提取溶劑及pH值對滇紅紅茶色素吸收光譜的影響*

羅 琴，陳丹美，林惠昆

(1.楚雄師范學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)系，云南 楚雄 675000;2.福建長樂市溪湄小學(xué)，福建 長樂 350206;3.德宏師范高等專科學(xué)校理工系，云南 德宏 678400)

紅茶加工過程中，兒茶素類等多酚類物質(zhì)在內(nèi)源酶的催化作用下發(fā)生反應(yīng)，形成茶黃素和茶紅素，統(tǒng)稱為紅茶色素［1—2］。茶黃素類是一類具有苯駢卓酚酮結(jié)構(gòu)的混合物，在紅茶中含量一般為0.3%—1.5%。茶紅素在紅茶中的含量在9%—19%，其結(jié)構(gòu)、組成及性質(zhì)都不甚清晰［3—6］。

紅茶色素是一種天然食用色素，具有降血脂、抗動脈粥樣硬化、抗血脂過氧化、清除氧自由基、增強(qiáng)免疫功能、改善微循環(huán)、減肥及抗腫瘤的藥理作用［7］。目前對紅茶色素的提取方法、提取工藝及性質(zhì)的研究已有報到，但得出結(jié)論各異［8—10］。而提取溶劑及pH對紅茶色素吸收光譜的影響未見報到。

經(jīng)我們研究發(fā)現(xiàn)，提取溶劑種類及提取體系的pH等因素對紅茶色素有影響。本文對云南滇紅茶提取溶劑及pH對紅茶色素的影響進(jìn)行研究。旨在為紅茶色素的提取及紅茶色素的開發(fā)利用提供依據(jù)，同時也為進(jìn)一步研究云南滇紅茶色素提供參考。

1.材料與方法

1.1 原料及試劑

材料:滇紅茶 (云南滇紅股份有限公司鳳慶茶廠)。

試劑:95%乙醇、60%乙醇、99%乙酸、1%乙酸、乙酸乙脂、乙醚、石油醚、鹽酸、氫氧化鈉，均為分析純;純水。

1.2 儀器設(shè)備

島津UV－2401紫外分光光度計 (日本島津公司);PHS－3CW型數(shù)字精密酸度計 (上海鵬順科技儀器有限公司);分析天平 (TG328B上海五七三廠)。

1.3 紅茶色素提取工藝［8］

稱取紅茶 (滇紅)→溶劑浸泡→過濾→含紅茶色素濾液→得到待測溶液→調(diào)節(jié)濃度→調(diào)節(jié)pH→待測溶液［9］。

1.4 色素溶液制備及測試［10—11］

將紅茶磨碎，準(zhǔn)確稱取8份紅茶，每份1g，然后分別用20mL的提取溶劑 (純水、95%乙醇、60%乙醇、99%乙酸、1%乙酸、乙酸乙脂、乙醚和石油醚)室溫浸泡1小時，過濾后得到含紅茶色素的溶液。用移液管取1mL濾液，用25mL容量瓶定容，搖勻，用1cm石英比色皿，在UV－2401紫外分光光度計上，以提取溶劑為參比，于200—600nm波長范圍內(nèi)掃描。

用移液管取1mL濾液，用25mL容量瓶定容，搖勻，然后移取定容溶液并用稀鹽酸和稀氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)酸度，并用PHS－3CW型數(shù)字精密酸度計測酸度，分別配成pH=2至pH=11共10份溶液。用1cm石英比色皿，在UV－2401紫外分光光度計上，以提取溶劑為參比，于200—600nm波長范圍內(nèi)掃描。

2.結(jié)果與分析

2.1 不同溶劑對紅茶色素的提取效果

按上述方法分別用不同溶劑提取紅茶色素，過濾后觀察溶液顏色如表1所示。

表1 不同提取溶劑提取的溶液顏色

表1表明，用純水、95%乙醇、60%乙醇、99%乙酸、1%乙酸五種溶劑所提取的溶液是橙黃色，用乙酸乙脂、乙醚和石油醚所提取的溶液是綠色。根據(jù)茶紅素、茶黃素是水溶性色素，而茶綠素、葉綠素等是脂溶性色素［5］，結(jié)合實驗可知，在純水、95%乙醇、60%乙醇、99%乙酸、1%乙酸五種溶劑中溶出的色素絕大部分是茶紅素與茶黃素;在乙酸乙脂、乙醚和石油醚中溶出的色素絕大部分是茶綠素和葉綠素。

