雅安藏茶不影響睡眠與咖啡堿含量的關系研究

胡 燕

(1.國家茶葉產品質量監督檢驗中心(四川)(籌),四川雅安 625000;2.四川省雅安市產品質量監督檢驗所,四川雅安 625000)

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雅安藏茶不影響睡眠與咖啡堿含量的關系研究

胡 燕1,2

(1.國家茶葉產品質量監督檢驗中心(四川)(籌),四川雅安 625000;2.四川省雅安市產品質量監督檢驗所,四川雅安 625000)

雅安藏茶屬于黑茶類,具有興奮性低、不影響睡眠的特點,咖啡堿是茶葉中主要的生物堿,具有興奮神經中樞的作用。該研究以20個雅安藏茶樣品為實驗材料,以其它產地的黑茶及其它茶類為對照,運用高效液相色譜法測定咖啡堿的含量,探討了雅安藏茶不影響睡眠與其咖啡堿含量的關系。結果表明,20個雅安藏茶樣品的咖啡堿含量范圍為1.99%～3.64%,含量平均值為2.88%,除青茶外其他茶類的咖啡堿含量平均值在3.46%～4.00%之間,說明與其它茶類相比,雅安藏茶的咖啡堿含量處于較低水平;而不同產地黑茶的咖啡堿含量也有差異,其中廣西六堡茶的咖啡堿含量平均值最高,云南普洱熟茶次之,雅安藏茶的咖啡堿含量平均值居于第三位,含量最低的為方包茶。分析雅安藏茶不影響睡眠的原因可能有:雅安藏茶原料的成熟度高,因此成品茶的咖啡堿含量較低;雅安藏茶的特殊制作工藝可能使咖啡堿含量降低;推測雅安藏茶中結合咖啡堿的含量較高。該研究可為雅安藏茶不影響睡眠的機理研究和質量控制提供參考。

雅安藏茶，咖啡堿，含量

雅安是茶馬古道中川藏道的起點[1],清乾隆年間規定雅安、天全、滎經等地所產邊茶專銷康藏,史稱“南路邊茶”[2]。2005年,雅安市友誼茶葉有限公司稱南路邊茶為藏茶;2007年由雅安市茶葉協會組織的“雅安藏茶”證明商標順利申報,雅安藏茶從此成為法定的名稱;2008年,中國茶葉流通協會授予雅安“中國藏茶之鄉”稱號,雅安藏茶(南路邊茶)傳統制作技藝被列入第二批國家級非物質文化遺產[3]。雅安藏茶屬于黑茶類,傳統供應西藏、青海、甘肅以及四川甘孜、阿壩、涼山等地藏區消費,而運用傳統制作工藝原理研制開發的新型特種藏茶產品也屬于雅安藏茶的范疇[4]。由于雅安獨特的氣候條件、土壤狀況、濕度特性等以及藏茶制作工藝的獨特性造就了雅安藏茶獨特的口味和功效,現有研究表明,雅安藏茶可為人們補充各類維生素、微量元素、水分,促進攝入體內的牛、羊肉、奶酪等高脂食物的分解和消化,有抗高血壓、高血脂、清除膽固醇沉積等作用,因此,隨著人類對健康的高要求,雅安藏茶正被越來越多的人認知和接受[3],逐漸形成“藏茶內銷、漢飲”的營銷格局[5]。

表1 茶葉樣品

生物堿是茶樹體內的一類含氮雜環分子結構的有機化合物[6],其中主要成分為咖啡堿,其含量和茶葉的原料產地、品種[7]、當地的氣候、采摘季節、原料成熟度[8]及茶葉的加工工藝等因素有關。茶葉中咖啡堿的含量占干物質的2%～5%左右,是茶葉中重要的風味物質及生理活性特征成分。咖啡堿易溶于熱水,茶葉中80%的咖啡堿可溶入茶湯中,人們通過飲茶可攝入咖啡堿,從而引起中樞神經興奮,產生提神、醒腦的功效[9];同時,咖啡堿還具有促進胃酸分泌而提高食欲[10]和利尿等藥理功能,但過量攝入咖啡堿可使人的精神疲倦、刺激胃黏膜等[11],并容易導致失眠和骨質疏松[12],有研究表明,對咖啡堿敏感的人群一次性攝取10 mg咖啡堿便會引起某些不適癥狀,尤其是對兒童、孕婦、高血壓患者等群體[9]。

