茯磚茶陳化處理中咖啡堿含量的變化研究畢業(yè)論文.doc

茯磚茶陳化處理中咖啡堿含量的變化研究 摘 要：茶葉是人們生活中的重要飲品,，我國茶葉的產(chǎn)銷量居世界先列。如何更好地高效利用我國每年滯銷的5萬多噸中低檔茶葉，是廣大茶葉利用研究工作者和茶農(nóng)們的共同心聲。而茶葉中具有許多生物生理活性物質(zhì)，其中咖啡因就是當(dāng)中含量較高的一種。結(jié)果表明：茯磚茶在不通風(fēng)條件下比通風(fēng)條件下含量高，在低溫保藏時(shí)含量高。因此，在不通風(fēng)、低溫保藏時(shí)顏色更鮮艷，氣味更香醇，品質(zhì)就越好。關(guān)鍵詞：茯磚茶；咖啡堿；紫外分光光度法；陳化 Brick tea in the treatment of the caffeine content of China change study Abstract: Tea is the important drinks in people life, in the world of tea production in the column. How to better efficient use of our country is more than 50000 tons a year of cheap tea, The tea farmer workers using the joint voice. And they are many biological physiologically active substances. Among them is high content of caffeine. The results show that：In no condition ventilated brick tea than ventilated condition of high content. In the low temperature preservation in high content. Therefore, In airless, low temperature preservationmore bright-coloured color, Smell more delicious, quality is better.Key words: Fu brick tea；Caffeine；Ultraviolet spectrophotometry；Aging1 前言 茶葉是人類最佳的天然保健飲料,茶葉中含有機(jī)化合物450多種、無機(jī)礦物質(zhì)15種以上及人體必需的營養(yǎng)成分和藥用成分. 茶對(duì)血管硬化、高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化、放射損傷、腫瘤、免疫功能降低的防治都有功效. 寓養(yǎng)生、保健、防癌功能于品茗之中,這是其它飲料所無法取代的. 茶葉中含有多種生物堿,其主要成分為咖啡因. 少量的咖啡因可以使身心處于一種興奮狀態(tài),刺激機(jī)體的中樞神經(jīng)系統(tǒng),誘發(fā)腎上腺素釋放入血,增高機(jī)體血糖水平,注意力集中. 過量的咖啡因使人精神疲倦、身體發(fā)顫、難以入睡、刺激胃粘膜. 一般成年男性每天大約消耗200mg的咖啡因,多則無益. 因此,研究茶葉中咖啡因的含量,有助于我們對(duì)茶葉有更好的認(rèn)識(shí). 茯磚茶，是黑茶的一種。茯磚茶有獨(dú)特的“發(fā)花”工序，其品質(zhì)表現(xiàn)為有菌花香，滋味醇和。本草綱目拾遺中記述，安化茶又稱湖茶、茯磚茶，粗梗大葉，須以水煎，或滾湯沖入壺內(nèi)，再次火溫之，始出味，其色濃黑，苦味帶甘，食之清神和胃，強(qiáng)身延年。