从茶叶中提取咖啡因一、教学要求:1、 学习从茶叶中提取咖啡因的基本原理和方法, 了解咖啡因的一般性质。2、掌握用索氏提取器提取有机物的原理和方法。3、进一步熟悉萃取、蒸馏、升华等基本操作。二、预习内容:1、萃取2、蒸馏操作3、升华操作4、天然产物的分离提纯和鉴定的相关理论知识三、 基本操作:茶叶末提取液粗提取液粗提取物咖啡因1、实验流程回流提取95%的乙醇1、升华2、收集蒸干蒸馏2、索氏(Soxhlet)提取器索氏(Soxhlet)提取器由烧瓶、提取筒、回流冷凝管3部分组成, 装置如图所示。索氏提取器是利用溶剂的回流及虹吸原理(思考题1),使固体物质每次都被纯的热溶剂所萃取, 减少了溶剂用量, 缩短了提取时间, 因而效率较高。萃取前, 应先将固体物质研细, 以增加溶剂浸溶面积(思考题2)。然后将研细的固体物质装人滤纸筒内(思考题3,4), 再置于抽提筒, 烧瓶内盛溶, 并与抽提筒相连, 抽提筒索式提取器上端接冷凝管。溶剂受热沸腾, 其蒸气沿抽提筒侧管上升至冷凝管, 冷凝为液体, 滴入滤纸筒中, 并浸泡筒中样品。当液面超过虹吸管最高处时, 即虹吸流回烧瓶, 从而萃取出溶于溶剂的部分物质。如此多次重复,把要提取的物质富集于烧瓶内。提取液经浓缩除去溶剂后, 即得产物, 必要时可用其他方法进一步纯化。思考题1:索式提取器的工作原理?思考题2:索式提取器的优点是什么?思考题3:对与索式提取器滤纸筒的基本要求是什么?思考题4:为什么要将固体物质(茶叶)研细成粉末?4、升华装置四、实验原理:咖啡因又叫咖啡碱, 是一种生物碱 , 存在于茶叶、咖啡、可可等植物中。例如茶叶中含有 1%~5%的咖啡因, 同时还含有单宁酸、色素、纤维素等物质。咖啡碱具有刺激心脏,兴奋大脑神经和利尿等作用。主要用作中枢神经兴奋药。它也是复方阿斯匹林(A. P. C)等药物的组分之一。现代制药工业多用合成方法制得咖啡因。儿茶素是强效抗氧化成份,对癌症、高血压、冠心病等有明显的预防作用。儿茶素是茶多酚的主体物质,茶多酚是茶叶中酚类及其衍生物的总称,其主要组分是黄烷醇类、羟基—4—黄烷醇类、花色苷类、黄酮醇类和黄酮类。而其中黄烷醇类又以儿荼素类物质为主,占茶多酚总量的70%左右。此外茶叶中还含有少量茶碱和可可豆碱等生物碱、有机酸、色素和纤维素等成分。咖啡碱为嘌呤的衍生物,化学名称是1,3,7-三甲基-2,6-二氧嘌呤,其结构式与茶碱,可可碱类似。嘌呤(Purine) 咖啡因(Caffeine) 茶碱(Guanine) 可可碱(Adenine)咖啡因是弱碱性化合物, 可溶于氯仿、丙醇、乙醇和热水中, 难溶于乙醚和苯(冷)。纯品熔点235~236℃, 含结晶水的咖啡因为无色针状晶体, 在100 ℃时失去结晶水, 并开始升华,120 ℃时显著升华,178℃时迅速升华。利用这一性质可纯化咖啡因。咖啡因的结构式为 :咖啡因(1,3,7-三甲基-2,6-二氧嘌呤)咖啡因(1,3,7- 三甲基 -2,6- 二氧瞟岭 ) 咖啡因是一种温和的兴奋剂, 具有刺激心脏、兴奋中枢神经和利尿等作用。提取咖啡因的方法有碱液提取法和索氏提取器提取法。本实验以乙醇为溶, 用索氏提取器提取 , 再经浓缩、中和、升华, 得到含结晶水的咖啡因。工业上咖啡因主要是通过人工合成制得。它具有刺激心脏、兴奋大脑神经和利尿等作用。故可以作为中枢神经兴奋药,它也是复方阿司匹林()等药物的组分之一。从茶叶中提取咖啡因,通常有两种方法。方法一:可用适当的有机溶剂(乙醇、氯伤等)在索氏提取器中连续抽提,然后浓缩得到粗咖啡因。由于粗咖啡因中还含有一些其它生物碱和杂质,可利用咖啡因高温时的快速升华特点进一步纯化。方法二:用碱性水溶液加热浸泡,使咖啡因呈游离状态而溶于热水中,从而与不溶于水的纤维素、蛋白质、脂肪等分离(也由于丹宁、色素、有机酸等也可镕于水,故浸泡液常呈棕色)。可先用醋酸铅溶液处理,使酸性物质生成铅盐沉淀而除去,然后用有机溶剂萃取.使咖啡因转溶于有机溶剂,从而与色素等分开。