（化学专业论文）茶叶和杭白菊的香气分析.pdf

浙江大学硕士学位论文 摘要 茶叶水浸出物中含有多种生化成分如多酚类、氨基酸、咖啡碱、茶色素、可 溶性糖等，研究结果表明，茶叶品质是由茶叶中生化成分种类、含量及其比例决 定。也就是说，水浸出物对茶叶品质起着决定性作用。本文用分光光度法测定了 2 3 个茶样在3 0 、6 0 和9 0 下茶多酚、氨基酸和咖啡碱的溶出量随时间的变 化，了解不同茶叶种类在不同温度下的动态溶出平衡。 茶多酚的浸出比率随冲泡时间的延长、温度的升高而增大。高级的茶叶比较 细嫩，茶多酚溶出得最快，但是在9 0 下保持时间较长则会导致部分下降。乌龙 茶、白茶、黑茶的茶多酚溶出较慢，需要在较高温度下或长时间冲泡才能得到较 高的溶出率。与茶多酚等成分不同，氨基酸很容易溶解在水中，在室温下大多数 茶叶的氨基酸都能够完全溶出。原料越嫩，氨基酸越容易溶出，而与茶叶种类和 加工工艺关系不大。对于咖啡碱溶出规律，黄山毛峰、乌龙茶和黑茶在这6 0 和9 0 下溶出量有明显区别，但其他几种茶叶在这两个温度下溶出量在最后长时 间差别不大，尤其工夫红茶和茉莉花茶在1 小时之后曲线趋势和溶出量都基本一 致，这说明不同的茶叶由于原料和制作工艺的区别对咖啡碱的影响，使得咖啡碱 溶出的规律不很一致。 传统的制茶工艺中干燥烘焙环节必不可少，近年来发展起来的冰冻制茶工艺 省去了干燥烘焙步骤。本文对两种制作工艺的大红袍的香气成分进行分析，结果 表明两者香气总量差距不大但是很多成分在含量上较大的不同，烘干大红袍中吡 嗪类化合物、芳樟醇要远大于冰冻大红袍中的含量，而q 一法昵烯、香叶醇、橙 花叔醇等含量要远低于冰冻大红袍；两者都有高含量的其他乌龙茶含量较低的苯 甲醛；两者香气成分含量的差异导致两者香型不同，烘干大红袍浓、涩、高香， 而冰冻大红袍花香浓郁、持久、滋味鲜爽。 杭白菊自古就是一种闻名的饮品，在全国很多地区均有种植，但各地的栽培 品种的生物特征有所不同，杭白菊的品质与产地的区域有重要关系。杭白菊2 0 0 2 年被国家质检总局列为原产地域保护产品，其原产地域为桐乡市。我们分析了石 家庄、河南、湖北和桐乡四个不同地区栽培的相同杭白菊品种的香气成分，不同 产地杭白菊品种挥发油成分含量和组成均有很大的差异，这说明以品质优异著称 的桐乡产杭白菊有香气组成上的特征，这也可以作为杭白菊被列为原产地保护产 浙江大学硕士学位论文 品的指标之一。寻找桐乡产杭白菊在香气组成上的特点，以期作为确定杭白菊原 产地保护的一个依据。 关键词：茶叶；茶叶水浸出物；大红袍；杭白菊；香气 i i 浙江大学硕士学位论文 a b s t r a c t w a t e re x t r a c t so ft e ac o n t a i n sav a r i e t yo fb i o c h e m i c a lc o m p o n e n t s ，s u c ha st e a p o l y p h e n o l s ，a m i n oa c i d s ，t e ac a f f e i n e ，t e ap i g m e n t sa n dt e ap o l y s a c c h a r i d e ，t h e t y p e ，c o n t e n ta n d t h er a t i oo ft h e s eb i o c h m i c a lc o m p o n e n t sa r ec l o s e l yr e l a t e dt ot h e t e aq u a l i t y i no t h e rw o r d s ，w a t e re x t r a c t so ft e ap l a yad e c i s i v er o l ei nt h et e a q u a l i t y i nt h i sp a p e rs p e c t r o p h o t o m e t r i cm e t h o dw a su s e dt os t u d yt h ec o n t e n to ft h e t e ap o l y p h e n o l ，a m i n oa c i da n dt e ac a f f e i n eo f 2 3t e as a m p l e sa t3 0 c ，6 0 ca n d9 0 ，i no r d e rt of i n do u tt h el e a c h i n gr a t eo ft h e m t h el e a c h i n gr a t eo ft e ap o l y p h e n o l si n c r e a s e dw i t ht h ee x t e n t i o no fb r e w i n g t i m ea n dt h ee l e v a t i o no ft e m p e r a t u r e t h ed i s s o l u t i o no ft h et e ap o l y p h e n o l sw a s f a s t e s ti nt o pg r a d et e at h a no t h e