茶多酚
茶多酚（英文名：tea polyphenols，TP）又名维多酚，是茶叶中三十多种酚类物质的总称，是茶叶中含量最多的一类功能性成分。外观为淡黄至茶褐色的水溶液、灰白色粉状固体或结晶，有涩味，易溶于水、乙醇，醋酸乙酯，不溶于氯仿。茶多酚具有很强的抗氧化性，是人体自由基的清除剂。可提高机体免疫力，降低血糖、血脂，血压，防癌抗辐射，延缓衰老。茶多酚在食品领域中，可用于食用油、水果蔬菜、水产品等的防腐保鲜；医药领域中，可将茶多酚中的一种或多种成分用于制药；日用领域中，可用于制造肤霜、花露水等；农业领域中，可用作生化激素农药。
化学组成
茶多酚是指茶叶中一大类组成复杂、相对分子质量及其结构差异很大的多酚类及其衍生物混合物，主要由儿茶素、黄酮类物质、花青素和酚酸等四大类物质所组成，儿茶素类是茶多酚的主体成分，在茶叶中的含量一般为12%~24%，约占茶多酚总量的70%~80%。目前茶叶中已发现的儿茶素主要有12种，主要有儿茶素、表儿茶素，没食子儿茶素（gallocatechin，GC），表没食子儿茶素（epigallocatechin，EGC），表儿茶素没食子酸酯（epicatechingallate，ECG)，没食子儿茶素没食子酸酯(gallocatechingallate，GCG)，EGCG（epigallocatechingallate，EGCG）等。茶叶中的其他多元酚为黄酮(约占茶多酚总量的10%~12%)；花青素类化合物(约占茶多酚总量的10%)；酚酸及缩酚酸类化合物（约占茶多酚总量的10%~15%)等。
儿茶素
茶叶中已经发现的儿茶素有12种，儿茶素具有很强的氧化还原作用。儿茶素能够在多酚氧化酶的作用下进行氧化还原反应，也可以在高温、湿热作用下进行氧化还原反应和水解，也可以在自然条件下进行缓慢的氧化还原反应。儿茶素类的氧化方式不同，氧化的途径和产物也不相同。
黄酮类
黄酮类物质又称花黄素，多以糖苷的形式存在于茶叶中，都为黄酮和黄醇类。绿茶中存在的黄酮及其糖甙有21种，其中较重要的有牡荆、皂草甙等。黄酮醇物质有十多种，黄酮类物质是构成绿茶茶汤黄绿色的主要物质，在绿茶茶汤中已发现十九种。
花青素
花青素又称花色素，茶树在高温干旱季节不少品种有大量的紫色芽叶出现，紫色芽叶中花青素的含量往往高达0.5~1%以上。茶叶中发现的花青素有蔷薇花青素、飞燕草花青素、青芙蓉花青素以及它们的糖甙。
酚酸
茶叶中酚酸的含量较少，主要包括有没食子酸、茶没食子素、鞣花酸、绿原酸、咖啡酸、对香豆酸等，其中以没食子酸和茶没食子素含量较多。
理化性质
物理性质
茶多酚为淡黄至茶褐色略带茶香的水溶液、灰白色粉状固体或结晶，有涩味，易溶于温水（40～80℃）、乙酸乙酯、含水乙醇、丙酮、乙醚和4-甲基戊酮中，不溶于石油醚和氯仿中。
化学性质
稳定性强，在pH值4~8、约250℃的环境中，1.5h内均能保持稳定，在Fe³⁺存在下易分解，pH2~7时，十分稳定，pH大于8或光照条件下易氧化聚合。遇铁变绿黑色配位化合物；
生理功能
抗氧化作用
茶多酚的羟基取代基作为质子供体，能参与自由基消除和抗氧化过程。茶多酚的抗氧化能力是人工合成抗氧化剂2,6-二叔丁基对甲酚（2,6-二叔丁基对甲酚）、丁基羟基茴香醚（丁基羟基茴香醚）的4~6倍，维生素e的6~7倍，维生素c的5~10倍。茶多酚抗氧化性可随温度的升高而增强。
直接清除自由基
茶多酚能够直接清除O₂·⁻、OH·和单线态氧(¹O₂)等自由基，清除效果均强于维生素C和维生素E。茶多酚对脂质的过氧化也有显著的抑制效果，茶多酚类物质含有2个以上羟基的多元酚，具有很强的供氢能力，能与脂肪酸自由基结合，使自由基转化为惰性化合物，终止自由基的连锁反应。
作用于与自由基有关的酶