蒸去溶剂,即得扭制的咖啡因,因叶绿累极易溶于丙酮中,故可用丙酮重结晶而将叶绿素除去或升华法纯化。五、实验步骤:1、粗提:a、仪器安装:采用脂肪提取器。b、连续萃取:称取10g茶叶,研细,用滤纸包好,放入脂肪提取器的套筒中,用75mL95%乙醇水浴加热连续萃取2~3h。c、蒸馏浓缩:待刚好发生虹吸后,把装置改为蒸馏装置,蒸出大部分乙醇。d、加碱中和:趁热将残余物倾入蒸发皿中,拌入3~4g生石灰,使成糊状。蒸气浴加热,不断搅拌下蒸干。e、焙炒除水:将蒸发皿放在石棉网上,压碎块状物,小火焙炒,除尽水分。 2、纯化:a、仪器安装:安装升华装置。用滤纸罩在蒸发皿上,并在滤纸上扎一些小孔,再罩上口径合适的玻璃漏斗。b、初次升华:220℃砂浴升华。刮下咖啡因。C、再次升华:残渣经拌和后升高砂浴温度升华。合并咖啡因。3、检验:称重后测定熔点。纯净咖啡因熔点为℃。 (1)与生物碱试剂: 取咖啡因结晶的一半于小试管中, 加 4Cml水, 微热, 使固体溶解。分装于2 支试管中, 一支加入1~2 滴 5% 鞣酸溶液, 记录现象(思考题10)。另一支加 1~2滴 10% 盐酸 ( 或 10% 硫酸 ), 再加入 1~2 滴碘一碘化钾试剂, 记录现象(思考题11)。(2) 氧化: 在表面皿剩余的咖啡因中, 加入30%H2O28~10滴, 置于水浴上蒸干, 记录残渣颜色。再加一滴浓氨水于残渣上, 观察并记录颜色有何变化(思考题12)?六、思考与解答1.索氏提取器的原理是什么?与直接用溶剂回流提取比较有何优点?解:索氏(Saxhlet)提取器由圆底烧瓶、提取筒和回流冷凝管组成。它利用溶剂回流及虹吸原理,使固体物质连续不断地被纯的热溶剂所萃取。当溶剂加热沸腾时,溶剂蒸气通过提取筒侧面的玻璃管上升经提取筒上部进入冷凝管,在回流冷凝管中冷凝成液体后,就会滴人提取筒中,溶剂在提取筒内蓄集,同时与滤纸筒内的固体接触,将固体中的可溶物质浸取出来。当提取筒内的提取液液面超过虹吸管的最高处时,即发生虹吸,流回烧瓶。溶剂再加热气化、冷凝、提取、虹吸,如此循环反复,使固体中的可溶物质逐渐富集到烧瓶中。这一过程可连续不断地自动进行。优点:(1)减少了溶剂的用量,缩短了提取时间,因而效率较高。(2)无需固液分离。作用导热好,样品受热均匀,测定结果准确。2.升华前加入生石灰起什么作用?解:中和酸性杂质,吸收水分和多余的溶剂。3.进行升华操作时应注意什么?解:进行升华操作时应注意:(1)待升华物质事先要充分干燥,否则升华时部分产品会随水蒸气一起挥发出来,影响分离效果(2)待升华物质事先应该研碎,以提高升华效率,因为升华发生在物质的表面上。(3)要控制好升华温度,温度太低,升华太慢甚至不能升华;温度太高,有可能导致产品发黄甚至分解。 七、深入讨论:咖啡因的其它鉴别方法咖啡因可以通过测定熔点及光谱法加以鉴别。此外,还可以通过制备咖啡因水杨酸盐衍生物进一步确证。咖啡因作为碱,可与水杨酸作用生成水杨酸盐,此盐的熔点为137℃。咖啡因 水杨酸 咖啡因水杨酸盐咖啡因水杨酸盐衍生物的制备方法:在试管中加入50mg咖啡因、37水杨酸和4甲苯,在水浴上加热摇振使其溶解,然后加入约1石油醚(60-90),在冰浴中冷却结晶。如无晶体析出,可以用玻璃棒或刮刀摩擦管壁。用玻璃钉漏斗过滤收集产物,测定熔点。纯盐的熔点137℃。八、测试题1、 试述索氏提取器的萃取原理,它与一般的浸泡萃取相比,有哪些优点?答:索氏提取器是利用溶剂的回流及虹吸原理,使固体物质每次都被纯的热溶剂所萃取, 减少了溶剂用量, 缩短了提取时间, 因而效率较高。2、索式提取器有哪几部分组成?答:索氏(Soxhlet)提取器由烧瓶、提取筒、回流冷凝管3部分组成。3、本实验进行升华操作时,应注意什么?答:在萃取回流充分的情况下,升华操作是实验成败的关键。升华过程中,始终都需用小火间接加热。如温度太高,会使产物发黄。注意温度计应放在合适的位置,使正确反映出升华的温度。