龍井茶中主要茶多酚的溶出行為研究

金鈺+趙明明+周有祥+胡筱波+龔艷+石元值+胡定金

摘要：龍井茶是我國的十大名茶之一，其茶湯中含有多種有益組分。以龍井43和龍井群體茶為材料，采用高效液相色譜法研究了沖泡溫度、時間、茶水比對龍井茶中咖啡因和主要茶多酚溶出行為的影響。結果表明，當溫度從60 ℃升至100 ℃時，群體茶中C、CAF、EGCG、ECG的浸出量分別增加了72.41%、34.26%、31.60%、44.48%，龍井43茶中EGC、C、EGCG、CAF、EC、ECG的浸出量分別提高了278.07%、57.32%、103.62%、10.87%、72.61%、17.21%;不同茶水比對龍井43茶各組分的浸出水平無顯著影響，當茶水比為1∶150（W/V）時，龍井群體的EGC、C、CAF、ECG浸出量分別為13.48±0.13、0.57±0.03、6.45±0.08、3.44±0.08 mg/g;沖泡時間與C、EC、CAF和ECG的溶出水平均呈正相關。該結果可為分析龍井茶中咖啡因和主要茶多酚的浸出規律提供參考。

關鍵詞：龍井茶;茶多酚;沖泡;溶出行為

中圖分類號：S571.1 ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ?文章編號：0439-8114（2015）23-6007-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.23.054

Study on Dissolution Behavior of Main Tea Polyphenolsin in Longjing Tea

JIN Yu1，ZHAO Ming-ming2，ZHOU You-xiang2，HU Xiao-bo1，GONG Yan2，SHI Yuan-zhi3，HU Ding-jin2

（1.College of Food Science， Huazhong Agricultural University，Wuhan 430070，China; 2. Institute of Quality Standard and Testing Technology for Agro-Products，Hubei Academy of Agricultural Sciences，Wuhan 430064， China;3. Tea Research Institute，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Hangzhou 310008，China）

Abstract：Longjing tea is one of the top ten Chinese teas，some beneficial compounds are found in teas. The dissolving profile of caffeine（CAF） and polyphenols， including catechin（C）， epigallocatechin gallate（EGCG）， epigallocatechin （EGC）， epicatechin（EC） and epicatechin gallate（EG） in Longjing population and Longjing 43 were analyzed by HPLC-DAD at different brewing conditions， including temperature， time， tea-water ratio. The results showed that the release of C，CAF， EGCG，ECGincreasing 72.41%，34.26%，31.60% and 72.41% respectively were found in Longjing population tea at 100 ℃， compared with those at 60℃， the amount of EGC，C，EGCG，CAF，EC，ECG in Longjing 43 has increased 278.07%，57.32%，103.62%，10.87%，72.61%，17.21%，respectively. The tea-water ratio had no significant effect on Longjing 43，but when the tea-water ratio is 1∶150（W/V）， the dissolving EGC，C，CAF，ECG in Longjing population tea were 13.48±0.13，0.57±0.03，6.45±0.08，3.44±0.08 mg/g respectively;and the brewing time is positively correlated with the release levels of C，EC，CAF，ECG.The results could provide a reference for analyzing the dissolving profiles of beneficial compounds in Longjing tea.

Key words：Longjing tea;tea polyphenol; brewing; dissolution behavior

龍井茶產于浙江省杭州市西湖區西湖鄉，其外形扁平、挺秀、綠翠、細嫩、勻齊[1]，并且以“色綠、香郁、味甘、形美”等優良特性而享譽海內外[2]。茶葉滋味的理化審評指標包括茶多酚[3，4]、咖啡堿[5]、游離氨基酸[6]等，其中茶多酚中的黃烷醇類、羥基-[4]-黃烷醇類、花色苷類、黃酮類、黃酮醇類和酚酸類化合物是茶葉的主要特征化合物。在上述茶多酚中，兒茶素約占多酚類總量的60%～80%，兒茶素類化合物主要包括表沒食子兒茶素（Epigallocatechin，EGC）、兒茶素（Catechin，C）、表沒食子兒茶素沒食子酸酯（Epigallocatechin gallate，EGCG）、表兒茶素（Epicatechin，EC）、表兒茶素沒食子酸酯（Epicatechin gallate，ECG），研究表明，這些組分的搭配比例，是決定龍井茶滋味的重要物質基礎[7]，也是體現龍井茶特征的重要參數，周有祥等[8]通過分析龍井茶樣品中的酸水解氨基酸含量，發現水解氨基酸指紋圖譜能夠較好區分龍井群體和龍井43，同時也可區分龍井茶與其他茶葉。趙明明等[9]測定了20份茶葉樣品中酸水解氨基酸的含量，結果表明，必需氨基酸指紋圖譜和呈味氨基酸指紋圖譜均可以區分茶葉個體間的差異。王麗鴛等[10]對不同產區的龍井茶樣品進行了分析，發現茶多酚可以作為龍井茶產地鑒別的特征參數。何昱等[11]研究了33批茶多酚樣品的HPLC指紋圖譜，證明了茶多酚能反映樣品的真實組成和內在品質。盡管目前圍繞龍井茶沖泡研究報道較多，但主要集中在茶多酚的浸出總量上[12-14]，對各種單體的浸出量研究較少。本研究以龍井茶主要代表茶龍井群體和龍井43茶葉為研究對象，采用液相色譜技術研究龍井茶在沖泡過程中茶湯中咖啡因和主要茶多酚的溶出行為，為闡明龍井茶液相指紋鑒偽技術機理提供參考，同時也有助于指導日常科學泡茶和飲茶。endprint

