（茶学专业论文）白茶的风味及抗氧化性的研究.pdf

摘要 白茶的风味及抗氧化性的研究 茶学专业硕士学位申请人王春燕 指导老师童华荣教授 摘要 白茶是中国传统六大茶类之一，主产于福建的福鼎、政和、建阳、松溪等县。其加工工 艺简单，传统白茶初制分萎凋与干燥两道工序。白茶的加工特点是需经历长时间的萎凋工序， 在此期间伴随着萎凋叶的失水而发生一系列复杂的理化变化，从而逐步形成白茶特有的品质 风格。 目前对白茶的风味特征的研究并不系统，有关资料都只是对白茶的某些风味特征进行的 研究，综合性不高。有些资料的年代久远或是来自国外，因此白茶的种类不得而知，结果的 可靠性也不确定。并且，因为研究材料及实验方法的不同，有些研究结果并不完全一致。 本文选取了来自福建的政和和福鼎的1 4 种白茶产品，对自茶风味特征和抗氧化性能进行 了研究。其中，风味特征部分主要是对儿茶素、咖啡碱、氨基酸、香气物质等的组成及含量 进行了分析。抗氧化性能部分是综合分析了茶多酚、黄酮类以及a b t s 总抗氧化能力。 儿茶素和咖啡碱的测定采用的是h p l c 法同时测定6 种儿茶素和咖啡碱的含量，采用甲醇 和2 的乙酸为流动相，在3 2 m i n 内梯度洗脱。对1 4 个白茶样品进行分析后，得出这些主要滋味 物质的含量范围分别为：儿茶素总量为8 4 4 5 1 7 0 7 3 m g g ；六个儿茶素单体依次为 e g c ：1 6 0 1 0 0 1m g g ；d l - c ：i 0 4 - 4 7 9m g g ；e c ：7 3 4 - 2 1 3 lm g 儋；e g c g ：5 2 。5 4 11 1 3 7m g g ； g c g ：o 1 9 2 8 5m g g ；e c g ：1 5 0 2 3 5 3 3m g g ；咖啡碱为2 8 5 5 5 2 7 8 m g g 。氨基酸的测定则是采 用了氨基酸自动分析仪法，测定了白茶中1 8 种游离氨基酸的含量，氨基酸总量为 1 0 5 7 1 3 2 0 1 4 0 8 m g 1 0 0 9 。 香气物质的提取采用的是固相微萃取法，并使用g c m s 对提取物进行分离鉴定，根据 正构烷烃标样和样品的色谱峰出峰时间计算出保留指数，进一步对样品中的物质定性。白茶 香气的研究是采用固相微萃取提取香气，并用g c m s 进行分析的。经过分离鉴定，在白茶 中约鉴定出了4 7 种主要的香气物质。尽管各种茶样的香气组分，含量各有不同，但是主要成 分基本相同。其中，含量最高的几种香气组分为：芳樟醇氧化物i ，芳樟醇氧化物i i ，芳樟醇， 苯乙醇，芳樟醇氧化物i v ，香叶醇，己醛。白茶香气的特征与其他茶类不太相同，这可能是 由于其长时萎凋的特殊加工工艺造成的。利用主成分分析对1 4 个样品的香气进行分析后发 现，来自政和和福鼎的茶叶香气特点是有很大差别的。其中，来自政和的样品香气偏花果香， 而来自福鼎的样品则是花香中带有青草气息。 本文通过测定茶多酚、黄酮含量以及对a b t s 总抗氧化能力进行分析，给出了白茶抗氧化 能力的一些数据支持。茶多酚的测定采用的是2 0 0 8 版国标中的方法，利用福林酚试剂显色， 用没食子酸作标准工作曲线确定茶多酚的含量。黄酮的测定采用水解方法，将黄酮苷完全水 解后用h p l c 法测其水解产物的含量。a b t s 总抗氧化能力的测定用的是试剂盒的方法，简单 准确。其中，白茶的茶多酚含量范围为：1 2 9 8 2 3 3 0 。黄酮总量的范围为：1 7 9 9 4 6 7 4 9 9 g 。 而测得白茶的a b t s 总抗氧化能力t r o l o x 当量范围在2 4 8 0 1 5 7 9 5 9 m o l l 之间。 关键词：白茶、生化成分、香气、抗氧化性 i i a b s t r a c t r e s e a r c h e so nw h i t et e a sf l a v o ra n d a n t i o x i d a n tc a p a c i t y a b s t r a c t w h i t et e ai so n eo fc h i n e s es i xt r a d i t i o n a lt e ab r a n d s ，w h i c hm a i n l yp r o d u c e di nf u j i a n p r o v i n c e t h et e c h n i q u e so fm a k i n gw h i t et e ai ss i m p l e i ti n c l u d e so n l yt w os t e p s 嬲w i t h e r i n ga n d d r y i n g 。