如无砂浴,也可以用简易空气浴加热升华,即将蒸发皿底部稍离开石棉网进行加热,并在附近悬挂温度计指示升华温度。九、实验关键及注意事项1、滤纸套筒大小要合适,以既能紧贴器壁,又能方便取放为宜,其高度不得超过虹吸管;要注意茶叶末不能掉出滤纸套筒,以免堵塞虹吸管;纸套上面折成凹形,以保证回流液均匀浸润被萃取物,也可以用塞棉花的方法代替滤纸套筒。用少量棉花轻轻阻住虹吸管口。2、瓶中乙醇不可蒸得太干,否则残液很粘,转移时损失较大。3、生石灰起吸水和中和作用,以除去部分酸性杂质。4、在萃取回流充分的情况下,升华操作是实验成败的关键。升华过程中,始终都需用小火间接加热。如温度太高,会使产物发黄。注意温度计应放在合适的位置,使正确反映出升华的温度。
从茶叶中提取咖啡因一、 教学要求:1、 学习从茶叶中提取咖啡因的基本原理和方法, 了解咖啡因的一般性质。2、掌握用索氏提取器提取有机物的原理和方法。3、进一步熟悉萃取、蒸馏、升华等基本操作。二、 预习内容:1、萃取2、蒸馏操作3、升华操作4、天然产物的分离提纯和鉴定的相关理论知识三、 基本操作:1、实验流程2、索氏(Soxhlet)提取器索氏(Soxhlet)提取器由烧瓶、提取筒、回流冷凝管3部分组成, 装置如图所示。索氏提取器是利用溶剂的回流及虹吸原理(思考题1),使固体物质每次都被纯的热溶剂所萃取, 减少了溶剂用量, 缩短了提取时间, 因而效率较高。萃取前, 应先将固体物质研细, 以增加溶剂浸溶面积(思考题2)。然后将研细的固体物质装人滤纸筒内(思考题3,4), 再置于抽提筒, 烧瓶内盛溶, 并与抽提筒相连, 抽提筒索式提取器上端接冷凝管。溶剂受热沸腾, 其蒸气沿抽提筒侧管上升至冷凝管, 冷凝为液体, 滴入滤纸筒中, 并浸泡筒中样品。当液面超过虹吸管最高处时, 即虹吸流回烧瓶, 从而萃取出溶于溶剂的部分物质。如此多次重复,把要提取的物质富集于烧瓶内。提取液经浓缩除去溶剂后, 即得产物, 必要时可用其他方法进一步纯化。思考题1:索式提取器的工作原理?思考题2:索式提取器的优点是什么?思考题3:对与索式提取器滤纸筒的基本要求是什么?思考题4:为什么要将固体物质(茶叶)研细成粉末?4、升华装置 四、 实验原理:咖啡因又叫咖啡碱, 是一种生物碱 , 存在于茶叶、咖啡、可可等植物中。例如茶叶中含有 1%~5%的咖啡因, 同时还含有单宁酸、色素、纤维素等物质。咖啡因是弱碱性化合物, 可溶于氯仿、丙醇、乙醇和热水中, 难溶于乙醚和苯(冷)。纯品熔点235~236℃, 含结晶水的咖啡因为无色针状晶体, 在100 ℃时失去结晶水, 并开始升华,120 ℃时显著升华,178℃时迅速升华。利用这一性质可纯化咖啡因。咖啡因的结构式为 :咖啡因(1,3,7-三甲基-2,6-二氧嘌呤)咖啡因(1,3,7- 三甲基 -2,6- 二氧瞟岭 ) 咖啡因是一种温和的兴奋剂, 具有刺激心脏、兴奋中枢神经和利尿等作用。提取咖啡因的方法有碱液提取法和索氏提取器提取法。本实验以乙醇为溶, 用索氏提取器提取 , 再经浓缩、中和、升华, 得到含结晶水的咖啡因。工业上咖啡因主要是通过人工合成制得。它具有刺激心脏、兴奋大脑神经和利尿等作用。故可以作为中枢神经兴奋药,它也是复方阿司匹林()等药物的组分之一。五、实验步骤:1、 咖啡因的提取称取5g干茶叶, 装入滤纸筒内, 轻轻压实, 滤纸筒上口塞一团脱脂棉(思考题5), 置于抽提筒中, 圆底烧瓶内加人 60~8Oml95% 乙醇, 加热乙醇至沸, 连续抽提1h, 待冷凝液刚刚虹吸下去时, 立即停止加热。将仪器改装成蒸馏装置, 加热回收大部分乙醇。然后将残留液 (大约l0~15ml) 倾入蒸发皿中, 烧瓶用少量乙醇洗涤, 洗涤液也倒人蒸发皿中, 蒸发至近干。加入4g 生石灰粉(思考题6), 搅拌均匀, 用电热套加热(100~120V), 蒸发至干, 除去全部水分(思考题7)。冷却后, 擦去沾在边上的粉末, 以免升华时污染产物。