茶葉沖泡時(shí)茶多酚的溶出條件分析論文

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1、 茶葉沖泡時(shí)茶多酚的溶出條件分析論文 1 材料與設(shè)備 綠茶 ( 江蘇洞庭碧螺春 ) 購于市場(chǎng)， xx 年 3 月產(chǎn) ; 無水碳酸鈉、沒食子酸均為分析純 ; 福林酚試劑天津博美科生物技術(shù)有限公司 ; 表沒食子兒茶素沒食子酸酯 (EGCG)、表兒茶素沒食子酸酯 (ECG)、表沒食子兒茶素 (EGC)、沒食子兒茶素 (GC)、表兒茶素 (EC)、沒食子兒茶素沒食子酸酯 (GCG)、兒茶素 (C) 、咖啡堿 (caffeine) 標(biāo)準(zhǔn)品上海順勃生物工程有限公司。 UV－2102PCS型紫外可見分光光度計(jì)上海尤尼柯儀器有限公司 ;LC－20A 型

2、高效液相色譜系統(tǒng)日本島津公司。 2 試樣沖泡與茶多酚的測(cè)定方法 模擬生活泡茶， 以綠茶為樣品，在不同的溫度、 液料比、時(shí)間、次數(shù)、沖泡容器、 是否加蓋和攪拌條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分析不同因素對(duì)茶湯中茶多酚溶出量的影響，采用 GB/T8313－xx［10］福林酚法對(duì)茶湯中多酚的溶出量進(jìn)行計(jì)算。 稱取 1.0g 的綠茶，分別加入 100mL60、70、80、90、100℃的蒸餾水， 沖泡 5min，不攪拌，沖泡一次，過濾，用少許蒸餾水清洗濾渣，合并濾液，定容至 100mL，測(cè)定茶湯中茶多酚溶出量。稱取 1.0g 綠茶，分別以液料比為 50∶1、

3、100∶1、150∶ 1、200∶1、250∶1(mL/g) 加入 80℃蒸餾水沖泡 5min，測(cè)定茶多酚溶出量。稱取 1.0g 綠茶，加入 150mL80℃的蒸餾水分別沖泡 2、 5、8、 11、14min，測(cè)定茶多酚溶出量。稱取 1.0g 綠茶，加入 150mL80℃的蒸餾水沖泡 5min，過濾后的濾渣繼續(xù)進(jìn)行第二次、第三次沖泡，測(cè)定茶多酚溶出量。稱取 1.0g 綠茶分別置于同內(nèi)徑的保溫杯和玻璃杯中，加入 150mL80℃的蒸餾水沖泡 5min，另采用保溫杯進(jìn)行加蓋與無蓋處理以及在無蓋條件下進(jìn)行攪拌和不攪拌處理的實(shí)驗(yàn)， 測(cè)定茶多酚溶出量。

4、 3 響應(yīng)面分析實(shí)驗(yàn)優(yōu)化茶多酚提取工藝 采用 DesignExpert7.0 ，根據(jù) Box－Behnken設(shè)計(jì)原理，在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選取溫度、液料比和時(shí)間三個(gè)因素，以茶多酚溶出量為響應(yīng)值，采用三因素三水平響應(yīng)面分析方法對(duì)茶多酚提取工藝進(jìn)行優(yōu)化，響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)因素與水平見表 1。 4 兒茶素類及咖啡堿的測(cè)定方法 采用 ZorbaxSB－C18(4.6mm250mm，5μm)色譜柱，流動(dòng)相 A:3% 甲酸水溶液，流動(dòng)相 B: 甲醇。梯度洗脫程序?yàn)?(min/B%):0/2 、20/32 、 3

5、0/40 。檢測(cè)波長(zhǎng) 278nm，流速 1.0mL/min ，柱溫 35℃，進(jìn)樣量 20μL。 分別精密稱取 8 種標(biāo)準(zhǔn)品 10mg置于 10mL的容量瓶中，定容即得濃度 為 1mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液，分別吸取一定量的上述標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液配成系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，以峰面積為縱坐標(biāo)、濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。為 方便與樣品圖進(jìn)行分析，配制濃度分別為咖啡堿 100μg/mL、EGCG50 μ g/mL、EGC200μg/mL、ECG100μg/mL、GCG100μg/mL、EC100μg/mL、 C50μg/mL 和 GC200μg/mL 的