1 ?材料與方法

1.1 ?材料

龍井43和龍井群體干茶由中國農業科學院茶葉研究所提供，將其粉碎后，密封并置于4 ℃保藏。

1.2 ?儀器與試劑

e2695型高效液相色譜儀，配Waters 2998二極管陣列檢測器（Waters公司）;DZKW-4型電熱恒溫水浴鍋（北京中興偉業儀器有限公司）;EL204型電子天平（杭州匯爾儀器設備有限公司）;TDL-40B型低速臺式大容量離心機（上海安亭科學儀器廠）。

C、EGCG、EGC、EC、ECG和CAF等標準品購于國家標準物質信息中心，試驗用水為去離子水，配制標準溶液使用色譜純甲醇，其余試劑均為分析純。

1.3 ?方法

1.3.1 ?標準溶液的制備 ?稱取適量茶多酚（C、EGCG、EGC、EC、ECG）和CAF于25 mL容量瓶中，以甲醇定容，得標準品母液，于4 ℃保藏，臨用前，以甲醇稀釋至對應工作濃度。

1.3.2 ?沖泡試驗 ?研究了沖泡溫度、時間、茶水比對龍井茶中茶多酚和咖啡因的浸出量影響。其中，沖泡溫度為60、70、80、90、100 ℃;選擇沖泡時間為3、5、10、20、30、60 min;茶水比為1∶50、1∶100、1∶150、1∶200、1∶250。具體步驟如下：稱取適量樣品于10 mL帶蓋離心管中，加入預熱去離子水，并在該溫度下定時水浴后于3000 r/min離心10 min，取上清液過0.22 μm水性濾膜，收集濾液，待測。

1.3.3 ?液相色譜條件 ?以Inertsil ODS-4色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）分離，柱溫30 ℃，流量0.8 mL/min，檢測波長為278 nm，進樣量為5 μL，并以外標峰面積方法定量分析。流動相A為4.5%（V/V）磷酸-水溶液，B為甲醇，D為去離子水;梯度洗脫程序：初始梯度，A為8.0%，B為26%，D為66%;0～30 min，A保持不變，B由26%升至45%，D由66%降至47%;30～35 min，A為8%，B為80%，D為12%，保持5 min;35～40 min，A為8%，B為26%，D為66%。

1.3.4 ?數據分析 ?每個處理設3個平行，顯著性分析采用SPSS16.0分析軟件進行[15]。

2 ?結果與分析

2.1 ?測定主要茶多酚和咖啡因HPLC方法的建立

經多次預試驗分析，以完全分離5種主要茶多酚和咖啡因為指標，建立了同時測定上述6種目標物的HPLC分析方法，色譜圖見圖1。由圖1可知，5種茶多酚和咖啡因的分離度均大于1。

2.2 ?沖泡溫度對龍井茶茶多酚浸出量的影響

分別稱取一定量（0.05 g/份）的龍井茶，加入50 mL水（茶水比為1∶100），在60、70、80、90、100 ℃條件下浸泡10 min后，同測定濾液中茶多酚和咖啡因含量，結果見圖2，組間方差分析見表1。

由表1可知，沖泡溫度對龍井群體茶中C、CAF的浸出量有極顯著影響，對EGCG、ECG的浸出量有顯著影響;對龍井43茶中EGC、CAF、EGCG、EC的浸出量有極顯著影響，對C、ECG的浸出量有顯著影響。沖泡時間對龍井群體茶中C、EC，龍井43茶中CAF、EC的浸出量有顯著影響，對龍井43茶中C、ECG的浸出量有極顯著影響。茶水比對龍井群體茶中EGC、C、CAF、ECG的浸出量有顯著影響。