l o n g - t i m ew i t h e r i n gi st h ec h a r a c t e r i s t i co fm a k i n gw h i t et e a , d u r i n gw h i c has e r i e so f c o m p l e xp h y s i c a la n dc h e m i c a lr e a c t i o nh a p p e n e dw h i l ew i t h e r i n gl e a v e sa r el o s i n gm o i s t u r e b a s e do nt h e s er e a c t i o n s ，w h i t et e a ss t y l ef o r m e d r e s e a r c h e so nw h i t et e a sf l a v o r sa r en o ts y s t e m a t i c ，m o s to fw h i c hf o c u so ns o m ea s p e c t so f w h i t et e a sf l a v o r s o m er e s e a r c h e sa r ef r o ml o n g - t i m ea g oa n dt h em a t e r i a l su s e di nt h ep a p e rh a v e n od e f i n i t eo r i g i na n db r a n d s a n dt h er e s u l t sf r o md i f f e r e n tp a p e ra r ef a rd i v e r t e df r o me a c ho t h e r t h e r ea r e14w h i t et e as a m p l e sp i c k e df r o mf u j i a np r o v i n c ew h i c hw e r es t u d i e di nt h i sp a p e r t h i sp a p e rm a i n l yr e s e a r c h e sw h i t et e a sf l a v o rc h a r a c t e r i s t i ca n di t sa n t i o x i d a n tc a p a c i t y w e a n a l y z e dt h ec o n s t i t u e n t sa n dc o n t e n t so fc a t e c h i n s ，c a f f e i n e ，a m i n oa c i da n dv o l a t i l ec o m p o u n d s f o r t h ef l a v o rp a r t a sf o ra n t i o x i d a n tp a r t , w ea n a l y z e dt e ap o l y p h e n o l ，f l a v o n e sa n da b t s h p l cw a su s e dt od e t e r m i n et h ec o n t e n t so fs i xc a t c h i n sa n dc a f f e i n ea to n et i m e ，m e t h a n o l a n d2 a q u e o u sa c e t i ca c i dw a st h el i q u i dp h a s e a m i n oa c i dw a sd e t e c t e db ya m i n oa c i d a u t o m a t i ca n a l y z i n gi n s t r u m e n t , a n d18d i s s o c i a t ea m i n oa c i dw e r ed e t e r m i n e d a f t e ra n a l y z i n g t h e s e14w h i t et e as a m p l e s ，w eg o tt h i sc o n t e n ts p h e r eo ff l a v o rc o m p o u n d s ：t o t a lc a t e c h i n sf r o m 8 4 4 5m g gt o 1 7 0 7 3 m g g ；s i xc a t e c h i nm o n o m e r sa r e ：e g c ：1 6 0 - l o 0 1r a g g ；d l - c ：1 0 4 - 4 7 9 m g g ；e c ：7 3 4 2 1 3 1m g g ；e g c g ：5 2 5 4 一ll1 3 7m g g ；g c g ：o 1 9 - 2 8 5m g g ；e c g ：1 5 0 2 - 3 5 3 3 m g g ；c a f f e i n e f r o m2 8 5 5 m g gt o 5 2 7 8 m g g ；t o t a la m i n oa c i df r o m1 0 5 7 1 3 m g 1 0 0 9t o 2 0 1 4 0 8 m g 1 0 0 9 t od e t e r m i n ev o l a t i l ec o m p o u n d s ，s o l i dp h a s em i r