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云南普洱茶茶褐素的理化性质



全 文 :书张水花,史俊友,李艳丽.云南普洱茶茶褐素的理化性质[J].江苏农业科学,2016,44(12):335-337.
doi:10.15889/j.issn.1002-1302.2016.12.104
云南普洱茶茶褐素的理化性质
张水花,史俊友,李艳丽
(曲靖师范学院化学与化工学院,云南曲靖655011)
  摘要:为研究茶褐素的理化性质,用pH值分级法将云南普洱茶中的茶褐素分为酸性不同的6个组分,并对每个
组分进行1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(简称 DPPH)自由基清除率、多糖含量、红外光谱的定性、定量分析,以从结
构、组成、抗氧化活性方面对不同组分茶褐素进行对比研究。结果表明:不同酸性的茶褐素组分在结构组成上具有一
定的相似性,都含有多羟基酚类物质、多糖、羰基类等化合物;随着茶褐素酸性的增强,DPPH自由基清除率降低;茶褐
素pH值>2.00时,多糖含量相差不大。
  关键词:云南;茶褐素;提取;普洱茶;开发利用;DPPH;多糖;红外光谱
  中图分类号:TQ917;TS272.5+4  文献标志码:A  文章编号:1002-1302(2016)12-0335-03
收稿日期:2015-11-03
基金项目:云南省教育厅研究基金(编号:2013Y014)。
作者简介:张水花(1980—),女,云南曲靖人,硕士,副教授,研究方向
为天然产物化学及保健食品。E-mail:z_shh@163.com。
  普洱茶别称滇青茶,属于黑茶类,是以云南大叶种晒青茶
为原料,经后发酵工艺加工而成的散茶或紧压茶,属双发酵
茶。普洱茶中的茶褐素是一类从普洱熟茶中提取的纯天然混
合物,是普洱茶具有滋味醇厚、汤色红褐、较高的化学生理活
性的物质基础,因此茶褐素含量高低是评价普洱茶品质的重
要指标[1-4]。近年来,随着普洱茶改善人体的综合代谢、抑降
血糖、血脂、血压、尿酸等功能与作用越来越得到人们的认
可[5-10],普洱茶及其中茶褐素的研究也备受研究者青睐。
尽管国内外科研工作者对茶褐素做了大量的研究,但是
由于它们是组成复杂、组分不清楚的混合物,科学界到目前为
止还难以确定其具体结构,这对研究其构、效关系带来很多困
难,也给其生产、应用,特别是在医药、功能保健食品领域的应
用带来了一定困难。因此,深入研究茶褐素的化学组成,阐明
其结构特点是普洱茶进一步开发研究的基础性工作。本研究
依据茶褐素的化学特性,采用分级法将茶褐素混和物分离成
不同酸性的组分,并对各组分进行红外光谱特性、抗氧化性、
多糖含量的测定与研究,以期为普洱茶提取优质天然茶褐素
与普洱茶的进一步开发应用奠定基础。
1 材料与方法
1.1 原料、试剂与仪器
试验材料为普洱散茶,产于云南思茅,购自曲靖农贸市
场,粉碎后过80目筛备用。
无水乙醇、正丁醇、乙酸乙酯、二氯甲烷、葡聚糖、1,1-二
苯基-2-三硝基苯肼(简称DPPH)均为分析纯;实验室用水
为蒸馏水。
主要仪器为 N-1100型旋转蒸发仪、UV-1800型紫
外-可见分光光度计、SHZ-D(Ⅲ)型循环水式真空泵低温
冷却液循环泵、TDL-5-A低速台式离心机、PHS-3C精密
pH计、US670型傅立叶变换红外光谱仪。
1.2 茶褐素的提取与分级
按照相关文献中的方法提取茶褐素[1]。制备流程:普洱
茶(粉碎)→无水乙醇浸泡→过滤→茶渣用热蒸馏水浸泡→
离心抽滤→滤液减压浓缩→二氯甲烷萃取2次→乙酸乙酯萃
取3次→正丁醇萃取4次→水相减压浓缩→加无水乙醇后抽
滤→收集沉淀→干燥→茶褐素。
分级:将制取得到的茶褐素溶解在蒸馏水中,用稀盐酸将
茶褐素水溶液的沉降酸度(pH值)由高到底依次调节为
≥501、4.01~5.00、3.01~4.00、2.01~3.00、1.01~2.00、