對龍井群體茶而言，沖泡溫度對EGC、EC的浸出量無顯著性差異，C、CAF的浸出量有極顯著的差異，而EGCG、ECG的浸出量有顯著性差異（見表1）。當溫度從60 ℃上升至100 ℃時，C、CAF、EGCG、ECG的浸出量由0.41±0.03、5.11±0.11、27.61±0.63、2.53±0.05 mg/g提高到0.71±0.05、6.86±0.40、36.33±2.44、3.66±0.26 mg/g，提升幅度為72.41%（0.30 mg/g）、34.26%（1.75 mg/g）、31.60%（8.72 mg/g）、44.48%（1.13 mg/g）。即當沖泡溫度上升時，龍井群體茶中的茶多酚和咖啡因的浸出量一定增加，在100 ℃時浸出量達最大。

沖泡溫度對龍井43中的C、ECG浸出量有顯著影響，對EGC、CAF、EGCG、EC浸出量有極顯著影響。當溫度從60 ℃升至100 ℃時，EGC、C、EGCG、CAF、EC、ECG的浸出量由2.84±1.61、0.34±0.13、15.84±1.87、5.56±0.31、1.14±0.10、2.84±0.37 mg/g提高到10.75±0.49、0.54±0.10、32.25±0.33、6.16±0.07、1.97±0.06、3.33±0.14 mg/g，提升幅度為278.07%（7.91 mg/g）、57.32%（0.20 mg/g）、103.62%（16.41 mg/g）、10.87%（0.60 mg/g）、72.61%（0.83 mg/g）、17.21%（0.49 mg/g）。該趨勢與龍井群體一致，與龍井群體不同的是，龍井43中，除ECG外，其他茶多酚和咖啡因均低于龍井群體茶。

另外，總體上看，茶多酚和咖啡因的浸出量與溫度呈正相關，當沖泡溫度為100 ℃時，茶多酚和咖啡因的浸出量達到最大。因為在大于98 ℃的環境下，兒茶素類物質非表式兒茶素向表式兒茶素轉化的速度遠遠大于其他反應[16-18]。

2.3 ?茶水比對龍井茶茶多酚浸出量的影響

分別稱取一定量的龍井茶，按照不同茶水比混合，于80 ℃水泡制10 min后，進行色譜分析，結果如圖3所示。endprint

由圖3可知，龍井群體茶在不同沖泡茶水比條件下，EGCG、EC的浸出量無顯著差異，EGC、C、CAF、ECG的浸出量有顯著差異（見表1）。當茶水比從1∶50上升為1∶150時，EGC、C、CAF、ECG的浸出量由12.10±0.31、0.53±0.01、5.83±0.21、3.01±0.16 mg/g升至13.48±0.13、0.57±0.03、6.45±0.08、3.44±0.08 mg/g，分別提高了11.36%（1.38 mg/g）、7.66%（0.04 mg/g）、10.57%（0.62 mg/g）、14.34%（0.43 mg/g），當茶水比從1∶150升至1∶250時，EGC、C、CAF、ECG的浸出量下降至11.32±0.75、0.43±0.01、6.35±0.15 mg/g，分別降低了16.02%（2.16 mg/g）、23.51%（0.14 mg/g）、1.52%（0.10 mg/g），茶多酚和咖啡因的浸出量呈現先增后減的趨勢。而在龍井43茶葉中，不同茶水比的EGC、C、CAF、EGCG、EC、ECG浸出量均無顯著差異。

2.4 ?沖泡時間對龍井茶茶多酚浸出量的影響

分別稱取一定量（0.05 g/份） 的龍井茶，用5 mL 80 ℃水（ 茶水比為1∶100） 泡制3、5、10、20、30、60 min，不同沖泡時間的茶多酚浸出量如圖4所示。

結果表明，在龍井群體茶葉中，不同沖泡時間對EGC、CAF、EGCG、ECG的浸出量無顯著差異，這可能是由于分析的樣品為茶葉粉末，在沖泡初期，茶葉中的水溶性組分即可迅速浸出，故無顯著差異。但另一方面，C、EC的浸出量有顯著差異，結果見表1，其可能原因是由于C和EC不穩定，可在沖泡過程中相互轉化。當沖泡時間從3 min延長至60 min時，C、EC的浸出量由0.47±0.01、1.74±0.02 mg/g提高至0.63±0.03、1.90±0.02 mg/g，提升幅度為35.84%（0.16 mg/g）、0.90%（0.16 mg/g）。而在龍井43茶葉中，EGC、EGCG的浸出量無顯著差異，CAF、EC的浸出量有顯著差異，C、ECG的浸出量有極顯著差異，結果見表1。需要指出的是，C的浸出量呈現波動變化，其可能原因是其迅速浸出后發生差向異構反應或降解反應，導致含量產生不規律的變化。另外長時間浸泡有助于提高CAF浸出水平。