rs a m p l e s h o w e v e l t h ec o n t e n to ft e ap o l y p h e n o l s w i l lr e d u c ei fm a i n t a i n i n ga l o n gt i m ei n9 0 ( 2 t h ep o l y p h e n o l si no o l o n gt e a , w h i t et e a a n db l a c kt e ad i s s o l v e ds l o w l yw h i c hr e q u i r e dh i g ht e m p e r a t u r eo rl o n gb r e w i n gt i m e t og e ta h i g hd i s s o l u t i o nr a t e a m i n oa c i d sw a se a s yt od i s s o l v ew a t e r , i nm o s to ft h e t e ai tw a sa b l et od i s s o l v ec o m p l e t e l ye v e na tr o o mt e m p e r a t u r e t h ed i s s o l u t i o no f a m i n oa c i d sw a si nc o n c e m e dw i t ht h et e n d e m e s so ft h er a wt e a , h o w e v e ri th a dl i r l e r e l a t i o nw i ht h et y p ea n dt h ep r o c e s s i n go ft h et e a f o rt h ed i s s o l u t i o no ft e a c a f f e i n e ，h a n g s h a nm a o f e n g ，o o l o n gt e aa n dw h i t et e ah a dac l e a rd i f f e r e n c ei n6 0 c a n d9 0 。c ，h o w e v e r , c a f f e i n ec o n t e n ti no t h e rt e as a m p l e sh a dl i r l eg a pb e t w e e nt h et w o t e m p e r a t u r e si nf i n a lt i m e i np a r t i c u l a r , t h ec u r v e t r e n da n dt h ec a f f e i n ec o n t e n to f c o n g o ua n dj a s m i n e t e aw e r ea l lb a s i c a l l yt h es a m eo n eh o u rl a t e rb e t w e e nt h et w o t e m p e r a t u r e s t h e s es h o w e dt h a t ，d i f f e r e n tr a wm a t e r i a la n dp r o c e s s i n gr e s u l t e di nt h e d i f f e r e n tr u l eo fe a r l e i n ed i s s o l u t i o n d r y i n ga n db a k i n gw e r ee s s e n t i a lp r o c e s s i n g si nt r a d i t i o n a lt e a t e c h n o l o g y , h o w e v e r , d e v e l o p e di nr e c e n ty e a r st h ef r e e z i n gt e ap r o c e s s i n ge l i m i n a t e d t h ed r y i n ga n db a k i n gs t e p s i nt h i sp a p e r , t h ee s s e n t i a lo i lo fb a k e dd a h o n g p a oa n d f r e e z i n gd a h o n g p a ow e r ea n a l y z e d r e s u l t ss h o w e dt h a tt h et o t a lc o n t e n td i dn o td i f f e r m u c hb e t w e e nt h e m ，b u tm a n yc m p o n e n t sr e p r e s e n t e dg r e a td i f f e r e n t si nt h e c o n t e n t p y r a z i n ec o m p o u n d sa n dl i n a l o o