5種鳳凰單叢茶茶多酚含量的研究

◎ 劉志聰，鄭丹萍

（韓山師范學(xué)院 生命科學(xué)與食品工程學(xué)院，廣東 潮州 521000）

鳳凰茶產(chǎn)于廣東省潮州市鳳凰山區(qū)[1]。鳳凰山是中國(guó)烏龍茶名茶之鄉(xiāng)，位于潮州市區(qū)北部，特別適宜種植茶葉。在其生產(chǎn)的茶類(lèi)品種中以鳳凰單叢最為出名，在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)享有盛譽(yù)，其成品茶品質(zhì)優(yōu)異，香和味各具一格[2]。鳳凰單叢有幾十個(gè)株系與類(lèi)型，據(jù)潮州鳳凰茶樹(shù)資源志介紹，鳳凰茶具有自然花香型的79種（株）、天然果味香型12種（株）、其他清香型16種（株）。用這些優(yōu)異單株鮮葉制成的茶，如黃枝香茶、芝蘭香茶、肉桂香茶等烏龍茶，既是茶樹(shù)品種名，又是成品茶名。鳳凰茶的獨(dú)特之處和巨大的魅力主要在于它具有沁人心脾的芬芳和令人欲醉的滋味[3]。本課題通過(guò)對(duì)鳳凰茶不同品系的茶多酚含量的比較，選取了鳳凰茶中較具代表性的品系，包括八仙、白葉、粗香、蜜蘭及芝蘭5種茶葉為原料，利用超聲波輔助提取法，對(duì)比了鳳凰茶不同品系茶多酚含量的差異。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)浸提溫度、時(shí)間、料液比等實(shí)驗(yàn)條件的摸索，利用單因素試驗(yàn)方法得出了超聲波法提取的最佳工藝條件。以最佳提取方法對(duì)5種鳳凰茶進(jìn)行茶多酚的提取及含量對(duì)比，以期能為潮州鳳凰茶資源的有效利用以及茶多酚的研究開(kāi)發(fā)提供理論參考。

茶多酚（Tea Polyphenols）是從天然植物茶葉中分離提純的多酚類(lèi)化合物的總稱(chēng)，由表兒茶素、表沒(méi)食子兒茶素及其沒(méi)食子酸酚類(lèi)組成，在干茶葉中的含量為15%～30%[4-7]。目前國(guó)內(nèi)外茶多酚的提取主要有溶劑提取法、金屬離子沉淀法和樹(shù)脂吸附法、超聲波提取法等[1,4-6]，其中超聲波提取法具有提取時(shí)間短、產(chǎn)率高、氧化損耗小等特點(diǎn)[8]。因此，本文采取以 5種品系的鳳凰茶為浸提原料，以蒸餾水為溶劑，采用超聲波輔助浸提茶多酚進(jìn)行工藝條件的優(yōu)化。茶葉中茶多酚的測(cè)定方法主要有滴定法[9]、酒石酸亞鐵比色法[7]（標(biāo)準(zhǔn)方法）、紫外分光光度法[10]、差示分光光度法[11]等，本實(shí)驗(yàn)主要采取差示分光光度法測(cè)定茶多酚的含量。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

本實(shí)驗(yàn)所用鳳凰茶采自潮州市鳳凰山（挑選不同季節(jié)采摘并炒制的不同品系的鳳凰茶茶葉），所用茶葉品種主要為鳳凰芝蘭、鳳凰八仙、鳳凰蜜蘭、鳳凰粗香及鳳凰白葉。蒸餾水、硫酸亞鐵、酒石酸鉀鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀以及乙醇等試劑，均為分析純（AR）。

酒石酸亞鐵溶液的配制：稱(chēng)取1 g FeSO4和 5 g NaKC4H4O6加入1 L容量瓶中，用蒸餾水溶解并定容（現(xiàn)配現(xiàn)用）；pH=7.5磷酸鹽緩沖液的配制：準(zhǔn)確稱(chēng)取23.877 g Na2HPO4和9.078 g KH2PO4，分別置于 1 L容量瓶中，用蒸餾水溶解并定容。分別取Na2HPO4溶液85 mL和KH2PO4溶液15 mL于100 mL容量瓶中，混合均勻即得pH=7.5的磷酸鹽緩沖液。