3 ?小結與討論

本試驗通過采用液相色譜法研究了龍井沖泡溫度、時間、茶水比對龍井茶中多酚浸出行為的影響。結果表明，茶葉中茶多酚和咖啡因的浸出量隨沖泡溫度升高而增加，在100 ℃沖泡時，茶多酚和咖啡因的浸出量達到最大;龍井群體茶的茶多酚和咖啡因浸出量隨著沖泡茶水比的增加而提高，在茶水比1∶150時浸出量達到最大值，隨后逐漸下降;而龍井43茶中的茶多酚和咖啡因的浸出量則無明顯變化;當沖泡時間增加時，龍井群體茶中只有EC、C的浸出量在60 min的沖泡時間下有顯著升高，龍井43茶葉中CAF的浸出量在沖泡60 min時顯著提高，而在沖泡10 min時C、EC、ECG的浸出量有顯著變化，表明沖泡時間對茶中的C、EC、CAF和ECG影響較大。高溫環境有助于促進茶多酚的差向異構反應，因此，在100 ℃沖泡時，茶多酚和咖啡因的浸出量才會達到最大;在茶水比達到1∶150時，茶葉茶多酚和咖啡因的浸出量達到飽和，并且在沖泡過程中，茶葉會發生轉化、降解等反應，導致兒茶素的浸出量發生顯著的變化;此外，粉末狀茶葉在沖泡初期時，其中的水溶性組分能夠迅速浸出，縮短試驗周期，有利于更好的分析茶葉中主要茶多酚組分的溶出行為。

參考文獻：

[1] 張大椿.西湖龍井茶[M].杭州：浙江科學技術出版社，1992.

[2] 毛祖法.浙江省十大名茶·西湖龍井[M].北京：中國農業科學技術出版社，2011.

[3] 童華榮，金孝芳，龔雪蓮.茶多酚感官性質及其對茶葉澀味的影響[J].茶葉科學，2006，26（2）：79-86.

[4] 陳美麗，唐德松，龔淑英，等.綠茶滋味品質的定量分析及其相關性評價[J].浙江大學學報（農業與生命科學版），2014，40（6）：670-678.

[5] 程 ?煥，賀 ?瑋，趙 ?鐳，等.紅茶與綠茶感官品質與其化學組分的相關性[J].農業工程學報，2012，28（S1）：375-380.

[6] 廖鴻雁，戴前穎，齊 ?燦，等.幾種名優茶的滋味化學研究[J].安徽農業科學，2012，40（11）：6510-6512，6515.

[7] 周小芬.基于近紅外的大佛龍井茶品質評價研究[D].北京：中國農業科學院，2012.

[8] 周有祥，趙明明，丁 ?華，等.茶葉中氨基酸特征指紋圖譜的初步研究[J].湖北農業科學，2012，51（23）：5463-5466.

[9] 趙明明，周有祥，丁 ?華，等.綠茶中酸水解氨基酸指紋圖譜的特征分析[J].湖北農業科學，2012，51（24）：5804-5807.

[10] 王麗鴛，成 ?浩，賀 ?巍，等.不同產區龍井茶相似性及線性判別[J].浙江林業科技，2014，34（2）：18-23.

[11] 何 ?昱，洪筱坤，王智華.33批茶多酚高效液相色譜指紋圖譜的質量控制研究[J].中國藥學雜志，2006，41（2）：139-143.

[12] 郭桂義，和紅州，趙文凈，等.沖泡水溫、時間和茶水比對信陽毛尖茶感官品質的影響[J].食品科技，2010，35（7）：120-123.

[13] 郭桂義，趙文凈，陳秀蘭，等.沖泡條件對信陽毛尖茶湯內主要滋味成分的影響[J].河南農業科學，2010（11）：27-30.

[14] 楊曉萍，蔣曉東，劉瓊瓊.拼配型枇杷花茶袋泡茶的加工及沖泡條件研究[J].華中農業大學學報，2014，33（1）：112-115.

[15] 王春枝.多元方差分析及其在SPSS軟件中的實現[J].現代計算機，2013（13）：59-62.

[16] ANANINGSIH V K，SHARMA A，ZHOU W. Green tea catechins during food processing and storage：a review on stability and detection[J]. Food Research International，2013，50（2）： 469-479.

[17] WANG R Z W J. Reaction kinetics of degradation and epimerization of epigallocatechin gallate （EGCG） in aqueous system over a wide temperature range[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry，2008（56）：2694-2701.

[18] ZIMMERMANN B F G M. The effect of ascorbic acid， citric acid and low pH on the extraction of green tea：how to get most out of it[J]. Food Chemistry，2011（124）：1543-1548.endprint