龙井茶中主要茶多酚的溶出行为研究

金钰+赵明明+周有祥+胡筱波+龚艳+石元值+胡定金

摘要：龙井茶是我国的十大名茶之一，其茶汤中含有多种有益组分。以龙井43和龙井群体茶为材料，采用高效液相色谱法研究了冲泡温度、时间、茶水比对龙井茶中咖啡因和主要茶多酚溶出行为的影响。结果表明，当温度从60 ℃升至100 ℃时，群体茶中C、CAF、EGCG、ECG的浸出量分别增加了72.41%、34.26%、31.60%、44.48%，龙井43茶中EGC、C、EGCG、CAF、EC、ECG的浸出量分别提高了278.07%、57.32%、103.62%、10.87%、72.61%、17.21%;不同茶水比对龙井43茶各组分的浸出水平无显著影响，当茶水比为1∶150（W/V）时，龙井群体的EGC、C、CAF、ECG浸出量分别为13.48±0.13、0.57±0.03、6.45±0.08、3.44±0.08 mg/g;冲泡时间与C、EC、CAF和ECG的溶出水平均呈正相关。该结果可为分析龙井茶中咖啡因和主要茶多酚的浸出规律提供参考。

关键词：龙井茶;茶多酚;冲泡;溶出行为

中图分类号：S571.1        文献标识码：A        文章编号：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

龙井茶产于浙江省杭州市西湖区西湖乡，其外形扁平、挺秀、绿翠、细嫩、匀齐[1]，并且以“色绿、香郁、味甘、形美”等优良特性而享誉海内外[2]。茶叶滋味的理化审评指标包括茶多酚[3，4]、咖啡碱[5]、游离氨基酸[6]等，其中茶多酚中的黄烷醇类、羟基-[4]-黄烷醇类、花色苷类、黄酮类、黄酮醇类和酚酸类化合物是茶叶的主要特征化合物。在上述茶多酚中，儿茶素约占多酚类总量的60%～80%，儿茶素类化合物主要包括表没食子儿茶素（Epigallocatechin，EGC）、儿茶素（Catechin，C）、表没食子儿茶素没食子酸酯（Epigallocatechin gallate，EGCG）、表儿茶素（Epicatechin，EC）、表儿茶素没食子酸酯（Epicatechin gallate，ECG），研究表明，这些组分的搭配比例，是决定龙井茶滋味的重要物质基础[7]，也是体现龙井茶特征的重要参数，周有祥等[8]通过分析龙井茶样品中的酸水解氨基酸含量，发现水解氨基酸指纹图谱能够较好区分龙井群体和龙井43，同时也可区分龙井茶与其他茶叶。赵明明等[9]测定了20份茶叶样品中酸水解氨基酸的含量，结果表明，必需氨基酸指纹图谱和呈味氨基酸指纹图谱均可以区分茶叶个体间的差异。王丽鸳等[10]对不同产区的龙井茶样品进行了分析，发现茶多酚可以作为龙井茶产地鉴别的特征参数。何昱等[11]研究了33批茶多酚样品的HPLC指纹图谱，证明了茶多酚能反映样品的真实组成和内在品质。尽管目前围绕龙井茶冲泡研究报道较多，但主要集中在茶多酚的浸出总量上[12-14]，对各种单体的浸出量研究较少。本研究以龙井茶主要代表茶龙井群体和龙井43茶叶为研究对象，采用液相色谱技术研究龙井茶在冲泡过程中茶汤中咖啡因和主要茶多酚的溶出行为，为阐明龙井茶液相指纹鉴伪技术机理提供参考，同时也有助于指导日常科学泡茶和饮茶。endprint

1  材料与方法

1.1  材料

龙井43和龙井群体干茶由中国农业科学院茶叶研究所提供，将其粉碎后，密封并置于4 ℃保藏。

1.2  仪器与试剂

e2695型高效液相色谱仪，配Waters 2998二极管阵列检测器（Waters公司）;DZKW-4型电热恒温水浴锅（北京中兴伟业仪器有限公司）;EL204型电子天平（杭州汇尔仪器设备有限公司）;TDL-40B型低速台式大容量离心机（上海安亭科学仪器厂）。