1.2 儀器設(shè)備

KQ-500D型數(shù)控超聲清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）、AUW120分析天平（SHIMADZU公司）、TDL-60B低速臺(tái)式離心機(jī)（上海安亭科學(xué)儀器廠）、WFJ7200型可見(jiàn)分光光度計(jì)（尤尼柯（上海）儀器有限公司）、420-水浴恒溫器（江蘇省金壇市宏華儀器廠）和鼓風(fēng)干燥箱（上海市實(shí)驗(yàn)儀器總廠）。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 茶葉前處理

茶葉前處理，將待用的鳳凰茶磨成粉，并準(zhǔn)確稱(chēng)取不同品系的茶粉各2 g，并做好標(biāo)記。

1.3.2 茶多酚提取的單因素實(shí)驗(yàn)

取2 g備用的茶粉，加入一定量的蒸餾水，放在常溫下浸泡30 min，采用超聲波輔助法進(jìn)行提取，真空抽濾，收集濾液，測(cè)定體積，取一定的濾液進(jìn)行稀釋?zhuān)辉O(shè)定不同梯度的超聲波功率、料液比、浸提時(shí)間以及溫度，用超聲波提取得到浸提液，在最大吸收峰測(cè)其吸光度，研究不同的超聲波功率、浸提時(shí)間、料液比以及溫度與茶多酚的提取率的關(guān)系。

1.3.3 茶多酚含量測(cè)定

采取差示分光光度法測(cè)定茶多酚的含量，準(zhǔn)確吸取浸提液0.2 mL，加水至5 mL注入25 mL容量瓶中，加入酒石酸亞鐵5 mL，充分混合，再加入pH=7.5的緩沖液定容至刻度，用10 mm比色皿，在波長(zhǎng)540 nm處，以試劑空白溶劑做對(duì)比，測(cè)定吸光度。

1.3.4 數(shù)據(jù)處理

以試劑空白溶劑做對(duì)比測(cè)定吸光度，研究不同提取條件下，不同品系鳳凰茶的茶多酚提取率。本實(shí)驗(yàn)主要采取差示分光光度法測(cè)定茶多酚的含量，計(jì)算公式如下：

式（1）中：L1-試液的總體積，mL；L2-為測(cè)定時(shí)所用試液體積，mL；m-茶粉的質(zhì)量，g；A-為樣品的吸光度；1.957-用10 mm比色皿，當(dāng)吸光度等于0.50時(shí)每mL茶湯中含茶多酚的質(zhì)量，mg。

2 結(jié)果與分析

2.1 浸提時(shí)間對(duì)不同品系鳳凰茶茶多酚提取率的影響

稱(chēng)取不同品系鳳凰茶茶樣2 g共20份，在超聲波功率360 W，料液比為1∶20，浸提溫度為60 ℃的條件下，于超聲波清洗器中提取10 min、15 min、 20 min及25 min的條件下，測(cè)定茶多酚的提取率。浸提過(guò)程中，浸提時(shí)間與茶多酚的提取率的關(guān)系見(jiàn)圖1。結(jié)果表明隨著浸提時(shí)間的延長(zhǎng)浸提率逐漸增大，15 min之后提取率反而減小，可見(jiàn)最佳浸取時(shí)間為15 min。

圖1 浸提時(shí)間對(duì)茶多酚提取率的影響圖

2.2 料液比對(duì)不同品系鳳凰茶茶多酚提取率的影響

稱(chēng)取不同品系鳳凰茶茶樣2 g共20份，在超聲波功率為360 W，浸提時(shí)間為15 min，浸提溫度為60 ℃，料液比分別為1∶10、1∶20、1∶30和1∶40條件下，研究料液比對(duì)鳳凰茶茶多酚的提取率的影響，測(cè)定其茶多酚的提取率。料液比與提取率的關(guān)系見(jiàn)圖2。 由圖2可知，隨著液料比的增大，提取率逐漸增大，當(dāng)增加到1∶20時(shí)，提取率達(dá)到最大，再提高其料液比提取率反而減小，故浸取鳳凰茶茶多酚料液比的最佳比值為1∶20。

圖2 料液比對(duì)茶多酚提取率的影響圖

2.3 浸提溫度對(duì)不同品系鳳凰茶茶多酚提取率的影響

稱(chēng)取不同品系鳳凰茶茶樣2 g共20份，在超聲波功率為360 W，料液比為1∶20，浸提時(shí)間為15 min， 研究浸提溫度為50 ℃、60 ℃、70 ℃和80 ℃對(duì)鳳凰茶茶多酚的提取率的影響。在浸提過(guò)程中，浸提溫度與茶多酚的提取率的關(guān)系見(jiàn)圖3。隨著浸提溫度的提高浸提率逐漸增大，而70 ℃之后提取率反而減小，可見(jiàn)其最佳浸提溫度為70 ℃。