lw e r ew i t hm o r eh i g h e rc o n t e n ti nb a k e d i i i 浙江大学硕士学位论文 d a h o n g p a ot h a ni nf r e e z i n gd a h o n g p a o ，h o w e v e ra f a r n e s e n ，g e r a n i o la n d n e r o l i d o l w e r ew i t i ll o w e rc o n t e n ti nb a k e dd a h o n g p a ot h a ni nf r e e z i n g d a h o n g p a o p h e n y l a c e t a l d e h y d ew h i c hw a s 、析t hl o w c o n t e n ti no t h e ro o l o n gt e a sw a s d i s c o v e r e dw i mh i g hc o n t e n ti nd a h o n g p a o t h ed i f f e r e n c ei nt h ec o n t e n to ft h e i n g r e d i e n t sb e t w e e nt h et w os a m p l e sl e a dt ot h ed i f f e r e r c ei nt h ea r o m a t h ea r o m ao f t h eb a k e dd a h o n g p a oe x p r e s s e dd e n s e l ya n da s t r i n g e n t l y , h o w e v e rt h ea r o m ao ft h e f r e e z i n gd a h o n g p a oe x p r e s s e ds t r o n g ，l a s t i n ga n df r e s ht a s t e df r a g r a n c e h a n gw h i t ec h r y s a n t h e m u mi saw e l l k n o w nd r i n ks i n c ea n c i e n t t i m e s b i o l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i c sa r ed i s t i n c t n e s so f d i f f e r e n ts o u r c e sc u l t i v a r s ，o fw h i c h t h em a i nh a n gw h i t ec h r y s a n t h e m u mp r o d u c e si nt o n g x i a n gc i t y h o w e v e r ，i th a sa g r e a tr e l a t i o nw i t ht h ep r o d u c i n ga r e a ，h a n gw h i t ec h r y s a n t h e m u mw a sl i s t e da s o r i g i n a lp r o t e c t i o np r o d u c ti n2 0 0 2 ，a n di t sg e o g r a p h i c a lo r i g i ni st o n g x i a n g i nt h i s p a p e r b ya n a l y z i n gt h ee s s e n t i a lo i lo fh a n gw h i t ec h r y s a n t h e m u mf r o mf o u rd i f f e r e n t s o u r c e st of i n do u tt h ec h a r a c t e r i s t i ca r o m ao fh a n gw h i t ec h r y s a n t h e m u mf r o mt o n g x i a n g ，i no r d e rt op r o v i d ea b a s i sf o rt h ed e t e r m i n a t i o no ft h eh a n gw h i t e c h r y s a n t h e m u mo r i g i n a lp r o d u c t i o na r e ap r o t e c t i o n k e y w o r d s ：t e a ；w a t e re x t r a c t sc o n t e n t so f t e a ；d a h o n g p a o ；h a n gw h i t e c h r y s a n t h e m u m ；a r o m a i v 浙江大学硕士学位论文 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝姿盘堂或其他教育机 构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献 均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：柴斐 签字日期： 肋年 ，月幺归 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解逝姿盘堂有关保留、使用学位论文的规定， 有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和 借阅。