本草求真則記載陳年茯磚茶有“消宿食”、“消飲食”、“消積食”、“消腥肉之食，解青稞之熱”、“解酒食之毒”、“養(yǎng)脾、食飽最宜”等功能。上世紀(jì)五十年代以前，茯磚茶是用湖南所產(chǎn)的黑毛茶踩壓成90公斤一塊的篾簍大包，運(yùn)往陜西涇陽筑制成磚。茯磚早期稱“湖茶”，因在伏天加工，故又稱“伏茶”，因原料送到?jīng)荜栔?，又稱“涇陽磚”。1951年湖南安化經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，就地加工茯磚茶獲得成功。80年代初期，湖北蒲圻羊樓洞茶場(chǎng)，引用湖南茯磚制法，也獲得成功茯磚茶分特制和普通兩種，主要區(qū)別在于原料的不同。特制茯磚全部用三級(jí)黑毛茶作原料，而普通茯磚，三級(jí)黑毛茶只占到4045%。發(fā)花是茯磚茶加工工藝上與其他黑磚茶的主要區(qū)別，金花（冠突散囊菌）以及“菌花香”也是茯磚茶在品質(zhì)上與其他黑茶的主要區(qū)別。 近年來，隨著對(duì)黑茶研究的不斷深入和人們對(duì)健康的追求，黑茶這一特殊的茶類開始廣泛被消費(fèi)者接受和喜愛。高檔黑茶紛紛上市，歷來邊銷的產(chǎn)品逐步轉(zhuǎn)向內(nèi)銷，黑茶產(chǎn)業(yè)逐步進(jìn)入一個(gè)全新的里程，黑茶生產(chǎn)企業(yè)和茶葉品牌如雨后春筍般涌現(xiàn)。黑茶以陳為貴，“喝老茶、藏新茶”的風(fēng)氣已經(jīng)在市場(chǎng)和消費(fèi)者中流傳。 茶葉咖啡堿屬于生物堿，是茶葉嘌呤堿中含量最多，有著嘌呤環(huán)結(jié)構(gòu)的一類含氮化合物。茶葉作為飲料具有保健價(jià)值及藥用功效，這在一定程度上與咖啡堿的存在和含量有關(guān)。唐本草拾遺中說：諸藥為各病之藥，茶為萬病之藥。就咖啡堿而言，其保健功能主要有興奮神經(jīng)中樞作用，并增強(qiáng)大腦皮質(zhì)的興奮過程，從而使人振奮精神、增進(jìn)思維、消除疲勞，可以抵抗酒精、煙堿、嗎啡的毒害作用，有增加腎臟血流量、提高腎小球過濾率而利尿的作用。此外，咖啡堿對(duì)平滑肌有弛緩作用，能消除支氣管和膽管的痙攣，可以控制下視丘的體溫中樞，有調(diào)節(jié)體溫的作用，可直接興奮呼吸中樞，急救呼吸衰竭。試驗(yàn)表明，飲茶能提高人的分辯能力以及觸覺、味覺和嗅覺的靈敏度，提高胃液分泌量、增進(jìn)食欲、幫助消化，以及調(diào)節(jié)脂肪代謝等，同時(shí)還能明顯提高口頭答辯和數(shù)學(xué)思維的反應(yīng)能力。 在一般植物中，除茶樹含咖啡堿外，還有咖啡樹、可可豆中含咖啡堿。茶葉中咖啡堿含量為2 5%（占干物質(zhì)含量），而咖啡中含量一般為 0.81.8%，可可中僅為 0.0071.7%，且都不在葉片部位，其它植物中更為少見，所以咖啡堿可作為茶葉特征成分而與其它植物相區(qū)別。茶葉中咖啡堿有多種檢測(cè)方法，包括碘量法、重量法、紫外分光光度法、定氮法、比色法、氣相法、高效液相色譜法、層析法以及近紅外光譜法等。國家標(biāo)準(zhǔn)采用的是高效液相色譜法和紫外分光光度法，本文探討了紫外分光光度計(jì)法的潛在問題，并提出了相應(yīng)改進(jìn)建議。 咖啡堿(又稱咖啡因) 是構(gòu)成茶湯滋味的重要成分,其在茶葉中的含量為2 %5 %，具有興奮中樞神經(jīng)、消除疲勞、強(qiáng)心、利尿、抵抗酒精、尼古丁、嗎啡的毒害、急救呼吸衰竭等重要的藥理功能,是一種珍貴的藥源。研究茯磚茶在不同陳化條件下咖啡堿的變化，找出其中的最適合的陳化條件，對(duì)于茯磚茶的儲(chǔ)藏具有重要的指導(dǎo)作用。 