茶飲料中茶多酚含量測定方法的研究

關鍵詞：茶飲料；茶多酚；福林酚衍生比色法

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

0 引言

茶多酚，又名維多酚、抗氧靈，是茶葉中多種含2-苯基苯并吡喃結構的多酚類物質的總稱，主要包括：兒茶素類化合物，黃酮類化合物，花青素、花白素類化合物，酚酸和縮酚酸類化合物四大類。其中兒茶素類化合物最為常見，占茶多酚總量的70%以上[1]。

由于茶多酚多為含有2個以上的鄰位羥基多元酚，具有較強的供氫能力，是一種理想的抗氧化劑，故而在食品工業中廣泛的應用，可作為抗氧化劑、保鮮劑、保色劑、除臭劑添加到食品中[2]；同時因其具有抗菌、抗病毒、抗腫瘤、調血脂、保護神經等作用，使得其在醫藥領域也被廣泛使用[3]。

茶飲料中多含有較高濃度的茶多酚，因而被人們廣泛認可為健康飲品，而茶多酚含量的多少，也成為評價茶飲料質量的重要指標。隨著人們健康觀念的提升及我國飲料市場的日益增長，尤其是茶飲料市場競爭的日益加劇，對茶飲料中茶多酚含量檢測方法的準確度提出了更高的要求[4]。國家標準GB/T 21733-2008《茶飲料》附錄A中，采用亞鐵離子衍生后測定吸光度，以吸光度與茶多酚含量之間的經驗系數來計算其含量，該方法適用的濃度范圍較窄，結果受光度計光學性能和比色皿透光性的影響很大，容易在不同實驗室間造成較大的偏差[5]，即其標準化程度不高。本研究將福林酚衍生比色法應用于飲料中茶多酚含量的測定，旨在建立一種適用濃度更廣，基質干擾和儀器系統誤差更小，精密度和準確度更高的檢測方法，以期為現行國家標準方法的改進提供參考。

1 材料與設備

1.1 試劑與材料

沒食子酸標準品，壇墨質檢科技股份有限公司，含量≥99.5%；無水碳酸鈉，國藥集團化學試劑有限公司，含量≥9 9. 8%；福林酚試劑，北京索萊寶科技有限公司，濃度1mol / L；尼龍針式濾器，上海安譜實驗科技股份有限公司，規格13mm×0.22μm；注射器，圣光醫用制品股份有限公司，規格2.5mL；茶飲料樣品，妙記金桂檸檬茶、康師傅茉莉綠茶、三得利清茶、娃哈哈青柑普洱茶、希蒂大紅袍牛乳茶等均購自鄭州丹尼斯超市。

1.2 儀器設備

紫外可見光光度計，島津企業管理（中國）有限公司，型號U V-270 0；電子天平，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司，型號MS -105DU；超聲波清洗機，鄭州生元儀器有限公司，型號S Y U-600DTD。

2 試驗原理

試驗方法原理：福林酚試劑中的W⁶⁺，在堿性條件下，被茶多酚中的酚羥基還原為藍色的W⁵⁺，該顏色在765nm處有最大吸收峰，且溶液吸光度在一定范圍內與茶多酚濃度成線性關系，用沒食子酸作校正標準定量茶多酚[6]。

3 試驗方法

3.1 樣液的制備

將整瓶樣品（或加標樣品）充分搖勻后，置于超聲波清洗機中，超聲1min脫氣、破乳，準確稱取10.00g于100mL 容量瓶中，先加入約30mL純水搖勻，再加入10mL的20 0g / L乙酸鉛溶液，搖勻后靜置10min，以沉淀蛋白，最后加入10mL的100g/L硫酸鈉溶液，以除去過多的鉛。以純水定容、搖勻、靜置20min，用注射器吸取上清液，經0.22μm針式濾器過濾后即得樣液。

注：較透明的樣品可免去超聲和沉淀蛋白的操作；過濾上清液的體積可根據后續衍生所需樣液的量來確定。

3.2 衍生條件的優化

3.2.1 福林酚用量的優化

吸取8份2.0mL的10 0μg/mL沒食子酸標準儲備液分別加入8個刻度試管內，再分別加入0.1，0.2，0.3，0.5，0.7，0.9，1.1，1.3mL的1mol/L 福林酚試劑，并于每個試管內加入1.5mL的10 0g/L 碳酸鈉溶液，加水定容至10mL，搖勻，靜置30min后，用10mm比色皿，在765nm波長下測定其吸光度。

3.2.2 碳酸鈉用量的優化

吸取6份1.0mL的100μg/mL 沒食子酸標準儲備液分別加入到6個刻度試管內，每個試管內加入1.0 mL 的1mol/L 福林酚試劑，再分別加入0.5，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0mL的100g/L 碳酸鈉溶液，加水定容至10mL，搖勻，靜置30min后，用10mm比色皿，在765nm波長下測定其吸光度。

3.2.3 反應時間的優化

吸取0.1mL的100μg/mL沒食子酸標準儲備液于刻度試管內，加入1.0mL的1mol/L福林酚試劑和1.5mL的100g/L碳酸鈉溶液，加水定容至10mL，搖勻，裝入10mm比色皿開始計時，分別于5，10，20，40，60，80，100，120，140min時，在765nm波長下測定其吸光度。