C、EGCG、EGC、EC、ECG和CAF等标准品购于国家标准物质信息中心，试验用水为去离子水，配制标准溶液使用色谱纯甲醇，其余试剂均为分析纯。

1.3  方法

1.3.1  标准溶液的制备  称取适量茶多酚（C、EGCG、EGC、EC、ECG）和CAF于25 mL容量瓶中，以甲醇定容，得标准品母液，于4 ℃保藏，临用前，以甲醇稀释至对应工作浓度。

1.3.2  冲泡试验  研究了冲泡温度、时间、茶水比对龙井茶中茶多酚和咖啡因的浸出量影响。其中，冲泡温度为60、70、80、90、100 ℃;选择冲泡时间为3、5、10、20、30、60 min;茶水比为1∶50、1∶100、1∶150、1∶200、1∶250。具体步骤如下：称取适量样品于10 mL带盖离心管中，加入预热去离子水，并在该温度下定时水浴后于3000 r/min离心10 min，取上清液过0.22 μm水性滤膜，收集滤液，待测。

1.3.3  液相色谱条件  以Inertsil ODS-4色谱柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）分离，柱温30 ℃，流量0.8 mL/min，检测波长为278 nm，进样量为5 μL，并以外标峰面积方法定量分析。流动相A为4.5%（V/V）磷酸-水溶液，B为甲醇，D为去离子水;梯度洗脱程序：初始梯度，A为8.0%，B为26%，D为66%;0～30 min，A保持不变，B由26%升至45%，D由66%降至47%;30～35 min，A为8%，B为80%，D为12%，保持5 min;35～40 min，A为8%，B为26%，D为66%。

1.3.4  数据分析  每个处理设3个平行，显著性分析采用SPSS16.0分析软件进行[15]。

2  结果与分析

2.1  测定主要茶多酚和咖啡因HPLC方法的建立

经多次预试验分析，以完全分离5种主要茶多酚和咖啡因为指标，建立了同时测定上述6种目标物的HPLC分析方法，色谱图见图1。由图1可知，5种茶多酚和咖啡因的分离度均大于1。

2.2  冲泡温度对龙井茶茶多酚浸出量的影响

分别称取一定量（0.05 g/份）的龙井茶，加入50 mL水（茶水比为1∶100），在60、70、80、90、100 ℃条件下浸泡10 min后，同测定滤液中茶多酚和咖啡因含量，结果见图2，组间方差分析见表1。

由表1可知，冲泡温度对龙井群体茶中C、CAF的浸出量有极显著影响，对EGCG、ECG的浸出量有显著影响;对龙井43茶中EGC、CAF、EGCG、EC的浸出量有极显著影响，对C、ECG的浸出量有显著影响。冲泡时间对龙井群体茶中C、EC，龙井43茶中CAF、EC的浸出量有显著影响，对龙井43茶中C、ECG的浸出量有极显著影响。茶水比对龙井群体茶中EGC、C、CAF、ECG的浸出量有显著影响。

对龙井群体茶而言，冲泡温度对EGC、EC的浸出量无显著性差异，C、CAF的浸出量有极显著的差异，而EGCG、ECG的浸出量有显著性差异（见表1）。当温度从60 ℃上升至100 ℃时，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，提升幅度为72.41%（0.30 mg/g）、34.26%（1.75 mg/g）、31.60%（8.72 mg/g）、44.48%（1.13 mg/g）。即当冲泡温度上升时，龙井群体茶中的茶多酚和咖啡因的浸出量一定增加，在100 ℃时浸出量达最大。

冲泡温度对龙井43中的C、ECG浸出量有显著影响，对EGC、CAF、EGCG、EC浸出量有极显著影响。当温度从60 ℃升至100 ℃时，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，提升幅度为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）。该趋势与龙井群体一致，与龙井群体不同的是，龙井43中，除ECG外，其他茶多酚和咖啡因均低于龙井群体茶。

