張志紅，何曉囡，張海天

(北京石油化工學(xué)院化學(xué)工程系， 北京 102617)

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分光光度法測定茶葉中茶單寧含量的研究

張志紅，何曉囡*，張海天

(北京石油化工學(xué)院化學(xué)工程系， 北京 102617)

建立了測定茶葉中茶單寧質(zhì)量分?jǐn)?shù)的分光光度測定方法。利用茶單寧具有的還原性，將Fe3+還原為Fe2+，以鄰二氮菲為顯色劑，在酸性介質(zhì)中測定茶單寧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?？疾炝藱z測波長、鄰二氮菲加入量、Fe3+用量、pH等對測定結(jié)果的影響。最佳測定條件為：檢測波長為510 nm，鄰二氮菲加入量為5.0 mL，抗干擾劑EDTA的加入量為1.0 mL，pH為4.4，反應(yīng)時(shí)間為30 min。在此條件下其標(biāo)準(zhǔn)曲線在0～2.0 mg/L范圍內(nèi)呈線性關(guān)系，回歸方程為:A=0.4827C+0.009，線性相關(guān)系數(shù)R=0.9891， 摩爾吸光系數(shù)ε510 nm=1.1×104L/(mol·cm)。加標(biāo)回收率在99.14%～102.07%之間，RSD為2.71%。該方法操作簡便，靈敏度高，費(fèi)用低廉，可用于茶葉中茶單寧質(zhì)量分?jǐn)?shù)的分析。

茶單寧；鐵；鄰二氮菲；紫外分光光度法

茶單寧又稱茶多酚或茶鞣質(zhì)，是茶葉中有營養(yǎng)保健功能的重要成份之一。茶單寧屬于水溶性多元酚類化合物，具有抑菌抗病毒、抗氧化、抗腫瘤、抗癌變等多種作用，同時(shí)，茶單寧與蛋白質(zhì)會(huì)形成不易消化的復(fù)合物，與鐵、鈣等礦物質(zhì)形成螯合物，具有抗?fàn)I養(yǎng)的作用[1]。因此，茶單寧含量的測定對飲茶者在營養(yǎng)保健方面具有一定的科學(xué)指導(dǎo)意義。

目前測定單寧酸的方法主要有皮粉法[2]、絡(luò)合滴定法[3]、比色法[4]、HPLC法[5]等。筆者利用茶單寧的還原性，采用鄰二氮菲分光光度法測定茶葉中茶單寧的含量[6]，旨在建立一種價(jià)格低廉、簡便、快速的分析測定方法。

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1儀器與試劑

UV-2800型分光光度計(jì)，日本HITACHI公司生產(chǎn)；pHS-2F型pH計(jì)，上海雷磁儀器廠生產(chǎn)，復(fù)合玻璃電極；AL204-IC型電子天平，METTLER TOLEDO 儀器上海有限公司生產(chǎn)；HH-S型恒溫水浴槽，鞏義市英峪予華儀器廠生產(chǎn)。

0.1 mg/g單寧酸標(biāo)準(zhǔn)溶液；0.015 mol/L鄰二氮菲溶液；0.01 mol/LFe3+溶液；pH=4.4 HAc-NaAc緩沖溶液；市售茶葉；試劑均為A.R級(jí)，實(shí)驗(yàn)用水為去離子水。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

準(zhǔn)確移取一定量的單寧酸標(biāo)準(zhǔn)溶液于25 mL比色管中，加入2.5 mL Fe3+溶液，將比色管置于80 ℃水浴中加熱15～20 min，冷卻至室溫。依次加入2.5 mL HAc-NaAc (pH=4.4)緩沖溶液、5.0 mL鄰二氮菲溶液、1.0 mL EDTA溶液，以去離子水稀釋至刻度，搖勻，靜置30 min。

然后，將待測溶液轉(zhuǎn)入1 cm的比色皿中，以試劑空白為參比，在一定波長下測定其吸光度。

2　結(jié)果與討論

2.1吸收曲線

單寧酸為多元酚類化合物，其酚羥基具有還原性，可將Fe3+還原為Fe2+。鄰二氮菲是測定Fe2+的靈敏顯色劑，鄰二氮菲與Fe2+配合可生成橙紅色配合物。

利用HITACHI UV-2800型紫外-可見分光光度計(jì)在波長400～600 nm范圍內(nèi)掃描，其吸收曲線如圖1所示。由圖1可以看出，配合物的最大吸收波長為510 nm，因此，選定510 nm為實(shí)驗(yàn)測定波長。