3.2.4 光照條件的優化

分別吸取2份1.0，1.5，2.0mL的10 0μg/mL沒食子酸標準儲備液于刻度試管內，均加入1.0mL的1mol/L福林酚試劑和1.5mL的100g/L碳酸鈉溶液，加水定容至10mL，搖勻，一份于自然光線下放置，另一份避光放置。2h后，用10mm比色皿，在765nm波長下測定其吸光度。

3.3 標準曲線的制作

分別吸取0，0.1，0.5，1.0，1.5，2 .0mL的10 0μg /mL沒食子酸標準儲備液于刻度試管內，加入一定量福林酚試劑和碳酸鈉溶液，加水定容至10mL，搖勻，得到濃度分別為0，1，5，10，15，20μg/mL 的標準系列衍生液。靜置一定時間后，用10mm比色皿，以純水調零，在765nm波長下測定其吸光度。以濃度為橫坐標，對應的吸光度為縱坐標繪制標準曲線。

注：福林酚和碳酸鈉溶液的使用體積、靜置時間及避光與否，均按優化后的條件進行。

3.4 樣品的測定

吸取樣品（或加標樣品）的樣液1.0 0 m L，按3. 3的方法衍生，測定吸光度A；同時，吸取樣品（或加標樣品）的樣液1.0 0mL，除不加福林酚試劑外，其余按3.3的方法處理樣液，測定吸光度A0，此為樣品本身所含藍色物質造成的樣液空白；從標準曲線中查得吸光度（A-A₀）對應的濃度c，按下列公式計算樣品中茶多酚的含量：

X —— 樣品中茶多酚的含量，單位為mg/kg；

c —— 從標準曲線上查得的樣液中茶多酚的濃度，單位為 μg/mL；

V —— 衍生液的定容體積，單位為mL，本方法中V=10 mL；

d —— 衍生用樣液體積占總樣液體積的份額，本方法中d=1/100。

3.5 比對試驗

對3.4中測定過的樣液，再按照GB/ T 21733-2008附錄A[7]的方法進行測定，并計算出結果。

4 結果與分析

4.1 衍生條件的優化

圖1顯示了福林酚用量優化試驗中，吸光度與福林酚試劑加入體積之間的關系。本試驗中沒食子酸的濃度為計劃配制的標準系列溶液的最高點—20μg /mL，選定的福林酚用量只要能滿足該濃度，則其他濃度也能被滿足。由圖1可知，在總體積為10mL的溶液中，當福林酚用量為0.9mol 時，可將200μg沒食子酸完全衍生，再增加用量，吸光度將不會隨之增大。為操作簡便，本研究選取1mol/L福林酚試劑的最佳用量為1.0 mL。

圖2顯示了碳酸鈉用量優化試驗中，吸光度與碳酸鈉溶液加入體積之間的關系。在總體積為10mL的溶液中，當碳酸鈉溶液（10 0g / L）用量為1.5mL時，其提供的堿性環境，可協同福林酚將沒食子酸完全衍生。再增加用量，吸光度將不會隨之增大。因此，碳酸鈉溶液（100g/L）的最佳用量為1.5mL。

圖3顯示了反應時間優化試驗中，吸光度與反應時間之間的關系。本試驗中沒食子酸的濃度為計劃制作的標準系列溶液的最低點—1μg/mL，根據化學動力學知識“反應物濃度越大，反應速度越快”可知，選定的反應時間只要能滿足該濃度，則標準系列溶液的其他濃度也能被滿足[8]。由圖可知，約第60min時沒食子酸已完全衍生，再延長時間，吸光度將不會隨之增大。因此，衍生反應的最佳時長為60min。

圖4顯示了光照條件優化試驗中，在自然光和避光條件下，吸光度的對比情況。可見兩組測試液的吸光度并無顯著差異，為了操作簡便，本方法選擇在自然光下進行衍生。

4.2 標準曲線的制作

圖5為優化后的衍生條件下測得的標準曲線，其線性相關系數達0.9 989，標曲在1～2 0μg /mL范圍內線性良好，對應的樣品中茶多酚含量為100～2000mg /kg，該曲線范圍幾乎覆蓋了市售茶飲料中茶多酚含量的所有可能值[9]，具有良好的適用性。

4.3 樣品測定和比對試驗

由表1可知，對1～4號樣品，本研究所用方法與GB/T 21733-2008附錄A方法所得結果都很接近，而對5號奶茶樣品的結果，前者明顯小于后者，可能是由于后者在前處理中沉淀蛋白或過濾效果不佳，樣液微濁導致吸光度偏高所致，這與任艷等人[10]研究結果一致。另外，從吸光度數值來看，本研究所用方法測得的數值均落在分光光度計的最佳測定范圍（0.2～0.7）內，與GB/T 21733-2008附錄A方法相比，系統誤差更小。

4.4 精密度和回收率的測定

對2號樣品進行加標試驗，加入水平為1000mg/kg，對其重復測定6次，測得結果見表2。本研究所用方法的平均回收率為106.9%，準確度較高，相對標準偏差（RSD）為0.6%，精密度良好。

5 結論

本研究通過優化衍生條件，建立了一種更適用于茶飲料中茶多酚含量檢測的福林酚衍生比色法，該方法與現行國標GB/T 21733-2008附錄A方法相比，優點在于前處理所得樣液清澈、無干擾，適用濃度廣（標準曲線在100～2000mg/kg范圍內線性良好），儀器系統誤差更小（光度計讀數在最佳測定范圍內），準確度和精密度更高；不足之處是配制溶液更多，檢測時間更長。若對檢測方法的標準化和精準度上作更高要求，本研究所建方法可作為國標方法改進的良好范本。