将一张刺有许多小孔的圆形滤纸盖在蒸发皿上, 取一只大小合适的玻璃漏斗罩于其上, 漏斗颈部疏松地塞一团棉花(思考题8)。用电热套小心加热蒸发皿, 慢慢升高温度, 使咖啡因升华。咖啡因通过滤纸孔遇到漏斗内壁凝为固体, 附着于漏斗内壁和滤纸上。当纸上出现白色针 状晶体时, 暂停加热, 冷至 100 ℃左右, 揭开漏斗和滤纸, 仔细用小刀把附着于滤纸及漏斗壁上的咖啡因刮入表面皿中。将蒸发皿内的残渣加以搅拌, 重新放好滤纸和漏斗, 用较高的温度再加热升华一次。此时 ,温度也不宜太高, 否则蒸发皿内大量冒烟, 产品既受污染又遭损失(思考题9)。合并两次升华所收集的咖啡因, 测定熔点。2、咖啡因的鉴定(1) 与生物碱试剂: 取咖啡因结晶的一半于小试管中, 加 4Cml水, 微热, 使固体溶解。分装于2 支试管中, 一支加入1~2 滴 5% 鞣酸溶液, 记录现象(思考题10)。另一支加 1~2 滴 10% 盐酸 ( 或 10% 硫酸 ), 再加入 1~2 滴碘一碘化钾试剂, 记录现象(思考题11)。(2) 氧化: 在表面皿剩余的咖啡因中, 加入30%H2O28~10滴, 置于水浴上蒸干, 记录残渣颜色。再加一滴浓氨水于残渣上, 观察并记录颜色有何变化(思考题12)?思考题5:为什么要放置一团脱脂棉?思考题6:生石灰的作用是什么?思考题7:为什么必须除净水分?思考题8:升华装置中,为什么要在蒸发皿上覆盖刺有小孔的滤纸?漏斗颈为什么塞棉花?思考题9:升华过程中,为什么必须严格控制温度?思考题10:咖啡因与鞣酸溶液作用生成什么沉淀?思考题11:咖啡因与碘-碘化钾试剂作用生成什么颜色的沉淀?思考题12:咖啡因与过氧化氢等氧化剂作用的实验现象是什么?六、存在的问题与注意事项:1、滤纸筒的直径要略小于抽提筒的内径 , 其高度一般要超过虹吸管, 但是样品不得高于虹吸管。如元现成的滤纸筒, 可自行制作。其方法为 :取脱脂滤纸一张, 卷成圆筒状 ( 其直径略小于抽提筒内径), 底部折起而封闭(必要时可用线扎紧), 装入样品, 上口盖脱脂棉, 以保证回流液均匀地浸透被萃取物。2、提取过程中,生石灰起中和及吸水作用 。3、索式提取器的虹吸管极易折断,装置装置和取拿时必须特别小心。3、提取时,如留烧瓶里有少量水分, 升华开始时, 将产生一些烟雾, 污染器皿和产品。 4、蒸发皿上覆盖刺有小孔的滤纸是为了避免已升华的咖啡因回落入蒸发皿中, 纸上的小孔应保证蒸气通过。漏斗颈塞棉花, 为防止咖啡因蒸气逸出。5、在升华过程中必须始终严格控制加热温度, 温度太高, 将导致被烘物和滤纸炭化, 一些有色物质也会被带出来, 影响产品的质和量。进行再升华时, 加热温度亦应严格控制。七、深入讨论:咖啡因的其它鉴别方法咖啡因可以通过测定熔点及光谱法加以鉴别。此外,还可以通过制备咖啡因水杨酸盐衍生物进一步确证。咖啡因作为碱,可与水杨酸作用生成水杨酸盐,此盐的熔点为137℃。咖啡因 水杨酸 咖啡因水杨酸盐咖啡因水杨酸盐衍生物的制备方法:在试管中加入50mg咖啡因、37水杨酸和4甲苯,在水浴上加热摇振使其溶解,然后加入约1石油醚(60-90),在冰浴中冷却结晶。如无晶体析出,可以用玻璃棒或刮刀摩擦管壁。用玻璃钉漏斗过滤收集产物,测定熔点。纯盐的熔点137℃。八、测试题1、 试述索氏提取器的萃取原理,它与一般的浸泡萃取相比,有哪些优点?答:索氏提取器是利用溶剂的回流及虹吸原理,使固体物质每次都被纯的热溶剂所萃取, 减少了溶剂用量, 缩短了提取时间, 因而效率较高。2、 索式提取器有哪几部分组成?答:索氏(Soxhlet)提取器由烧瓶、提取筒、回流冷凝管3部分组成。3、 本实验进行升华操作时,应注意什么?答:在萃取回流充分的情况下,升华操作是实验成败的关键。升华过程中,始终都需用小火间接加热。如温度太高,会使产物发黄。注意温度计应放在合适的位置,使正确反映出升华的温度。如无砂浴,也可以用简易空气浴加热升华,即将蒸发皿底部稍离开石棉网进行加热,并在附近悬挂温度计指示升华温度。