6、混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，按 1.4.1 條件進(jìn)樣得到混合標(biāo)準(zhǔn)品液相圖。 以響應(yīng)面分析實(shí)驗(yàn)得到的綠茶茶多酚最適沖泡條件進(jìn)行沖泡，茶湯過 0.22 μm水相濾膜，進(jìn)樣測(cè)定峰面積，根據(jù)各成分標(biāo)準(zhǔn)曲線得出濃度并算出溶出量。 5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果以平均值標(biāo)準(zhǔn)差 ( 珚 XSD)表示，每個(gè)處理重復(fù) 3 次，顯著性分析采用 SPSS17.0分析軟件進(jìn)行。 1 單因素實(shí)驗(yàn) 由圖 1 可知， 60～80℃茶多酚溶出量隨著溫度的升高而增加明 顯，隨后增加變緩， 80～100℃間差異不顯著 (p

7、 ＞ 0.05) 。因綠茶采用 嫩葉加工制成，水溫過低，溶出量較少，水溫過高，湯色易變黃，茶 葉表面易熟化、結(jié)膜，阻礙茶多酚等成分的溶出，且維生素 C等有益 成分易遭破壞， 綜合考慮，選取 80℃為最適溫度。 由圖 2 可知，50～ 150mL/g 時(shí)隨著液料比的增加，茶多酚溶出量增大， 150∶1(mL/g) 時(shí) 達(dá) 113.87mg/g，隨后呈輕微下降趨勢(shì)，在相同的溫度和時(shí)間里，水量越大，降溫速度越慢，茶多酚會(huì)部分發(fā)生氧化，并且伴隨茶湯中溶 出物含量增多，溶劑比例增加，對(duì)溶出物起到一定的稀釋作用，影響口感，故選擇

8、150∶1(mL/g) 為最適液料比。由圖 3 可知，綠茶的茶多酚溶出量隨著時(shí)間的增加，呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)，且在 5min 達(dá)到最大值，一般茶的滋味隨著沖泡時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸增濃， 茶多酚溶出量逐漸增大，但時(shí)間過長(zhǎng)，會(huì)造成部分茶多酚氧化，選擇 5min 為最適時(shí)間。不同沖泡次數(shù)對(duì)茶多酚溶出量的影響見圖 4。第一次沖泡可使 大部分茶多酚溶出，第二次后溶出量明顯減少，而隨著次數(shù)的增加， 較易溶出的氨基酸、 維生素 C和可溶性糖等成分的溶出量減少， 口感明顯變差，因此確定沖泡次數(shù)為 1 次。采用綠茶對(duì)生活習(xí)慣因素 ( 沖泡容器、是否加蓋、是否攪拌 ) 沖泡下茶多酚的溶出量進(jìn)行研究，其

9、中沖泡容器選擇玻璃杯和保溫杯， 結(jié)果見表 2。保溫杯起到恒溫作用，多酚較易溶出，可見泡茶所用器具對(duì)茶多酚的溶出量存在一定的影響，但是作用不大，影響不顯著 (p ＞0.05) 。攪拌可使茶葉充分浸泡，多酚的溶出量大幅度提高， 但伴隨著其他成分的大幅度溶出， 會(huì)一定程度的影響口感，可根據(jù)個(gè)人喜好決定攪拌時(shí)間。對(duì)于綠茶，不加蓋溶出量略高，可根據(jù)實(shí)際情況而定。 2 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，以溫度、液料比、時(shí)間 3 個(gè)因素為自變量，茶多酚溶出量為響應(yīng)值，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。經(jīng)二次多項(xiàng)回歸擬合，得到各實(shí)驗(yàn)因子對(duì)響應(yīng)面

10、影響的回歸方程 為 : 茶多酚溶出量 (mg/g)=116.35+8.05A+1.26B+12.72C －2.72AB－ 3.55AC－0.33BC－19.60A2－8.58B2－9.02C2。對(duì)模型方程進(jìn)行方差 分析表明，該方程顯著，結(jié)果見表 4。其中校正決定系數(shù) R2Adj=0.9622， 相關(guān)系數(shù) R2=0.9834，說明回歸方程對(duì)實(shí)驗(yàn)擬合度較好，失擬項(xiàng)不顯 著，各因素對(duì)響應(yīng)值的影響不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系， 使響應(yīng)值變化復(fù)雜， 所以二次相應(yīng)曲面回歸方程能夠很好的擬合本實(shí)驗(yàn)所得的結(jié)果。 響應(yīng) 面圖形是響應(yīng)值對(duì)