≤1.00,得到6个相对酸性不同的茶褐素组分,依次命名为
TB1、TB2、TB3、TB4、TB5、TB6。
1.3 抗氧化性测定
取2.00mL待测溶液、2.00mLDPPH自由基溶液(2.0×
10-4mol/L),加入具塞试管中,混匀30min后置于比色皿中,
在517nm处测其吸光度,记为 D517nm(i)。同时测定2.00mL
DPPH自由基溶液和2.00mL无水乙醇混合后的吸光度,记
为D517nm(o);测定2.00mL相同试样溶液+2.00mL无水乙醇
混合后的吸光度,记为 D517nm(j)。抗氧化性能用清除率来表
示,清除率越大,表示抗氧化性能越强。清除率计算公式:
DPPH清除率={1-[D517nm(j)-D517nm(i)]/D517nm(o)}×100%。
1.4 多糖测定
采用蒽酮-硫酸法,以葡聚糖为标准品。
1.5 茶褐素红外光谱分析
将茶褐素经KBr压片,用傅立叶变换红外光谱仪扫描分
析,扫描波数范围为400~4000cm-1。
2 结果与分析
2.1 DPPH自由基清除率的测定
现代生物学理论认为,自由基是导致人体衰老、死亡及产
生疾病的主要原因之一,是因为自由基会引起生物细胞氧化
性损伤,损害脱氧核糖核酸、胶原蛋白,破坏组织细胞,使老年
斑等衰老体征出现。此外,自由基也容易诱发癌症、老年痴
呆、心血管等疾病。目前,体外检测抗氧化剂清除自由基方法
中以DPPH自由基为常见的对象。抗氧化性能可用清除率来
—533—江苏农业科学 2016年第44卷第12期
网络出版时间:2017-01-10 10:25:20
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表示,清除率越大,抗氧化性能越强。由表1可见,茶褐素对
DPPH自由基清除率与茶褐素的酸性有关,随着酸度的增加,
清除率降低,说明抗氧化性也降低。
表1 不同茶褐素组分的DPPH自由基清除率
组分 清除率(%)
TB1 79.70
TB2 76.49
TB3 75.77
TB4 73.60
TB5 61.67
TB6 47.37
2.2 多糖含量的测定
茶褐素中的多糖是重要组分之一,多糖含量与种类直接
影响茶褐素的化学、生理活性[11-12]。由表2可知:TB1、TB3、
TB4组分多糖含量相差不大,TB4组分含量略高,含量最低的
为TB6组分。
2.3 红外光谱结果
从各组分的红外光谱图(图1至图6)可以看出,不同条
件下得到的茶褐素在基频区显示出一些相似的红外光谱特
征:在3400cm-1附近有强而宽X—H(X为 O,H)缔合吸收
峰(vX-H);2900cm
-1处为脂肪 C—H伸缩振动吸收(vC—H);
1640~1620cm-1处为 C O的伸缩振动峰,可能掩盖一定
数量的酰胺键 (vO C—N)的特征吸收峰,结合 1540~
1520cm-1处的吸收峰可以判断,该处可能还包含芳环骨架
振动引起吸收。但仔细对照分析发现,各组分在指纹区的吸
收差别较大,尤其是TB6组分与其他5个组分的差别十分明
显。红外光谱分析说明,不同组分的茶褐素在组成结构上有
一定的相似性,茶褐素为多羟基酚类物质,并含有羧基,还可
能含有多糖,但不同官能团片段在连接方式及顺序上不一样,
更确切的基团情况尚须进一步做其他相关分析来确定。
表2 不同茶褐素组分中多糖含量测定结果
组分 多糖含量(mg/g)
TB1 22.88
TB2 21.88
TB3 22.93
TB4 23.50
TB5 17.29
TB6 11.01
3 结论
本研究表明,不同组分的茶褐素在结构组成上具有一定
的相似性,都含有羟基、羰基、多糖类物质。茶褐素对 DPPH
自由基清除率与茶褐素的酸性有关,随着酸度的增加,对
DPPH自由基清除率降低。沉降酸度(pH值)>2.00的茶褐
素组分多糖含量相差不大,酸性最强的茶褐素中多糖含量最低。
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