茶色素茶色素在紡織領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀

茶色素茶色素在紡織領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀

中國(guó)是茶葉的故鄉(xiāng)，茶葉在世界上很受歡迎。茶色素作為一種天然植物色素優(yōu)點(diǎn)較多,近年來(lái)在紡織品染色領(lǐng)域的應(yīng)用研究受到了關(guān)注,其保健功能也越來(lái)越得到人們的關(guān)注,開發(fā)安全優(yōu)質(zhì)的茶葉色素已是一種必然趨勢(shì)。1茶色素的機(jī)制茶葉感官品質(zhì)是茶葉色澤、香氣、滋味、外形等品質(zhì)因子的綜合反映茶中含有豐富的葉綠素、葉黃素、胡蘿卜素等脂溶性色素和茶黃素、茶紅素、茶褐素等復(fù)合色素,用茶來(lái)提取天然食用色素,可提高茶葉的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。早在20世紀(jì)60年代,蘇聯(lián)就有了從紅、綠茶中提取黃色素、綠色素的專利。但由于當(dāng)時(shí)人們對(duì)合成色素的毒副作用尚未引起注意,而初期制取的茶色素在著色力和穩(wěn)定性方面相對(duì)也較差,因而發(fā)展較為緩慢。到了80年代末期,安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)從低檔茶、茶末和茶灰中提取系列茶色素(黃色素、綠色素等)自從1856年英國(guó)W.H.柏金斯發(fā)明了第一種合成有機(jī)色素苯胺紫以來(lái),合成色素就以其成本低廉、色澤鮮艷、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)在食品工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。然而,醫(yī)學(xué)毒理學(xué)和生物學(xué)研究發(fā)現(xiàn),大多數(shù)人工合成食用色素對(duì)人體有不同程度的傷害,有的甚至有致癌和致畸性作用。隨著人們“回歸自然”呼聲的增高以及對(duì)天然食用色素某些生理活性作用的逐步認(rèn)識(shí),開發(fā)安全優(yōu)質(zhì)天然色素以取代合成色素已是一種必然趨勢(shì)。茶色素是從茶葉中提取得到的一種天然色素,主要成分為茶黃素類、茶紅素類和茶綠素類。茶色素含有大量的活性酚羥基等化學(xué)活性成分,具有較強(qiáng)的清除自由基和抗氧化作用,防癌抗癌、防紫外線照射、抗動(dòng)脈粥樣硬化、抗齲護(hù)齒等多種藥理功能。(1)消除自由基、抗衰老作用人體衰老的主要機(jī)制是因?yàn)樽杂苫倪^(guò)量形成和脂質(zhì)過(guò)氧化,而自由基的過(guò)量形成又會(huì)促進(jìn)脂質(zhì)過(guò)氧化,從而導(dǎo)致代謝功能下降,促使人體衰老。因此,只要及時(shí)有效地清除體內(nèi)過(guò)量自由基,就能達(dá)到抗衰老的目的。研究表明:茶色素通過(guò)調(diào)節(jié)體內(nèi)的生物酶系活性、直接消除自由基、與金屬離子絡(luò)合,以及防止低密度脂蛋白的氧化等途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)其抗氧化作用(2)降血糖、血脂,防止心血管系統(tǒng)疾病心血管系統(tǒng)的疾病已成為世界公認(rèn)的三大疾病之一。心腦血管疾病的發(fā)生與自由基的關(guān)系最為密切,自由基引起的脂質(zhì)過(guò)氧化對(duì)心腦血管疾病的發(fā)生及發(fā)展起著重要的作用。茶色素能有效地清除體內(nèi)自由基,削弱脂質(zhì)過(guò)氧化,從而達(dá)到對(duì)高血壓、冠心病等的預(yù)防和治療作用;同時(shí),基礎(chǔ)研究和臨床研究還表明,茶色素有顯著的抗凝、促纖溶、防止血小板沾附和聚集及控制動(dòng)脈粥樣硬化的形成和治療作用。宋雁、劉兆平和賈旭東(3)抗癌、抗腫瘤作用近年來(lái),國(guó)內(nèi)外茶葉防癌、抗癌研究均有較大的進(jìn)展。