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，其中咖啡因就是當中含量較高的一種。結果表明：茯磚茶在不通風條件下比通風條件下含量高，在低溫保藏時含量高。因此，在不通風、低溫保藏時顏色更鮮艷，氣味更香醇，品質就越好。關鍵詞：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,茶葉中含有機化合物450多種、無機礦物質15種以上及人體必需的營養(yǎng)成分和藥用成分. 茶對血管硬化、高血壓、動脈粥樣硬化、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),刺激機體的中樞神經(jīng)系統(tǒng),誘發(fā)腎上腺素釋放入血,增高機體血糖水平,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,有助于我們對茶葉有更好的認識. 茯磚茶，是黑茶的一種。茯磚茶有獨特的“發(fā)花”工序，其品質表現(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)過反復試驗，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，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黑毛茶作原料，而普通茯磚，三級黑毛茶只占到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”也是茯磚茶在品質上與其他黑茶的主要區(qū)別。 近年來，隨著對黑茶研究的不斷深入和人們對健康的追求，黑茶這一特殊的茶類開始廣泛被消費者接受和喜愛。高檔黑茶紛紛上市，歷來邊銷的產(chǎn)品逐步轉向內(nèi)銷，黑茶產(chǎn)業(yè)逐步進入一個全新的里程，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”的風氣已經(jīng)在市場和消費者中流傳。 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)結構的一類含氮化合物。茶葉作為飲料具有保健價值及藥用功效，這在一定程度上與咖啡堿的存在和含量有關。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，并增強大腦皮質的興奮過程，從而使人振奮精神、增進思維、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，有調節(jié)體溫的作用，可直接興奮呼吸中樞，急救呼吸衰竭。試驗表明，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、增進食欲、幫助消化，以及調節(jié)脂肪代謝等，同時還能明顯提高口頭答辯和數(shù)學思維的反應能力。 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。國家標準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法的潛在問題，并提出了相應改進建議。 咖啡堿(又稱咖啡因) 是構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，對于茯磚茶的儲藏具有重要的指導作用。 本實驗首先將茯磚茶不同陳化處理一段時間，采用咖啡堿國家標準測定方法，測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變化,從而引起茶葉色、香、味等感官品質下降。 茶葉含水量：水分是化學變化的介質, 也是微生物繁殖的必要條件之一,同時水可以強烈吸收電子波能量。若茶葉含水量過高,極易滋生霉菌, 導致茶葉 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, 也是茶葉品質變化的內(nèi)在主導因素,低水分含量有利于茶葉品質的保存。綠茶含水量控制在3. 0%5. 0%, 對綠茶中脂類、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, 茶葉存放6個月后就會產(chǎn)生陳氣; 當含水量超過7. 0%, 滋味就會逐漸變差,達8. 8%時就可能霉變,當含水量達12. 0%以上時, 茶葉裸露于空氣中時品質下降加劇。 水分含量對綠茶品質影響很大程度上取決于水分子的結構。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)和毛細管凝結水區(qū)。茶葉含水量以單分子層最好,而品質好的茶葉單分子層含水量比品質差的要高, 因此, 貯藏時的最佳含水率前者比后者相對高一些。 環(huán)境相對濕度：周圍相對濕度是茶葉含水量的來源之一。空氣相時濕度大,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)含物的氧化反應也加快, 這種反應釋放出的部分熱能又增加了茶葉的溫度, 從而加速化學反應的進行, 品質就可能隨之陳化, 茶葉的色澤由鮮明變成枯暗。茶未包裝簡陋存放在倉庫, 相對濕度在50%以下時,茶葉吸濕速度緩慢; 相對濕度達60%以上時,則吸濕速度加快。說明環(huán)境的相對濕度越大,茶葉吸濕越多。 溫度：溫度能促進茶葉內(nèi)含物質發(fā)生化學反應, 對茶葉的香氣、水、滋味等都有很大影響。一般認為低溫條件下貯藏,茶葉內(nèi)化學成分的氧化速度大大減緩, 使得茶葉變質!速度推遲,有利于品質保存。一般認為貯藏溫度在5!以下為好。低溫貯藏, 保質效果顯著, 品質較常溫貯藏高20%, 茶葉能較長時間保持原有色澤,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)長時間保存后會全部失去新茶香。在夏天, 我國特別是南方產(chǎn)茶省, 7、8月間溫度有時高達40!以上, 即使是干燥避光貯藏,茶葉變質也很快, 使得綠茶不綠且不香。 光照：光不僅是一種熱能, 也是一種化學能。茶葉對光的反應也很敏感。光能改變茶葉的品質、促進茶葉色素和類脂等物質的氧化, 使茶葉中的戊醛、丙醛、戊烯醇等異味物質增加,加速茶葉陳化。從感官品質而言, 光線對綠茶香氣、湯色和滋味的影響很大, 特別是香氣和滋味。從品質成分的變化看,光線對Vc和葉綠素的影響較大, 對兒茶素、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會減少10%20%,若用光強度1700 lx的熒光燈照射,在25!下放置3d, 茶葉顏色就會變褐, 香氣、滋味大減。 氧氣：氧氣對綠茶品質的優(yōu)劣有很大影響, 因氧氣作用導致綠茶中的多酚類、氨基酸、維生素等物質的酶性和非酶性氧化,從而產(chǎn)生陳味物質, 嚴重破壞了綠茶的品質。