茶饮料中茶多酚含量测定方法的研究

关键词：茶饮料；茶多酚；福林酚衍生比色法

DOI编码：10.3969/j.issn.1674-5698.2025.01.017

0 引言

茶多酚，又名维多酚、抗氧灵，是茶叶中多种含2-苯基苯并吡喃结构的多酚类物质的总称，主要包括：儿茶素类化合物，黄酮类化合物，花青素、花白素类化合物，酚酸和缩酚酸类化合物四大类。其中儿茶素类化合物最为常见，占茶多酚总量的70%以上[1]。

由于茶多酚多为含有2个以上的邻位羟基多元酚，具有较强的供氢能力，是一种理想的抗氧化剂，故而在食品工业中广泛的应用，可作为抗氧化剂、保鲜剂、保色剂、除臭剂添加到食品中[2]；同时因其具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤、调血脂、保护神经等作用，使得其在医药领域也被广泛使用[3]。

茶饮料中多含有较高浓度的茶多酚，因而被人们广泛认可为健康饮品，而茶多酚含量的多少，也成为评价茶饮料质量的重要指标。随着人们健康观念的提升及我国饮料市场的日益增长，尤其是茶饮料市场竞争的日益加剧，对茶饮料中茶多酚含量检测方法的准确度提出了更高的要求[4]。国家标准GB/T 21733-2008《茶饮料》附录A中，采用亚铁离子衍生后测定吸光度，以吸光度与茶多酚含量之间的经验系数来计算其含量，该方法适用的浓度范围较窄，结果受光度计光学性能和比色皿透光性的影响很大，容易在不同实验室间造成较大的偏差[5]，即其标准化程度不高。本研究将福林酚衍生比色法应用于饮料中茶多酚含量的测定，旨在建立一种适用浓度更广，基质干扰和仪器系统误差更小，精密度和准确度更高的检测方法，以期为现行国家标准方法的改进提供参考。

1 材料与设备

1.1 试剂与材料

没食子酸标准品，坛墨质检科技股份有限公司，含量≥99.5%；无水碳酸钠，国药集团化学试剂有限公司，含量≥9 9. 8%；福林酚试剂，北京索莱宝科技有限公司，浓度1mol / L；尼龙针式滤器，上海安谱实验科技股份有限公司，规格13mm×0.22μm；注射器，圣光医用制品股份有限公司，规格2.5mL；茶饮料样品，妙记金桂柠檬茶、康师傅茉莉绿茶、三得利清茶、娃哈哈青柑普洱茶、希蒂大红袍牛乳茶等均购自郑州丹尼斯超市。

1.2 仪器设备

紫外可见光光度计，岛津企业管理（中国）有限公司，型号U V-270 0；电子天平，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司，型号MS -105DU；超声波清洗机，郑州生元仪器有限公司，型号S Y U-600DTD。

2 试验原理

试验方法原理：福林酚试剂中的W⁶⁺，在碱性条件下，被茶多酚中的酚羟基还原为蓝色的W⁵⁺，该颜色在765nm处有最大吸收峰，且溶液吸光度在一定范围内与茶多酚浓度成线性关系，用没食子酸作校正标准定量茶多酚[6]。

3 试验方法

3.1 样液的制备

将整瓶样品（或加标样品）充分摇匀后，置于超声波清洗机中，超声1min脱气、破乳，准确称取10.00g于100mL 容量瓶中，先加入约30mL纯水摇匀，再加入10mL的20 0g / L乙酸铅溶液，摇匀后静置10min，以沉淀蛋白，最后加入10mL的100g/L硫酸钠溶液，以除去过多的铅。以纯水定容、摇匀、静置20min，用注射器吸取上清液，经0.22μm针式滤器过滤后即得样液。

注：较透明的样品可免去超声和沉淀蛋白的操作；过滤上清液的体积可根据后续衍生所需样液的量来确定。

3.2 衍生条件的优化

3.2.1 福林酚用量的优化

吸取8份2.0mL的10 0μg/mL没食子酸标准储备液分别加入8个刻度试管内，再分别加入0.1，0.2，0.3，0.5，0.7，0.9，1.1，1.3mL的1mol/L 福林酚试剂，并于每个试管内加入1.5mL的10 0g/L 碳酸钠溶液，加水定容至10mL，摇匀，静置30min后，用10mm比色皿，在765nm波长下测定其吸光度。

3.2.2 碳酸钠用量的优化

吸取6份1.0mL的100μg/mL 没食子酸标准储备液分别加入到6个刻度试管内，每个试管内加入1.0 mL 的1mol/L 福林酚试剂，再分别加入0.5，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0mL的100g/L 碳酸钠溶液，加水定容至10mL，摇匀，静置30min后，用10mm比色皿，在765nm波长下测定其吸光度。

3.2.3 反应时间的优化

吸取0.1mL的100μg/mL没食子酸标准储备液于刻度试管内，加入1.0mL的1mol/L福林酚试剂和1.5mL的100g/L碳酸钠溶液，加水定容至10mL，摇匀，装入10mm比色皿开始计时，分别于5，10，20，40，60，80，100，120，140min时，在765nm波长下测定其吸光度。

