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普洱茶(熟茶)发酵过程翻堆样的红外光谱分析



全 文 :云南农业大学学报 Journal of Yunnan Agricultural University,2012,27 (2) :248 - 250,269 http:/ /xb. ynau. edu. cn
ISSN 1004 - 390X;CODEN YNDXAX E-mail:xb@ ynau. edu. cn
收稿日期:2011 - 09 - 15 修回日期:2011 - 11 - 17 网络出版时间:2012 - 3 - 16 17∶ 43
* 基金项目:云南省教育厅基金项目 (08Y0176)。
作者简介:张娅玲 (1979 -) ,女,云南昆明人,讲师,硕士,主要从事茶叶品质分析。
E-mail:zc1314km@ sina. com
**通讯作者 Corresponding author:张超 (1979 -) ,男,云南通海人,讲师,硕士,主要从事计算机应用研究。
E-mail:zc1314km@ 163. com
网络出版地址:http: / /www. cnki. net /kcms /detail /53. 1044. S. 20120316. 1743. 201202. 248_019. html
DOI:10. 3969 / j. issn. 1004 - 390X (n). 2012. 02. 019
普洱茶(熟茶)发酵过程翻堆样的红外光谱分析*
张娅玲1,张 超1**,吕才有2,毕灵玲1
(1. 云南农业大学 基础与信息工程学院,云南 昆明 650201;
2. 云南农业大学 龙润普洱茶学院,云南 昆明 650201)
摘要:对普洱茶发酵过程翻堆样的红外图谱进行识别,并结合茶多酚的变化对吸收峰进行分析。结果表明,
红外图谱中 1 240,1 150 cm -1 附近的吸收峰相对强度与茶多酚含量相关,1 320,1 640 cm -1 附近吸收峰强度
与多酚氧化产物含量相关;T1640 /T1240,T1640 /T1150,T1320 /T1240,T1320 /T1150透过率相对强度比反映了多酚及其氧
化产物相对含量的变化趋势,可为普洱茶发酵程度的判断提供参考。
关键词:普洱茶;红外光谱;发酵
中图分类号:TS 272. 54 文献标识码:A 文章编号:1004 - 390X (2012)02 - 0248 - 03
Analysis on the Pu-erh Tea in the Different Stages of Fermentation
by Fourier Transform Infrared Spectroscopy
ZHANG Ya-ling1,ZHANG Chao1,LV Cai-you2,BI Ling-ling1
(1. College of Basic Science and Information Engineering,Yunnan Agricultural University,Kunming 650201,China;
2. College of Longrun Pu-erh Tea,Yunnan Agricultural University,Kunming 650201,China)
Abstract:The IR spectra of pu-erh tea sample in the different stages of fermentation were identified,
combined with analysis on absorption peak changes of tea polyphenols (TPs). It was showed that the
relative intensity of absorption peak near the 1 240,1 150 cm -1,in the infrared spectrum,associated
with the content of TPs,and the relative intensity of absorption peak near the 1 320,1 640 cm -1 asso-
ciated with the content of polyphenol oxidation products. The transmittance ratio on T1640 /T1240,T1640 /
T1150,T1320 /T1240,T1320 /T1150 reflected the trends of relative content of TPs and their oxidation prod-
ucts,which can provide a reference for the judgment of pu-erh tea fermentation .
Key words:pu-erh tea;infrared spectrometry;fermentation
普洱茶是云南特有的历史传统名茶,按加工
工艺及品质特征,普洱茶分为普洱茶 (生茶)与
普洱茶 (熟茶)两种。普洱茶 (熟茶)近年来以
其特有的品质受到消费者认可和喜爱,其外形色