咖啡堿是茶湯中苦味的重要物質基礎[10],而雅安藏茶的湯色紅濃明亮,滋味醇和回甘、爽口純滑[13],其具有茶性溫和、不刺激、興奮性低、不影響睡眠[14]等特點,但雅安藏茶的苦澀味低和不影響睡眠是否說明其咖啡堿含量較低還需進行測定分析。本研究以不同品類的市售雅安藏茶為實驗材料,采用高效液相色譜法測定其咖啡堿含量,并與其它產地的黑茶及其它茶類作比較,探討了雅安藏茶不影響睡眠的原因與其咖啡堿含量的關系,以期為雅安藏茶不影響睡眠的機理研究和質量控制提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

茶葉 市售,共有20個(序號1～20)雅安藏茶樣品,16個對照黑茶樣品(序號21～36)分別取自西路邊茶及云南、廣西、湖北、湖南、陜西的黑茶主產區,另取了除黑茶外其它5大茶類的樣品各2個、花茶樣品兩個作為對照(序號37～48),茶樣信息見表1;咖啡堿標準品 中國計量科學研究院生產;氧化鎂 分析純;甲醇 色譜純。

U3000高效液相色譜儀(含二極管陣列檢測器) 賽默飛世爾科技;SG3300HPT超聲波清洗器 上海冠特超聲波儀器有限公司;BT125D電子天平 德國賽多利斯股份公司;HH-S數顯恒溫水浴鍋 金壇市正基儀器有限公司;FZ102微型植物實驗粉碎機 天津市泰斯特儀器有限公司;GN-RO-20型純水機 北京雙峰純水設備廠。

1.2 實驗方法

1.2.1 咖啡堿標準溶液配制 稱取147.7 mg咖啡堿(純度不低于99%)加乙醇∶水(1∶4)溶解,定容至250 mL,搖勻,標準儲備液1 mL中相當于含0.591 mg咖啡堿。吸取1.0、2.5、5.0、7.5、10.0 mL上述標準儲備液,分別加水定容至50 mL作為系列標準工作液,每1 mL該系列標準工作液中,分別相當于含11.82、29.55、59.10、88.65、118.20 μg咖啡堿。

1.2.2 樣品制備 按GB/T 8312-2013[15]制備試液:稱取1.0 g(準確至0.0001 g)磨碎茶樣,置于500 mL燒瓶中,加4.5 g氧化鎂及300 mL沸水,于沸水浴中加熱,浸提20 min(每隔5 min搖動一次),浸提完畢后立即趁熱減壓過濾,濾液移入500 mL容量瓶中,冷卻后,用水定容至刻度,搖勻。取一部分試樣,通過0.45 μm濾膜過濾,待測。按GB/T 8304-2013[16]測定茶樣干物質質量分數。

1.2.3 色譜條件 流動相為V(甲醇)∶V(超純水)=3∶7,色譜柱為C18色譜柱AcclaimTM120(5 μm,250 mm×4.6 mm)。檢測波長為280 nm,柱溫為40 ℃,流速為1.0 mL/min,分析時間為15 min。進樣量為10 μL。

1.2.4 方法學考察

1.2.4.1 線性關系 將1.2.1中5個濃度的咖啡堿標準工作液按1.2.3的色譜條件分別進樣,以濃度為橫坐標,咖啡堿峰面積為縱坐標,繪制標準曲線,并進行線性回歸分析。