本人授权迸姿盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名： 柴蜚导师签名：弯p 更飞 导师签名：焉p 嘤飞 签字日期：) d f 。年f 月7 孚日签字日期：d 后年f 月四日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 6 3 电话：l 蟛叼口压 邮编： 知识产权保护声明 本人郑重声明：我所提交答辩的学位论文，是本人在导 师指导下完成的成果，该成果属于浙江大学理学院化学系， 受国家知识产权法保护。在学期间与毕业后以任何形式公开 发表论文或申请专利，均需由导师作为通讯联系人，未经导 师的书面许可，本人不得以任何方式，以任何其它单位作全 部和局部署名公布学位论文成果。本人完全意识到本声明的 法律责任由本人承担。 学位论文作者签名 柴蜚 1 日期：如ld 年月2 9 日 浙江人学硕上学位论文 1 1 茶叶简介 第一章文献综述 茶叶是当今世界消费量最大的饮料之一，它和咖啡、可可并称世界三大无酒 精饮料。特别是在中国和日本，饮茶，品茶，讲究茶道，茶叶几乎遍及每个家庭。 在距今约4 0 0 0 多年前的神农时代，我国就发现了茶及茶的解毒作用。从此以后， 茶从野生进人人工栽培时代，被人类作为养生保健、防病治病而应用。并随着社 会的发展和人们对茶的功效认识的提高而不断完善。 目前世界上还没有规范的茶叶分类方法，在我国最常见的分类方法是根据茶 叶加工方法不同分为六大基本茶类：绿茶、红茶、乌龙茶( 青茶) 、黑茶、黄茶、 白茶n 1 。绿茶：是我国产量最多的一类茶叶，绿茶为清汤绿叶，我国传统绿茶， 由于味醇、形美、耐冲泡，深受广大消费者的欢迎。红茶：茶叶经发酵后，无色 的茶多酚氧化变成红色化合物，其中一部分溶于水，形成红色的茶汤，另一部分 不溶于水，积累在叶片中就使叶片变成红色，于是就形成了红汤红叶的红茶。青 茶：由于发酵程度介于红茶与绿茶之间致使青茶既有绿茶鲜浓之昧，又有红茶 甜醇的特色，冲泡后，叶片中间为绿色，叶缘呈红色。白茶：白茶呈白色的原因 是采摘细嫩、叶背多白茸毛的芽叶，加工时不炒不揉，晒干或用文火烘干，使自 茸毛在茶的外表完整地保留下来，于是茶叶就呈白色。黄茶：黄色是制茶过程中 进行闷堆沤黄的结果，其特点是黄叶黄汤，不仅叶底黄，且香气清悦，味厚爽口， 如君山银针、蒙顶黄芽、平阳黄汤及北港毛尖等。黑茶：由于原料粗老，加工制 造过程中一般堆积发酵时间较长，因而叶色多呈暗揭，故称黑茶，如湖南黑茶、 滇桂黑茶等 2 1 。 茶最初为药用，在神农本草、本草纲目等多种古书上都记载了茶叶 的功用，主要有生津止渴、清热解毒、安神益思、消食解腻、和胃止泻、利尿通 便、明目洁齿、杀菌消毒等。现代医学也证明了茶叶中含有的化学成份如茶多酚、 咖啡碱、茶多糖等对人体有一定的保健和治疗疾病的作用1 3 。茶叶也可作为食用 浙江大学硕士学位论文 1 4 1 ，茶饮料、茶糖果、茶糕点等的风靡，体现了茶叶在日常食用方面的价值。 1 1 1 茶叶中的主要化学成分 1 营养成分【5 l ( 1 ) 维生素：茶叶中的维生素可分为两类：一是水溶性维生素，如维生物b 类( b 1 、 b 2 、b 3 、b 5 、b 6 、b 1 1 ) 、维生素c 、肌醇等，其中维生素c 含量最高，高级绿茶 含量可达0 5 。二是脂溶性维生素，如维生素a 、维生素d 、维生素e 和维生素k 。 ( 2 ) 矿质元素：茶叶中的矿质元素总量在4 7 ，是茶叶出口检验项目之一( 通 常，不宜超过6 5 ) 。含量最高的是p 、k ；其次是c a 、m g 、a l 、f e 、m n 、s ； 微量的有c u 、z n 、c o 、n i 、b 等。这些无素对人体的代谢活动具有重要作用。 ( 3 ) 复合多糖：d 葡萄糖，l 邛可拉伯糖，d 核糖。 ( 4 ) 氨基酸游离氨基酸含量为2 一，已鉴定的有2 6 种，其中包括8 种必须氨 基酸。 2 非营养成分 ( 1 ) 生物碱【6 l ：茶叶中的生物碱主要属嘌呤碱和嘧啶碱类，其中咖啡碱含量最多， 约占干重的2 - - - - 4 ，其次是可可碱、茶叶碱和茶褐素。 ( 2 ) 茶多酚【7 l ：约占茶叶干重的1 6 - _ 3 0 ，由一系列多酚类化合物：儿茶素、黄 酮、花青及酚酸所组成，其中儿茶素的含量占茶多酚总量的7 0 左右。儿茶素是 一类化合物的总称，在茶叶中主要有6 种，代表物是l 表没食子儿茶素没食子酯 ( l e g c g ) ，儿茶素又被称为黄烷醇；黄酮也是一类混合物，主要是黄酮醇的糖类 衍生物，统称黄酮苷或黄酮类化合物；花青是另一类多酚类化合物，又名花青素； 酚酸类化合物主要是没食子酸，双没食子酸，鞣花酸，咖啡酸等。 