茶葉化學成分分析方法綜述

王繼坤，陳 橋，鄭桂清 (北京中防昊通科技中心，北京 100013)

茶葉化學成分分析方法綜述

王繼坤，陳 橋，鄭桂清 (北京中防昊通科技中心，北京 100013)

闡述了茶葉化學成分分析方法(光譜分析方法和色譜分析方法)的基本原理，并對使用氣相色譜法和高效液相色譜法測定茶葉中相關化學成分的含量進行實例解析，從而為茶葉的品質鑒定提供參考。

茶葉；化學成分；分析方法；光譜；色譜

自從1827年Oudry K從茶葉中發現咖啡堿后，學者們便開始對茶葉成分進行全面研究， 目前在茶葉中查明的化學成分有300多種，其中影響茶葉色澤的化學成分是黃酮、黃酮醇(花色素、花黃素)及其糖苷、類胡蘿卜素、葉綠素及其轉化產物、茶黃素、茶紅素、茶褐素等，影響茶香氣的化學成分主要是芳烴物質、某些氨基酸和糖，影響茶滋味的化學成分主要多酚類和氨基酸生物堿類物質。為了弄清茶葉的化學成分，研究者采用了相應的分析方法[1-10]。下面，筆者對茶葉化學成分分析方法進行闡述。

1 光譜分析方法

每種化學原子都有其特征譜線，因此可以根據光譜來鑒別相關物質并確定其化學組成，這種方法叫做光譜分析，其優點是非常靈敏而且迅速。光譜分析方法有原子熒光光譜法、紫外光譜法、近紅外光譜法和X射線熒光光譜法，具體內容如下。

1.1原子熒光光譜法

原子熒光光譜法是通過測量待測元素的原子蒸汽在輻射能激發下產生的熒光發射強度來確定待測元素含量的方法，具有設備簡單、各元素相互之間的光譜干擾少、檢出限低、靈敏度高、工作曲線線性范圍寬和多元素可以同時測定等優點，是一種極有潛力的痕量分析方法，一般用于測定茶葉中的微量元素[1-2]。

1.2紫外光譜法

紫外光譜是分子中某些價電子吸收了一定波長的電磁波后從基態躍遷到激發態，再釋放能量(輻射出特征譜線)回到基態而產生的一種光譜,也稱之為電子光譜[3]。在有機化合物的定性分析中，紫外光譜法適用于不飽和有機化合物尤其是共軛體系的鑒定，以此推斷未知物的骨架結構，還可定量分析該物質的濃度和含量。紫外光譜法可以用于測定茶葉中的有機物成分及含量[4]。

1.3近紅外光譜法

近紅外光譜是由于分子振動能級的躍遷(同時伴隨轉動能級躍遷)而產生的，其記錄的是分子中單個化學鍵的基頻振動的倍頻、合頻和差頻信息。不同基團產生的光譜在吸收峰位置和強度上有所不同，隨著樣品成分含量的變化，其光譜特征也將發生變化，根據這些不同的光譜特征進行定性和定量分析的技術即近紅外光譜法[3]。該方法主要用于測定茶葉中有機物的含量[5]，也可以進行茶葉的無損檢測。

1.4X射線熒光光譜法

X射線熒光光譜是利用初級X射線光子或其他微觀離子激發待測物質中的原子，使之產生熒光(次級X射線)而進行物質成分分析的方法[6]。按探測方法的不同，分為X射線光譜法(波長色散)和X射線能譜法(能量色散)。該方法可以用于測定茶葉中金屬元素含量[7]。

2 色譜分析方法

色譜法是利用不同物質在不同相態的選擇性分配，以固定相對流動相中的混合物進行洗脫，混合物中不同的物質會以不同的速度沿固定相移動，最終達到分離的效果。根據流動相的不同分為氣相色譜法和高效液相色譜法。