1.2.4.2 精密度實驗 將濃度為59.10 mg/L的咖啡堿標準工作液按1.2.3的色譜條件,連續進樣6次,測定峰面積,計算RSD值。

1.2.4.3 重復性實驗 分別精密稱取序號為5的康磚茶樣品1.0 g,按1.2.2平行制備6份供試品溶液,按1.2.3的色譜條件進樣,測定咖啡堿含量,計算RSD值。

1.2.4.4 穩定性實驗 取序號為5的康磚茶樣品按1.2.2制備,分別在0、2、4、6、8、10和12 h,按1.2.3的色譜條件進樣檢測,測定咖啡堿的峰面積,考察樣品提取液的穩定性。

1.2.4.5 加標回收率實驗 分別精密稱取0.5 g已知咖啡堿含量的序號為5的康磚茶樣品6份,分別加入適量的咖啡堿標準品,按1.2.2平行制備。

2 結果與分析

2.1 方法學考察

2.1.1 線性關系與檢測限 咖啡堿標準品的HPLC色譜圖見圖1,進行線性回歸分析,咖啡堿的標準曲線見圖2,回歸方程為:Y=0.3149X-0.0695,r=1.0000,說明咖啡堿在11.82～118.20 mg/L濃度范圍內線性關系良好。用咖啡堿標準溶液進樣,當信噪比S/N=3時的濃度為檢出限,當信噪比S/N=10時的濃度為定量限;本實驗方法的檢出限為0.02 mg/L,定量限為0.06 mg/L。

圖1 咖啡堿標準品的HPLC圖譜Fig.1 HPLC chromatogram of caffeine standard

圖2 咖啡堿標準曲線Fig.2 Standard curve of caffeine content

2.1.2精密度實驗 精密度實驗的HPLC圖譜見圖3,計算得咖啡堿峰面積的相對標準偏差(RSD)為0.03%,表明儀器的精密度良好。

圖3 精密度實驗的HPLC圖譜Fig.3 HPLC chromatogram of precision test

2.1.3 重復性實驗 計算得咖啡堿含量的相對標準偏差(RSD)為0.12%,表明實驗方法的重復性良好。

2.1.4 穩定性實驗 計算得咖啡堿峰面積的相對標準偏差(RSD)為0.06%,表明樣品提取液在12 h內穩定。

2.1.5 回收率實驗 由表2可知,加標回收率實驗結果為100.9%～102.1%,平均回收率為101.5%,RSD為0.42%。

表2 回收率實驗結果

2.2 樣品咖啡堿含量的測定結果

對表1中48個茶樣的咖啡堿含量測定結果見表3。由表3可知,不同茶樣中的咖啡堿含量差異較大,20個雅安藏茶樣品中咖啡堿含量最高的是序號為18的緊壓藏茶,咖啡堿含量為3.64%,

表3 茶葉樣品中的咖啡堿含量

圖4 不同類別茶樣的咖啡堿含量平均值比較Fig.4 Comparison of the average contents of caffeine from different types of tea

圖5 不同品類的雅安藏茶中咖啡堿含量平均值比較Fig.5 Comparison of the average contents of caffeine from different categories of Ya’an Tibetan tea

3 討論

3.1 雅安藏茶與對照茶樣的咖啡堿含量比較

本研究結果表明,20個市售雅安藏茶樣品的咖啡堿含量平均值為2.88%,而除青茶外其它茶類的咖啡堿含量平均值在3.46%～4.00%之間,說明與其它茶類相比,雅安藏茶的咖啡堿含量處于較低水平;此外,本研究中不同產地黑茶樣品的咖啡堿含量平均值為2.42%,低于其它茶類中咖啡堿含量平均值最低的青茶。在現有研究中,郝再彬[17]、吳瓊[18]等人認為黑茶中的咖啡堿含量明顯低于綠茶;呂毅、彭曉赟等的研究表明,茯磚茶中的咖啡堿含量比烏龍茶、綠茶低,最終形成其苦澀味低、醇和的風味特點[19-20];賴幸菲等人的研究表明,三種磚茶的咖啡堿含量均較低,低于普通紅、綠茶及烏龍茶[21]。本研究中各茶類的咖啡堿含量平均值最高的為白茶;劉菲等認為,白茶中咖啡堿含量高于其它茶類的主要原因是白茶在加工初期葉片還處于鮮活狀態,咖啡堿可能進一步積累,而加工的整個過程處于較低溫度下,因此減少了咖啡堿的升華;此外,白茶的高咖啡堿含量與制茶所用的品種也有一定關系[7]。