c o - e x t r a c t i o nw a su s e dw i t hg c m s a s e r i e so fa l k a n e sw e r ei n j e c t e di n t ot h eg c - m si no r d e rt o g e tr e t e n t i o ni n d e x ( r i ) f o re a c h p e a k s p m ew a su s e df o re x t r a c t i n ga r o m af r o mw h i t et e aa n dt h e ng c m sw a su s e df o ra n a l y z i n g a f t e rs e p a r a t i n ga n di d e n t i f l y i n g 4 7m a i nv o l a t i l e c o m p o u n d sw e r ei d e n t i f i e d i nw h i t et e a a l t h o u g ht h ec o n t e n t so fv o l a t i l ec o m p o u n d si n d i f f e r e n tt e as a m p l e sa r ev a r i e d ，t h em a i n c o m p o n e n t sa r et h es a m e p r e d o m i n a n tc o m p o n e n t sa r el i n a l o o la n di t so x i d e ，g e r a n i 0 1 p h e n e t h y la l c o h o la n d3 一h e x e n 1 o l ，( z ) i ti sv e r yd i f f e r e n tb e t w e e nw h i t et e a ss t y l e a n do t h e rt e a sw h i c hm a yr e s u l tf r o mt h es p e c i a ll o n g t i m ew i t h e r i n gp r o c e s s p c a w a su s e dt oa n a l y z et h ea r o m ao f14s a m p l e s ，a n di ti sf o u n dt h a ts a m p l e sf r o m z h e n g h ea n df u d i n ga r ed i v e r s ei nt h e i ra r o m a s a m p l e sf r o mz h e n g h eh a v eaf l o w e rs m e l l a n dc o n t a i ns w e e t ，g r e e n , f r u i t yc h a r a c t e r s a n ds a m p l e sf r o mf u d i n gh a v ea no d o ro f f r e s h l yc u t g r a s sa sw e l la st h ef r e s ht a s t el i k ev i o l e ta n dr o s e t h i sp a p e ra n a l y z e dt h ec o n t e n t so ft e ap o l y p h e n o la n df l a v o n e s 觞w e l la st h ea b t sc a p a c i t y , g i v i n go u ts o m es t a t i s t i ct od e s c r i b et h ew h i t et e a sa n t i o x i d a n tc a p a c i t y a sf o rt e ap o l y p h e n o l ， n a t i o n a ls t a n d a r dp u b l i s h e di n2 0 0 8w a st a k e n 嬲ar e f e r e n c e u s i n gf o l i n c i o c a l t e u 舔c o l o r d e v e l o p m e n tr e a g e n ta n dg a l l i c aa c i d 豁s t a n d a r dw o r k i n gc u r v e i nt h i sp a p e lf l a v o n o l sa r e h y d r o l y z e da n dt h e nd e d e r m i n e dw i t hh p l c a b t st o t a la n t i o x i d a n tc a p a c i t yw a sd e t e r m i n e db y i i i 两南大学硕+ 学何论文 m e t h