1 1 2 茶叶中茶多酚、氨基酸、咖啡碱含量的测定方法 1 茶多酚的测定方法 ( 1 ) 紫外一可见分光光度法 紫外一可见分光光度法常用于茶汤中茶多酚的测定，它可以分为直接紫外分 光光度法和可见分光光度法。 2 浙江大学硕士学位论文 ( i ) 直接紫外分光光度法 茶多酚是一类具有2 一苯基苯并吡喃的衍生物，其结构通式如图1 由于结构 中r ，、r ，基的不同，茶多酚可分为6 大类：黄烷醇类( 儿茶素) 、花色苷类、羟基 一 4 卜黄烷醇类( 花白素) 、黄酮类、黄酮醇类( 如槲皮素) 、酚酸类。 直接紫外分光光度分析法的原理是基于茶多酚的不饱和结构 s l ，在 3 2 卜3 8 0n m ( 吸收带i ) 和2 0 卜2 7 0n m ( 吸收带i i ) 的两个区域有深度吸收峰。这 种直接紫外分光光度分析法定量的依据是：6 大类茶多酚中，绝大多数如黄烷醇、 花白素和茶没食子素在紫外光照射下显现出了两个显著的吸收带，其最大吸收峰 分别为2 0 5r u n 和3 7 5n l l l 。茶叶中的个别酚酸类，如绿原酸和黄烷醇的吸收光谱虽 不一致，但这些物质仅占多酚总量的极少一部分量，故在2 0 5r l m 和3 7 5r i m 波长处 的直接紫外分光光度测定可以认为是多酚总量测定的有用方法 9 】之一。 r l = ho rg a ll o y l ，r 2 = ho ro h 图1 茶多酚的结构通式 ( i i ) 可见分光光度法 可见分光光度法的原理之一是基于茶多酚所具有的多酚羟基结构有很强的 还原性，可以通过它还原一些金属离子，利用金属离子与有机试剂的络合显色反 应而间接地测定茶多酚的含量，女h o i o w a hl 【1 0 1 用茶多酚定量还原f e3 + 为f e “， 使其与1 ，1 0 一二氮杂菲显色生成稳定的红色络合物，其颜色的深浅与茶多酚的含 量呈线性关系，从而可用比色法间接地测定茶多酚的含量。另外还可以通过茶多 酚还原一些有机物或无机化合物，通过显色反应间接地测定茶多酚的含量。如 a m i nas 【l l 】发现，茶多酚在碱性介质中及9 0 。c 温度下，反应1 5m i n ，能还原四 唑蓝成为深色的甲簪( f o r m a z a n e ) 衍生物，据此原理提出了一种简便、快速、准 浙江大学硕士学位论文 确的茶多酚测定方法；t o r o n d z h a d z e gi 等人利用高锰酸钾与茶多酚的氧化还原 反应，在5 0 0 - - 5 2 0 n m 处测定吸光度，比较氧化作用前后高锰酸钾溶液的吸收值， 从而间接测定茶多酚的含量。 该方法的原理之二是茶多酚结构中的邻酚羟基能与一些金属离子络合而显 色。如：胡冠时0 2 等人将茶叶水浸提液用乙醇一正丁醇( 1 ：1 ) 试液稀释约1 0 倍， 依拗h x n a n 0 3 、a 1 ( n 0 3 ) ，、k o h ，多酚类物质与三价铝即显示稳定的红色，在 5 0 5 n m 处有最大吸收，茶多酚含量在3 2 1 6 0ug m l 。1 浓度范围内，吸光度和浓 度呈良好线性关系；王丽珠m 1 等人利用酒石酸亚铁中的二价铁离子与茶多酚络 合而生成紫红色的络合物，这种络合物颜色的深浅与多酚类物质的含量成正比， 因此可用比色法来测定茶多酚总量。此法虽可避免滴定法中因终点难以掌握而产 生的误差，但酒石酸亚铁与酯型儿茶素呈色较强，而非酯型儿茶素呈色较弱，再 者茶中的组成也同样因不同样品来源而异，这一切也都影响了此法的准确性，但 因其方便而为人们常采用。廖晓玲f 1 4 j 等人基于茶多酚在酸性条件下能与钼酸铵 反应生成黄色钼酸酯，此物质在3 4 1 n m 处有最大吸收，用分光光度法测其吸光度， 从而间接测定茶多酚含量。方法的线性范围为4 x1 卜3 6 1 0 - 5 9 l 一，r s d = i 3 ( 茶多酚含量8 i 0 巧g m l ，n = 1 1 ) 。 常用的分光光度法对浓度很高和很稀的溶液测定误差较大，为了克服这一缺 点，廖晓玲【”】等人采用了差示分光光度法。其论文报道了在酸性介质中，茶多 酚能将f e3 + 还原成f e “，f e2 + 与铁氰化钾生成可溶性深蓝色配位化合物 k f e f e ( c n ) 。 ，采用差示分光光度法间接测定茶多酚含量。茶多酚浓度在2 - 1 2 g m l _ 1 范围内符合b e e r 定律，检出限为1 3 5pg m l 一。本方法用于茶汤中茶 多酚的测定，获得满意结果另有报道用三波长分光光度法【1 6 】，有效地消除了 测定茶多酚时随混合物浓度不同发生的本底漂移及吸收峰不对称给定量分析造 成的影响，方法的回收率为9 6 - - 1 0 8 ，相对标准偏差小于0 1 7 。方法的准 确度与精密度均令人满意。 4 浙江大学硕士学位论文 ( 2 ) 间接原子吸收分光光度法 原子吸收分光光度法本身并不能直接用于茶多酚的分析测定，它必须借助于 茶多酚与金属离子的反应，然后通过测定生成物中金属离子或剩余的金属离子量 而间接测定之。