3.2.4 光照条件的优化

分别吸取2份1.0，1.5，2.0mL的10 0μg/mL没食子酸标准储备液于刻度试管内，均加入1.0mL的1mol/L福林酚试剂和1.5mL的100g/L碳酸钠溶液，加水定容至10mL，摇匀，一份于自然光线下放置，另一份避光放置。2h后，用10mm比色皿，在765nm波长下测定其吸光度。

3.3 标准曲线的制作

分别吸取0，0.1，0.5，1.0，1.5，2 .0mL的10 0μg /mL没食子酸标准储备液于刻度试管内，加入一定量福林酚试剂和碳酸钠溶液，加水定容至10mL，摇匀，得到浓度分别为0，1，5，10，15，20μg/mL 的标准系列衍生液。静置一定时间后，用10mm比色皿，以纯水调零，在765nm波长下测定其吸光度。以浓度为横坐标，对应的吸光度为纵坐标绘制标准曲线。

注：福林酚和碳酸钠溶液的使用体积、静置时间及避光与否，均按优化后的条件进行。

3.4 样品的测定

吸取样品（或加标样品）的样液1.0 0 m L，按3. 3的方法衍生，测定吸光度A；同时，吸取样品（或加标样品）的样液1.0 0mL，除不加福林酚试剂外，其余按3.3的方法处理样液，测定吸光度A0，此为样品本身所含蓝色物质造成的样液空白；从标准曲线中查得吸光度（A-A₀）对应的浓度c，按下列公式计算样品中茶多酚的含量：

X —— 样品中茶多酚的含量，单位为mg/kg；

c —— 从标准曲线上查得的样液中茶多酚的浓度，单位为 μg/mL；

V —— 衍生液的定容体积，单位为mL，本方法中V=10 mL；

d —— 衍生用样液体积占总样液体积的份额，本方法中d=1/100。

3.5 比对试验

对3.4中测定过的样液，再按照GB/ T 21733-2008附录A[7]的方法进行测定，并计算出结果。

4 结果与分析

4.1 衍生条件的优化

图1显示了福林酚用量优化试验中，吸光度与福林酚试剂加入体积之间的关系。本试验中没食子酸的浓度为计划配制的标准系列溶液的最高点—20μg /mL，选定的福林酚用量只要能满足该浓度，则其他浓度也能被满足。由图1可知，在总体积为10mL的溶液中，当福林酚用量为0.9mol 时，可将200μg没食子酸完全衍生，再增加用量，吸光度将不会随之增大。为操作简便，本研究选取1mol/L福林酚试剂的最佳用量为1.0 mL。

图2显示了碳酸钠用量优化试验中，吸光度与碳酸钠溶液加入体积之间的关系。在总体积为10mL的溶液中，当碳酸钠溶液（10 0g / L）用量为1.5mL时，其提供的碱性环境，可协同福林酚将没食子酸完全衍生。再增加用量，吸光度将不会随之增大。因此，碳酸钠溶液（100g/L）的最佳用量为1.5mL。

图3显示了反应时间优化试验中，吸光度与反应时间之间的关系。本试验中没食子酸的浓度为计划制作的标准系列溶液的最低点—1μg/mL，根据化学动力学知识“反应物浓度越大，反应速度越快”可知，选定的反应时间只要能满足该浓度，则标准系列溶液的其他浓度也能被满足[8]。由图可知，约第60min时没食子酸已完全衍生，再延长时间，吸光度将不会随之增大。因此，衍生反应的最佳时长为60min。

图4显示了光照条件优化试验中，在自然光和避光条件下，吸光度的对比情况。可见两组测试液的吸光度并无显著差异，为了操作简便，本方法选择在自然光下进行衍生。

4.2 标准曲线的制作

图5为优化后的衍生条件下测得的标准曲线，其线性相关系数达0.9 989，标曲在1～2 0μg /mL范围内线性良好，对应的样品中茶多酚含量为100～2000mg /kg，该曲线范围几乎覆盖了市售茶饮料中茶多酚含量的所有可能值[9]，具有良好的适用性。

4.3 样品测定和比对试验

由表1可知，对1～4号样品，本研究所用方法与GB/T 21733-2008附录A方法所得结果都很接近，而对5号奶茶样品的结果，前者明显小于后者，可能是由于后者在前处理中沉淀蛋白或过滤效果不佳，样液微浊导致吸光度偏高所致，这与任艳等人[10]研究结果一致。另外，从吸光度数值来看，本研究所用方法测得的数值均落在分光光度计的最佳测定范围（0.2～0.7）内，与GB/T 21733-2008附录A方法相比，系统误差更小。

4.4 精密度和回收率的测定

对2号样品进行加标试验，加入水平为1000mg/kg，对其重复测定6次，测得结果见表2。本研究所用方法的平均回收率为106.9%，准确度较高，相对标准偏差（RSD）为0.6%，精密度良好。

5 结论

本研究通过优化衍生条件，建立了一种更适用于茶饮料中茶多酚含量检测的福林酚衍生比色法，该方法与现行国标GB/T 21733-2008附录A方法相比，优点在于前处理所得样液清澈、无干扰，适用浓度广（标准曲线在100～2000mg/kg范围内线性良好），仪器系统误差更小（光度计读数在最佳测定范围内），准确度和精密度更高；不足之处是配制溶液更多，检测时间更长。若对检测方法的标准化和精准度上作更高要求，本研究所建方法可作为国标方法改进的良好范本。