圖3 浸提溫度對(duì)茶多酚提取率的影響圖

2.4 超聲波功率對(duì)不同品系鳳凰茶茶多酚提取率的影響

稱(chēng)取鳳凰茶茶樣2 g共20份，在料液比為1∶20，浸提時(shí)間為15 min，浸提溫度為60 ℃的條件下，分別在240 W、300 W、360 W和420 W功率下于超聲波清洗器中提取15 min，超聲功率與提取率的關(guān)系見(jiàn)圖4。由圖4可知，隨著超聲功率的增大，提取率先增后減，在超聲波功率為300 W時(shí)達(dá)到最大，這是因?yàn)殡S著超聲功率的增加，浸提液的流動(dòng)會(huì)加快，就會(huì)有更多的茶多酚被浸提出來(lái)，而當(dāng)超過(guò)一定的范圍后，隨著超聲功率的增大溫度也會(huì)升高，在高功率下，茶多酚也容易被氧化，而茶多酚的氧化會(huì)引起提取量的損失；也有可能是隨著超聲功率的增大茶多酚的結(jié)構(gòu)被破壞導(dǎo)致提取率的降低。由此可知，最佳的浸取超聲功率為300 W。

圖4 超聲波功率對(duì)茶多酚提取率的影響圖

2.5 最佳組合提取不同鳳凰茶品系的茶多酚含量比較

根據(jù)以上選定的因素及水平，得出不同品系的鳳凰茶茶多酚的最佳提取因素為超聲波作用時(shí)間15 min， 浸提溫度為70 ℃，料液比為1∶20，超聲波功率為300 W。在此工藝條件下，超聲輔助提取法縮短了浸取的時(shí)間，降低了能耗，提高了提取工藝條件的經(jīng)濟(jì)可行性，而且避免了茶多酚在長(zhǎng)時(shí)間處于高溫下的氧化，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。本文以此條件提取鳳凰芝蘭、鳳凰八仙、鳳凰蜜蘭、鳳凰粗香及鳳凰白葉中的茶多酚，提取率結(jié)果見(jiàn)圖5。由圖5可見(jiàn)提取茶多酚含量最高的為鳳凰蜜蘭。由高到低為鳳凰蜜蘭＞鳳凰八 仙＞鳳凰芝蘭＞鳳凰粗香＞鳳凰白葉。

圖5 最佳組合提取不同鳳凰茶品系的茶多酚含量圖

3 結(jié)論

超聲波輔助提取法具有方法簡(jiǎn)單、消耗有機(jī)溶劑少、產(chǎn)品純度較高等優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)考察了浸提時(shí)間、料液比、浸提溫度及超聲波功率4個(gè)因素對(duì)5種鳳凰茶茶多酚提取率的影響，結(jié)果表明：①在浸提開(kāi)始階段，茶多酚提取率隨著浸提時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，浸提一定時(shí)間后茶多酚提取率達(dá)到最大值。②較高的料液比雖然能使浸提時(shí)間縮短，但茶湯被稀釋的程度會(huì)越高，茶多酚的濃度也越低，會(huì)造成下游工藝因浸出液的增加引起濃縮干燥時(shí)的能耗和干燥設(shè)備成本的增加。③浸提時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致茶多酚容易出現(xiàn)氧化分解；當(dāng)浸提溫度過(guò)高時(shí)，細(xì)胞結(jié)構(gòu)被破壞，茶多酚發(fā)生變性而沉淀，浸提率反而降低，同時(shí)溫度越高能耗也增大。④較大的超聲波功率雖然能夠縮短浸提時(shí)間，但是，高功率下茶多酚容易被氧化，浸提率反而降低，高功率的超聲波能耗較大、成本也較高。

綜上所述，最終確定最佳提取工藝為超聲波作用時(shí)間15 min，浸提溫度為70 ℃，料液比為1∶20，超聲波功率為300 W。在此條件下提取鳳凰芝蘭、鳳凰八仙、鳳凰蜜蘭、鳳凰粗香、鳳凰白葉中的茶多酚，其含量由高到低為鳳凰蜜蘭＞鳳凰八仙＞鳳凰芝蘭＞鳳凰粗香＞鳳凰白葉。