化学作文2000字左右。
国内外茶叶脱咖啡因的方法主要有热水提取法、有机溶剂提取法、膜分离法、沉淀法、柱层析法等。氯仿或二氯甲烷提取应用广泛,但两者毒性都很大,操作不当可能会有危险。
如果不能使用有机溶剂,理想的溶剂是水。茶叶中咖啡因的溶解度大于其他物质在热水中的溶解度,但需要准确确定提取出多少咖啡因。
升华法:咖啡因在120℃以上开始升华,然后升华到180℃。冷却后变成针状晶体。通过使用该属性,它被提取。目前国内大部分大学采用升华法进行教学,温度控制在182 ~ 185℃,冷却后为5。
此外,还有一种简单的热水提取法。根据咖啡因易溶于80℃以上热水的特性,国内外一些研究人员从茶叶初加工工艺入手,探索在茶叶初加工过程中采用水提法去除咖啡因的可行性。Tsuchida Tengjiro等人发现,无论是新鲜茶叶、蒸青叶还是枯萎叶,直接浸泡在85℃的热水中,大约1min后,咖啡因迅速溶解。溶出率达到71%,浸泡3分钟后,咖啡因溶出率达到83%。然而,在60℃的热水中5min,新鲜茶叶和蒸青茶叶中咖啡因的溶出率很小,说明咖啡因的溶出率受热水温度的制约。吴的研究表明,提取温度由80℃提高到90℃,咖啡因的提取率可由60.566%提高到90%。
溶剂提取法:用极性溶剂提取茶叶,然后进行液液萃取分离,最后得到产品。目前,这种方法主要用于工业生产。产品收率为5% 10%,纯度约为80% ~ 98%。使用的有机溶剂有丙酮、乙醚、甲醇、己烷和氯仿等。这种方法使用多种有机溶剂。
离子沉淀法:离子沉淀法是将咖啡因与金属分离,如铜盐、铅盐或三氯化铝。这种方法使用对人体有毒的重金属作为沉淀剂,影响产品的安全性。
柱分离制备方法:柱分离制备方法包括凝胶柱、吸附柱和离子交换柱。近年来,人们开始重视提高纯度,因此对色谱柱分离的研究也很多。该技术的关键是柱填充和洗脱研究。说明柱分离制备法纯度可达98.1%,如果用凝胶柱分离,残留量仅为0.1%。
膜提取技术:在茶汁中加入0.01%左右的果胶酶,在50℃恒温4h,使果胶酶分解,可以提高超滤时的渗透速度。然后用分子量为40000 ~ 50000的超滤膜进行分离,约12%的茶多酚被截留,而咖啡因未被膜截留。渗透液通过反渗透浓缩。
综上所述,前两种设备需求量小,无毒害作用,但产量低,适合教学或实验用;后三种化学品对人体有明显的毒性作用,适合工业化生产;膜萃取技术应该是未来的发展方向,但超滤膜的生产成本需要进一步降低。