5種鳳凰單叢茶茶多酚含量的研究

◎ 劉志聰，鄭丹萍

（韓山師范學院 生命科學與食品工程學院，廣東 潮州 521000）

鳳凰茶產于廣東省潮州市鳳凰山區[1]。鳳凰山是中國烏龍茶名茶之鄉，位于潮州市區北部，特別適宜種植茶葉。在其生產的茶類品種中以鳳凰單叢最為出名，在國內外市場享有盛譽，其成品茶品質優異，香和味各具一格[2]。鳳凰單叢有幾十個株系與類型，據潮州鳳凰茶樹資源志介紹，鳳凰茶具有自然花香型的79種（株）、天然果味香型12種（株）、其他清香型16種（株）。用這些優異單株鮮葉制成的茶，如黃枝香茶、芝蘭香茶、肉桂香茶等烏龍茶，既是茶樹品種名，又是成品茶名。鳳凰茶的獨特之處和巨大的魅力主要在于它具有沁人心脾的芬芳和令人欲醉的滋味[3]。本課題通過對鳳凰茶不同品系的茶多酚含量的比較，選取了鳳凰茶中較具代表性的品系，包括八仙、白葉、粗香、蜜蘭及芝蘭5種茶葉為原料，利用超聲波輔助提取法，對比了鳳凰茶不同品系茶多酚含量的差異。在實驗過程中，通過對浸提溫度、時間、料液比等實驗條件的摸索，利用單因素試驗方法得出了超聲波法提取的最佳工藝條件。以最佳提取方法對5種鳳凰茶進行茶多酚的提取及含量對比，以期能為潮州鳳凰茶資源的有效利用以及茶多酚的研究開發提供理論參考。

茶多酚（Tea Polyphenols）是從天然植物茶葉中分離提純的多酚類化合物的總稱，由表兒茶素、表沒食子兒茶素及其沒食子酸酚類組成，在干茶葉中的含量為15%～30%[4-7]。目前國內外茶多酚的提取主要有溶劑提取法、金屬離子沉淀法和樹脂吸附法、超聲波提取法等[1,4-6]，其中超聲波提取法具有提取時間短、產率高、氧化損耗小等特點[8]。因此，本文采取以 5種品系的鳳凰茶為浸提原料，以蒸餾水為溶劑，采用超聲波輔助浸提茶多酚進行工藝條件的優化。茶葉中茶多酚的測定方法主要有滴定法[9]、酒石酸亞鐵比色法[7]（標準方法）、紫外分光光度法[10]、差示分光光度法[11]等，本實驗主要采取差示分光光度法測定茶多酚的含量。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

本實驗所用鳳凰茶采自潮州市鳳凰山（挑選不同季節采摘并炒制的不同品系的鳳凰茶茶葉），所用茶葉品種主要為鳳凰芝蘭、鳳凰八仙、鳳凰蜜蘭、鳳凰粗香及鳳凰白葉。蒸餾水、硫酸亞鐵、酒石酸鉀鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀以及乙醇等試劑，均為分析純（AR）。

酒石酸亞鐵溶液的配制：稱取1 g FeSO4和 5 g NaKC4H4O6加入1 L容量瓶中，用蒸餾水溶解并定容（現配現用）；pH=7.5磷酸鹽緩沖液的配制：準確稱取23.877 g Na2HPO4和9.078 g KH2PO4，分別置于 1 L容量瓶中，用蒸餾水溶解并定容。分別取Na2HPO4溶液85 mL和KH2PO4溶液15 mL于100 mL容量瓶中，混合均勻即得pH=7.5的磷酸鹽緩沖液。

1.2 儀器設備

KQ-500D型數控超聲清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）、AUW120分析天平（SHIMADZU公司）、TDL-60B低速臺式離心機（上海安亭科學儀器廠）、WFJ7200型可見分光光度計（尤尼柯（上海）儀器有限公司）、420-水浴恒溫器（江蘇省金壇市宏華儀器廠）和鼓風干燥箱（上海市實驗儀器總廠）。

1.3 實驗方法

1.3.1 茶葉前處理

茶葉前處理，將待用的鳳凰茶磨成粉，并準確稱取不同品系的茶粉各2 g，并做好標記。

1.3.2 茶多酚提取的單因素實驗

取2 g備用的茶粉，加入一定量的蒸餾水，放在常溫下浸泡30 min，采用超聲波輔助法進行提取，真空抽濾，收集濾液，測定體積，取一定的濾液進行稀釋；設定不同梯度的超聲波功率、料液比、浸提時間以及溫度，用超聲波提取得到浸提液，在最大吸收峰測其吸光度，研究不同的超聲波功率、浸提時間、料液比以及溫度與茶多酚的提取率的關系。

1.3.3 茶多酚含量測定

采取差示分光光度法測定茶多酚的含量，準確吸取浸提液0.2 mL，加水至5 mL注入25 mL容量瓶中，加入酒石酸亞鐵5 mL，充分混合，再加入pH=7.5的緩沖液定容至刻度，用10 mm比色皿，在波長540 nm處，以試劑空白溶劑做對比，測定吸光度。

1.3.4 數據處理

以試劑空白溶劑做對比測定吸光度，研究不同提取條件下，不同品系鳳凰茶的茶多酚提取率。本實驗主要采取差示分光光度法測定茶多酚的含量，計算公式如下：

式（1）中：L1-試液的總體積，mL；L2-為測定時所用試液體積，mL；m-茶粉的質量，g；A-為樣品的吸光度；1.957-用10 mm比色皿，當吸光度等于0.50時每mL茶湯中含茶多酚的質量，mg。