茶多酚中的黄酮可作用于与自由基有关的酶抑制其活性，如槲皮素可抑制黄嘌呤酶的活性，皮素、桑色素对细胞色素 P450也有抑制作用，抑制体内脂质氧化过程。
与诱导氧化的过渡金属离子络合
茶多酚中是过渡金属离子的天然络合剂，机体内的过渡金属离子绝大多数均含有未配对电子，它们可以催化自由基的形成，而茶多酚可提供电子给这些过渡金属离子成为络合物，从而抑制金属离子的催化作用。
再生体内的高效抗氧化剂
茶多酚可提高SOD（超氧化物歧化酶）、谷胱甘肽酶类和过氧化氢酶的活性，对维生素C、维生素E和谷胱甘肽等抗氧化剂具有保护和再生作用。
与其他成分的协同增效作用
茶多酚与柠檬酸、苹果酸、酒石酸有良好的协同效应，与柠檬酸的协同效应最好。与这些物质并用时，能起到协同增效作用，使抗氧化能力增强，提高茶多酚的抗氧化活性。
抗辐射
茶多酚具有抗放射性损伤的效果。辐射对机体损伤的机理主要是通过自由基间接作用而引起，而茶多酚可清除自由基。
防癌
茶多酚可以抑制多种化学致癌物，如苯并芘，黄曲，霉毒素，亚硝基甲等诱致的突变，而且还可以抑制一些混合致癌物、如烟草雾浓缩物，煤焦油等的致突变作用。
降血糖
Ⅱ型糖尿病是一种异质代谢紊乱疾病，它与外围组织葡萄糖和脂代谢对胰岛素生物活性的耐量和胰腺β细胞分泌胰岛素不足有关。而茶多酚中的儿茶素可影响葡萄糖代谢从而降低血清葡萄糖水平。
降血脂
茶多酚具有较强的供电子能力，易与酶蛋白结合，与凝血酶形成复合物，从而阻止纤维蛋白原转变成纤细，同时，茶多酚还能通过自身的氧化来抑制胆固醇及不饱和脂肪酸的氧化。减少了胆固醇及其氧化物在动脉上的沉积，有利于不饱和脂肪酸对阻固整的品浸除作用，因此具有抗凝，促进纤溶和阻止血小板在血管壁的黏附和沉积。
降血压
茶多酚类物质有明显的降压作用。茶多酚中的儿茶素类（特别是 ECG、EGCG）及茶黄素类对血管紧张肽Ⅰ（ANG Ⅰ）转化酶（ACE，血管紧张肽 Ⅱ酶）活性有明显的抑制作用，从而抑制了有强升压作用的血管紧张肽11 (ANG Ⅱ)的形成，降低血压。
抑菌
茶多酚具有抗菌的广谱性，对自然界近百种细菌菌群具有良好的抗菌活性，对肠道沙门氏菌、鼠伤寒杆菌、黄色溶血性葡萄球菌、金黄色链球菌和痢疾等病原细菌有明显的抑制作用。
预防衰老，增强免疫力
茶多酚是脂质过氧化和自由基的清除剂，有助于预防衰老。饮茶可以提高人体白细胞和淋巴细胞数量和活性，并促进脾脏淋巴中免疫细胞介素1（interlukin1）的形成，增强机体的免疫力。
应用领域
食品领域
食用油
在食用动、植物油脂中的加入茶多酚能延缓不饱和脂肪酸的自动氧化分解，从而防止油脂的质变腐败，使油脂的贮藏期延长一倍以上。茶多酚能有效地抑制猪油、色拉油、鱼油、鸡油、奶油、黄油、煎炸油及蛋黄酱等动物性油脂的氧化酸败；对大豆油、菜油、米胚油、玉米油、花生油、棕榈油及葵花籽油等植物性油脂也有非常有效的抗氧化作用。
水果蔬菜
茶多酚对蔗糖酶和淀粉酶也有良好的抑制作用，可以减缓采摘后蔬菜、水果的生命活动，延缓后熟期。茶多酚可以在一定程度上有效延缓凝胶强度的降低，降低鱼糜的TVB-N值，抑制冷藏鱼糜中水分含量的减少，在新鲜水果和蔬菜上喷洒低浓度的茶多酚溶液，就可抑制细菌繁殖，保持水果、蔬菜原有的颜色。
肉制品
茶多酚对肉类及其腌制品如香肠、肉食罐头腊肉等，具有良好的保质抗损效果，尤其是对罐头类食品中耐热的芽胞菌等具有显著的抑制和杀灭作用，并有消除臭味、腥味，防止氧化变色的作用。在肉制品的生产加工过程中以浸泡的方式或者在肉制品的表面喷涂茶多酚水溶液，可以抑制细菌的生长、防止肉制品腐败变质。
糕点及乳制品