如果能斷絕供氧, 質變就會受到抑制。低氧貯藏品質保持效果顯著,香氣、滋味和湯色未發(fā)生顯著變化,主要化學成分損失少, 且需氧量較低;當倉儲含氧量超過5. 0%, 茶葉品質下降較快; 氧含量為5. 7%和9. 4%的茶葉品質變化不明顯, 倉儲含氧量超過10. 0%后,基本無保質效果。試驗表明,低氧抑制了倉儲過程中內(nèi)含多酚類物質、Vc、香氣成分、葉綠素等物質的變化。在貯存的外在環(huán)境中, 氧的存在是導致貯存物氧化變質的基礎物質,同時也是微生物存在的必要條件(除厭氧性微生物)。 試驗原理：紫外分光光度法是利用咖啡堿結構上的嘌呤環(huán)，具有共軛雙鍵體系，因而具有獨特的吸收光譜，在272274nm具有最大吸收值，其消光度與咖啡堿含量呈線性關系。故可通過消光度求是其含量。 本實驗首先將茯磚茶不同陳化處理一段時間，采用咖啡堿國家標準測定方法，測定咖啡堿的含量變化，從而找出最佳保藏方法。2 實驗部分2.1實驗材料 實驗材料為以黑毛散茶發(fā)花的茯磚茶，于實驗室所發(fā)花。2.2 實驗儀器與試劑紫外分光光度儀、FC104電子天平(上海精密科學儀器有限公司)、恒溫培養(yǎng)箱、數(shù)只塑料瓶、數(shù)只錐形瓶、粉碎機、移液管、250.00ml容量瓶、100.00ml容量瓶等所用試劑應為分析純（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標準溶液：稱取100mg咖啡堿（純度不低于99%）溶于100mL水中，作為母液，準確吸取5mL加水至100mL作為工作液（1mL含咖啡堿0.05mg）。2.3 實驗方法2.3.1 制造茯磚茶 選擇一種品質優(yōu)良的黑毛茶,并將黑毛茶進行發(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和不通風條件以及在30 、40 、50 、60 、70 溫度下進行陳化處理。2.3.3 繪制標準曲線 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，測定吸光度（A ）。將測得的吸光度與對應的咖啡堿濃度繪制標準曲線。2.3.4 試液制備 稱取1 g（準確至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，殘渣用少量熱蒸餾水洗滌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 試液測量 用移液管準確吸取試液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，測定吸光度。2.3.6 試樣干物質含量測量 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 實驗結果與分析3.1 標準曲線的繪制 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)質量分數(shù)表示，按下式計算：咖啡堿（%）=2C2L3/(M2m2)式中: C2根據(jù)試樣測得的吸光度(A)，從咖啡堿標準曲線上查得的咖啡堿相應含量,mg/mL; L3試液總量,mL; M2試樣用量,g; m2 試樣干物質含量,%。3.2 -20 下處理結果 陳化溫度/ 陳化濕度 吸光度/A 含量/% 30 通風 0.6974.85 不通風0.7234.96 40 通風0.7775.22 不通風0.8235.68 50 通風0.7284.83 不通風0.7735.19 60 通風0.6264.17 不通風0.6294.18 70 通風0.5983.95 不通風0.6044.033.3 4處理下結果 陳化溫度/ 陳化濕度 吸光度/A 含量/% 30 通風0.5813.69 不通風0.6234.09 40 通風0.6274.15 不通風0.6754.47 50 通風0.5843.75 不通風0.5873.80 60 通風0.5393.59 不通風0.5653.63 70 通風0.4863.17 不通風0.5283.563.4 30處理下的結果 陳化溫度/ 陳化濕度 吸光度/A 含量/%30 通風0.4302.87 不通風0.4753.09 40 通風0.5273.55 不通風0.5763.76 50 通風0.4803.09 不通風0.5263.53 60 通風0.4162.81 不通風0.4593.06 70 通風0.3802.45 不通風0.4202.873.5 干物質含量計算 磨碎試樣中的干物質含量百分率（m），按下式計算： m()=(G2-G0)/(G1-G0)100% 式中： G0 烘皿質量，g G1 試樣和烘皿烘前質量，g G2 試樣和烘皿烘后質量，g G0 G1G2m8.530111.521611.372095.03%8.530111.505811.35968.530111.527611.36934 結論 由上表可得：茯磚茶在不通風條件下比通風條件下含量高，在低溫保藏時含量高。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)價值，我們應該在濕度相對低、溫度相對低的地方保藏茶。 參考文獻：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, 2002, 22(2): 125-130. 2 楊巍. 普洱茶滋味成分及其與品質的關系J. 亞熱帶農(nóng)業(yè)研究所, 2007, 3: 225-230.3 王瑞芳, 藍偉光, 張世文, 等. 茶葉中有效成分的開發(fā)利用進展J. 亞熱帶農(nóng)業(yè)研究所, 2005, 1(3): 64-69.4 王福來. 有機化學實驗M. 武漢: 武漢大學出版社, 2001, 12: 103-105.5 關崇新, 回瑞華, 候冬巖, 等. 茶葉中咖啡堿含量的測定J. 鞍山師范學院, 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成分的變化J. 食品科學, 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測定與分析J. 食品科學, 2011, 32(24): 261-266.8 陳杖洲. 渥堆后發(fā)酵陳化與普洱茶品質的形成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, 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”菌與茯磚茶品質的研究J. 貴州農(nóng)學院報, 2009, 10(1): 79-82.12 王增盛. 茶兒素的高效液相色譜測定方法J. 茶葉科學, 1991, 11: 13-15. 13 宛曉春主編. 茶葉生物化學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展 J. 茶