2 結果與分析

2.1 浸提時間對不同品系鳳凰茶茶多酚提取率的影響

稱取不同品系鳳凰茶茶樣2 g共20份，在超聲波功率360 W，料液比為1∶20，浸提溫度為60 ℃的條件下，于超聲波清洗器中提取10 min、15 min、 20 min及25 min的條件下，測定茶多酚的提取率。浸提過程中，浸提時間與茶多酚的提取率的關系見圖1。結果表明隨著浸提時間的延長浸提率逐漸增大，15 min之后提取率反而減小，可見最佳浸取時間為15 min。

圖1 浸提時間對茶多酚提取率的影響圖

2.2 料液比對不同品系鳳凰茶茶多酚提取率的影響

稱取不同品系鳳凰茶茶樣2 g共20份，在超聲波功率為360 W，浸提時間為15 min，浸提溫度為60 ℃，料液比分別為1∶10、1∶20、1∶30和1∶40條件下，研究料液比對鳳凰茶茶多酚的提取率的影響，測定其茶多酚的提取率。料液比與提取率的關系見圖2。 由圖2可知，隨著液料比的增大，提取率逐漸增大，當增加到1∶20時，提取率達到最大，再提高其料液比提取率反而減小，故浸取鳳凰茶茶多酚料液比的最佳比值為1∶20。

圖2 料液比對茶多酚提取率的影響圖

2.3 浸提溫度對不同品系鳳凰茶茶多酚提取率的影響

稱取不同品系鳳凰茶茶樣2 g共20份，在超聲波功率為360 W，料液比為1∶20，浸提時間為15 min， 研究浸提溫度為50 ℃、60 ℃、70 ℃和80 ℃對鳳凰茶茶多酚的提取率的影響。在浸提過程中，浸提溫度與茶多酚的提取率的關系見圖3。隨著浸提溫度的提高浸提率逐漸增大，而70 ℃之后提取率反而減小，可見其最佳浸提溫度為70 ℃。

圖3 浸提溫度對茶多酚提取率的影響圖

2.4 超聲波功率對不同品系鳳凰茶茶多酚提取率的影響

稱取鳳凰茶茶樣2 g共20份，在料液比為1∶20，浸提時間為15 min，浸提溫度為60 ℃的條件下，分別在240 W、300 W、360 W和420 W功率下于超聲波清洗器中提取15 min，超聲功率與提取率的關系見圖4。由圖4可知，隨著超聲功率的增大，提取率先增后減，在超聲波功率為300 W時達到最大，這是因為隨著超聲功率的增加，浸提液的流動會加快，就會有更多的茶多酚被浸提出來，而當超過一定的范圍后，隨著超聲功率的增大溫度也會升高，在高功率下，茶多酚也容易被氧化，而茶多酚的氧化會引起提取量的損失；也有可能是隨著超聲功率的增大茶多酚的結構被破壞導致提取率的降低。由此可知，最佳的浸取超聲功率為300 W。

圖4 超聲波功率對茶多酚提取率的影響圖

2.5 最佳組合提取不同鳳凰茶品系的茶多酚含量比較

根據以上選定的因素及水平，得出不同品系的鳳凰茶茶多酚的最佳提取因素為超聲波作用時間15 min， 浸提溫度為70 ℃，料液比為1∶20，超聲波功率為300 W。在此工藝條件下，超聲輔助提取法縮短了浸取的時間，降低了能耗，提高了提取工藝條件的經濟可行性，而且避免了茶多酚在長時間處于高溫下的氧化，提高了產品的質量。本文以此條件提取鳳凰芝蘭、鳳凰八仙、鳳凰蜜蘭、鳳凰粗香及鳳凰白葉中的茶多酚，提取率結果見圖5。由圖5可見提取茶多酚含量最高的為鳳凰蜜蘭。由高到低為鳳凰蜜蘭＞鳳凰八 仙＞鳳凰芝蘭＞鳳凰粗香＞鳳凰白葉。

圖5 最佳組合提取不同鳳凰茶品系的茶多酚含量圖

3 結論

超聲波輔助提取法具有方法簡單、消耗有機溶劑少、產品純度較高等優點。本實驗考察了浸提時間、料液比、浸提溫度及超聲波功率4個因素對5種鳳凰茶茶多酚提取率的影響，結果表明：①在浸提開始階段，茶多酚提取率隨著浸提時間的延長而增加，浸提一定時間后茶多酚提取率達到最大值。②較高的料液比雖然能使浸提時間縮短，但茶湯被稀釋的程度會越高，茶多酚的濃度也越低，會造成下游工藝因浸出液的增加引起濃縮干燥時的能耗和干燥設備成本的增加。③浸提時間過長會導致茶多酚容易出現氧化分解；當浸提溫度過高時，細胞結構被破壞，茶多酚發生變性而沉淀，浸提率反而降低，同時溫度越高能耗也增大。④較大的超聲波功率雖然能夠縮短浸提時間，但是，高功率下茶多酚容易被氧化，浸提率反而降低，高功率的超聲波能耗較大、成本也較高。

綜上所述，最終確定最佳提取工藝為超聲波作用時間15 min，浸提溫度為70 ℃，料液比為1∶20，超聲波功率為300 W。在此條件下提取鳳凰芝蘭、鳳凰八仙、鳳凰蜜蘭、鳳凰粗香、鳳凰白葉中的茶多酚，其含量由高到低為鳳凰蜜蘭＞鳳凰八仙＞鳳凰芝蘭＞鳳凰粗香＞鳳凰白葉。