綜合技術，從而起到提高經濟效益、降低生產成本的效果。近年來，隨著現代科學的發展，各有關學科之間的相互滲透，新技術的引用，對茶葉的研究和茶資源的綜合利用，將從理論和實踐多方面產生深刻影響。相信茶葉中咖啡因等藥用物質的提取技術將會取得長足的進步。參考文獻L北京大學化學系有機化學教研室編，有機化學實驗，162，北京大學出版社(1985)CN1047017ACN1051481A秦玉楠，精細化工，10(2)，37一40(1993)CN1039704ACN1097757ACN1008790BCN1008507B9吳顯榮.基礎生物化學[M].2版.北京：中國農業出版社，1997:36-3810沈同，王鏡巖