对高脂肪糕点及乳制品，如月饼、饼干、蛋糕、快餐面、奶粉、奶酪、牛奶等，在糕点中使用茶多酚，主要是充分利用茶多酚的抗菌作用，同时茶多酚可起到较好的抗氧化作用。用茶多酚制成的保鲜剂可使乳酸饮料、各色糕点和水产品等的深加工产品不变色腐败。在糕点中加入茶多酚不仅可以阻止糕点发生色变，还可以有效延长糕点的保鲜期，抑制糕点霉变菌的产生，同时能提高糕点的品质。
水产品
茶多酚在鱼类、蛙类、虾类、珍珠类等水产品的保鲜和加工过程中具有显著的抗氧化，防腐败，防褐变，防退色和消除臭味等作用。用茶多酚溶液浸渍水产品或者直接将茶多酚添加到盐中混匀后再涂于鱼体表面，都可获得良好的抗氧化效果。在鲜鱼的冷冻保鲜中，加入茶多酚能有效保持鱼的鲜味。在制造鱼糕、鱼肉卷、鱼饼等鱼制品时，添加茶多酚能抑制其氧化作用，并可消除异臭。
医药领域
医药领域中因茶多酚的抗氧化、清除自由基、降血脂、降血压、防龋病，降血糖等生理功能，而将茶多酚中的单一成分或几种成分为主要原料用于制药。
日用领域
日用领域中茶多酚可用于制造护肤霜。多酚中的花青苷、绿原酸、槲皮苷等化合物有抗氧化、抗衰老及润肤、防皱功能，添加到护肤霜中起到防止紫外光照射损伤表皮，防止面部脂肪氧化皮肤皱裂，防止细菌侵蚀而达到美容、抗衰老的目的。此外，含茶多酚的花露水可防蚊叮虫咬。
农业领域
农业领域中茶多酚在是一种生化激素农药，对农作物的细菌性病原菌具有独特的抑制作用，对大田水稻的斑病菌孢子萌芽具有强烈的抑制杀灭作用。
提取方法
茶多酚以绿茶、红茶、乌龙茶、速溶茶等为原料制得，以碎茶叶、茶叶末为原料，更为经济，其中绿茶中茶多酚含量较高，约占其干重的15%~25%；红茶因发酵过程中部分茶多酚被氧化，含量较低，约为干重的6%，因此一般以绿茶叶末提取茶多酚为好。
离子沉淀法
离子沉淀法是利用一些金属离子在一定条件下和茶多酚形成配位化合物而沉淀，与咖啡因、单糖、氨基酸等分离。沉淀法中可使用Ca²⁺、Al³⁺、Z²⁺、Fe³⁺、Mg²⁺、Ba²⁺。离子沉淀法先把茶叶用热水或乙醇溶液浸提过滤，然后调节滤液的pH为碱性，再加入沉淀剂把茶多酚沉淀出来，用硫酸溶解后再用乙酸乙酯萃取，把得到的含茶多酚的乙酸乙溶液经减压蒸馏，浓缩、干燥得到茶多酚。离子沉淀法的优点是有机溶剂用量少，产品无毒，纯度较高、具有工艺比较简单，成本相对较低，选择性强，产率较高等特点。
有机溶剂萃取法
溶剂萃取法是茶多酚传统的分离制备方法，也是企业提取茶多酚采用最多的一种分离提纯方法。该法主要是利用茶多酚在两种互不相溶(或微溶)的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使茶多酚从一种溶剂中转移到另一种溶剂中。利用溶剂萃取法制备茶多酚具有工艺技术比较简单、生产周期短、生产能力大、便于连续操作和工业化运作等优点，茶多酚产品得率可达10%-20%；提取工艺如下：绿茶加入热水中浸提，经过滤，减压浓缩后加入等容量的CHCl₃萃取，溶剂层用于制取咖啡碱，水层加入三倍容量的乙酸乙酯进行萃取，弃去水层，醋酸乙酯经浓缩后喷雾干燥得粗茶多酚混合物，再精制即得产品。
超临界二氧化碳流体萃取法
超临界流体萃取是20世纪70年代兴起的一种新型萃取分离技术。该法利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响，将超临界二氧化碳与茶叶粉末接触，使其有选择性地萃取茶多酚，以达到分离目的。超临界CO₂流体萃取法制备茶多酚的优点在于萃取速度快、效率高、溶剂消耗少、无残留、茶多酚不易氧化、生理活性高等；缺点在于设备投入成本高，并且茶多酚在超临界CO₂流体中溶解度较小、提取率不高。
微波辅助浸提法
微波辅助浸提法是将原料浸提过程置于微波反应器中，通过偶极子旋转和离子传导两种方式里外同时加热，使细胞内部温度迅速升高，促使细胞破裂，使细胞中的可溶性物质快速溶解到溶剂中，提高溶质传质速率的一种辅助浸提方法。微波萃取具有萃取效率高、萃取时间短、溶剂用量少、选择性好、能耗低等优点。