2.1高效液相色譜法

高效液相色譜法以液體為流動相，采用高壓輸液系統，將具有不同極性的單一溶劑或不同比例的混合溶劑、緩沖液等流動相泵入裝有固定相的色譜柱，在柱內各成分被分離后，進入檢測器進行檢測，從而對樣品進行分析。該方法對茶葉中的茶多酚、游離氨基酸、生物堿等有良好的分離效果[8]。

2.2氣相色譜法

氣相色譜法的原理是利用物質的沸點、極性及吸附性質的差異來實現混合物的分離。當多組分的混合樣品進入色譜柱后，由于吸附劑對每個組分的吸附力不同，經過一定時間后，各組分在色譜柱中的運行速度也不同。吸附力弱的組分容易被解吸下來，最先離開色譜柱進入檢測器，而吸附力最強的組分最不容易被解吸下來，因此最后離開色譜柱。如此，各組分得以在色譜柱中彼此分離，按順序進入檢測器中并被檢測和記錄，從而獲得氣相色譜圖。該方法可用于茶葉香氣成分的測定[9]及茶葉殘余農藥的測定。

3 實例解析

3.1氣相色譜法測定茶葉中脂肪酸含量

表1 普洱茶中脂肪酸的含量

采用氣相色譜法對云南普洱茶進行分析，通過對茶葉中脂肪進行提取和甲酯化，可分離并鑒定出6種脂肪酸，各種脂肪酸含量如表1所示[10]。從表1可以看出，普洱茶中棕櫚酸、亞油酸、亞麻酸的含量較高，其中亞油酸和亞麻酸是不飽和脂肪酸，是形成茶葉香氣前體物質的主要成分。由于不飽和脂肪酸的化學性質不穩定，致使茶葉在加工和貯藏時容易變質，因而通過測定茶葉主要脂肪酸的含量，注重改善茶葉加工和貯藏方式，以此保證茶葉質量。

表2 6種不同茶葉中兒茶素及咖啡堿含量

3.2高效液相色譜法測定茶葉中兒茶素及咖啡堿含量

影響茶滋味的化學成分主要多酚類和氨基酸生物堿類物質，兒茶素和咖啡堿是評價茶葉品質的指標。采用高效液相色譜法測定6種不同茶葉的兒茶素和咖啡堿含量(見表2)[11]。從表2 可以看出，綠茶中的兒茶素和咖啡堿含量較高，烏龍茶的兒茶素和咖啡堿含量較低，而白茶的兒茶素和咖啡堿含量最低。

4 結 語

光譜分析和色譜分析是茶葉化學成分分析的重要方法，以此建立相關茶葉化學成分相關的光譜圖和色譜圖數據庫，為茶葉的質量評估提供科學依據。同時，為改善茶葉加工和貯藏方式提供參考。因此，今后應進一步加強對茶葉化學成分分析方法的探討。

[1]范寶磊，張健. 火焰原子吸收光譜法和原子熒光光譜法測定茶葉中的微量元素[J].光譜實驗室, 2010, 27(3)：1008-1011.

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[4]苗愛清，程悅，梁祈. 白葉單樅不同發酵茶中多酚類成分的HPLC-MS/MS分析[J]. 中國農學通報, 2011, 27(2)：23-26.

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[6]牛智有,劉梅英,林新. 不同近紅外光譜儀在茶葉品質檢測中的應用研究[J]. 湖北農業科學, 2009, 48(10):2562-2565.

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[10]徐靜，陸建平.氣相色譜法測定茶葉中的脂肪酸組成[J].化工技術與開發，2009,38(4)：39-41 .

[11]陳鶴立.高效液相色譜法測定茶葉中茶多酚及咖啡堿含量[J].福建醫藥雜志，2006,28(1):80-81 .

[編輯] 李啟棟

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.04.006

O657

A

1673-1409(2012)04-N017-02

2012-02-17

王繼坤(1958-)，男，1982年大學畢業，碩士，高級工程師，現主要從事食品安全方面的研究工作。