本研究結果表明,不同產地黑茶樣品中的咖啡堿含量在1.03%～4.02%之間,其中咖啡堿含量最低的為方包茶,最高的為六堡茶磚;不同產地的黑茶雖然基本的生產工序相同,但由于原料及拼配比例不同,具體的生產工藝也有差異,使其內含物質的種類和含量均存在差異。本研究中雅安藏茶的咖啡堿含量平均值僅次于廣西六堡茶和云南普洱熟茶;雅安藏茶的品類較多,原料差異較大,本研究中不同品類雅安藏茶的咖啡堿含量平均值最低的為緊壓藏茶,最高的為散藏茶。

3.2 雅安藏茶不影響睡眠的機理探討

雅安藏茶的品質獨特,具有茶條完整、色澤棕褐、湯色橙紅明亮、滋味醇和的風味特征[22],實踐表明飲用雅安藏茶并不影響睡眠,反而能改善睡眠質量。分析雅安藏茶不影響睡眠的原因可能有以下三個方面。

第一,雅安藏茶原料的成熟度高。本研究結果表明,與其它茶類相比,雅安藏茶的咖啡堿含量處于較低水平,而茶葉中咖啡堿的含量與原料成熟度有關[8],高力等人認為,茶樹咖啡堿含量在鮮茶葉的老嫩之間差異很大,細嫩茶葉比粗老茶葉含量高[23];賴幸菲等人的研究表明,三種磚茶中黑磚茶的咖啡堿含量最高,茯磚茶次之,青磚茶最低,而這三種磚茶中黑磚茶的原料相對較嫩,青磚茶的原料最為粗老[20];禹超等人認為方包茶原料鮮葉較為粗老,通常采摘1～2年生的成熟枝梢,茶梗含量多,因此測得的咖啡堿含量低,這也與本研究的結果一致[24]。

第二,雅安藏茶的特殊制作工藝可能使咖啡堿含量降低。雅安藏茶的初加工工序包括殺青、揉捻、渥堆和干燥等基本工序,其中渥堆是黑茶制造中的特有工序,也是雅安藏茶品質形成的關鍵工序,陳昌輝[22]、杜曉等[25]人的研究表明,鮮葉制成雅安藏茶后,咖啡堿含量降低;鄒瑤等人對四川黑茶渥堆過程的研究表明,渥堆過程中咖啡堿含量降低[26];陳靖等測定了普洱生茶和普洱熟茶中咖啡堿的含量,推測在渥堆過程中,普洱茶中的部分咖啡堿發生了氧化、聚合或其它反應使其含量有所降低[27];閆列娟認為陜西黑毛茶在加工過程中,咖啡堿因受熱升華而略有減少[28];但陳應娟的研究表明,四川黑茶加工過程中咖啡堿含量是增加的,其中渥堆工序是咖啡堿含量增加較多的階段,但隨著渥堆的進行四川黑茶的苦澀味卻逐漸減弱,推測是由于加工過程中咖啡堿與其它生化成分通過相互作用而對茶湯的呈味性產生了影響,最終使茶湯滋味趨于醇和[29];而賴幸菲等人的研究表明,咖啡堿屬于雜環含氮化合物,環狀結構比較穩定,微生物對這類雜環含氮化合物的利用能力較低,黑茶在加工過程中咖啡堿的變化幅度不大[20]。因此,雅安藏茶在加工過程中咖啡堿含量的變化還有待進一步研究。