中國(guó)預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院獲得了茶可預(yù)防人類癌癥的證據(jù),并指出茶多酚和茶色素均有明顯的防癌作用;香港大學(xué)醫(yī)學(xué)院也發(fā)現(xiàn)茶綠色素有防癌治病功效。劉澤嵚和韓馳(4)預(yù)防齲齒Ishigami等研究報(bào)道茶紅色素中有一類苯駢卓酚酮的衍生物(如茶黃色素類物質(zhì)),對(duì)與齲齒發(fā)生有密切相關(guān)的α-淀粉酶和糖基轉(zhuǎn)移酶(GTP)有抑制作用,可有效預(yù)防齲齒。浙江醫(yī)學(xué)科學(xué)院生物工程研究所的試驗(yàn)結(jié)果表明,茶黃色素對(duì)口腔中的致齲菌—甲型鏈球菌、乙型鏈球菌、變形鏈球菌均具有一定的抑制作用。2茶色素的主要特性(1)茶綠色素是低檔綠茶的含水酒精或含水丙酮提取物,為綠色或黃綠色粉末,0.1%TGP含水乙醇溶液為亮黃綠色。脂溶性茶綠色素的色素主體成分為葉綠素;水溶性茶綠色素的色素主體成分為葉綠素銅鈉鹽。茶綠色素在溫和條件下耐熱、耐光性較好,最適pH值為3~6,在中性及堿性條件下易變黃。(2)茶黃色素是由低檔綠茶熱水提取而制成的水溶性色素,色素成分主要是黃烷醇類及其氧化產(chǎn)物、黃酮類等,外觀為黃色或淡黃色固體粉末;易溶于水、含水乙醇、含水甲醇等溶劑,難溶于氯仿、石油醚等。0.1%水溶液黃色透明,耐熱性較好,在酸性條件下較穩(wěn)定。當(dāng)pH值為3~9時(shí),溶液顏色依次為亮黃、橙黃、橙、橙紅,說(shuō)明茶黃色素適宜于偏酸及中性環(huán)境中使用,在堿性環(huán)境中易發(fā)生褐變。(3)茶紅色素是從紅茶中提取分離的一種水溶性色素,其色素主體成分是多酚類物質(zhì)氧化聚合物茶紅素與茶黃素,外觀為褐紅色或橙紅色粉末;易溶于水、含水乙醇、含水甲醇等溶劑,難溶于氯仿、石油醚等。0.1%TRP溶液呈深紅色,穩(wěn)定性較好。(4)其他茶色素在制取茶色素的過(guò)程中,采用不同的提取條件和方法可生產(chǎn)出茶橙色素、茶褐色素、茶黑色素等。用乳酸鐵處理茶浸出液產(chǎn)生黑色素就是一例。3茶色素染色對(duì)織物色牢度的影響當(dāng)前國(guó)內(nèi)外對(duì)茶色素的研究主要集中于以下幾個(gè)方面:(1)茶色素藥理性能的研究,如茶色素的防癌抗癌、防紫外線照射、抗動(dòng)脈粥樣硬化、抗齲護(hù)齒等多種藥理功能。(2)茶色素的制備方法,如以廢次茶粉末為原料,對(duì)茶紅色素的提取、濃縮、干燥等工藝條件進(jìn)行研究。(3)茶色素在食品方面的應(yīng)用,如現(xiàn)在茶色素已廣泛用于糖、糕點(diǎn)、冰淇淋、果凍果醬、巧克力、果汁飲料等食品中,用來(lái)改善食品的色澤和風(fēng)味。(4)茶色素用于纖維染色的研究,如茶色素染羊絨產(chǎn)品的染色工藝、茶色素染色棉織物性能測(cè)試與分析、茶色素染色對(duì)滌綸性能的影響,其中茶色素染羊絨已經(jīng)有產(chǎn)品上市。有研究表明:應(yīng)用天然染料茶葉分別對(duì)羊毛、桑蠶絲、棉、粘膠、亞麻5種纖維試樣進(jìn)行染色,并選用6種不同的媒染劑,對(duì)染色后各纖維試樣進(jìn)行媒染;測(cè)試和評(píng)定了各纖維試樣的耐洗色牢度。結(jié)果表明:天然染料茶葉應(yīng)用于這5種常見(jiàn)的纖維素纖維和蛋白質(zhì)纖維染色,可得深淺不同的茶褐色,直接染色和媒染產(chǎn)品的色牢度均較好;不同媒染劑媒染處理的纖維試樣顏色也有所不同,大多都會(huì)不同程度地偏向于這些媒染劑在水溶液中所呈現(xiàn)的色澤;而媒染處理后,各染色試樣的耐洗牢度也均有不同程度的提高。還有專家對(duì)茶色素染色對(duì)滌綸性能的影響進(jìn)行研究。以天然茶色素上染滌綸織物,探討了不同條件下染色對(duì)滌綸織物拉伸、彎曲、壓縮特性及表面特性的影響,以及對(duì)毛細(xì)效應(yīng)的影響。結(jié)果表明有研究表明李鳳燕等人發(fā)現(xiàn)汪青等研究綠茶萃取液用于滌綸織物的染色,試驗(yàn)染液的pH值和濃度、媒染劑類型以及染色溫度和壓力對(duì)滌綸織物染色深度和水洗牢度的影響,結(jié)果顯示采用硫酸亞鐵和氯化亞錫作為媒染劑,利用綠茶色素對(duì)滌綸織物進(jìn)行染色,可以得到一系列的棕色,水洗牢度可達(dá)4級(jí)以上黃旭明等人探討了茶葉對(duì)絲綢染色的可行性和染色條件。