本實(shí)驗(yàn)首先將茯磚茶不同陳化處理一段時(shí)間，采用咖啡堿國家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定方法，測(cè)定咖啡堿的含量變化，從而找出最佳保藏方法。 茶葉陳化的影響因素。綠茶貯藏過程中, 茶葉含水量、溫度、氧氣、光線等條件直接影響茶葉中各組分的化學(xué)變化,從而引起茶葉色、香、味等感官品質(zhì)下降。 茶葉含水量：水分是化學(xué)變化的介質(zhì), 也是微生物繁殖的必要條件之一,同時(shí)水可以強(qiáng)烈吸收電子波能量。若茶葉含水量過高,極易滋生霉菌, 導(dǎo)致茶葉 產(chǎn)生霉味。在綠茶貯藏過程中,茶葉水分含量是茶葉生化變化的介質(zhì), 也是茶葉品質(zhì)變化的內(nèi)在主導(dǎo)因素,低水分含量有利于茶葉品質(zhì)的保存。綠茶含水量控制在3. 0%5. 0%, 對(duì)綠茶中脂類、Vc和茶多酚的氧化變色和葉綠素的褐變等有利, 茶葉有效成分損失較少;含水量超過6. 5%時(shí), 茶葉存放6個(gè)月后就會(huì)產(chǎn)生陳氣; 當(dāng)含水量超過7. 0%, 滋味就會(huì)逐漸變差,達(dá)8. 8%時(shí)就可能霉變,當(dāng)含水量達(dá)12. 0%以上時(shí), 茶葉裸露于空氣中時(shí)品質(zhì)下降加劇。 水分含量對(duì)綠茶品質(zhì)影響很大程度上取決于水分子的結(jié)構(gòu)。研究表明, 可以將綠茶中水分劃分為單分子水層區(qū)、多層水分子區(qū)和毛細(xì)管凝結(jié)水區(qū)。茶葉含水量以單分子層最好,而品質(zhì)好的茶葉單分子層含水量比品質(zhì)差的要高, 因此, 貯藏時(shí)的最佳含水率前者比后者相對(duì)高一些。 環(huán)境相對(duì)濕度：周圍相對(duì)濕度是茶葉含水量的來源之一?？諝庀鄷r(shí)濕度大,茶葉含水量就高。足干的茶葉貯藏在濕度較大的環(huán)境中,外形就會(huì)出現(xiàn)松脹發(fā)軟。隨著含水量的升高,內(nèi)含物的氧化反應(yīng)也加快, 這種反應(yīng)釋放出的部分熱能又增加了茶葉的溫度, 從而加速化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行, 品質(zhì)就可能隨之陳化, 茶葉的色澤由鮮明變成枯暗。茶未包裝簡陋存放在倉庫, 相對(duì)濕度在50%以下時(shí),茶葉吸濕速度緩慢; 相對(duì)濕度達(dá)60%以上時(shí),則吸濕速度加快。說明環(huán)境的相對(duì)濕度越大,茶葉吸濕越多。 溫度：溫度能促進(jìn)茶葉內(nèi)含物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng), 對(duì)茶葉的香氣、水、滋味等都有很大影響。一般認(rèn)為低溫條件下貯藏,茶葉內(nèi)化學(xué)成分的氧化速度大大減緩, 使得茶葉變質(zhì)!速度推遲,有利于品質(zhì)保存。一般認(rèn)為貯藏溫度在5!以下為好。低溫貯藏, 保質(zhì)效果顯著, 品質(zhì)較常溫貯藏高20%, 茶葉能較長時(shí)間保持原有色澤,常溫下色澤易變化并且具有陳氣。在保持香氣方面, -70!下超低溫冷藏效果顯著; 而一般的冷藏經(jīng)長時(shí)間保存后會(huì)全部失去新茶香。在夏天, 我國特別是南方產(chǎn)茶省, 7、8月間溫度有時(shí)高達(dá)40!以上, 即使是干燥避光貯藏,茶葉變質(zhì)也很快, 使得綠茶不綠且不香。 光照：光不僅是一種熱能, 也是一種化學(xué)能。茶葉對(duì)光的反應(yīng)也很敏感。