超声波辅助浸提法
超声波辅助法是先利用超声波的机械破碎和空化作用使细胞破碎，加速茶多酚等浸提物从茶叶向溶剂的扩散速率，缩短浸提时间，再采用与传统工艺相同的制备过程从浸提液中取得产品。超声波辅助浸提时间短，在一定程度上避免了因长时间暴露在高温环境下而导致茶多酚氧化的问题，有利于改善儿茶多酚产品的品质，但对浸提设备要求较高，投人较大。
超高压浸提法
超高压提取技术提取原理是在升压状态下溶剂快速进入细胞内，使细胞内充满溶剂；在保压状态下有效成分充分溶解在溶剂中；卸压时溶解了有效成分的溶液由细胞内释放出来。采用超高压技术提取茶多酚在常温下进行，使茶多酚的活性得以保存，且工艺简单、提取时间短、产量高，但是对仪器设备的要求较高，提取成本大。
测定方法
酒石酸亚铁比色法
该方法测定出的茶多酚含量一般较高，其原理是，利用过量的酒石酸亚铁与提取液中茶多酚反应生成紫蓝色络合物，在540nm处有最大吸收，可用分光光度计测定光吸收、根据分光光度计读数，在标准曲线上求取茶多酚的含量。酒石酸亚铁与酯型儿茶素的呈色较强，而与非酯型儿茶素的呈色较弱，因而不同来源的茶制品的儿茶素类型不一致而造成测定误差。另外，茶制品提取液中非儿茶素类物质也会与亚铁离子显色，产生干扰，影响测定结果的真实性，干扰严重时造成测定值高于实际值。实际测定时，所用的标准物需根据样品中所含多酚的种类而定。
福林酚法
福林酚法利用福林酚试剂在碱性条件下氧化茶多酚中的-OH基团，氧化后显蓝色，有最大吸收波长为765nm。福林酚法用没食子酸作校正标准，根据标准曲线判定茶多酚含量。茶叶制品外贸出口时，一般应采用福林酚法检测茶多酚的含量。但该方法是利用茶多酚的抗氧化特性进行显色，茶叶中的其他还原物质如还原性游离氮基酸、维生素c、异抗坏血酸等也均能显色，干扰测定结果，有时也会造成测定结果远偏离真实值，如有时测定的茶多酚含量甚至高于70%。
液相色谱法
液相色谱法用于测定茶叶中儿茶素类物质的含量，儿茶素类物质是茶多酚的主要成分。液相色谱法通过比对样品与标准品的保留时间和峰面积对儿茶素类物质进行定性与定量的检测，能克服比色法干扰物质影响测定结果的缺点，准确度高。
安全事宜
使用标准
《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》（GB 2760—2014）规定，茶多酚可以用于基本不含水的脂肪和油，糕点，含油脂的糕点馅料，腌腊肉制品(如咸肉、腊肉、板鸭、中式火腿、腊肠等)，最大用量为0.4g/kg，酱卤肉制品类，熏、烧、烤肉类，油炸肉类，西式火腿(熏烤、烟熏、蒸煮火腿)类，肉灌肠类，发酵肉制品类，预制水产品(半成品)，熟制水产品(可直接食用)，水产品罐头，0.3 g/kg；油炸食品，方便米面制品，膨化食品，0.2g/kg；复合调味料，植物蛋白饮料，0.1 g/kg(以油脂中儿茶素计)；即食谷物，包括碾轧燕麦(片)0.2g/千克蛋白固体饮料 0. 80g/kg。
包装及贮运
浸膏用无毒塑料瓶或桶盛装，粉状物用内衬无毒聚乙烯再用复合塑料袋或食品级聚乙烯瓶裝或袋装，外包装使用瓦楞纸，存放在阴凉、通风处。运输时防水，防潮，避光，不能与腐蚀性物、有毒物品或强烈气味的物品混装、混运、混贮。
毒性
茶多酚无毒，对人体无害。在小鼠实验中，每天2.25g的高剂量持续6周，对小鼠的血象、体重、内脏器官以及免疫器官(胸腺、脾脏)的细胞增殖均无不良影响。致突变试验、骨髓细胞微核试验和骨髓细胞染色体畸变试验表明，在1/20LD₅₀浓度内均无不良影响，无任何副作用。果蝇终生饲养试验表明，茶多酚在适当范围内添加到饲料和饮料中，对果蝇的生长、发育和寿命无不良影响。