九:思考题答案思考题1答:索氏提取器是利用溶剂的回流及虹吸原理。思考题2答:使固体物质每次都被纯的热溶剂所萃取, 减少了溶剂用量, 缩短了提取时间, 因而效率较高。萃取前, 应先将固体物质研细, 以增加溶剂浸溶面积。思考题3答:滤纸筒的直径要略小于抽提筒的内径 , 其高度一般要超过虹吸管, 但是样品不得高于虹吸管。如元现成的滤纸筒, 可自行制作。其方法为 :取脱脂滤纸一张, 卷成圆筒状 ( 其直径略小于抽提筒内径), 底部折起而封闭(必要时可用线扎紧), 装入样品, 上口盖脱脂棉, 以保证回流液均匀地浸透被萃取物。思考题4答:主要是为了增加溶剂的浸溶面积,提高萃取效率。思考题5答:主要是为了使溶剂均匀的浸润茶叶。思考题6答:放置生石灰可以中和茶叶中的单宁酸,此外还可以吸收水分。思考题7答:如留有少量水分,升华开始时,将产生一些烟雾,污染器皿和产品。思考题8答:在蒸发皿上覆盖刺有小孔的滤纸是为了避免已升华的咖啡因回落入蒸发皿中,纸上的小孔应保证蒸气通过。漏斗颈塞棉花。为防止咖啡因蒸气逸出。思考题9答:温度太高,将导致被烘物和滤纸炭化,一些有色物质也会被带出来,影响产品的质量。进行再升华时,加热亦应严格控制。思考题10答:咖啡因属于嘌呤衍生物,可被生物碱试剂鞣酸生成白色沉淀。思考题11答:红褐色的沉淀。思考题12答:咖啡因可被过氧化氢、氯酸钾等氧化剂氧化,生成四甲基偶嘌呤(将其用水浴蒸干,呈玫瑰色),后者与氨作用即生成紫色的紫脲铵。该反应是嘌呤类生物碱的特性反应。
有机溶剂浸提法超声波提取法微波提取法生物酶解提取法超临界流体萃取法膜技术提取法 其中有机溶剂浸提法,不需要特殊的仪器,操作简单,应用较为普遍。
关于茶叶的功效论文
在日常学习和工作生活中,大家都跟论文打过交道吧,论文是讨论某种问题或研究某种问题的文章。为了让您在写论文时更加简单方便,下面是我为大家收集的茶叶的功效论文,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。
摘要
随着科学技术的发展,人们对茶叶有了深一步的认识,从分析成分到功效分析再到提取制备。近年来,茶叶的成分提取物已经应用到食品加工、化工、医学等领域。
关键词
茶叶 功效成分
前言
茶是我国的一种传统饮品,从古至今已有数千年历史。今天,茶叶依旧广泛受到中外人民的喜爱,成为了一种一直流行的饮料。除了因为独特的口味风韵和文化,茶受欢迎的另一个原因,便是它渐渐被发现和重视的保健功能。随着科学技术的发展,人们对茶叶有了深一步的认识,从分析成分到功效分析再到提取制备。近年来,茶叶的成分提取物已经应用到食品加工、化工、医学等领域。本文对茶叶的相关资料以及已知的功效成分当今的研究开发文献进行了归纳介绍和作出分析。
1、蛋白质
茶叶中含有大量的蛋白质,约占茶叶干重的15%-23%。在茶叶的加工过程中,茶蛋白质能与茶丹宁结合,加热后会凝固,水溶性蛋白只占总蛋白质的1%-2%,绝大部分为非水溶性蛋白,主要包括谷蛋白(约80%)、醇溶蛋白(约13%)、白蛋白(约3%)、球蛋白(1%)等。由于茶叶蛋白中80%以上的是相对分子质量很大的谷蛋白,谷蛋白分子间由二硫键和疏水基团交联而凝聚,很难被溶解,所以在正常的喝茶过程中,茶叶蛋白质对人体并无太大的营养意义,大部分蛋白质会残留在茶渣当中。
经大量科学研究指出,茶叶蛋白具有保健功能。1994年长海医院营养科蔡东联教授对动物和人体做了大量的实验,证明茶叶蛋白具有一定的保健功能[1]。Bu-Abbas A 等茶叶蛋白质抗突变的研究中发现茶叶蛋白质对接受放射治疗引起的致突变效应有保护作用。2005年活泼等人[2]研究发现非水溶性茶叶蛋白质具有明显的降血脂效果,对动脉粥样硬化和冠心病有一定的预防作用。
2、氨基酸
茶叶中已发现的氨基酸有26种,其中有6种为非蛋白质氨基酸。谷氨酸和天冬氨酸是茶叶中重要的氨基酸,在茶叶中含量最高,是构成茶叶鲜爽滋味的重要成分。