2.2Fe3+濃度的選擇

取5 mL單寧酸標(biāo)準(zhǔn)溶液，加入2.5 mL不同濃度的Fe3+溶液(0.005～0.015 moL/L)，按實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行測定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。

由圖2可以看出，當(dāng)Fe3+溶液濃度在0.004～0.010 moL/L范圍內(nèi)時(shí)，吸光度隨Fe3+溶液濃度增大呈正相關(guān)；Fe3+溶液濃度大于0.014 moL/L時(shí)，A=0，表明當(dāng)Fe3+過量時(shí)，在測定波長下，沒有吸收。因此，實(shí)驗(yàn)選用0.010 moL/L Fe3+溶液為宜。

2.3pH的選擇

分別配制pH為1.71、2.53、4.40、4.95、6.98的HAc-NaAC緩沖溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，考察pH對反應(yīng)體系的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。

由圖3可知，在pH為 1.71～4.40范圍內(nèi)，A隨pH增高平穩(wěn)上升；當(dāng)pH>4.95時(shí)，A無法檢出。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：酸度太低，F(xiàn)e2+離子水解，影響顯色；酸度升高，反應(yīng)進(jìn)行較慢，在30 min內(nèi)，無法檢測A。因此選用pH=4.40的HAc-NaAC緩沖溶液。

2.4鄰二氮菲濃度的確定

理論上，F(xiàn)e2+與鄰二氮菲2個(gè)N上的孤對電子螯合，1 moL Fe2+配合3 moL鄰二氮菲。根據(jù)顯色劑過量原則，鄰二氮菲的用量應(yīng)是加入Fe3+物質(zhì)的量的3倍以上。

為了方便實(shí)驗(yàn)，將鄰二氮菲用量定為5 mL，考察鄰二氮菲濃度對反應(yīng)體系的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。

由圖4可以看出，鄰二氮菲濃度為0.005 ～0.015 moL/L時(shí)，其濃度增加，顯色效果逐漸明顯；但濃度高于0.015 moL/L時(shí)，A略有下降，故選取5 mL 0.015 moL/L的鄰二氮菲作為指示劑用量。

2.5EDTA的作用

鄰二氮菲不僅能與Fe2+生成橙紅色的穩(wěn)定絡(luò)合物，也能與Fe3+生成淡藍(lán)色的絡(luò)合物，若在單寧酸與Fe3+反應(yīng)不完全的情況下即加入顯色劑，會(huì)對實(shí)驗(yàn)效果產(chǎn)生影響。所以，需要加入EDTA掩蔽還原反應(yīng)后剩余的Fe3+。本實(shí)驗(yàn)中，加入0.05 mol/L EDTA 1.0 mL。

3　工作曲線繪制

在2.2所選定的最佳實(shí)驗(yàn)條件下繪制工作曲線，結(jié)果如圖5所示。

由圖5可以看出，單寧酸在0～2 mg/L范圍內(nèi)服從朗伯-比爾定律，呈現(xiàn)良好線性關(guān)系，線性回歸方程為：A=0.482 7C+0.009，相關(guān)系數(shù)R=0.989 1。摩爾吸光系數(shù)ε510nm=1.1×104L/(mol·cm)，表明該方法具有較高的靈敏度。

4　回收率及精密度實(shí)驗(yàn)

平行實(shí)驗(yàn)6次進(jìn)行加標(biāo)回收率和精密度實(shí)驗(yàn)，回收率在99.14%～102.07%之間，RSD=2.71%，表明該方法具有良好的準(zhǔn)確度和重復(fù)性。

5　樣品測定

5.1樣品處理

稱取0.3 g茶葉于250 mL燒杯中并加入100 mL水，在沸水浴中煮1 h，冷卻至室溫后用濾紙過濾，將濾液稀釋至250 mL。取稀釋液0.1 mL于25 mL比色管中定容，采用實(shí)驗(yàn)方法測量吸光度。

5.2樣品測定

樣品測定結(jié)果如表1所示。

表1　5種茶葉樣品測定結(jié)果

由表1可知，日照綠茶中茶單寧質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，為12.48%，其次分別為黃山毛峰、太湖翠竹、太平猴魁3種綠茶，茶單寧質(zhì)量分?jǐn)?shù)均大于10%，表明綠茶具有良好的抗氧化作用，同時(shí)茶單寧與鐵結(jié)合，影響人體對鐵的吸收，導(dǎo)致缺鐵性貧血；而鐵觀音為半熟茶，茶單寧質(zhì)量分?jǐn)?shù)相對較低，為7.812%，對鐵吸收的干擾較小。因此，飲茶者可根據(jù)自身需求選擇適合的茶葉品種。