光能改變茶葉的品質(zhì)、促進(jìn)茶葉色素和類脂等物質(zhì)的氧化, 使茶葉中的戊醛、丙醛、戊烯醇等異味物質(zhì)增加,加速茶葉陳化。從感官品質(zhì)而言, 光線對(duì)綠茶香氣、湯色和滋味的影響很大, 特別是香氣和滋味。從品質(zhì)成分的變化看,光線對(duì)Vc和葉綠素的影響較大, 對(duì)兒茶素、氨基酸和水浸出物的影響不明顯。有研究表明, 茶葉在透明的容器里放置1d, Vc會(huì)減少10%20%,若用光強(qiáng)度1700 lx的熒光燈照射,在25!下放置3d, 茶葉顏色就會(huì)變褐, 香氣、滋味大減。 氧氣：氧氣對(duì)綠茶品質(zhì)的優(yōu)劣有很大影響, 因氧氣作用導(dǎo)致綠茶中的多酚類、氨基酸、維生素等物質(zhì)的酶性和非酶性氧化,從而產(chǎn)生陳味物質(zhì), 嚴(yán)重破壞了綠茶的品質(zhì)。如果能斷絕供氧, 質(zhì)變就會(huì)受到抑制。低氧貯藏品質(zhì)保持效果顯著,香氣、滋味和湯色未發(fā)生顯著變化,主要化學(xué)成分損失少, 且需氧量較低;當(dāng)倉儲(chǔ)含氧量超過5. 0%, 茶葉品質(zhì)下降較快; 氧含量為5. 7%和9. 4%的茶葉品質(zhì)變化不明顯, 倉儲(chǔ)含氧量超過10. 0%后,基本無保質(zhì)效果。試驗(yàn)表明,低氧抑制了倉儲(chǔ)過程中內(nèi)含多酚類物質(zhì)、Vc、香氣成分、葉綠素等物質(zhì)的變化。在貯存的外在環(huán)境中, 氧的存在是導(dǎo)致貯存物氧化變質(zhì)的基礎(chǔ)物質(zhì),同時(shí)也是微生物存在的必要條件(除厭氧性微生物)。 試驗(yàn)原理：紫外分光光度法是利用咖啡堿結(jié)構(gòu)上的嘌呤環(huán)，具有共軛雙鍵體系，因而具有獨(dú)特的吸收光譜，在272274nm具有最大吸收值，其消光度與咖啡堿含量呈線性關(guān)系。故可通過消光度求是其含量。 本實(shí)驗(yàn)首先將茯磚茶不同陳化處理一段時(shí)間，采用咖啡堿國家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定方法，測(cè)定咖啡堿的含量變化，從而找出最佳保藏方法。2 實(shí)驗(yàn)部分2.1實(shí)驗(yàn)材料 實(shí)驗(yàn)材料為以黑毛散茶發(fā)花的茯磚茶，于實(shí)驗(yàn)室所發(fā)花。2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑紫外分光光度儀、FC104電子天平(上海精密科學(xué)儀器有限公司)、恒溫培養(yǎng)箱、數(shù)只塑料瓶、數(shù)只錐形瓶、粉碎機(jī)、移液管、250.00ml容量瓶、100.00ml容量瓶等所用試劑應(yīng)為分析純（AR），水為蒸餾水堿性乙酸鉛溶液：稱取50g堿式乙酸鉛，加水100ml，靜置過夜，傾出上清液過濾。0.01：取0.9ml濃鹽酸，用水稀釋1L，搖勻。4.50硫酸：取濃硫酸250ml，用水稀釋至1L，搖勻?？Х葔A標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱取100mg咖啡堿（純度不低于99%）溶于100mL水中，作為母液，準(zhǔn)確吸取5mL加水至100mL作為工作液（1mL含咖啡堿0.05mg）。2.3 實(shí)驗(yàn)方法2.3.1 制造茯磚茶 選擇一種品質(zhì)優(yōu)良的黑毛茶,并將黑毛茶進(jìn)行發(fā)花，得到茯磚茶。2.3.2 茯磚茶的陳化處理將茯磚茶在-20 ，4 和30 條件下保藏7天后，再將上述三組茶葉按通風(fēng)和不通風(fēng)條件以及在30 、40 、50 、60 、70 溫度下進(jìn)行陳化處理。