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1、分析检测食品工业2011年第4期 90张健*，章苏宁，田怀香，宋晓秋，刘艳杰，王犀上海应用技术学院香料香精工程与技术学院 （上海 200235）摘 要 采用高效液相色谱及电子鼻测定分析不同茶叶中的有效成分及香气特征。采用C18色谱柱， 以甲醇和水（甲醇水=37）为流动相对茶叶进行咖啡因分析，以甲醇和三氟乙酸水溶液(甲醇 水三氟乙酸=25750.05)为流动相进行儿茶素分析，紫外检测波长280 nm。分别建立标准曲线， 比较各种茶叶中有效成分的差异。发现雪水云绿的咖啡因、表儿茶素、表儿茶素没食子酸酯的含量 在所测茶叶样品中最高，分别达到4.3%、2.0%和7.5%。电子鼻测试的结果表明，用电子鼻
2、指纹图 谱可以有效区分不同品种茶香气相似性和不同之处。 关键词 高效液相色谱法；电子鼻；咖啡因；儿茶素；茶叶Comparative Analyses of Active Ingredients and Characteritstic Fragrances in Camellia sinensis Teas of Different Processing MethodsZhang Jian*，Zhang Su-ning，Tian Huai-xiang，Song Xiao-qiu，Liu Yan-jie，Wang xi School of Perfume and Aroma Technology,
3、 Shanghai Institute of Technology (Shanghai 200235)Abstract High performance liquid chromatography(HPLC) were used to analyze the active ingredients in Camellia sinensis teas of different processing methods in this article. Caffeine can be separated from other components on a Spherigal C18collumn wi
4、th methanol and water (methanol /water =3/7) as mobile phase. Catechins can be separated from other components on a Spherigal C18collumn with methanol and TFA solution (TFA/water=0.05/75)as mobile phase. The UV detection wavelength was set at 280 nm of all. Standard curves were made for determine co
5、ntent. Content of Caffeine、EC and EGC in the green tea of “Xue Shui Yun Lv” is highest therein the selected Camellia sinensis sample and reach 4.3%, 2.0% and 7.5% respectively. Fragrance characteristic can be differentiate by the Electronic Nose（EN）for their similarities and differences in different
6、 Camellia sinensis. Keywords high performance liquid chromatography；electronic nose；caffeine；catechin；Camellia sinensis茶叶为山茶科植物茶的芽叶，茶叶中经分离鉴定 的已知化合物有500多种，其中有机化合物有450种以 上，构成这些化合物的基本元素有30种1-4。茶叶中 不仅含有丰富的维生素和矿物质，而且含有许多对人 体有保健作用的功效成分如茶蛋白、茶多酚、茶多 糖、咖啡因、茶叶皂甙、-氨基丁酸、茶氨酸、茶色 素等。茶叶中含有多种生理活性物质，特别是近年来 研究发现儿茶素类物质有
7、抗癌活性，具有很大的开发 利用价值5-8。而绿茶、红茶、花茶和乌龙茶等不同 的茶叶由于它们不同的产地和制作过程，导致其中的 活性物质含量的不同。本文通过使用高效液相色谱及 电子鼻分析不同品种的茶叶咖啡因及儿茶素类有效成 份和香气指纹特征的异同。 1 材料与方法 1.1 仪器与试剂 高效液相色谱仪1100：美国安捷伦公司；电子鼻 FOX400：法国Alpha Mos SAC（中国）有限公司； 数据恒温水浴锅W201B：上海申胜生物技术有限公 司；电子天平FA604A：上海精天电子仪器有限公 司；移液枪Digital Pipette，Witopet，Germany；超声波震荡ULTRASUNICS
8、，JL-60DTH；超纯水制备器 ILLIPORE：Simplicity。 咖啡因标准品：中国药品生物制品检定所；表儿 茶素(EC)标准品：Fluka；表没食子儿茶素(EGC)标 准品，表儿茶素没食子酸酯(ECG)标准品，表没食子 儿茶素没食子酸酯（EGCG）标准品：Sigma公司； 甲醇(色谱纯)；三氟乙酸(分析纯)：国药集团化学试 剂有限公司。 1.2 原料 铁观音：福建安溪；祁门红茶：安徽祁门；茉莉 龙珠：福建福州；乌龙：福建安溪；黄山炒清：安徽 黄山；黄山毛峰：安徽黄山；碧螺春：江苏苏州；雪 水云绿：浙江开化；龙井：浙江嵊县；银针茶：广西 上林大明山；毛尖：河南安阳。 1.3 标准溶液