目前文献中用于测定茶多酚的原子吸收分光光度法，主要是利用 茶多酚分子结构中的邻酚羟基与金属铜离子络合而生成沉淀，通过原子吸收分光 光度法测定沉淀或上清液中剩余的金属离子，从而间接地求得茶多酚的含量。如 c o o m a n s 1 7 】等人用c u ( a c ) ，与茶多酚反应生成难溶性的c u - 茶多酚化合物，经分 离后，用原子吸收分光光度法测定滤液中过量的c u 或将沉淀消化溶解后测定其中 的c u ，由此间接地测定茶多酚。由于生成的c u - 茶多酚化合物在水中的溶解度较 大( 浓度可达2 0 0i lg m l 。1 以上) ，因此测定误差较大。王吉德【体l 等人对上述方 法加以改进，用甲基异丁酮和丁醇的混合物溶剂萃取茶汤中的茶多酚，加入碱性 c u ，( p o 。) ：，悬浮液反萃取，并与茶多酚作用生成水溶性f f 勺c u 一茶多酚化合物， 重新转入水相，离心沉降未作用的c u ，( p o 。) ：后，用原子吸收分光光度法测定水 溶液中的c u ，可求得茶多酚的含量。 廖晓玲1 1 9 1 等人采用原子吸收分光光度间接测定法该方法基于茶多酚能与 碱式乙酸铅发生络合反应，生成难溶于水的黄色沉淀，经离心后，用原子吸收分 光光度法测定上清液中过量的铅离子，由此间接测定茶多酚含量。此方法准确、 快速，可方便地应用于茶多酚的测定。 ( 3 )色谱法 非色谱法只能测定茶多酚的总量。2 0 世纪5 0 6 0 年代，纸色谱和薄层色谱开 始应用于茶多酚的分析。色谱法常用来分离测定茶汤中的茶多酚，分离后的茶成 分能够与一定的显色剂作用，然后比色定量，由于它专属性强、灵敏度高，因此 可同时用于茶多酚的检测和含量测定。其中有液相色谱法、气相色谱法、质谱法 【2 0 】垄苣 寸0 ( i ) 高效液相色谱法 1 9 7 4 年，美国h o e f l e rac 【8 1 等人提出了测定茶叶中多酚物质的h p l c 法，配 合使用反相键合填充剂，可将茶汤直接注入色谱柱，3 0 m i n 之内就达到了理想的 浙江大学硕士学位论文 分离，配以紫外检测器就能迅速、准确地测定出多酚物质的含量，完全消除了气 相色谱【8 】分析中样品萃取、浓缩、转溶、衍生、内标等繁琐步骤，大大缩短了分 析时间，减化了分析手续，提高了分析的准确性；r a hhh m 等人用h p l c 在c l 。柱 上测定了儿茶素类，当将常规的a o a c 法流动相， i p m e o h - m e c n h o a c h ，0 混合液 改为0 0 6 磷酸盐溶液一m e c n d m f e t o a c 混合液( 9 0 0 ：6 3 ：2 5 ：2 5 ) 时，其保 留时间从原来的4 5m i n 缩短到2 8m i n ，分析灵敏度得以大大提高；梅恒敬三等人 用带电化学检测器的h p l c 法分析食品中的儿茶素，实验用电化学检测器为医理化 乏9 8 5 ，色谱柱为c a p c e l lp a kc 1 8 ，流动相为含0 1 m m o l l _ 1e d t a 和1 0 一1 5 乙腈的l o o m m o l l 。1 磷酸缓冲液( p h = 2 5 ) ，流速为1m l m i n 一，在室温条件下 分析，此方法的灵敏度为一般紫外检测器的10 0 0 倍以上，且专一性强。 ( i i ) 气相色谱法 借助气相色谱法使茶多酚中的物质在固定相和流动相间分配，从而测定茶多 酚中的物质。早先的用三甲基硅烷衍生化儿茶素后，进行气相色谱分析可以实现 多种儿茶素的同时检测，但此方法烦琐，目前已较少应用。冯信平等人用气 相色谱法测定茶多酚。此方法用去离子水溶解样品，经g d x 一1 0 2 柱分离、氢火焰 离子检测器检测定量。结果表明，在一定的分析条件下，线性相关系数3 t o 9 9 9 6 ， 相对标准偏差r s d 2 0 ，回收率为9 6 2 - 一1 0 4 4 。 ( 4 ) 滴定法 该方法的测定原理是茶多酚具有强还原性，可利用高锰酸钾氧化滴定法测定 茶多酚含量，其经典方法是乐文太尔滴定法。此法以酸性靛兰或靛红作指示剂， 用高锰酸钾进行氧化滴定，其滴定值乘以换算指数1 8 1 即为酚类物质的总量。酸性 靛兰或靛红，由于其分子中具有不饱和结构，故可被氧化，氧化后双键饱和，颜 色变为黄色，所以滴定中颜色由蓝变黄时即为滴定终点。但茶叶中的桂皮酸的衍 生物如咖啡酸中的烯链也可被氧化，因而滴定值是还原性多酚类的近似值。此法 虽缺乏准确性，但因其简便而为一些人所采用。 ( 5 ) 电化学分析法 目前，测定茶多酚含量的电化学分析方法，主要有毛细管电泳测定法和示 6 浙江大学硕士学位论文 波电位法。 毛细管电泳测定法是指溶质以电场为推动力，在毛细管中按淌度差异而实现 的高效快速分离的新技术。这种方法操作简单，分离效率高，速度快。近几年， 这种方法用于茶叶中茶多酚的分离检测日益增多，有关的文献也不少。如a c r e l 【2 3 】采用5 7 c m 7 5um ( 内径) x 3 7 5um ( 外径) 的毛细管柱，用o 1 5m o l l - 1 硼 酸作为缓冲液( p h = 8 5 ) ，在2 1 0 n m 处进行荧光检测；h i d e k ih i 2 4 】采用硅毛细管柱 和硼砂缓冲剂( p h = 8 0 ) 将茶叶浸出液各成分分离，在2 0 0 h m 处的紫外光谱下检测 其含量。 