茶葉中咖啡因含量的測(cè)定【畢業(yè)論文】

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　茶葉中咖啡因含量的測(cè)定</p><p><b>　　專業(yè)：應(yīng)用化學(xué)</b></p><p>　　摘 要：目的：測(cè)定不同品種茶葉中咖啡因的含量，為人們根據(jù)

2、需求合理飲茶提供依據(jù)。方法：采用無(wú)水乙醇為溶劑，用索氏提取法得到咖啡因提取液，再應(yīng)用紫外分光光度法對(duì)普通綠茶、毛尖、鐵觀音、銀霜、立頓紅茶、白茶6種茶葉中的咖啡因含量進(jìn)行了測(cè)定分析。結(jié)果：結(jié)果表明普通綠茶中咖啡因含量為3.61%；毛尖中咖啡因含量為3.71%；鐵觀音中咖啡因含量為1.68%；銀霜中咖啡因含量為3.27%；立頓紅茶中咖啡因含量為2.36%；白茶中咖啡因含量為2.08%。結(jié)論：紫外分光光度法具有簡(jiǎn)便、快速，檢出限低，靈敏度高

3、等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：茶葉；咖啡因；測(cè)定；紫外分光光度法</p><p>　　Determination of Caffeine in Tea</p><p>　　Abstract：Objective: Determination of the different varieties of tea caffeine content. Provide

4、a reasonable basis for people to drink tea according to their requirement. Method: Using ethanol as solvent, with Soxhlet extraction get caffeine extract, and by ultraviolet spectrophotometry to determine and analyze ord

5、inary green tea, Mao Jian, Tie Guan Yin, Yin Shuang, Lipton tea, white tea 6 kinds of caffeine in tea. Results: The results show that the ordinary green tea caffeine caffeine content of </p><p>　　Key words:

6、tea; caffeine; determination; ultraviolet spectrophotometry</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1引言…………………………………………………………………………………………1</p><p>　　1.1概述…………………………………………………………………………

7、……………1</p><p>　　1.2茶葉中咖啡因的性質(zhì)、藥理功效及危害………………………………………………1</p><p>　　1.3紫外分光光度法…………………………………………………………………………2</p><p>　　2實(shí)驗(yàn)部分……………………………………………………………………………………3</p><p>　　2.1實(shí)驗(yàn)原

8、理…………………………………………………………………………………3</p><p>　　2.2儀器與試劑………………………………………………………………………………4</p><p>　　2.3實(shí)驗(yàn)裝置圖………………………………………………………………………………4</p><p>　　2.4實(shí)驗(yàn)步驟…………………………………………………………………………………5&

9、lt;/p><p>　　2.4.1實(shí)驗(yàn)方法探索………………………………………………………………………5</p><p>　　2.4.2咖啡因提取液的制備………………………………………………………………5</p><p>　　2.4.3標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備……………………………………………………………………6</p><p>　　2.4.4紫外分光光度計(jì)

10、測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)溶液和茶葉樣品的吸光度……………………………6</p><p>　　3結(jié)果與分析…………………………………………………………………………………6</p><p>　　3.1標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度與濃度關(guān)系曲線圖的繪制及得出線性回歸方程……………………6</p><p>　　3.2茶葉樣品中咖啡因含量的測(cè)定…………………………………………………………7</p&g

11、t;<p>　　3.3茶葉樣品中咖啡因含量的比較…………………………………………………………7</p><p>　　3.4結(jié)論………………………………………………………………………………………8</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………………8</p><p>　　致謝………………………………………………

12、…………………………………10</p><p><b>　　1引言</b></p><p><b>　　1.1概述</b></p><p>　　中國(guó)是茶的故鄉(xiāng)，茶起源于中國(guó)，傳播于世界。在我國(guó)茶作為保健飲品已有四、五千年的歷史，茶從起初傳入東亞地區(qū)到后來(lái)傳入西方各國(guó)，逐漸成為世界性飲料，日益受到人們的歡迎。不論是發(fā)達(dá)國(guó)家還