茶氨酸是茶叶中游离氨基酸的主要部分,大量存在于茶叶之中,具有焦糖香味和跟味精类似的鲜爽味。经动物实验表明,茶氨酸能使大鼠的收缩压、缩张压和平均血压有明显的下降。日本麒麟公司生产的茶饮料就添加了茶氨酸[3]。Kobayashi K等人通过对志愿者口服茶氨酸水溶液(50-200mg/mL),结果表明茶氨酸具有增强脑中α波的强度,使人放松和提高记忆力的作用[4]。经过多年研究,茶氨酸的提取和合成工艺已经相当成熟,主要有化学合成法、微生物发酵制备、植物组织培养的方法,并且已经投入工业生产应用当中。
γ-氨基丁酸也是茶叶中含有的一种有多种功能的氨基酸。通过厌氧培养,能获得含量高达150mg/100g的干茶。该种氨基酸是一种重要的抑制性神经递质,能起到一定的镇痛作用。摄取γ-氨基丁酸具有防止动脉硬化,调节心律失常的作用。它能系统参与哺乳动物心血管功能调节[5]现时市场上已有富含γ-氨基丁酸的降血压保健茶产品。
3、糖类
茶叶糖类含量为20-25%,主要是纤维素、果胶、淀粉、葡萄糖、果糖。其中可以溶于茶汤中的仅有4-5%,单糖和双糖是构成茶叶可溶性糖的主要成分。常喝茶不会使人发胖,但能满足每天人体需要热量的7%-10%。
茶多糖是由糖类、蛋白质、果胶和灰分等物质组成的,其中糖类部分为阿拉伯糖、木糖、岩藻糖、葡萄糖和半乳糖等,相对分子质量约为107000,在沸水中溶解性较好,但不溶于高浓度乙醇、丙酮、乙酸乙酯、正丁醇等有机溶剂。热稳定性较差,高温或过酸过碱条件下,都能使茶多糖部分水解。研究认为,茶叶中的这种水溶性复合多糖能有效降低血糖含量;能降低血浆总胆固醇,对抗实验性高胆固醇血症的形成,使高脂血症的血浆总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白及中性脂下降,高密度脂蛋白上升。另外,茶多糖还能与脂蛋白酶结合,促进动脉壁脂蛋白酶进入血液从而起到抗动脉粥样硬化的作用。
4、茶多酚
茶多酚占茶叶嫩梢干重的20%-35%,由约30种以上的酚类物质组成,通称为茶多酚。按其化学结构主要分成四类:儿茶素类、黄酮及黄酮醇类、花白素及花青素、酚酸及缩酚酸类。茶多酚是一种天然的抗氧化剂,其在食品工业、医学等领域早已有广泛的应用,是最早从茶叶中提取并加工利用的物质之一。其抗氧化作用主要是清除自由基,其次还可以作用于产生自由基的相关酶类,络合金属离子,间接清除自由基。
5、矿物质
茶叶中含有丰富的矿质元素。其中无机矿质元素约有27种,包括有磷、钾、硫、镁、锰、氟、铝、钙、钠、铁、铜、锌、硒等。无机态存在的矿质元素对人体吸收利用并不理想,有的甚至含有毒性,而茶叶中的矿质元素大多以有机态存在,有利于人体的吸收。
6、维生素
到目前为止,已经发现茶叶中含有维生素有10多种,主要含水溶性的B族维生素以及维生素C,还有脂溶性的维生素A、D、E、K等。通过日常对茶的饮用,能让身体对维生素有一个很好的补充。
结语
现已证实茶叶具有多种对人体有益处的成分,值得推广至广大人民日常饮用,除了可品尝到高雅的茶品,更是对身体健康有积极的影响。鉴于茶叶的功效成分,未来可以持续对其进行更深入的了解,使茶叶对人类发挥更大的作用。从经济角度看,我国是产茶大国,大批量生产剩下的碎茶、茶末、茶渣等也是富含功效成分的可利用资源,通过对其的成分提取和应用,将能获取更大的经济收益。
参考文献
[1]中科院上海生物工程研究中心.茶叶蛋白[J].技术与市场,1999,10:23.
[2]活泼,非水溶性茶叶蛋白降血脂作用的研究[J].茶叶科学,2005,25(2):95-99.
[3]高小红,袁华,喻宗沅.茶氨酸的研究进展[J].化学与生物工程,2004,21(1):7-9.
[4]崔德山编译.L-茶氨酸的机能和应用[J].日/食品与科学.1999(2):86-89.
[5]贾红云,彭建中,蒋正尧等.γ-氨基丁酸对心血管活动的调节[J].宁夏医学院学报,1998,20(1):87-89.