分別采用預(yù)媒染色、同浴媒染和后媒染色3種不同的媒染方法,在不同媒染劑的作用下對(duì)絲綢染色,染色效果綜合評(píng)定,認(rèn)為預(yù)媒染色較佳。不加任何媒染劑時(shí),茶葉染料也能直接上染絲綢,但得色率和色牢度不好,且色光不豐富。媒染劑可提高得色率和色牢度,同時(shí)可賦予更豐富的色澤,滿足服飾需要。對(duì)染色后織物的K/S值、水洗牢度、摩擦牢度做了測(cè)試。茶葉染料在銅鹽、鐵鹽、鉻鹽做媒染劑而進(jìn)行媒染染色后的絲綢,其水洗牢度可達(dá)4級(jí)或4級(jí)以上,干摩擦色牢度也能達(dá)到4級(jí)或4級(jí)以上。絲綢印染企業(yè)在染咖啡色或棕色色系時(shí),可以嘗試茶葉媒染染色賈艷梅的研究結(jié)果表明,直接染色最佳工藝為:溫度90℃,時(shí)間50min,pH=5,染料質(zhì)量濃度為提取原液質(zhì)量濃度的80%(g/L),直接染色可獲得較好的染色深度和牢度,皂洗和摩擦牢度均達(dá)到3級(jí)或3級(jí)以上;經(jīng)媒染后,織物的K/S值提高顯著,染色牢度略有提高,媒染劑種類對(duì)染色織物色相影響較大作為天然染料之一,茶色素近年來(lái)在紡織品染色領(lǐng)域的應(yīng)用研究受到了關(guān)注,染色纖維包括纖維素纖維、蛋白質(zhì)纖維以及部分化學(xué)纖維。目前用得最多的是以羊毛羊絨為代表的蛋白質(zhì)纖維、以棉為代表的纖維素纖維?，F(xiàn)在市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)用茶色素染料染色的紡織品,如雪蓮羊絨股份有限公司的用茶黃素染色的羊絨產(chǎn)品。用茶色素染料染色的紡織品已經(jīng)具有一定生產(chǎn)和使用規(guī)模,然而目前存在一個(gè)問(wèn)題,當(dāng)前沒(méi)有織物上茶色素染料的鑒別與分析方法。這是因?yàn)榭椢锷系娜玖弦呀?jīng)上染了,需要先剝離下來(lái)或者直接從織物上測(cè)試,比鑒別純的染料要麻煩,所以,紡織中茶色素染料的鑒別還需進(jìn)一步的研究。這就致使茶色素染料染色的紡織品沒(méi)法出具報(bào)告證明其所用染料為茶色素染料,這也使生產(chǎn)企業(yè)面臨強(qiáng)烈的檢測(cè)需求。確定織物上茶色素染料的鑒別與分析方法,可以彌補(bǔ)此技術(shù)領(lǐng)域的空白,對(duì)于滿足消費(fèi)市場(chǎng)和檢測(cè)需要都具有重要的意義。4臨床應(yīng)用研究隨著研究方法和手段的不斷改進(jìn)和升級(jí),茶葉色素的研究將進(jìn)一步深入細(xì)化到色素形成變化的每一步,使人們通過(guò)加工技術(shù)及調(diào)控環(huán)境因子來(lái)控制色澤變化。同時(shí),隨著人們對(duì)食品安全的重視和健康意識(shí)的增強(qiáng),以及對(duì)茶葉色素的深入研究和認(rèn)識(shí),茶葉色素的保健功能也越來(lái)越得到人們的關(guān)注,開發(fā)安全優(yōu)質(zhì)的茶葉色素已是一種必然趨勢(shì)。有研究表明,茶黃素類、茶紅素類等茶色素具有降血脂、抗動(dòng)脈粥樣硬化、抗脂質(zhì)過(guò)氧化、清除氧自由基、增強(qiáng)免疫功能、改善微循環(huán)及抗腫瘤等藥理作用,現(xiàn)已逐步開始臨床應(yīng)用。還有研究顯示,茶褐素可能是普洱茶中重要的減肥、降脂成分,然而茶褐素是一類十分復(fù)雜的化合物,其組成和功能的研究剛剛起步,急待加強(qiáng)和提高茶色素為水溶性、醇溶性物質(zhì);其水溶液對(duì)光穩(wěn)定,在室溫下長(zhǎng)期放置,溶液顏色保持基本不變;熱穩(wěn)定性好,其水溶液長(zhǎng)時(shí)間加熱,顏色能保持基本不變?？梢?jiàn),茶色素是一種非常優(yōu)良的天然色素通過(guò)茶色素對(duì)純毛織物的染色試驗(yàn)及各項(xiàng)測(cè)試結(jié)果表明:茶色素對(duì)純毛織物具有良好的染著性,毛織物得色較深且各項(xiàng)色牢度均較好,并且染色后織物抗紫外性能增強(qiáng),且具有抗菌性能,達(dá)到了功能紡織品研制的目標(biāo)。使用簡(jiǎn)單的提取方法即可獲得茶色素,