2.3.3 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線 分別吸取 0、1、2、3、4、5、6 mL咖啡堿工作液于一組25 mL 容量瓶中，各加入1.0 mL鹽酸，用水稀釋至刻度，混勻，用 10 mm 石英比色杯，在波長274 nm 處，以試劑空白溶液作參比，測(cè)定吸光度（A ）。將測(cè)得的吸光度與對(duì)應(yīng)的咖啡堿濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。2.3.4 試液制備 稱取1 g（準(zhǔn)確至0.001 g）磨碎試樣于 500 mL錐形瓶中，加沸蒸餾水450 mL，立即移入沸水浴中，浸提45 min （每隔10 min 搖動(dòng)一次）。浸提完畢后立即趁熱減壓過濾。濾液移入500 mL 容量瓶中，殘?jiān)蒙倭繜嵴麴s水洗滌2 3 次，并將濾液濾入上述容量瓶中，冷卻后用蒸餾水稀釋至刻度。 2.3.5 試液測(cè)量 用移液管準(zhǔn)確吸取試液10 mL移入100 mL容量瓶中，加入4mL 0.01mol/L鹽酸和 1mL堿式乙酸鉛溶液，用水稀釋至刻度，混勻，靜置澄清過濾。準(zhǔn)確吸取濾液25 mL ，注入50mL 容量瓶中，加入0.1mL 4.5mol/L 硫酸溶液，加水稀釋至刻度，混勻，靜置澄清過濾。用10 mm 比色杯，在波長274 nm處，以試劑空白溶液作參比，測(cè)定吸光度。2.3.6 試樣干物質(zhì)含量測(cè)量 用已稱重的烘皿，稱取混勻磨碎試樣約3g，精確至0.0001g，然后，開蓋連同皿蓋放入預(yù)先加熱至103的烘箱內(nèi)，在（1032）下烘4h，取出洪皿，加蓋，置于干燥期內(nèi)，冷卻至室溫，稱重，再放入烘箱內(nèi)，保持（1032）下烘1h，取出，冷卻稱重。重復(fù)此過程，直到兩次連續(xù)稱重之差不超過0.0005g為止，取最小稱量。3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 濃度 0.002 0.004 0.006 0.008 0.010 0.012 吸光度 0.136 0.237 0.338 0.439 0.540 0.641 由上表可繪制如下曲線茶葉中咖啡堿含量以干態(tài)質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示，按下式計(jì)算：咖啡堿（%）=2C2L3/(M2m2)式中: C2根據(jù)試樣測(cè)得的吸光度(A)，從咖啡堿標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得的咖啡堿相應(yīng)含量,mg/mL; L3試液總量,mL; M2試樣用量,g; m2 試樣干物質(zhì)含量,%。3.2 -20 下處理結(jié)果 陳化溫度/ 陳化濕度 吸光度/A 含量/% 30 通風(fēng) 0.6974.85 不通風(fēng)0.7234.96 40 通風(fēng)0.7775.22 不通風(fēng)0.8235.68 50 通風(fēng)0.7284.83 不通風(fēng)0.7735.19 60 通風(fēng)0.6264.17 不通風(fēng)0.6294.18 70 通風(fēng)0.5983.95 不通風(fēng)0.6044.033.3 4處理下結(jié)果 陳化溫度/ 陳化濕度 吸光度/A 含量/% 30 通風(fēng)0.5813.69 不通風(fēng)0.6234.09 40 通風(fēng)0.6274.15 不通風(fēng)0.6754.47 50 通風(fēng)0.5843.75 不通風(fēng)0.5873.80 