摘要 :饮茶的益处众所周知,在我国许多人将适当饮茶当作修身养性、养生保健的必要手段。但一般人都认为体育锻炼后不宜饮茶,其实适当饮茶对于体育锻炼后恢复身体机能有许多好处。本文通过阐述体育锻炼后,人身体机能的特点以及茶叶中的化学成分来分析适当饮茶对体育锻炼后恢复身体机能的作用。
关键词 :体育锻炼;身体机能;茶叶;作用
引言:体育锻炼后,人的身体机能会产生一系列的变化,例如神经系统的兴奋度提高、身体的新陈代谢速度加快、体温升高、内脏器官的运动加剧,其外在表现主要有心率和脉搏跳动加速、血压升高、肺部需氧量增加、出汗量增加、尿频等。而茶叶中的有效成分既包括蛋白质、维生素、碳水化合物等有机物,也包括磷、钾等无机矿物质。本文介绍体育锻炼中人体机能的变化情况,进而详细分析茶叶中不同的化学成分在恢复身体机能中所起的作用。
1运动后身体机能的特点
随着时代的进步,人们物质生活水平的提高,对健康的需求越来越强烈,越来越多的人通过进行体育锻炼来调节身体机能。人们在体育锻炼后,由于能量的流失,身体机能呈下降趋势,最直接的感觉就是疲惫,这种疲劳感主要体现在三个方面:肌肉的疲劳、神经的疲劳、内脏器官的疲劳。
肌肉的疲劳:研究表明,体育锻炼后,由于乙酰胆碱在神经肌肉接点后膜的堆积,导致肌肉收缩的速度放缓,缺乏正常的兴奋、舒张交替,甚至出现肌肉酸痛,动作不协调等情况。
神经的疲劳:人体神经系统的疲劳多源于躯体的疲劳,也就是说正是由于身体的疲劳才会导致神经系统的疲劳,体育锻炼后,人通常有反应迟钝、注意力难以集中等情况发生。
内脏器官的疲劳:体育锻炼对人体的内脏器官如心、肺、胃肠等都会产生影响,主要表现为心脏的收缩功能增强,出现心跳速度加快;肺部需氧量增加,导致呼吸短促而快速;肠胃收缩功能增强,会出现肠胃不适、甚至痉挛等情况。
2茶叶中主要的化学成分
茶的保健功能主要体现在其化学成分上,茶叶的化学成分是由大量的有机物和一些无机矿物质构成。
经研究表明,茶叶的有机化合物主要有蛋白质、脂质、碳水化合物、氨基酸、生物碱、茶多酚、有机酸、色素、香气成分、维生素等。其中叶蛋白占营养成分的 20%-30% ;氨基酸的种类众多,尤其以茶树特有的茶氨酸最可贵,而且多是人体必需的氨基酸,约占总成分的;碳水化合物占总成分的 25%-30%.除了这些常见的营养成分外,茶叶还有一个最重要的营养成分---10%-25%的茶多酚,它对于提高人体抗氧化功能、清除自由基、降血脂、降血压等方面都起着重要的作用。
除了有机成分,茶叶中的矿物质含量也很丰富,其中包括磷、钾、硫、镁、锰、氟、铝、钙、钠、铁、铜、锌、硒等。矿物元素是维持人体代谢的重要物质,缺少任何一种都会使人体代谢出现失调,例如缺钙就会导致骨头与牙齿发育不健全,出现四肢抽筋的情况;磷是构成细胞膜的主要成分;缺少镁会使我们的消化系统出现问题;钾是调整身体体液平衡的重要元素;氯化物主要用来参与各种腺体分泌,比如胃液、唾液等;铁是血液中血红蛋白的构成要素,缺铁会导致贫血。而人体所需的这些矿物质都可以从适当的饮茶中获得。
3适当饮茶对于运动后恢复人体机能的作用
由上文的分析我们知道,人们在体育锻炼后,会出现身体机能减弱的趋势,如果不及时消除疲劳,恢复身体机能,就会影响接下来的学习和生活的正常进行,甚至影响身体健康,而这显然与人们进行体育锻炼的初衷背道而驰。经研究证明,茶叶对于恢复身体机能有重要的作用,下面我们就用分类说明的方法来阐述适当饮茶对于运动后恢复人体机能的作用。
水分
体育锻炼后,不论是饮茶还是饮水,都是为了补充人体代谢所必须的水分。水是万物之本,补充水分是恢复身体机能的第一步。人在进行体育锻炼时会大量流汗,身体在失去大量水分之后,血液中盐的浓度就会随之升高,并增加心血管运作的负担,因此如果不适时补充水分,便会连带影响到心血管功能的运作,同时,随着汗液的流失,人体内的钠、钾之类的电解质也会随之流走,而电解质的`流失会使人体的抗压力失衡,因此,适当地饮用茶水,不但会补充人体运行必要的水分,减轻心血管运行负担,茶叶中的钠、钾等矿物质也会及时补充人体所需的电解质,以帮助人体体内的压力恢复到平衡的状态。
蛋白质与氨基酸
虽然茶叶中能溶于茶汤的蛋白质仅占其蛋白质总量的 1%-2%,但这部分蛋白质能够补充尤其是有氧运动后人体对蛋白质的需求;氨基酸是组成蛋白质的主要成分,茶叶中含有的氨基酸非常丰富,例如茶氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸等,现在市场上风靡的各种运动饮料,其吸引顾客的噱头就在于它能够补充人们体育锻炼后所需的各种氨基酸。而体育锻炼后,适当地饮茶也可以起到补充氨基酸的作用,例如:茶氨酸有助于恢复胃肠功能;亮氨酸有助于缓解焦躁及紧张情绪,减轻神经系统的疲劳感;缬氨酸有利于肝功能的恢复与健康。