9、配制 （1）咖啡因标准溶液配制 准确称取咖啡因标准品4.9 mg于10 mL容量瓶 中，用高纯水溶解，常温下定容至10 mL，得到质量 浓度为0.49 mg/mL的标准品储备溶液。用移液枪将 标准品储备液与水混合，配成浓度为0.049 mg/mL、不同品种茶叶有效成分及香气特征的比较分析基金项目：上海应用技术学院科研重点项目资助 （编号：KJ-2008-16）。分析检测91食品工业2011年第4期0.098 mg/mL、0.196 mg/mL、0.294 mg/mL的系列标 准溶液，为作标准曲线图备用。 （2）儿茶素类标准品溶液配制 准确称取表儿茶素(EC)标准品11.0 mg、表没食 子儿茶
10、素没食子酸酯(EGCG)标准品9.7 mg、表没食 子儿茶素(EGC)标准品13 mg及表儿茶素没食子酸酯 (ECG)标准品10mg分别置于10 mL容量瓶中，用高纯 水溶解，在常温下定容至10 mL，分别得到质量浓度 为1.1 mg/mL、0.97 mg/mL、1.3 mg/mL及1.0 mg/mL 的标准品储备溶液。用移液枪将标准品储备液与水混 合，准确配成为一系列浓度标准溶液，为作标准曲线 图备用。 1.4 样品处理 称取用碾钵捣碎的茶样品各400 mg，倒入圆底烧 瓶中，加入40 mL蒸馏水浸泡，置于95的恒温水浴锅 中，水浴加热120 min，过滤，定容到50 mL容量瓶。 1.5
11、色谱条件 咖啡因测定色谱条件：流动相为水甲醇=70 30色谱柱：C18柱，即十八烷基硅烷键合硅胶(5 m， 250 mm4.6 mm，安捷伦 Agilent ZORBAX SB-C18)； 流速：1.0 mL/min；紫外检测波长：280 nm；柱温： 30。 儿茶素类物质测定色谱条件：流动相：用移液管 准确吸取0.1 mL三氟乙酸，加入1500 mL去离子高纯 水，配制成体积比水三氟乙酸750.05的三氟乙 酸水溶液，用超声波除去气泡备用，与甲醇一起用作 为流动相。色谱柱：C18柱，即十八烷基硅烷键合硅 胶(5 m，250 mm4.6 mm，安捷伦 Agilent ZORBAX SB-C18
12、)；流速：0.8 mL/min；紫外检测波长：280 nm；柱温：30。9 样品中待测物含量计算： 样品中待测物质的含量（%）=(C100)/(M 1000)100 式中：C茶汤样品的儿茶素类物质浓度；M 样品质量。 1.6 茶叶的气味指纹分析 样品用碾钵磨碎，精确称量每种茶叶样品，每种 (1.000 0+0.000 2) g，称取三组，用于平行测试。分别 称入电子鼻专用的检测瓶中，称量后立即压盖。所有 样品称取完成后放入仪器检测平台进行检测。分析参 数：载气为合成干燥空气；流速150 mL/min；产生时 间600 s；产生温度50；搅动速度500 r/min；顶空注 射参数Headspac
13、e injection；注射体积300 L；注射速 度300 L/s；注射针总体积2.5 mL；注射针温度70。 2 结果与讨论 2.1 茶叶中咖啡因分析 2.1.1 咖啡因标准曲线的测定 将不同浓度的咖啡因标准溶液按1.5中咖啡因的 色谱条件进行进样分析。以咖啡因标准品的质量浓度为横坐标X(mg/mL)，峰面积Y（mAU）为纵坐标作 图，得到线性回归方程，标准曲线见图1，公式见表1 （1），相关系数为0.999 8。2.1.2 样品中咖啡因的测定 测定样品黄山炒清、黄山毛峰、碧螺春、雪水云 绿、龙井、大明山银针茶、毛尖、铁观音、明日夜、 祁门红茶、茉莉龙珠、乌龙中的咖啡因含量。 根据标准品的
14、出峰时间和样品在相应时间出峰的 峰面积与标准曲线相对比，得出样品中相应的含量。 咖啡因标准品及样品液相色谱见图2（a）及（b）， 绿茶和红茶的咖啡因含量相对与花茶和半发酵茶要 多，其中雪水云绿含量最高，为4.3%。2.2 茶叶中儿茶素类物质分析 茶叶中的儿茶素(Catechins)属于黄烷醇类化合 物，是茶叶中多酚类物质的主体成分。 2.2.1 待测物质标准曲线 实验将表儿茶素(EC)、表没食子儿茶素没食子 酸酯(EGCG)、表没食子儿茶素(EGC)、表儿茶素没 食子酸酯(ECG)标准溶液按1.5色谱条件进样分析。 以EC、EGCG、EGC、ECG标准品的质量浓度为横坐 标X(mg/mL)，峰
15、面积Y(mAU)为纵坐标作图，得儿 茶素类物质的线性回归方程，公式见表1(2)(5)。检 测波长为280 nm时的EC、EGCG、EGC、ECG标样的 HPLC图谱见图3，由标准品的出峰时间可知对应的标 准品出峰次序依次为EGC 7.5 min、EGCG 12.7 min、 EG 16.4 min、ECG 28.1 min。标准曲线见图4。图1 咖啡因标准曲线图2 咖啡因标准品及样品高效液相色谱图（(a)咖啡因标准品色谱图 (b)龙井的色谱检测图）分析检测食品工业2011年第4期 922.2.2 样品中儿茶素类物质分析对样品黄山炒清、黄山毛峰、碧螺春、雪水云 绿、龙井、大明山银针茶、毛尖、铁观
16、音、祁门红 茶、茉莉龙珠、乌龙进行分析。根据样品在相应标准 品时间出峰的峰面积代入回归方程，得出相应的含 量。图5为茶叶样品的色谱图，与标准品进行对照表 明，7.5 min为EGC的对应出峰；16.4 min处为EG对应 出峰；在所测定的茶汤样品中28.1 min ECG标准品的 出峰位置都没有相应出峰，表明此提取条件茶汤样品 中未能检出ECG。分析原因可能有是直接用茶汤检测 被测物质时其含量低于仪器检测量，需要使用富集的前处理方法才能再进行检测，被选茶叶样品中不含 ECG可能性也存在，此外可能由于物质不是非常稳定 的存在与茶汤中，加上样品茶汤存放时间的关系使此 类物质分解而无法检出。图6是被测物质在茶叶样品中所占茶叶干重的含 量，显示不同种类的茶叶样品中均含有咖啡因、EC 和EGC，对同一茶叶样品来说多是EGC含量最高，咖 啡因含量次之，EC含量最少。结果显示绿