圖1 不同提取溶劑制備紅茶色素溶液的吸收光譜圖

2.2 不同提取溶劑制備紅茶色素溶液的吸收光譜

六種有機(jī)溶劑的極性由強(qiáng)到弱的順序是:純水＞乙醇＞乙酸＞乙酸乙脂＞乙醚＞石油醚。以不同溶劑提取紅茶色素，按1.4所述方法，用島津UV－2401紫外分光光度計測定吸收光譜如下圖1所示。

由吸收光譜圖可知，在相同的條件下，不同溶劑的紅茶色素溶液均在270nm處有最大的吸收峰。而且，隨著溶劑極性不同，最大吸收峰的吸光度呈現(xiàn)一定規(guī)律性變化，如表2。

表2 不同溶劑條件紅茶色素溶劑的最大吸收峰值 (A)

圖2 不同pH值條件下紅茶色素溶液的吸收光譜圖

從圖1及表2分析，270nm處有最大的吸收峰主要是茶紅素、茶黃素芳環(huán)結(jié)構(gòu)在紫外區(qū)產(chǎn)生的吸收峰。而隨著溶劑極性減小，270nm吸收峰吸光度減小，近一步表明紅茶中的茶色素主要是茶紅素和茶黃素。提取溶劑的極性強(qiáng)弱對茶紅素和茶黃素的溶出有很大影響，提取溶劑極性增強(qiáng)對茶紅素和茶黃素的溶出有促進(jìn)作用，而提取溶劑極性減弱對茶紅素和茶黃素的溶出有抑制作用，水做溶劑主要提取的是茶紅素和茶黃素。

2.3 不同pH對紅茶色素吸收光譜影響

按上述方法，用純水做溶劑，調(diào)節(jié)不同酸堿度，提取紅茶色素，用島津UV－2401紫外分光光度計測定相應(yīng)吸收光譜，其光譜如圖2。

由圖2得，純水作提取溶劑時，不同pH值條件下紅茶色素在270nm最大吸收峰處的光度值如表3。

表3 不同pH值條件下紅茶色素溶液的最大吸光度 (A)

綜合圖2分析，隨著pH值由強(qiáng)酸性變化到強(qiáng)堿性，茶色素的紫外－可見吸收光譜基本無變化。表明茶紅素和茶黃素對酸堿穩(wěn)定，與花色苷不同，其結(jié)構(gòu)受酸堿影響較小。

由表3得出，以水做溶劑提取茶色素，pH值對提取率的影響并不顯著。

3.結(jié)論

3.1 云南滇紅茶中的茶色素主要由茶紅素和茶黃素兩種水溶性色素構(gòu)成。提取溶劑的極性強(qiáng)弱對茶紅素和茶黃素的溶出有很大影響，提取溶劑極性增強(qiáng)對茶紅素和茶黃素的溶出有促進(jìn)作用，而提取溶劑極性減弱對茶紅素和茶黃素的溶出有抑制作用，以水做溶劑主要提取的主要是茶紅素和茶黃素。

3.2 以水做溶劑提取茶色素，pH值對提取率的影響并不顯著。茶紅素和茶黃素對酸堿穩(wěn)定，與花色苷不同，其結(jié)構(gòu)受酸堿影響較小，有較寬的pH穩(wěn)定范圍。并且，由于茶色素來源的安全性，在食品色素中有較好的應(yīng)用前景。

［1］蕭偉祥，王根，王勇，等.天然食用茶黃色素與茶綠色素的研究［J］.茶葉科學(xué)，1993，3(7)：42—46.

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［3］蕭偉祥，鐘瑾，蕭戇.紅茶色素形成機(jī)理和制?。跩］.茶葉科學(xué)，1997，17(1)：1—8.

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［5］蕭偉祥.制茶發(fā)酵中茶色素形成生化機(jī)理［J］.福建茶葉，1989，(2)：8—12.

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