6　結(jié)論

(1)鄰二氮菲分光光度法測定茶葉中茶單寧的最佳實(shí)驗(yàn)條件為：pH=4.40 的HAc-NaAC緩沖溶液、0.010 moL/L Fe3+溶液、0.015 moL/L鄰二氮菲5 mL。在此條件下測得的工作曲線在0～2 mg/L呈良好線性關(guān)系，R=0.989 1，方法的回收率在99.14%～102.07%之間，RSD=2.71%；加標(biāo)回收率在93.67%～104.3%之間，RSD為0.91%。

(2)測定了5種具有代表性的茶葉中茶單寧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，其中日照綠茶中茶單寧質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，為12.48%，鐵觀音中茶單寧質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低，為7.821%。表明綠茶中茶單寧質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，因此，經(jīng)常飲用綠茶具有很好的抗氧化作用，但會(huì)妨礙鐵和蛋白質(zhì)的吸收。鐵觀音為半熟茶，茶單寧質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低，飲用這類茶不用擔(dān)心茶單寧帶來負(fù)面的影響，有利于營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。

(3)用茶單寧作還原劑的優(yōu)點(diǎn)是試劑毒性低，顯色體系穩(wěn)定，靈敏度及準(zhǔn)確度較好。

[1]石閃閃，何國慶.單寧酸及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J].食品工業(yè)科技，2012(4)：410-416.

[2]董潔，郭立瑋，文紅梅，等.中藥水提液中鞣質(zhì)含量測定方法研究[J].江蘇中醫(yī)藥，2008，40(11):89-90.

[3]董艷.絡(luò)合滴定法測定鞣柳硼三酸散中鞣酸含量[J].中國藥業(yè)，2010，19(15):24-25.

[4]楊偉，曲祥金.吸光光度法測定啤酒花中的鞣酸[J].山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1990(1):63-66.

[5]王一博，曲范娜，杜瑩，等.測定鞣酸蛋白原料及制劑中鞣酸的含量[J].中國藥品標(biāo)準(zhǔn)，2014，15(3):196-199.

[6]李曉文，嚴(yán)聃，盛燦梅.鄰二氮菲-鐵(Ⅲ)分光光度法測定茶葉中微量單寧[J].食品與機(jī)械，2006，22(3):90-91.

Determination of Tea Tannin by UV Spectrophotometry

ZHANG Zhi-hong， HE Xiao-nan*， ZHANG Hai-tian

(The department of Chemical Engineering， Beijing Institute of Petrochemical Technology， Beijing 102617, China)

A UV Spectrophotometric method for the determination of tea tanninwas established in this paper. The method was based on the fact that Fe3+can be restored by tannin to Fe2+, and Fe2+canreact with o-phenanthroline to form salmon pink complexin acid medium, by whichthe tea tannin was determined. In order to obtain the optimal determination results, 4 crucial determination parameters, including detection wavelength、pH、 amounts of chromogenic reagent and Fe3+concentration, were investigated. Results showed that the optimal values of the above parameters were as follows: detection wavelength 510 nm, o-phenanthroline amount 5.0 mL, hydroxylamine hydrochloride amount 2.0 mL, EDTA amount 1.0 mL, pH 4.4, and Fe3+concentration 0.010 moL/L. Under such conditions, a good liner relationship between absorbance(A) and tannin concentration(C) in the range 0～2.0 mg/L was observed, which could be expressed asA=0.482 7C+0.009, (r=0.989 1), recovery rate was 99.14%～102.07%, RSD was 2.71%. The method is easy to operate, owning good sensitivity, and low cost, which could be applied to the indirect determination tannin in tea.

tea tannin; iron; o-phenanthroline; UV spectrophotometry

2016-04-22

張志紅(1967—)，女，碩士，講師，研究方向?yàn)楣饣瘜W(xué)分析，E-mail:zhangzhihong@bipt.edu.cn；何曉囡(1976—)，女，碩士，實(shí)驗(yàn)師，研究方向，儀器分析，通訊聯(lián)系人，E-mail:hexiaonan@bipt.edu.cn。

TQ061.51

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