o do fk i tw h i c hi ss i m p l ea n de a s y a f t e re x p e r i m e n t ，w ef o u n dt h a tw h i t et e a j st e ap o l y p h e n o l c o n t e n ti sf r o m1 2 9 8 t o2 3 3 0 t h et o t a lc o n t e n t so f f l a v o n a l sa r ef r o m l 7 9 9u g gt o4 6 7 4 u g g t h ea b t sc a p a c i t yr e s u l t sa r eb e t w e e n2 4 8 0 u m o l lt ol5 7 9 5 u m o l 1w h e nc o u n t e db yt r o l o x e q u i v a l e n ta n t i o x i d a n tc a p a c i t y k e y w o r d s ：w h i t et e a , m a i nc o m p o n e n t ，v o l a t i l ec o m p o u n d s ，a n t i o x i d a n tc a p a c i t y i v 独创性声明 学位论文题目：白茶的风味及抗氧化性的研究 本人提交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。论文中引用他人已经发表或出版过的研究成果，文中已加 了特别标注。对本研究及学位论文撰写曾做出贡献的老师、朋友、同 仁在文中作了明确说明并表示衷心感谢。 主k 学位论文作者： 主7 符逃 签字日期： 加l ，o 年占月谚日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、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。本人授权西南大学研究生院( 筹) 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，本论文： 保密期限至年月止) 。 学位论文作者签名： 互香趣 签字日期：砷年5 月修日 锄张籼专 签字日期： 加伸年厂月必日 第一章文献综述 第一章文献综述 1 1 白茶简介 白茶是我国传统的六大茶类之一。主产于福建的福鼎、政和、建阳、松溪等县1 。白茶是 我国茶类中的特殊珍品，因其成品茶多为芽头，满披白毫，如银似雪而得名。白茶制作工艺 的特点是既不破坏酶的活性，又不促进氧化作用，且保持毫香显现，汤味鲜爽。白茶以性清 凉、退热、降火、祛暑的治病效果和清幽素雅的风格，在国内外市场素负声誉，尤受侨胞的 喜爱1 2 1 。 白茶加工工艺简单，传统白茶初制分萎凋与干燥两道工序，且工序间没有明显的界限。 白茶的加工特点是需经历长时间的萎凋工序，在此期间伴随着萎凋叶的失水而发生一系列复 杂的理化变化，从而逐步形成白茶特有的品质风格。 白茶按嫩度的不同可以分为三种，银针白毫，白牡丹和贡眉。银针白毫是用大白茶的肥 大芽头制成的，芽头覆盖着白毫，外形类似针状。白牡丹是用一芽二叶制成的，色泽为灰绿 色，汤色是类似橙黄的，且清澈明亮，叶底是两片叶子抱着芽头，形似牡丹，故称白牡丹。 贡眉是用大白茶的嫩叶或菜茶品种的一芽二、三叶制成，色香味都不如白牡丹【3 】。由制银针时 采下的嫩梢经抽针后，剩下的叶片制成的成品称寿眉【4 1 。 长期以来，白茶主要作为外销茶叶销往海外。而有关白茶的研究较少，特别是其特征成 分以及与白茶保健功能的有关研究尤其缺少。 1 2 茶叶主要生化成分的研究进展 1 2 1 茶叶中主要生化成分的研究方法 1 2 1 1 儿茶素和茶多酚 多酚类物质在茶鲜叶中含量很高，一般在1 8 3 6 ( 干重) 之间，主要包括黄烷醇类、 黄烷酮类、黄酮醇类、花色素类、酚酸类等，其中黄烷醇类约占多酚总量的8 0 。各种茶叶 品质特征的形成，几乎都与茶多酚有密切的关系。儿茶素在茶叶中的含量为1 2 2 4 ( 干重) ， 是茶叶中多酚类物质的主体成分。 目前，对儿茶素的分析方法主要是采用h p l c 法同时测定多种儿茶素成分。1 9 7 6 年 h o e f l e r f 5 1 等人首次利用反相h p l c 法测定茶提取液中的儿茶素，1 9 9 6 年g o t o 6 j 等利用l c u v 方法，同时测定茶叶中的8 种儿茶素，但是这个分离方法需要十分繁杂的洗脱梯度，并且分 两南大学硕十学位论文 离效果对柱温的准确变化要求很高。d a l l u g e l 7 1 等利用常见的色谱柱和简单的流动相分离了绿 茶中6 种主要的儿茶素和咖啡碱，效果很好，并且实现了两对异构体g c g e g c g 和c e c 的基线分离。 国内也有很多利用反相h p l c 同时测定茶叶中多种儿茶素的报道。于海宁8 1 等采用了一 种简便、有效的非梯度洗脱h p l c 儿茶素分析方法，分析测定儿茶素类的四种主要组分。