丁亚平2 5 j 等人利用k b r o ，和k b r 的氧化还原反应与茶多酚的溴代反应间的速 度差异，将动力学分析与示波电位法结合起来，在0 0 3 2m o l l h c l 介质中， k b r o ，和k b r 浓度为0 0 0 05m o l l 卅和0 0 0 1m o l l 一时进行茶多酚含量的 测定，方法检出限为3 8i lg l 一，r s d = 2 8 。 ( 6 ) 流动注射法 流动注射分析法以其高精度、高效率及装置简单等优点被人们广泛采用。其 中，有关流动注射一抑制化学发光法测定茶多酚的报道很少，最近报道廖晓玲 等人利用茶多酚还原h ：o ：，抑制鲁米诺一h ：0 ：一k i o 。体系的化学发光，在碱性条 件下，其抑制程度的大小与茶多酚的含量呈线性关系的原理，建立了一种快速测 定茶叶中茶多酚含量的方法。该法的测定结果与滴定法测定结果无显著差异性， 并且方法具有线性范围宽、灵敏度高、简单的优点，可方便地用于茶叶中茶多酚 的测定。 基于不可逆电对的流动注射双安培检测原理建立的茶多酚快速检测方法中 2 7 1 ，茶多酚的氧化电流与浓度在1 0x1 0 6 1 0 1 0 。m o l l _ 1 范围内呈线性关 系，检出限为6 0 x1 0 - 7 m o l l 一( s n = 2 ) 。此方法测定的是还原性茶多酚的含 量，因此对茶叶样品的测定结果较标准法偏低。 ( 7 ) 红外光谱法 近红外光谱的波长范围为7 8 0 - - 2 5 2 6n m ，其信息主要是分子结构中的c - h 、 7 浙江大学硕士学位论文 o - h 、c - o 等基团的倍频吸收及其伸缩振动、弯曲振动的合频和差频产生的吸收峰。 在特定波长处不同样品的吸收值差异反映样品中儿茶素组分含量的不同 2 s l 。陈 华才【2 9 1 等人以高效液相色谱分析结果为参考值，以4 8 份茶多酚样品组成定标样 品集，1 0 0 0 - - - 2 5 0 0n m 的近红外漫反射光谱为定标波长，比较了多种方法的测定 结果，表明近红外光谱结合偏最小二乘回归可以实现茶多酚中总儿茶素含量的快 速定量测定。芦水军1 3 0 1 等人对茶多酚中儿茶素的近红外光谱进行二阶导数光谱 分析并结合儿茶素中各主要基团在近红外波段的经验吸收，对儿茶素的近红外光 谱特性与化学浓度在各个波长处进行相关分析，选择6 0 0 0 一- 5 2 0 0a m 。波长范 围内的光谱数据点作为定标波长，定标标准差为2 1 5 ，y = 0 9 9 4 7 ，可定量快 速检测总儿茶素在茶多酚中的含量。龚加顺1 3 1 1 等利用近红外线光谱技术( m r s ) 建立了茶饮料品质成分快速定量分析的近红外线校正模型。利用该模型可在1 2 m i n 内一次性测出茶饮料的茶多酚t p p ) 等成分的含量；此外，应用人工神经网络 方法【3 2 l ，选择7 4 3 2 3 6 1 5 5 7 a m _ 和5 4 8 4 6 - 一41 9 2 5 c m 。1 特征光谱范围，建立 近红外光谱人工神经网络模型，可用于快速预测茶叶中茶多酚和茶多糖的含量。 ( 8 ) 其它分析方法 还有其它的一些分析方法也可用于茶多酚的分析，例如核磁共振法、色度分 析法等。如d a v i sa1 1 3 3 1 等人采用2 d 质子一碳关联h m q c 和h m b c ，以及1 d n o e 差示 光谱仪，以丙酮一d 6 为溶剂对茶多酚进行了1 h 和”c 的核磁共振分析；李霄1 3 4 1 等人 研究提出了一种基于计算机色度学原理的茶多酚检测方法( c c t p 法) ，该方法利用 普通扫描仪采集络合物溶液的色度值，通过自行编制的软件测定茶多酚含量。 2 氨基酸的测定方法 ( 1 ) 氨基酸总量的测定方法【3 5 l 由于氨基酸是无色物质，可以用适当的试剂，使被鉴定物质显出一定的颜色， 借以测定期含量。氨基酸是水溶性物质，可用沸水提取。氨基酸显色剂的种类很 多，其中茚三酮适用于溶液显色，且与氨基酸生成的有色物质的含量成正比，可 以做定量测定。国标法即是采用茚三酮比色法测定茶叶中游离氨基酸的总量。该 8 浙江大学硕士学位论文 方法的原理是：氨基酸在p h 8 0 的条件下与茚三酮反应，形成紫色络合物，用分 光光度法在特定的波长下测定其吸光度。利用氨基酸中茶氨酸含量突出的特点， 用高纯度的茶氨酸做成标准溶液，在p h 8 o 的条件下与茚三酮反应，用分光光度 法在特定的波长下测定吸光度，将测得的吸光度与对应的茶氨酸浓度绘制标准曲 线。将样品吸光度与标准曲线比较，得出样品中茶氨酸的含量，即游离氨基酸总 量的值。 ( 2 ) 氨基酸组分的分析方法 ( i ) 氨基酸自动分析仪法 氨基酸自动分析仪法是利用先进的仪器进行组分测定的方法。其测定分析程 序又可分为两种，首先是采用测定茶氨酸的专用测定程序，这一测定方法最为常 用。其优点是：所用的n a + 盐洗脱缓冲液价格便宜，而且国内有售，其分析结果 可以满足一般工作，缺点一是不能一次性分离茶氨酸和其他1 8 种氨基酸，需采用 二次分离 3 6 1 。二是不能分离检测出包括谷氨酰胺，天冬酰胺在内的酰胺类物质 3 7 1 。其次是生理体液法。