在相同的水温下，以红茶为例，如果冲泡4分钟，它会释放40毫克至100毫克的咖啡因，如果冲泡3分钟，则释放20毫克至40毫克的咖啡因。当冲泡10分钟时，咖啡因含量的释放达到最大值。
通过中国科学技术大学高分子科学与工程系，安徽合肥市的研究，探索更经济的获取天然咖啡因的方法，采用微生物发酵技术提高茶叶中的咖啡因含量。
他们的研究表明，用微生物处理叶片一段时间（即正统的堆积发酵）后，茶叶中的咖啡因含量合理增加，黑茶和绿茶中咖啡因含量的增加量差异很大（27.57％和86.41％） ）。这些结果表明，在发酵过程中茶叶中咖啡因含量的变化不仅取决于微生物的生长和繁殖，还取决于茶叶的成分。
咖啡因的提取(1)抽提
称取茶叶8g，装入索氏提取器的滤纸筒内，在提取器的烧瓶中加入80mL 95%的医用酒精和几块沸石，装好索氏提取器，接通冷凝水，加热，连续抽提1～1.5小时（提取液颜色很淡时即可停止抽取），待冷凝液刚刚虹吸下去时，立即停止加热，冷却。
(2) 回收乙醇
装好蒸馏装置，水浴加热蒸馏，回收大部分乙醇（沸点78℃）。然后把残液（约15～20mL）倒入蒸发皿中，蒸馏瓶用很少量酒精洗涤，洗涤液合并于蒸发皿中，在蒸气浴上浓缩至残液约10mL左右。
(3)升华提纯
在盛有浓缩残液的蒸发皿中加入4g生石灰（CaO）粉，搅拌均匀，在蒸气浴上蒸干。然后将蒸发皿移至石棉网上用酒精灯小火烘焙片刻（火焰不能太大，以防咖啡因升华），使水份全部除去，冷却后，擦去沾在蒸发皿边沿上的粉末，以免升华时污染产物。
取一合适的玻璃漏斗，罩在隔以有许多小孔的滤纸的蒸发皿上，在石棉网（最好用砂浴）上继续小火加热，升华。当滤纸上出现白色针状结晶时，适当控制火焰（尽可能使升华速度放慢，提高结晶的纯度），如发现有棕色烟雾时，停止加热。冷却（约5min）后小心地揭开漏斗和滤纸，仔细地把附在滤纸上及器皿周围的咖啡因晶体（白色、针状）用小刀刮入干燥、洁净、已称重的50mL的烧杯中，残渣经拌和后，用较大火焰再继续加热升华一次（或两次）。合并各次升华收集咖啡因结晶，称重。产量通常在100mg左右，咖啡因的熔点为238℃。
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