康 海宁9 1 等采用高效液相色谱二极管阵列检测器( h p l c d a d ) 同时测定茶叶中的六种儿茶 素及咖啡碱的含量，采用c 1 8 柱，甲醇和0 0 5 三氟乙酸水溶液为流动相，梯度洗脱。李萌 等建立茶多酚中4 种儿茶素类成分和咖啡因的h p l c 等度洗脱一次进样检测方法。 g b t 8 3 1 3 2 0 0 8 中采用h p l c 法测定了茶叶中儿茶素类的含量。将茶叶磨碎试样中的儿 茶素类用7 0 的甲醇溶液在7 0 * ( 2 水浴上提取，儿茶素类的测定用c 1 8 柱，检测波长2 7 8 n m ， 梯度洗脱，h p l c 分析，用儿茶素类标准物质外标法直接定量。 茶多酚的分析测定方法，近年来有很多报道，其中以分光光度法、高效液相色谱法为主。 2 0 0 8 年以前，国家将酒石酸铁比色法1 0 1 确定为茶叶中多酚类总量测定的国家标准。该方法利 用多酚类在一定p h 条件下可与酒石酸铁形成蓝紫色络合物的性质，用分光光度法定量，操 作简便，重复性好。目前，根据i s 0 1 4 5 0 2 1 ：2 0 0 5 福林酚试剂比色法测定茶叶中茶多酚总量， 修订了以前的国标。与g b t 8 3 1 3 2 0 0 2 的主要差异为：以7 0 甲醇提取茶叶中的茶多酚、福 林酚试剂显色，没食子酸作标准工作曲线定量茶多酚总量。 1 2 1 2 咖啡碱 茶叶中的生物碱主要是嘌呤碱类，较多的是甲基嘌呤衍生物，主要有咖啡碱( c a f f e i n e ) 、 可可碱( t h e o b r o m i n e ) 和茶叶碱( t h e o p h ) r l i n e ) 三种，含量最多的是咖啡碱，寺田等( 1 9 8 7 ) 通过一般冲泡方法研究发现，茶汤中咖啡碱含量为1 6 2 6 m g 1 0 0 m l 茶汤1 。咖啡碱不仅在茶 叶的化学成分中是特征物质，也是茶叶区别于其它植物而成为饮料的主要原因。 对咖啡碱的分析，以前主要是采用国标法，用紫外分光光度法测定咖啡碱总量。现在对 咖啡碱的测定多采用高效液相色谱法，一般是与儿茶素同时测定，方法也与测定儿茶素的相 同。 1 2 1 3 氨基酸 茶叶氨基酸也是茶叶品质的重要影响因素，但主要还是游离氨基酸起作用。传统的氨基 酸分析方法是平面色谱法，而现在已被仪器分析法所取代。液相色谱法和氨基酸自动分析仪 法是最为常用的两种方法。液相色谱分析方法主要有柱后衍生法和柱前衍生法1 2 , 1 3 】。由于大 2 第一章文献综述 多数氨基酸在紫外可见光区无吸收，因此必须将其衍生，转化为具有紫外可见吸收或能产生 荧光的物质才能检测。柱后衍生法是先将氨基酸混合物用阳离子梯度淋洗交换柱分离，然后 用衍生剂将洗脱下来的氨基酸衍生成具有荧光或紫外吸收的物质，再用检测器检测衍生物的 光强度。柱前衍生法是先将氨基酸转化成衍生物，再进行色谱分离的一种衍生方法，操作 相对简单，高分辨率、高灵敏度，并可在1 2 - 4 0m i n 短时间内分离1 8 - 2 6 种氨基酸，是一种 比较可靠的方法。 刘祖生等【1 5 】用h p l c 法分析了苦丁茶游离氨基酸的组成及其含量。采用的是柱前衍生法， 用氨基酸分析柱和荧光检测器分析，实验检测出1 6 种游离氨基酸。何金明1 1 6 1 等按g b8 3 0 5 8 7 的水浸提法对绿茶进行前处理，采用柱前衍生法，用h p l c 分析茶叶氨基酸1 1 7 , 1 5 。 除了h p l c 以外，氨基酸自动分析仪也是较常使用的一种方法。氨基酸分析仪法是一种 基于阳离子交换柱分离、柱后衍生、光度法测定的离子交换色谱法。1 9 5 8 年s t e i n 和m o o r e 研制了首台以离子交换色谱和茚三酮柱后衍生为基础的氨基酸自动分析仪。2 0 世纪8 0 年代 中期美国推出了氨基酸自动分析系统，采用异硫氰酸苯酯( p i t c ) 作为衍生试剂，柱前衍生、 反相色谱分离进行氨基酸分析。由于衍生化反应发生在氨基酸与其他物质分离之后，因而避 免了其他物质的干扰，适合未知复杂样品中氨基酸的分析。 1 9 8 6 年，胡海明【伸等就采用氨基酸分析仪对茶叶中的游离氨基酸进行测定。在日立 8 3 5 5 0 型氨基酸分析仪上，采用分离柱和标准分析用n a 盐缓冲液，自设1 2 0 分钟分析程序， 一次完成茶叶中茶氨酸及其它游离氨基酸的测定。张军【2 0 】等人用氨基酸自动分析仪测定了5 种桑叶茶的游离氨基酸，测得了1 5 种氨基酸。 1 2 1 4 黄酮 黄酮类是广泛存在于自然界的一类黄色色素。黄酮结构中的c 3 位易羟基化，形成一个非 酚性羟基，与其他为之的酚性羟基不同，形成黄酮醇。津志田二藤郎等( 1 9 8 6 ) 从1 6 个品种 的一芽三叶鲜叶中分离出3 种主要的黄酮醇，山柰素，槲皮素和杨梅素。茶叶中的黄酮多数 以苷类结合状态，均属黄酮醇类，是茶叶水溶性黄色素的主体，占茶叶干重的1 3 1 5 。 随着对黄酮类化合物的深入研究和不断开发利用，其分析方法近年来也得到了迅速的发 展。高效液相色谱法因为具有分离效果好、精确度高、分析速度快等优点，被广泛应用于黄 酮类化合物的分析和鉴定【2 1 2 2 1 。陈辉强等用甲醇浸泡，超声震荡提取苦丁茶中的芦丁，并 用h p l c 法测定其含量。