60 通風(fēng)0.5393.59 不通風(fēng)0.5653.63 70 通風(fēng)0.4863.17 不通風(fēng)0.5283.563.4 30處理下的結(jié)果 陳化溫度/ 陳化濕度 吸光度/A 含量/%30 通風(fēng)0.4302.87 不通風(fēng)0.4753.09 40 通風(fēng)0.5273.55 不通風(fēng)0.5763.76 50 通風(fēng)0.4803.09 不通風(fēng)0.5263.53 60 通風(fēng)0.4162.81 不通風(fēng)0.4593.06 70 通風(fēng)0.3802.45 不通風(fēng)0.4202.873.5 干物質(zhì)含量計(jì)算 磨碎試樣中的干物質(zhì)含量百分率（m），按下式計(jì)算： m()=(G2-G0)/(G1-G0)100% 式中： G0 烘皿質(zhì)量，g G1 試樣和烘皿烘前質(zhì)量，g G2 試樣和烘皿烘后質(zhì)量，g G0 G1G2m8.530111.521611.372095.03%8.530111.505811.35968.530111.527611.36934 結(jié)論 由上表可得：茯磚茶在不通風(fēng)條件下比通風(fēng)條件下含量高，在低溫保藏時(shí)含量高。所以，為了得到咖啡堿含量高的茯磚茶，增加茯磚茶的營養(yǎng)價(jià)值，我們應(yīng)該在濕度相對(duì)低、溫度相對(duì)低的地方保藏茶。 參考文獻(xiàn)：1 張盛, 劉仲華, 黃建安, 等. 吸附樹脂法制備高純兒茶素的研究J. 茶葉科學(xué), 2002, 22(2): 125-130. 2 楊巍. 普洱茶滋味成分及其與品質(zhì)的關(guān)系J. 亞熱帶農(nóng)業(yè)研究所, 2007, 3: 225-230.3 王瑞芳, 藍(lán)偉光, 張世文, 等. 茶葉中有效成分的開發(fā)利用進(jìn)展J. 亞熱帶農(nóng)業(yè)研究所, 2005, 1(3): 64-69.4 王福來. 有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)M. 武漢: 武漢大學(xué)出版社, 2001, 12: 103-105.5 關(guān)崇新, 回瑞華, 候冬巖, 等. 茶葉中咖啡堿含量的測(cè)定J. 鞍山師范學(xué)院, 2001, 3(3): 45-47.6 傅冬和, 劉仲華, 黃建安, 等. 茯磚茶加工過程中主要化學(xué)成分的變化J. 食品科學(xué), 2008, 29(2): 64-67.7 黃亞輝, 王娟, 曾貞, 等. 不同年代茯磚茶香氣物質(zhì)測(cè)定與分析J. 食品科學(xué), 2011, 32(24): 261-266.8 陳杖洲. 渥堆后發(fā)酵陳化與普洱茶品質(zhì)的形成J. 貴州茶葉, 2007, 2: 1-5.9 王增盛, 譚湖偉, 張瑩, 等. 茯磚茶制造中主要含氮、含碳化合物的變化J. 茶葉科學(xué), 1991, 4: 69-74. 10 蕭力爭. 湖南黑茶產(chǎn)銷歷史與現(xiàn)狀J. 中國茶葉, 2007, 3: 6-8.11 劉作易, 秦京. “金花”菌與茯磚茶品質(zhì)的研究J. 貴州農(nóng)學(xué)院報(bào), 2009, 10(1): 79-82.12 王增盛. 茶兒素的高效液相色譜測(cè)定方法J. 茶葉科學(xué), 1991, 11: 13-15. 13 宛曉春主編. 茶葉生物化學(xué)M. 中國農(nóng)業(yè)出版社, 2007: 409-410. 14 胥佰濤, 徐平, 沈生榮. 茶多酚提取方法研究進(jìn)展 J. 茶