11、各因素 (A、B、C)所構(gòu)成三維空間的曲面圖，根據(jù) 回歸方程作出不同因子的響應(yīng)面分析圖，結(jié)果見圖 5。響應(yīng)面圖代表 著在第三個(gè)變量保持最佳水平時(shí)，另兩個(gè)獨(dú)立變量之間的交互作用。 由響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)得綠茶茶多酚最適沖泡條件為 : 溫度 81.42 ℃、液料比 151.92 ∶1(mL/g) 、時(shí)間 7.03min ，茶多酚溶出量理論最大值為 121.23mg/g，為了實(shí)際操作方便，修正條件為溫度 81℃、液料比 150∶ 1(mL/g) 、時(shí)間 7min，采用修改后最適條件進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，結(jié)果為茶 多酚溶出量為 (112.80 0.1

12、0)mg/g ，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差 RSD為 0.88%。 3 高效液相色譜分析結(jié)果 在以茶多酚為響應(yīng)值得出的最適條件下進(jìn)行沖泡，采用高效液相色譜法，以總酚研究為基礎(chǔ)， 對(duì)茶湯中兒茶素類及咖啡堿溶出量進(jìn)行分析，進(jìn)一步探討最適沖泡條件下各成分溶出量之間相互作用對(duì)茶滋味的影響。各成分標(biāo)準(zhǔn)曲線和線性范圍見表 5，其中保留時(shí)間與混合標(biāo)準(zhǔn)品色譜圖相對(duì)應(yīng)?；旌蠘?biāo)準(zhǔn)品色譜圖 (A) 及綠茶最適沖泡條件 下樣品色譜圖 (B) 見圖 6。由圖 6 可知，樣品與標(biāo)準(zhǔn)品圖中所對(duì)應(yīng)峰 的信息一致，雖綠茶成分復(fù)雜，但所研究成分在

13、30min 內(nèi)均得到分離，可以進(jìn)行 HPLC定量分析。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程與峰面積可計(jì)算出 各成分的溶出量，結(jié)果見表 6。在響應(yīng)面最適條件下沖泡，總兒茶素溶出量占茶多酚溶出量的 57.29%，是多酚類物質(zhì)的主體部分，賦予 了綠茶特有的澀味。其中 EGCG、ECG、EGC和 EC的溶出量較高， GCG 未檢出， C和 GC的溶出量較少。除總酚外，咖啡堿溶出量也較高， 使綠茶略帶苦味， 因綠茶屬不發(fā)酵茶， 咖啡堿的含量相比較其他發(fā)酵茶略低些，但最適條件沖泡仍得到較高的溶出量， 與兒茶素類共同作用，對(duì)改善茶湯的滋味起到一定的作用， 減輕單一存在的苦味和澀味，使茶味醇和。

14、 本實(shí)驗(yàn)?zāi)M生活泡茶，以綠茶為樣品，研究了溫度、液料比、 時(shí)間、次數(shù)以及生活習(xí)慣因素對(duì)茶多酚溶出量的影響。 通過單因素實(shí) 驗(yàn)和響應(yīng)面分析實(shí)驗(yàn)得出綠茶茶多酚的最適沖泡溶出條件 :1g 綠茶加 150mL水在 81℃下沖泡 7min，茶多酚溶出量為 112.80mg/g。生活中 小小的變化可以使溶出量大幅度提高，為避免口感過于單薄或濃重， 在可接受范圍內(nèi)可適當(dāng)攪拌， 不同的容器和是否加蓋可根據(jù)個(gè)人生活 習(xí)慣以及口感需求進(jìn)行調(diào)整。 在最適條件下沖泡， 采用液相對(duì)兒茶素 類和咖啡堿進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn) EGCG、ECG、EGC、EC和咖啡堿有較高的 溶出量，對(duì)改善綠茶的滋味起著重要的作用。（：陳正函、呂曉玲、 徐蕾然、孟穎、張鋒 單位：天津科技大學(xué)、葫蘆島茂華生物有限責(zé) 任公司） 內(nèi)容僅供參考