生物碱
茶叶中的生物碱主要包括咖啡碱、可可碱和茶碱,其中咖啡碱的含量最多。咖啡碱易溶于水,它是茶汤形成味道的重要物质之一。通常人们认为,体育锻炼后不宜饮茶的主要原因就在于茶叶内含有咖啡碱,而咖啡碱是一种能够导致身体机能兴奋的物质,锻炼后饮用,必然加重心脏的负担,这样的观点显然过于片面,它没有看到咖啡碱对于恢复人体机能的作用,体育锻炼后,适当地摄入咖啡碱,有利于提神,缓解肌肉和神经系统的疲劳,促进血液循环系统的正常运转,并有助于增强胃肠消化系统的功能。
糖类
糖分是人体的重要营养素,为我们每天的生活提供所消耗的能量。体育锻炼后,补充糖分有利于恢复体力,解除疲劳。茶叶中的糖类主要包括单糖、双糖、多糖三类,其中单糖和双糖为可溶性糖,易于被人体吸收。由于在我们进行长跑、马拉松跑、长距离游泳、滑雪等耐力性项目时,糖的消耗量非常大,这时适当饮茶可以及时地补充糖分,避免过度疲劳对人体造成损伤,也可以有效防止低血糖和眩晕。
维生素
茶叶中含有丰富的维生素类,其中水溶性维生素主要有维生素C、B 族维生素、维生素 P和肌醇等,这些维生素溶于茶汤中,饮用后易于被人体吸收,对于恢复身体机能有重要的作用。体育锻炼后维生素 C会随着体液流失,饮茶则可以及时补充人体的维生素 C;维生素B1 有助于体内葡萄糖被利用转换成热量,加速运动过程中肝糖的消耗利用;维生素 B6 与蛋白质代谢有关,与 B1 一起补充,有利于缓解运动后的肌肉疲劳;维生素 B12 则可以促进新陈代谢,提高脂肪、醣类、蛋白质的代谢利用率,有利于身体机能的尽快恢复。
矿物质
矿物质又称无机盐,它是是构成人体组织和维持人体正常生理功能所必需的元素。茶叶中含有大量可溶于水的矿物质,其中含量最多的是钾,其次是磷、钠、硫、钙、镁、锰等,除此之外它还含有多种微量元素如铜、锌、硼、硒等。体育锻炼时,通过流汗和呼吸会带走人体内的矿物元素,由于这些矿物质在人体内无法自行合成,因此必须通过外界渠道予以补充,而适当地饮茶则恰好可以满足运动后人体对矿物质的多样化需求。
4运动后适当饮茶的注意事项
由于体育锻炼后,我们的身体机能与平时的身体状况相比发生了一些变化,因此在锻炼后,饮茶时也应该特别注意,而要做到健康饮茶,就要遵循适量、适时、科学这三项原则。
所谓适量,就是饮茶时要控制好茶饮品的摄入量,切记“豪饮”、“痛饮”.运动不仅消耗能量,也消耗水分,尤其是在炎炎夏日运动大量出汗后,人们往往会觉得口干舌燥,这表明身体已经处于缺水的状态,如果不及时补充,会出现脱水的现象。但是在饮茶补水过程中也应该采取少量多次的方式,每小时的总饮茶量不宜超过 600 毫升,只有做到“适量”才会保持体内水的平衡,否则一次性大量摄入茶水,茶叶里的咖啡碱等成分会增加心脏和神经的兴奋度,进而增加心肺负担,不利于身体机能的恢复。
所谓适时,是指体育锻炼后,饮茶要把握好时间。很多人喜欢在体育锻炼后马上饮茶,来迅速缓解口渴的感觉,其实这样的饮茶习惯并不健康。一方面,人们在停止体育锻炼后,身体的各项机能还处在相对亢奋的状态,这时人体的脉搏和血压都会比平时要高,立即饮茶,显然会刺激到心脏和肠胃,使得身体产生不适。正确的饮茶时间是在体育锻炼过后的 10 分钟左右,这时候人体的心肺、肠胃已经慢慢地恢复到正常状态;另一方面,体育锻炼后马上饮水,会导致体液稀释,血容量突然增加,使心脏的负担加重,同时大量的水贮留在胃中,也会使人感到不适,降低恢复身体机能的能力。
所谓科学,是指在体育锻炼后,饮茶要注意茶的质量,实现科学饮茶。科学饮茶主要应注意以下几个方面:切忌饮隔夜茶,因为隔夜茶中的蛋白质、氨基酸、维生素等营养物质已经遭到破坏,饮用后,不但无法满足体育锻炼后对营养物质的需求,甚至会对人体产生危害;切忌饮头道茶,因为现代茶叶生产过程中难免会受到各种污染,头道茶俗称“洗茶水”,不宜饮用;切忌饮浓茶,浓茶中含有大量的茶多酚,易与食物中的铁发生作用,不利于铁的吸收,常饮会引起贫血。
5结论
综上分析可知,体育锻炼后适当的饮茶对于恢复身体机能有重要的作用,茶汤中的有机物和无机物有助于补充人体流失的营养物质,但是在饮茶过程中要注意“适当”,凡事过犹不及,只有做到适量饮茶,才会真正起到养生保健的作用,因此,为了达到体育锻炼的真正目的,提高身体素质,在体育锻炼后,适当饮茶是一个既简单又有效的方式。
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