13、是發(fā)展中國(guó)家，近年來(lái)茶葉消費(fèi)量都在不斷增加。作為一種天然產(chǎn)物，茶葉產(chǎn)地眾多，而且加工又各有差異，使得茶葉的質(zhì)量評(píng)價(jià)始終難以統(tǒng)一，目前主要以色、香、味等主觀的感覺(jué)為指標(biāo)進(jìn)行評(píng)判。而用這些方面來(lái)評(píng)定茶葉質(zhì)量的優(yōu)劣，通常采用看、聞、摸、品進(jìn)行鑒別。即看外形、色澤，聞香氣，摸身骨，開(kāi)湯品評(píng)。茶葉色澤與原料嫩度、加工技術(shù)、茶樹(shù)的產(chǎn)地以及季節(jié)都有密切關(guān)系。茶的歷史悠久并且被廣泛接受，不僅是因?yàn)椴杈哂薪饪手π?，更重要的是因?yàn)椴枞~具有多種醫(yī)療保健功能

14、。茶葉具有抗癌、抗氧化、降血脂、抗動(dòng)脈粥樣硬化、抗血栓、抗艾滋病病毒等多種藥理作用[1]。茶不僅有健身、治病之藥物療效，又富欣賞情趣，可陶冶情操。</p><p>　　中國(guó)茶類根據(jù)加工方法和品質(zhì)特征劃分為綠茶、黑茶、黃茶、紅茶、青茶（烏龍茶）和白茶六大類。根據(jù)季節(jié)分類又可分為春茶、夏茶、秋茶和冬茶。研究表明：茶葉中含有機(jī)化合物450多種，無(wú)機(jī)礦物質(zhì)15種以上以及人體必需的營(yíng)養(yǎng)成分和藥用成分。茶湯中陽(yáng)離子含量較多而

15、陰離子較少，屬于堿性食品，可幫助體液維持堿性，保持健康。從性質(zhì)上講，茶葉中有效成分大致可分為酚性物、嘌呤堿、多糖體、維生素和茶色素，其中以茶多酚、咖啡堿以及茶多糖在茶葉中的含量較多，所起的作用相對(duì)較大，一般被認(rèn)為是茶葉中的主要活性成分，截至目前對(duì)它們的研究也最為深入和廣泛。</p><p>　　1.2茶葉中咖啡因的性質(zhì)、藥理功效及危害</p><p>　　咖啡因（又稱咖啡堿）是茶葉中含量最

16、高的生物堿，在茶葉中所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%-5%[2]?？Х纫蚓哂信d奮中樞神經(jīng)、提神、恢復(fù)疲勞、強(qiáng)心活血、提高循環(huán)系統(tǒng)功能的作用。它還具有促進(jìn)機(jī)體代謝，消毒滅菌，增強(qiáng)機(jī)體對(duì)疾病的抵御力，解熱鎮(zhèn)痛，提高記憶力，影響細(xì)胞周期、DNA，抗氧化，抗癌變，消除羥自由基等諸多作用。它對(duì)中樞興奮作用較強(qiáng)，小劑量可以增強(qiáng)大腦皮層興奮過(guò)程，振奮精神，減少疲勞；劑量增大可興奮大腦呼吸中樞及血管運(yùn)動(dòng)中樞，特別當(dāng)這些中樞處于抑制狀態(tài)時(shí)，作用更為顯著，主要用于解救因

17、急性感染中毒、催眠藥、麻醉藥、鎮(zhèn)痛藥中毒引起的呼吸、循環(huán)衰竭；其次是與溴化物合用，使大腦皮層的興奮、抑制過(guò)程恢復(fù)平衡，用于神經(jīng)官能癥；還有就是與乙酰水楊酸制成復(fù)方制劑用于一般性頭痛，與麥角胺合用治療偏頭痛。此外，咖啡堿對(duì)大腸桿菌、肺炎菌、流行性霍亂和痢疾原菌都有抑制作用；在減肥產(chǎn)品中可作為麻黃素的代用品[3]?？Х纫?yàn)槿鯄A性化合物，無(wú)色針狀白色晶體，無(wú)臭，具有強(qiáng)烈苦味，熔點(diǎn)238℃，升華溫度178℃，易溶于水、乙醇、丙酮及氯仿等有機(jī)溶劑

18、，微溶于石油醚，難溶于苯和乙醚?？Х纫虻幕瘜W(xué)名稱為1,3,7-三甲基-2,6-二氧嘌呤</p><p>　　適度地使用咖啡因有祛除疲勞、興奮神經(jīng)的作用，臨床上用于治療神經(jīng)衰弱和昏迷復(fù)蘇。但是，大劑量或長(zhǎng)期使用也會(huì)對(duì)人體造成損害，特別是它也有成癮性，一旦停用會(huì)出現(xiàn)精神萎頓、渾身困乏疲軟等各種戒斷癥狀?？Х纫蛏习a的癥狀包含了通常的頭痛，易怒，失眠，虛弱，壓抑，表現(xiàn)不佳，注意力不集中以及“反應(yīng)靈敏紊亂”。雖然其成癮性較