泽红褐、汤色红浓明亮、叶底红褐、滋味醇和回
甘[1]。发酵过程是熟茶品质形成的关键工序,实
质是在微生物作用、酶促作用、水湿热作用的协
同下,发生以茶多酚转化为主体的一系列复杂而
剧烈的化学变化,从而实现普洱茶特有色、香、
味品质的形成[2]。本文采用傅里叶变换红外光谱
法对普洱茶不同发酵程度的翻堆样进行了检测,
分析发酵过程中与普洱茶品质成分有关的吸收峰
的变化规律,为普洱茶发酵程度的判断提供参考。
1 材料与方法
1. 1 仪器设备和参数设置
红外光谱仪为瑞士 BRUKER 公司的 BENSOR
27 型傅里叶变换红外光谱仪,光谱范围 4 000 ~
400 cm -1,分辨率 4 cm -1 ,信号扫描累加次数 16
次。试验时,保持室内的温度和湿度基本一致。
1. 2 样品及制备
试验样品为云南农业大学实验室普洱茶发酵
过程中的翻堆样 (6 个样品)、思茅良种场普洱茶
发酵过程中的翻堆样 (7 个样品)和勐海茶业有
限责任公司普洱茶发酵过程中的翻堆样 (5 个样
品)。将翻堆样品在 40℃条件下干燥至恒重,分
别取样粉碎,再加入溴化钾粉末研磨均匀,压片
测定[3]。
2 结果与分析
2. 1 普洱茶翻堆样的红外图谱分析
物质的红外光谱是其分子结构的客观反映,
图谱中的吸收峰都对应于分子和分子中各基团的
振动形式。分析识别普洱茶翻堆样的红外图谱
(图 1) ,3 420 cm -1 附近的极强且宽的吸收峰,
主要归属于 υ - OH吸收,1 640 cm
-1 附近的强吸收
峰归属为 υC = O吸收,1 320 cm
-1 附近的吸收峰归
属为羧酸 υC-O吸收,1 240 cm
-1 附近的吸收峰应为
酚 υC-O吸收,1 150,1 100,1 050 cm
-1 附近的吸
收峰应分别为叔醇、仲醇、伯醇的 υC-O峰
[4 - 5]。
比较同批次不同发酵程度茶样的红外光谱曲线,
随发酵程度的逐步加深,1 240,1 150 cm -1 附近
峰强度逐渐减小,表明普洱茶在发酵过程中化学
成分发生了规律性变化。
2. 2 翻堆样多酚类物质红外图谱分析
茶多酚是形成普洱茶品质的重要活性物质,
加工过程中多酚类物质的变化及其在成品中的含
量对普洱茶的品质有着十分深刻的影响。前人研
究表明,茶多酚在发酵过程中逐渐氧化聚合形成
茶黄素 (TF)、茶红素 (TR)和茶褐素 (TB)。
从化合物结构官能团的变化来解析这种变化,即
茶多酚分子结构中的醇羟基或酚羟基经氧化形成
酮羰基或羧基[6]。进一步研究比较各组茶样,虽
然不同发酵工艺的翻堆次数不相同,但随着发酵
的进行,T1640 /T1240,T1640 /T1150,T1320 /T1240,T1320 /
T1150透过率相对强度比值总体均呈现上升趋势
(图 2)。结合 2. 1 节吸收峰的分析结果可以看出,
普洱茶在发酵过程中,化合物的醇羟基、酚羟基
含量逐渐减少,羰基、羧基含量明显增加,表明
发酵过程中茶多酚含量呈下降趋势,多酚氧化产
物含量呈上升趋势。这与梁名志等人的研究结果
一致[7]。
另外,发酵样品出堆时 T1640 /T1150,T1320 /
T1240,T1320 /T1150透过率相对强度比值呈下降趋势,
这可能与普洱茶出堆后氧化环境发生改变有关,
多酚氧化产物少量被还原[8]。
3 讨论
普洱茶的渥堆发酵是其品质形成的关键工序,
发生以茶多酚转化为主体的一系列复杂的化学变
化,多酚类物质因氧化聚合而逐渐减少。目前,
用于茶叶品质研究常用的分析仪器主要包括分光
光度法、红外光谱法、液相色谱法和毛细管电泳
法。与其他方法相比,红外光谱法具有用量少、
成本低、快速简便、不破坏样品的特点。本研究
运用傅里叶变换红外光谱仪对不同发酵程度的普
洱茶样品进行检测,并结合普洱茶发酵过程化学
成分的变化对图谱中相关特征峰进行了识别和比
较,探寻普洱茶发酵过程中红外图谱的变换规律。
942第 2 期 张娅玲,等:普洱茶 (熟茶)发酵过程翻堆样的红外光谱分析
图 谱 分 析 显 示, 1 640, 1 320, 1 240 和
1 150 cm -1 附近吸收峰分别归属为 υC = O,羧酸
υC-O,酚 υC-O,醇 υC-O振动。进一步的图谱分析表
明,虽然不同来源的普洱茶发酵工艺略有不同
(主要表现为翻堆次数不相同) ,但随着发酵的进
行,T1640 /T1240,T1640 /T1150,T1320 /T1240,T1320 /T1150
透过率相对强度比值均逐渐增大。从而证实,
1 240,1 150 cm -1 附近的吸收峰强度与茶多酚含
量相关,1 320,1 640 cm -1 附近吸收峰强度与多
酚氧化产物含量相关。
茶多酚及氧化聚合产物作为茶叶中重要的呈
味物质,其含量与相对比例直接影响到普洱茶的
品 质。图 谱 中, T1640 /T1240, T1640 /T1150, T1320 /
T1240,T1320 / T1150透过率相对强度比值的改变代表
了多酚与氧化产物相对含量的变化趋势。因此,
T1640 /T1240,T1640 /T1150,T1320 /T1240,T1320 /T1150透过
率相对强度比可为判断普洱茶发酵的适宜程度提
供参考。
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