另外，总体上看，茶多酚和咖啡因的浸出量与温度呈正相关，当冲泡温度为100 ℃时，茶多酚和咖啡因的浸出量达到最大。因为在大于98 ℃的环境下，儿茶素类物质非表式儿茶素向表式儿茶素转化的速度远远大于其他反应[16-18]。

2.3  茶水比对龙井茶茶多酚浸出量的影响

分别称取一定量的龙井茶，按照不同茶水比混合，于80 ℃水泡制10 min后，进行色谱分析，结果如图3所示。endprint

由图3可知，龙井群体茶在不同冲泡茶水比条件下，EGCG、EC的浸出量无显著差异，EGC、C、CAF、ECG的浸出量有显著差异（见表1）。当茶水比从1∶50上升为1∶150时，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，分别提高了11.36%（1.38 mg/g）、7.66%（0.04 mg/g）、10.57%（0.62 mg/g）、14.34%（0.43 mg/g），当茶水比从1∶150升至1∶250时，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，分别降低了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现先增后减的趋势。而在龙井43茶叶中，不同茶水比的EGC、C、CAF、EGCG、EC、ECG浸出量均无显著差异。

2.4  冲泡时间对龙井茶茶多酚浸出量的影响

分别称取一定量（0.05 g/份） 的龙井茶，用5 mL 80 ℃水（ 茶水比为1∶100） 泡制3、5、10、20、30、60 min，不同冲泡时间的茶多酚浸出量如图4所示。

结果表明，在龙井群体茶叶中，不同冲泡时间对EGC、CAF、EGCG、ECG的浸出量无显著差异，这可能是由于分析的样品为茶叶粉末，在冲泡初期，茶叶中的水溶性组分即可迅速浸出，故无显著差异。但另一方面，C、EC的浸出量有显著差异，结果见表1，其可能原因是由于C和EC不稳定，可在冲泡过程中相互转化。当冲泡时间从3 min延长至60 min时，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，提升幅度为35.84%（0.16 mg/g）、0.90%（0.16 mg/g）。而在龙井43茶叶中，EGC、EGCG的浸出量无显著差异，CAF、EC的浸出量有显著差异，C、ECG的浸出量有极显著差异，结果见表1。需要指出的是，C的浸出量呈现波动变化，其可能原因是其迅速浸出后发生差向异构反应或降解反应，导致含量产生不规律的变化。另外长时间浸泡有助于提高CAF浸出水平。

3  小结与讨论

本试验通过采用液相色谱法研究了龙井冲泡温度、时间、茶水比对龙井茶中多酚浸出行为的影响。结果表明，茶叶中茶多酚和咖啡因的浸出量随冲泡温度升高而增加，在100 ℃冲泡时，茶多酚和咖啡因的浸出量达到最大;龙井群体茶的茶多酚和咖啡因浸出量随着冲泡茶水比的增加而提高，在茶水比1∶150时浸出量达到最大值，随后逐渐下降;而龙井43茶中的茶多酚和咖啡因的浸出量则无明显变化;当冲泡时间增加时，龙井群体茶中只有EC、C的浸出量在60 min的冲泡时间下有显著升高，龙井43茶叶中CAF的浸出量在冲泡60 min时显著提高，而在冲泡10 min时C、EC、ECG的浸出量有显著变化，表明冲泡时间对茶中的C、EC、CAF和ECG影响较大。高温环境有助于促进茶多酚的差向异构反应，因此，在100 ℃冲泡时，茶多酚和咖啡因的浸出量才会达到最大;在茶水比达到1∶150时，茶叶茶多酚和咖啡因的浸出量达到饱和，并且在冲泡过程中，茶叶会发生转化、降解等反应，导致儿茶素的浸出量发生显著的变化;此外，粉末状茶叶在冲泡初期时，其中的水溶性组分能够迅速浸出，缩短试验周期，有利于更好的分析茶叶中主要茶多酚组分的溶出行为。

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