郑虹【2 4 】用h p l c 法测定了罗布白麻叶中的芦丁和槲皮素含量。r a d e k s l a d k o v s k ，s a m i r a r o s s ，a b a s i l e 等f 2 5 - 2 7 1 利用反相高效液相色谱法( r p h p l c ) 来分析不同植 3 两南大学硕十学位论文 物中的黄酮类物质。h u a f uw a n g l 2 8 】等对茶叶中的黄酮苷进行水解，降低被检测物质的数量， 并用h p l c 法分析酸水解样品中三种主要黄酮含量，即山柰素，槲皮素和杨梅素。 1 2 2 白茶主要生化成分的研究 茶叶中主要的非挥发性成分为茶多酚，儿茶素，咖啡碱，氨基酸和黄酮等。国内外学者 对茶叶的主要成分的研究非常详尽，而对白茶却没有特别系统的研究，对白茶的研究主要是 为了作为其他茶类的对比。 白茶的加工工艺是其区别与其他茶类的一个重要原因。湖南农业大学的杨伟丽等为探 明加工工艺对不同茶类主要生化成分的影响，选用了同一种鲜叶原料，根据六大茶类的不同 加工工艺加工成茶，然后分别测定其主要非挥发性成分的含量。结果发现，白茶的氨基酸、 黄酮和咖啡碱的含量都在六类茶中居首位。而茶多酚、儿茶素等含量则比较少。其中，白茶 中黄酮的含量比黑茶多出近一倍，而咖啡碱则比其他五类茶含量高1 4 到2 9 。 施兆鹏3 0 】对白茶在萎凋过程中茶多酚含量的变化做了研究，发现当萎凋历时6 9 小时时， 茶多酚的含量从1 7 4 7 下降到11 0 3 。而在制作过程中，儿茶素各组分含量也有变化，见表 1 1 。 表1 1 白茶制作过程中儿茶素组分含量的变化 t a b l e1 1t h ev a r i a t i o no fc a t e c h i n si nt h ep r o c e s so fm a k i n gw h i t et e a 结合白茶本身品种的特点与加上工艺，一些学者也对其的生化成分含量做了探索。y h i l a l 和u e n g e l h a r d t 的研究发现白茶的茶多酚含量在1 6 2 3 2 5 9 5 之间，儿茶素总量在 7 7 9 1 6 5 6 之间，e g c g 为5 2 9 4 9 ，e g c 为0 2 4 - 2 6 4 ，咖啡碱的含量为3 3 5 5 7 4 。 除了e g c 以外，其余数据均高于同批研究的绿茶的含量【3 1 3 5 1 。顾谦、叶宝存等【3 6 】比较了白 毫银针、白牡丹、白云雪芽的主要生化成分，发现氨基酸含量差别较大，分别是 4 9 5 6 6 m g 1 0 0 9 、5 0 4 4 6 1 m g 1 0 0 9 、1 3 9 6 1 8 m g 1 0 0 9 。g o r d a n ar u s a k 等人【3 7 】采用不同的溶液对 4 第一章文献综述 绿茶和白茶进行提取，结果发现，相同方法下，绿茶的多酚含量，儿茶素含量及抗氧化活性 均优于白茶。 1 3 茶叶的香气的研究 1 3 1 茶叶香气的化学组成 茶叶中的芳香物质是茶叶中易挥发性物质的总称。茶叶芳香物质的组成包括碳氢化合物、 醇类、酮类、酸类、醛类、酯类、内酯类、酚类、过氧化物类、含硫化合物类、吡啶类、吡 嗪类、喹啉类、芳胺类等。不同茶类香气组成是不同的。茶鲜叶芳香物质的种类相对较少， 茶香形成还在于制茶过程产物。如绿茶加工经高温杀青钝化酶的活性，使原料化学成分在热 作用下变化；红茶香气则多来自发酵中酶促氧化及其他一系列化学变化。 迄今为止，已分离鉴定出的茶叶芳香物质约有7 0 0 种，但其主要成分仅为数十种。一般 而言，茶鲜叶中的含有的香气物质种类较少，大约8 0 多种，绿茶中有2 6 0 余种，红茶则有 4 0 0 多种【3 0 1 。目前，对绿茶，红茶及乌龙茶三种茶类的香气研究比较多，其主要成分可见表 1 2 t 3 羽。 表1 2 三大类茶叶香气的分类 t a b l e1 2t h ec l a s s i f i c a t i o no ft h r e et e ab r a n d s 5 两南大学硕十学何论文 1 3 2 茶叶香气的提取方法 由于茶叶中的香气物质含量的、不稳定、易挥发，而且在提取过程中易发生氧化反应， 所以不得不采用一些特殊的提取技术。目前提取香气物质方法还存在一些问题， 如提取物不 能很好的反映茶样的香气特征，不同的提取方法得到的香气组分数、香气总量以及各组分的 相对含量存在较大差异等。目前，广泛采用g c 或g c m s 检测茶叶香气物质1 3 8 】。 以往的学者们对香气的提取分离方法进行了诸多的研究，主要有同时蒸馏萃取法( s d e ) 、 减压蒸馏萃取法( v d e ) 、项空吸附法( h a s ) 、超临界二氧化碳萃取法、减压水蒸气蒸馏法 ( s d r p ) 、过柱吸附法( t l a ) 等【3 9 】。 同时蒸馏萃取法( s i m u l t a n e o u sd i s t i l l a t i o n a n ds o l v e n te x t r a t i o n 简称s d e ) 是由 l i k e n s 和n i c k e r s o n 于1 9 6 4 年设计的，并广泛应用于香气成分分析的一种方法。