19、弱，戒斷癥狀也不十分嚴(yán)重，但由于藥物的耐受性而導(dǎo)致用藥量不斷增加時(shí)，咖啡因就不僅作用于大腦皮層，還能直接興奮延髓，引起陣發(fā)性驚厥和骨骼震顫，損害肝、胃、腎等重要內(nèi)臟器官，誘發(fā)呼吸道炎癥、婦女乳腺瘤等疾病，甚至導(dǎo)致吸食者下一代智能低下，肢體畸形。一般成年人每天大約消耗200mg的咖啡因，多則無(wú)益[4]。因此，研究茶葉中咖啡因的含量是非常必要且具有很重要的意義的。對(duì)茶葉中含有的咖啡因進(jìn)行測(cè)定，有助于我們對(duì)茶葉有更好的認(rèn)識(shí)，引導(dǎo)人們正確合理飲

20、茶。</p><p>　　咖啡因是茶葉中含氮最高的有機(jī)化合物，具有舒張血管，興奮神經(jīng)中樞、促進(jìn)血液循環(huán)、預(yù)防高血壓、心肌梗塞等藥理和生理作用，是醫(yī)用咖啡因的重要來(lái)源。因?yàn)樵诟黝愔参镏泻勘容^少，提取較困難，一直是一種緊俏的醫(yī)藥原料。其制備方法有人工合成和從天然作物中提取等。目前，從茶葉中提取天然咖啡因的方法按其化學(xué)過(guò)程可歸納為“溶劑萃取法”和“升華法”兩大類[5,6]?？Х纫虻亩糠椒ㄓ卸喾N，主要有碘量法、重量法

21、、定氮法、比色法、層析法、紫外分光光度法[7]、近紅外分析法[8]、高效液相色譜法[9,10]、氣相色譜法等[11]。紫外分光光度法利用咖啡堿能吸收紫外光的性質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，目前被確立為茶葉咖啡因總量測(cè)定的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB8312-87）。本實(shí)驗(yàn)采用紫外分光光度法對(duì)不同茶葉樣品采取相同的處理方法測(cè)定咖啡因的含量。利用咖啡因結(jié)構(gòu)上的嘌呤環(huán)具有共軛雙鍵體系，在272-280nm具有最大吸收值，其吸光度與咖啡因含量呈線性關(guān)系，從而得以測(cè)定其含量。該

22、方法具有操作簡(jiǎn)便、省時(shí)快速、準(zhǔn)確度高、靈敏度高、成本低等特點(diǎn)，具有推廣價(jià)值。</p><p>　　1.3紫外分光光度法</p><p>　　1852年，比爾（Beer）參考了布給爾（Bouguer）1729年和朗伯（Lambert）在1760年所發(fā)表的文章，提出了分光光度的基本定律，即液層厚度相等時(shí)，顏色的強(qiáng)度與呈色溶液的濃度成比例，從而奠定了分光光度法的理論基礎(chǔ)，這就是著名的比爾朗伯定律

23、。1854年，杜包斯克（Duboscq）和奈斯勒（Nessler）等人將此理論應(yīng)用于定量分析化學(xué)領(lǐng)域，并且設(shè)計(jì)了第一臺(tái)比色計(jì)。到1918年，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局制成了第一臺(tái)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)。紫外可見(jiàn)分光光度法從問(wèn)世以來(lái)，在應(yīng)用方面有了很大的發(fā)展，尤其是在相關(guān)學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)上，促使分光光度計(jì)儀器的不斷創(chuàng)新，功能更加齊全，使得光度法的應(yīng)用更拓寬了范圍。</p><p>　　紫外-可見(jiàn)分光光度法是根據(jù)物質(zhì)分子對(duì)波長(zhǎng)為200

