不同碧螺春中咖啡碱含量的分析研究

王 雪

（青岛瑯琊海青茶发展有限公司，山东青岛 266000）

0 引言

茶叶是一种多功能健康饮品，深受消费者的喜爱。中国是世界茶叶的发源地，也是茶叶生产、消费大国。随着经济社会的发展和生活水平的提高，人们的健康意识、环保意识显著增强，对茶叶的食品安全质量的要求也越来越高，所以提高茶叶的品质势在必行。众所周知，茶叶中都含有一定量的咖啡碱，而咖啡碱是甲基黄嘌呤类物质，能促进人体的新陈代谢、血液循环，具有一定的降脂减肥的功效[1-2]。因此测定茶叶中咖啡因的含量对于评价其功能品质具有重要意义。茶叶中咖啡因含量测定的常用方法有紫外分光光谱法、薄层色谱法、高效液相色谱法[3-4]。目前，主要采用高效液相色谱法进行分析检测。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

安捷伦1260 Infinity II型高效液相色谱仪；QUINTIX224-1CN型分析天平，赛多利斯科学仪器（北京）有限公司产品；DK-S22型电热恒温水浴锅、GM-033A型隔膜真空泵，上海元析仪器有限公司产品；KQ5200E型超声波清洗器；FW-100型高效万能粉碎机。

甲醇（色谱级）、乙醇（色谱级）、氧化镁（分析纯）、咖啡碱标准品，北京坛墨质检科技有限公司提供。

1.2 试验方法

1.2.1 色谱条件

色谱柱：C18（ODS柱）；流动相：甲醇（色谱级） ∶蒸馏水=600∶1400（V∶V），等度洗脱，流速1 mL/min，柱温40℃，进样量10 μL。在上述色谱条件下，茶叶中的咖啡因与样品中其他成分得到良好分离。

1.2.2 标准溶液的制备

称取125 mg咖啡因（纯度不低于99%） 加乙醇∶水（1∶4） 溶解，定容至250 mL，摇匀，标准储备液1 L中相当于含0.5 mg咖啡因。吸取1.0，2.0，5.0，10.0 mL上述标准储备液，分别加水定容至50 mL作为系列标准工作液，每1 L该系列标准工作液中，分别相对于含10，20，50，100 μg咖啡因。

1.2.3 样品前处理

称取试验样品1.0 g磨碎茶叶样，精确称取至0.000 1 g，置于500 mL烧瓶中，加入4.5 g氧化镁及300 mL沸水，于沸水浴中加热，浸提20 min（每隔5 min摇动1次），浸提完毕后立即加压过滤，滤液移入500 mL容量瓶中，冷却后用水定容至刻度，混匀，取部分试液过0.45 μm滤膜，待测。

2 结果与分析

2.1 咖啡因标准曲线

采用高效液相色谱仪能快速检测咖啡因标品，用甲醇溶液比蒸馏水按6∶14（V∶V） 的比例为流动相进行检测，且流动相的比例能让咖啡碱不受其他杂质峰的影响，确保标准曲线的准确度。

咖啡因标准曲线见图1，咖啡因标准品的色谱图见图2。

图1 咖啡因标准曲线

图2 咖啡因标准品的色谱图

2.2 线性关系

以峰面积（A）为纵坐标、咖啡因含量C（mg/L）为横坐标，绘制标准工作曲线，计算线性方程及相关系数R2。

线性试验结果见表1。

表1 线性试验结果

计算线性回归方程得：Y=29.299 00X-71.358 91，R2=0.996 79。结果表明在范围内，咖啡因的量与峰面积呈良好的线性关系。

2.3 方法的稳定性

按照试验方法移取室温储存的待测样品溶液，分别于0，2，4，6，8，10 h后进行咖啡碱上机检测，并计算其相对标准偏差。

稳定性试验结果见表2。

表2 稳定性试验结果

由表2可知，移取室温贮藏的供试品溶液，分别于0，2，4，6，8，10h后进样测定海青绿茶、日照绿茶、崂山绿茶的咖啡碱含量，计算其相对标准偏差分别为1.3%，1.2%，1.0%，1.2%，1.3%，1.1%表明测试样品溶液在10 h内稳定，并且表明仪器的精密度良好。

2.4 咖啡因含量分析

茶叶几乎是在发芽的同时，就已经开始形成咖啡因，从发芽到第一次采摘时，所采下的第一片和第二片叶子所含咖啡因的量最高，而在茶树茎、根及子叶等部位基本上不能合成咖啡碱[5]。相对而言，发芽较晚的叶子，咖啡碱的含量也会依序减少。海青绿茶、日照绿茶、崂山绿茶因为特殊的地理环境不同，生长环境和日照时间不同，孕育了独特的茶树。分别采集海青绿茶、日照绿茶、崂山绿茶的春、夏、秋的9批次绿茶，进行茶叶中咖啡碱含量检测，通过液相色谱仪分析对比这3个地区绿茶不同时期的咖啡碱含量。

不同地区绿茶咖啡碱含量对比见表3。

表3 不同地区绿茶咖啡碱含量对比/%

由表3可知，夏季茶中咖啡碱含量均高于春季茶和秋季茶，这是因为咖啡碱与茶树的生长代谢有着密切的关系，茶叶生长旺盛时，咖啡碱含量较高，所以夏季茶叶中所含咖啡碱含量偏高。新梢中咖啡碱的含量还随品种、气候、栽培条件的不同而有变化。不同茶树品种中，不同产地不同时期的茶叶中咖啡因含量有一定差异。

分别以海青绿茶、日照绿茶、崂山绿茶的春茶为例，按照上述方法进行样品测试，分别进样10 μL，记录色谱图，测定峰面积。

海青绿茶色谱图见图3，日照绿茶色谱图见图4，崂山绿茶色谱图见图5。

图3 海青绿茶色谱图

图4 日照绿茶色谱图

图5 崂山绿茶色谱图

3 结论

茶叶中咖啡碱的含量主要受到茶树品种、地域和加工条件的影响，故不同品种、产地和加工工艺的影响，咖啡碱含量也不同[6]。海青茶咖啡碱含量一般为2.5%～3.7%，少量的咖啡碱其实对人体还有一定程度上的药理功能，医药和食品价值非常可观，除此之外，茶叶中咖啡碱可刺激人体中枢神经系统引起大脑的兴奋，可消除疲劳、缓解疼痛，提高人的工作效率，加强新陈代谢，并且促进血液的循环，更利于尿液排出，增强人体心脏和胃肠道方面的功能。咖啡碱是茶叶的重要代谢产物，少量摄入可延缓疲劳[7]、促进脂肪消耗，有助于控制体重[8]。