该方法将水蒸 气蒸馏与有机溶剂萃取合二为一，操作简便，且香气物质的提取率和回收率都较高4 叭。但是 s d e 法的整个过程是在高温密闭的环境条件下进行，所获香精油感观上与茶样香气特征差别较 大。李拥军等4 1 1 研究表明利用s d e 法提取得到的香精油含有焦油的气味，与原料茶叶的香气 特征差别较大。陈悦娇等删做的实验也得出类似的结果。m i t s u y as h i m o d a 4 2 1 认为用s d e 法提 取茶叶，得到的香气成分气味较闷，并带有一点收敛性和刺激性。 顶空气体分析方法( h e a d s p a c ea n a l y s i s ) ，该法使用吸附剂对液体或固体上方的挥发性 成分直接取样并联用气相色谱法。朱国斌等p 3 1 研究证明静态顶空吸附法分析的香气成分比较 接近人体嗅觉所感觉到的气味。它操作简单，不需要繁琐冗长的预处理，由于其处理温度较 低，香气特征的再现性较好，不会破坏香气组分和性质。但该法捕集到的茶叶香气绝对量少， 从而限制了茶叶中微量成分的检验。 超临界二氧化碳萃取法是利用c 0 2 处于固、液、气三相平衡一超临界状态时，具有很强的 提取自然产物的能力。超临界状态的c 0 2 气流流过茶样时带走大量的香气物质，减压后被溶解 的香气从气相中分离出来，然后再进行其他的分析。早在1 9 7 5 年就有人把超临界c 0 2 法应用于 茶叶香气成分的捉取1 。因为c 0 2 的临界温度为3 1 。c ，超临界c 0 2 萃取法可以在接近室温的状 态下对茶叶的香气物质进行提取，可在较温和条件下低温萃取，避免热敏性物质的降解，能 较好地保持茶样香气特征。 固相微萃取法该法是一种新的采集技术，它通过吸附脱附技术，富集样品中的挥发性成 分。苏新国【4 5 1 等用固相微萃取技术( s p m e ) 分析了凤凰单枞乌龙茶香气组分，这是近年来分析 茶叶香气较为常用的一种方法，该法直接用纤维头对香气进行顶空取样，集采样、萃取、浓 6 第一章文献综述 缩、进样为一体，成本消耗低、所须样品量少，灵敏度高、操作简便、而且不易引入污染或 干扰成分。固相微萃取的效果取决于以下几个参数：纤维的类型，样品量，温度及萃取时间， 加盐量以及萃取方式。其中，样品量主要取决于进样瓶的顶空体积，选择合适的体积才能使 得气体有最大程度的富集。加盐量的多少也对气体的挥发有很大的影响。萃取方式主要是两 种，一种是直接将萃取头伸入样品溶液中，另种是顶空萃取。 1 3 3 茶叶香气的生成机理 成品茶中的香气成分，一部分来自鲜叶，一部分来自加工，受到内因与外因两大因素影 响，变化复杂，影响因子较多。 由儿茶素氧化引起的p 一胡萝卜素等氧化、降解生成p 紫罗酮以及其它相关结构的酮类香气 物质。在发酵过程中，儿茶素被多酚氧化酶氧化形成氧化型儿茶素，这种氧化型儿茶素能作 用于p 一胡萝卜素，使其降解为p 紫罗酮，并且可以作用于其他胡萝卜素产生相应的酮类香气物 质。 脂类的过氧化、降解，生成6 个碳的醇、醛类香气物质。西条了康的研究发现，顺3 己烯 醛和正己醛等c 6 醛类是通过亚麻酸和亚油酸的c 1 2 和c 1 3 之间的双键加氧断裂产生。小分子醛类 通过一系列的作用，又可以生成醛类，酮类，酸类等香气成分。 氨基酸的转化。在酶的作用下，氨基酸可产生脱氨作用和脱羧作用而转化成芳香物质， 包括形成醇、醛、酸等。氨基酸可以在多酚氧化酶或过氧化物酶存在的条件下，通过s t r e c k e r 反应降解形成挥发性醛，其中，有的被还原为醇，有的则被氧化成酸。值得注意的是，在热 作用下，氨基酸还会与糖类发生美拉德反应，生成具有烘炒香特征的香气物质。 糖苷的水解。竹尾忠一通过实验发现，芳樟醇和香叶醇等主要茶叶香气成分是以非挥发 性化合物蓄积于叶细胞中，一旦叶细胞破损，由于酶性反应，分解成挥发性物质。实验还证 明，芳樟醇和香叶醇的生成，不是氧化分解反应，而是水解反应的结果，是葡萄糖苷酶作用 于葡萄糖苷释放出来的，受萎凋和叶组织的机械损伤的出发。以糖苷形式存在的结合态香气 化合物及其水解酶，在加工过程中，相互接触，发生水解作用，使香气化合物游离出来。 1 3 4 白茶香气的研究近况 目前，国内外对白茶香气的研究都比较少。郭雯飞等用s d e 法对白牡丹和白毫银针香气成 分进行了研究。其中，白牡丹的香精油中鉴定出了3 1 种化合物，白毫银针中鉴定出了3 0 种化 合物。通过分析，可知，白牡丹与白毫银针的香气大体组成相似。实验结果发现，脂类降解 7 两南大学硕十学位论文 产物中含量较高，尤其是己醛的含量较高。脂类降解产物含量丰富是白茶具有鲜嫩的香气类 型的主要原因。在白茶中未检测到具有烘炒香特征的吡嗪类、吡喃、吡啶类，这是因为白茶 采用的低温烘焙工艺。另外，白茶中也含有较多的苯甲醛、苯乙醛、苯甲醇、苯乙醇等，这 些香气成分可能使白茶感官上呈现清醇的香气特征。并且，香叶醇、芳樟醇、芳樟醇氧化物i i 和i v 等具有花香气味的萜类化合物含量也比较高。这些香气成分可能对白茶感官上毫香显露 的特征有较大贡_ 献【4 7 1 。 