第三,推測雅安藏茶中結合咖啡堿的含量較高。黃業偉等人研究了不同茶葉中結合咖啡堿的比例,結果表明多酚類物質氧化程度越大的茶葉所含結合咖啡堿的比例越大[30-33],而黑茶在渥堆過程中,在微生物和濕熱作用下發生了多酚類物質的氧化、縮化,蛋白質和氨基酸的分解、降解,碳水化合物的分解,以及各產物間的聚合、縮合等一系列反應,多酚類物質幾乎完全轉化,生成了更加復雜的呈色物質和呈味物質[34],因此黑茶中結合咖啡堿的含量較多,而這種咖啡堿與其它物質的復合物會在酸性條件下形成沉淀,因此可能在人體胃酸作用下形成沉淀而影響吸收,從而降低了咖啡堿對睡眠的影響;同時,咖啡堿與茶色素以氫鍵締合后形成的復合物具有鮮爽味[35],使茶湯滋味趨于醇和,但雅安藏茶中結合咖啡堿的含量和具體作用機理還有待進一步研究。

4 結論

本研究對不同品類雅安藏茶中的咖啡堿含量進行了測定,20個市售雅安藏茶樣品的咖啡堿含量范圍為1.99%～3.64%,其含量普遍低于除青茶外作為對照的其它茶類,但在不同產地的黑茶中,雅安藏茶中的咖啡堿含量僅次于廣西和云南的黑茶。本研究只針對市售的主要雅安藏茶品類進行隨機取樣,收集的其它對照茶樣的數量較少;此外,對不同采摘季節、不同年份的雅安藏茶以及黑茶中咖啡堿與其它生化成分相互作用的機理等還有待進一步研究。

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Study on relationship between Ya’an Tibetan tea does not affect people’ sleep and the caffeine content

HU Yan1,2

(1.National Tea Products Quality Supervision and Inspection Center(Sichuan)(in preparation),Ya’an 625000,China; 2.Product Quality Supervision and Inspection Institute of Sichuan Ya’an,Ya’an 625000,China)

Ya’an Tibetan tea is a kind of dark tea. It was reported that Ya’an Tibetan tea had less alerted effects and does not affect people’ sleep. Caffeine is the major alkaloid in tea and acts as a central nervous system stimulant. Therefore,20 Ya’an Tibetan tea samples had been taken as study materials,and the dark tea samples from other regions of China and other types of Chinese traditional teas had been taken as contrast materials. Using high performance liquid chromatography(HPLC)method for different samples of tea to detect the content of caffeine. It had discussed that the relationship between Ya’an Tibetan tea does not affect people’ sleep and the caffeine content. Results showed that the caffeine contents range of 20 Ya’an Tibetan tea samples were 1.99%～3.64%,and the average content was 2.88%. The caffeine contents range of other types of Chinese traditional tea samples except oolong tea were 3.46%～4.00%,and it showed that the caffeine content of Ya’an Tibetan tea samples were at low level. There was difference about the content of caffeine in dark tea among different regions of China. Results showed that the order of average caffeine contents was Liu Pao tea>Puerh ripe tea>Ya’an Tibetan tea,the caffeine content of Fangbao tea was the lowest. The main reasons that Ya’an Tibetan tea does not affect people’ sleep were as follows:the material maturity of Ya’an Tibetan tea was higher,and the caffeine content of manufactured Ya’an Tibetan tea was lower. The caffeine content could be reduced by the special manufacturing process of Ya’an Tibetan tea. It could speculate that the content of combined caffeine was high in Ya’an Tibetan tea. The results wouldl provide helpful information for the quality controls and the study on the mechanism of the Ya’an Tibetan tea did not affect people’ sleep.

Ya’an Tibetan tea;caffeine;content

2016-05-04

胡燕(1982-)，女，博士，高級工程師，研究方向：茶葉資源開發與利用及茶葉檢測等方面,E-mail：xiaowei401@sohu.com。

TS272.7

A

1002-0306(2016)22-0131-06

10.13386/j.issn1002-0306.2016.22.018