根据夏静、李布青的实验报道，采用生理体液改进程 序，在氨基酸自动分析仪上测定茶叶中游离氨基酸，不仅分离检测出2 8 种氨基酸， 而且很好的分离了茶氨酸和谷氨酰胺。但是，此法试剂昂贵，检测过程中手续较 繁锁，适用于有特殊需要的科研课题。关于生理体液法，至今只此一篇，尚无其 它相关研究。 总的来说，氨基酸自动分析仪法结果准确，快速，但是仪器比较昂贵、试剂 消耗较大。 ( i i ) 高效液相色谱法( h p l c ) 3 8 1 此法的基本原理是利用预柱衍生试剂将氨基酸衍生为具有荧光性的衍生物， 再通过检测器来测定氨基酸。该技术的关键是选择有效的衍生试剂。由于不同氨 基酸的结构和化学性质有较大的差异，因此要定量制备适于荧光分析的所有氨基 酸衍生物有一定困难。 ( i i d 气相色谱法1 3 9 】 气相色谱法是用气体流动相( n ，h e ) 进行的层析分析方法，是近5 0 年来迅 9 浙江大学硕士学位论文 速发展起来的新型分离、分析技术。具有选择性好，分辨率、灵敏度高，分析速 度快等优点，特别是毛细管柱和氢火焰离子化检测器( f i d ) 的应用，其分辨率和 检测灵敏度得到了极大提高。但要求被分析的样品在一1 9 6 一4 5 0 。c 温度范围内能 够气化，而氨基酸由于含有各种极性基团，在温度低时不能气化，而温度高时又 容易分解。故氨基酸要进行气相色谱分析，首先要把氨基酸衍生为易气化的物质。 由于气相色谱法分析样品时的柱温较高，故要定量制备出适用气相色谱法分析的 所有氨基酸的衍生物有一定困难。目前，适用于氨基酸衍生的衍生试剂还不多 【加1 ，如三氟丁酸酐一正丁醇、七氟丁酸酐一正丁醇、b s t f a 硅烷等，这些衍生试剂 衍生出的氨基酸衍生物虽具有分离度和灵敏度高等优点，但衍生化反应均要求在 无水干燥条件下进行，衍生的每一步都需要红外烘干或氮气吹干，衍生操作复杂， 有微量水存在就影响氨基酸的衍生，造成分析结果误差较大，故目前用于氨基酸 分析的相对较少。 ( ) 原子吸收法【4 1 l 用甲基异丁酮和丁醇的混合溶剂萃取。将茶叶中大量存在的茶多酚分离除去 后，再用难溶性的c u 。( p o 。) ：与氨基酸反应，生成溶于水的氨基酸c u 络合物，离 心沉降未反应的c u 盐，用原子吸收法测定上层清液中的c u 可间接测定茶叶中的氨 基酸。本方法所得结果与分光光度法的结果非常一致。 3 咖啡碱的测定方法 对于茶叶中咖啡碱含量的测定，6 0 、7 0 年代常用的是碘量法和重量法，8 0 年代后逐渐使用紫外分光光度法和光谱法。 ( 1 ) 紫外分光光度法 g b t 8 3 1 2 - 2 0 0 2 【4 2 1 规定了用高效液相色谱法和紫外分光光度法对茶叶中咖 啡碱测定的原理、仪器和用具、试剂和溶液、操作方法及结果计算方法。在茶叶 水浸出物中除去叶蛋白、茶多酚等物质后，留下的生物碱其测定波长为2 7 4 n m 者， 均称茶叶咖啡碱。茶叶中的咖啡碱易溶于水，除去干扰物质厚，在波长2 7 4 n m 下 测定其含量。 ( 2 ) 高效液相色谱法 4 2 1 茶叶中咖啡碱经沸水和氧化镁混合提取后，经高效液相色谱仪、c ，。分离柱、 1 0 浙江大学硕士学位论文 紫外检测器检测，与标准系列比较定量。 ( 3 ) 凯氏滴定法 s n t 0 9 1 5 2 0 0 0 【4 3 】规定了进出口茶叶咖啡碱测定的方法，其原理是将茶叶与 沸蒸馏水和氧化镁共热，游离出咖啡碱，经酸化后，用三氯甲烷抽提，抽提液浓 缩后，以凯氏定氮法测得其含氮量，换算为咖啡碱含量。 1 2 茶叶香气研究进展 1 2 1 茶叶香气成分 香气是茶叶最重要的品质之一，是决定茶叶品质的重要因素。迄今为止，已 从各种茶叶中分离出7 0 0 多种香气物质，包括醇、醛、酮、酯、酸、氮等十余 大类化合物。茶叶香气的分析测定一直是科研领域的一个重要课题，国内外的茶 叶工作者对其进行了大量的研究。而香气的形成是一个受茶树品种、栽培环境、 加工方法等因素共同制约的复杂过程。概括起来说，茶叶香气大体形成于三方面， 即鲜叶中固有的游离态香气，鲜叶在加工过程中酶促作用产生的香气以及加工过 程中经热物理化学变化所形成的香气【4 5 1 。感官审评和仪器分析都表明，茶叶香 气除鲜叶中原有的为数不多的成分外主要是在加工过程中产生的1 。 比较绿茶、乌龙茶和红茶的香气成分，见表11 4 7 ，可以发现形成香气的主要 物质可以分为糖苷的降解产物、萜烯类合成物和脂类氧化降解产物。 不同的香气成分由于其化学结构的不同而反映出不同的香型，包括芳香物质 链的长短、官能团的种类以及立体构型等影响因素。美好的茶叶香气需要满足自 然、和谐、优雅、持久的条件，这就要求芳香物质的配比合理、含量协调，但目 前国内外的有关研究，还主要着眼于茶叶香气中主要成分的测定上。茶叶的不同 香型正是以上7 0 0 多种香气成分在种类和数量上不同组合的反映。实验表明，有 些大量成分对香型的贡献并不很大，其中还有感阈问题。也许某些微量成分，其 含量虽很低，但因其感阈值很低，反而对茶叶香型有着举足轻重的作用。总的说 来，茶叶香型不是某一两种物质所决定的，它是众多香气成分的综合效应随着仪 器分析技术的发展和茶叶科学研究的深入，茶叶香气的类型与芳香物质的关系正 浙江大学硕士学位论文 逐渐为人们