1 4 白茶的保健品质研究 茶叶中共有7 0 0 多种内含物质，其中咖啡碱约占茶叶总干物质的2 5 ，茶多酚占1 8 3 6 ， 蛋白质含量约占2 0 3 0 ，还有糖类、水、维生素、酶、矿物质等多种成份，大多对 人体有益，它们的共同作用，起到对人体防病、治病的效果【4 8 】。 同其他茶类一样，白茶也具有抗氧化、预防心血管疾病、调节免疫功能、防癌抗癌、消 炎解毒、抗过敏、抗高血压等营养和保健功能，有报道称，白茶独特的加工工艺和生化成分 的变化过程，使其具有比其他茶类更加明显的三降三抗的效剁4 9 - 5 5 】。 茶多酚具有提供质子的分子结构，使其具有很强的还原性，是一种不可多得的天然抗氧 化剂和最好的清除自由基的物质。其抗老防衰效应达维生素e 之十倍，并有延缓心肌脂褐素生 成之功【5 6 1 。白茶中的多酚类含量较高，据陈椽所著5 7 1 ，六大茶类中白牡丹鲜叶的儿茶多酚类 总量最高，但在制茶过程中其减少的程度仅次于工夫红茶。陈宗懋等人研究表明【5 引，茶叶加 工成茶饮料后，尽管发生了儿茶素的表异构化，但对抗氧化活性和生物利用性上并不会有明 显的影响。而且白茶的黄酮类化合物在加工中较好地保留了槲皮素，是维生素p 的重要组成部 分，具有明显的降低血管通透性的作用。 美国癌症研究基金会的研究表明，白茶具有抗癌的功效，摄取白茶可以提高人体免疫功 能，甚至抑制、缩小肝癌的肿块。美国佩斯大学的最新研究表明，白茶提取物对导致葡萄球 菌感染、链球菌感染、肺炎等细菌的生长具有预防作用例。 刘国根等用e s r 法测定了黄茶、绿茶、红茶、青茶、黑茶、白茶、苦丁茶等的自由基含量， 探讨了不同茶类自由基含量产生差异的原因。其中，白茶自由基含量最低，研究认为产生这 种差异的原因可能是白茶仅通过日晒、烘干两道工序，并且加工时温度较低，降低了多酚类 的氧化程度，因此能保留较多的多酚类物质鲫。 g i l b e r t os a n t a n a r i o s 等研究结果表明白茶杀菌效果比绿茶好， 白茶提取物能对沙门氏菌 有良好的抑制作用。另外，动物实验证明，白茶对诱变的抑制作用强于绿茶，并强于其他任 r 第一章文献综述 何一种茶类6 引。 w a n m o h a i z ad a s h w o o d 等研究认为白茶具有良好的抗氧化、抗衰老、抑制皮肤癌的作用1 6 3 矧。 m p 订a r 等研究发现白茶和绿茶的抗微生物活性是最高的，并且白茶的抗氧化能力仅次于 绿茶，而高于红茶、黑茶和一些混合茶类1 6 5 j 。 流行病学和动物实验认为，茶对肠胃癌症能起到预防作用。o a y l e a 等人比较了绿茶和 白茶对小鼠的肠道肿瘤的抑制作用，结果发现，白茶与舒林酸的混合物对肿瘤的抑制作用是 最强的鲫。g a y l e a 等人还研究了白茶在抗诱变性方面的作用，结果证明，白茶具有抗诱变 的作用【6 7 1 。 陈玉春等研究表明白茶能显著提高试验小鼠血清e p o 水平，提高幅度是5 西洋参的 1 4 1 8 倍。而血清e p o 具有存活因子、分化原、和分裂原三重生物活性，对红细胞生成起关键 作用，白茶能促进试验小鼠脾淋巴细胞产生c s f s ，增加幅度为3 4 5 一1 5 2 3 ，从而延长细 胞寿命、增j 3 n r n a 和蛋白质合成【6 & 7 。 1 5 本论文的研究意义 白茶是我国加工历史最早的茶类，其起源比绿茶至少要早两千多年。最近几年，随着人 们对健康意识的增强，以强大的保健功效和具有收藏价值著称的白茶将成为茶叶市场的新亮 点。白茶的销售已从市场的推广期进入快速上升期，其前景越来越好。据专家预测，未来5 年，白茶将以高于普通茶叶增长l 倍以上的速度增长。白茶还是我国传统出口的商品，远销 欧美、东南亚及港澳台地区，深受广大消费者的欢迎 7 2 】，国外对白茶越来越感兴趣，对自 茶的研究也引起了很高的重视。 然而，目前对白茶的风味特征的研究并不系统，有关资料都只是对白茶的某些风味特征 进行的研究，综合性不高，有些资料的年代久远或是来自国外，因此白茶的种类不得而知， 结果的可靠性也不确定。并且，因为研究材料及实验方法的不同，有些研究结果并不完全一 致。因此，对白茶综合品质的全面研究十分有必要。另外，白茶在国外被广泛认为具有很强 的保健功能，具有很强抗氧化性，通过对几种白茶的分析研究给出理论依据具有一定的意义。 9 第二章引言 第二章引言 弟一早j l 苗 白茶是我国传统的六大茶类之一，主产于福建的福鼎、政和、建阳、松溪等县。白茶以 性清凉、退热、降火、祛暑的治病效果和清幽素雅的风格，在国内外市场素负声誉，尤受侨 胞的喜爱【2 1 0 福建的白茶，生产销售已有2 0 0 年左右的历史。近年来，i 亘# 1 - 掀起一股“白茶热”， 为福建省白茶产业带来很大的发展空间。 白茶香气清鲜，汤色清淡、杏黄或浅橙黄，滋味鲜醇，有毫香。这些特征都与其他茶类 有着显著的区别，内质上的区别是由主要生化成分组成和含量上的不同而造成的。目前关于 白茶的生化成分的研究并不少见，但是，不够系统，主要研究的目的还是为了与其他的茶类 相对比。对于白茶这个在平时的生活中较少见的类别，应该给予更多的关注，对白茶的生化 成分的研究也应该更为系统，更为深入。 同其他茶类一样，白茶也具有抗氧化、预防心血管疾病、调节免疫功能、防癌抗癌、消 炎解毒、抗过敏、抗高