24、-760nm這一范圍的電磁波的吸收特性所建立起來(lái)的一種定性、定量和結(jié)構(gòu)分析方法。這種方法具有操作簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確度高、重現(xiàn)性好的特點(diǎn)。描述物質(zhì)分子對(duì)輻射吸收的程度隨波長(zhǎng)而變的函數(shù)關(guān)系曲線，稱為吸收光譜或吸收曲線。紫外-可見(jiàn)吸收光譜通常由一個(gè)或幾個(gè)寬吸收譜帶組成。最大吸收波長(zhǎng)（λmax）表示物質(zhì)對(duì)輻射的特征吸收或選擇吸收，它與分子中外層電子或價(jià)電子的結(jié)構(gòu)（或成鍵、非鍵和反鍵電子）有關(guān)。朗伯-比爾定律是分光光度法和比色法的基礎(chǔ)。這個(gè)定律表示：當(dāng)一

25、束具有I0強(qiáng)度的單色輻射照射到吸收層厚度為b，濃度為c的吸光物質(zhì)時(shí)，輻射能的吸收依賴于該物質(zhì)的濃度與吸收層的厚度。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：</p><p>　　A=-lg(I/I0)=-lgT=εcb。</p><p>　　式中的A叫做吸光度，I0為入射輻射強(qiáng)度，I為透過(guò)吸收層的輻射強(qiáng)度，（I/I0）稱為透射率T，ε是一個(gè)常數(shù)，叫做摩爾吸光系數(shù)，ε值愈大，分光光度法測(cè)定的靈敏度愈高。</p&

26、gt;<p>　　紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)由5個(gè)部件組成：①輻射源。必須具有穩(wěn)定的、有足夠輸出功率的、能提供儀器使用波段的連續(xù)光譜，如鎢燈、鹵鎢燈（波長(zhǎng)范圍350-2500nm），氘燈或氫燈（180-460nm），或可調(diào)諧染料激光光源等。②單色器。它由入射、出射狹縫、透鏡系統(tǒng)和色散元件（棱鏡或光柵）組成，是用以產(chǎn)生高純度單色光束的裝置，其功能包括將光源產(chǎn)生的復(fù)合光分解為單色光和分出所需的單色光束。③試樣容器，又稱吸收池。供盛放

27、試液進(jìn)行吸光度測(cè)量之用，分為石英池和玻璃池兩種，前者適用于紫外到可見(jiàn)區(qū)，后者只適用于可見(jiàn)區(qū)。容器的光程一般為0.5～10厘米。④檢測(cè)器，又稱光電轉(zhuǎn)換器。常用的有光電管或光電倍增管，后者較前者更靈敏，特別適用于檢測(cè)較弱的輻射。近年來(lái)還使用光導(dǎo)攝像管或光電二極管矩陣作檢測(cè)器，具有快速掃描的特點(diǎn)。⑤顯示裝置。這部分裝置發(fā)展較快。較高級(jí)的光度計(jì)，常備有微處理機(jī)、熒光屏顯示和記錄儀等，可將圖譜、數(shù)據(jù)和操作條件都顯示出來(lái)。儀器類型則有：?jiǎn)尾ㄩL(zhǎng)單光束

28、直讀式分光光度計(jì)，單波長(zhǎng)雙光束自動(dòng)記錄式分光光度計(jì)和雙波長(zhǎng)雙光束分光光度計(jì)。</p><p>　　紫外-可見(jiàn)分光光度法應(yīng)用范圍包括：①定量分析，廣泛用于各種物料中微量、超微量和常量的無(wú)機(jī)和有機(jī)物質(zhì)的測(cè)定。②定性和結(jié)構(gòu)分析，紫外吸收光譜還可用于推斷空間阻礙效應(yīng)、氫鍵的強(qiáng)度、互變異構(gòu)、幾何異構(gòu)現(xiàn)象等。③反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究，即研究反應(yīng)物濃度隨時(shí)間而變化的函數(shù)關(guān)系，測(cè)定反應(yīng)速度和反應(yīng)級(jí)數(shù)，探討反應(yīng)機(jī)理。④研究溶液平衡，如測(cè)定

29、絡(luò)合物的組成，穩(wěn)定常數(shù)、酸堿離解常數(shù)等。</p><p><b>　　2實(shí)驗(yàn)部分</b></p><p><b>　　2.1實(shí)驗(yàn)原理</b></p><p>　　茶葉中含有多種生物堿，其主要成分為咖啡因，并含有少量的茶堿和可可豆堿，以及單寧酸、色素、纖維素和蛋白質(zhì)等。純品咖啡因?yàn)榘咨槧罱Y(jié)晶，味苦，置于空氣中具有風(fēng)化性。易

30、溶于水、乙醇、丙酮及氯仿等有機(jī)溶劑。它是弱堿性物質(zhì)，水溶液對(duì)石蕊試紙呈中性反應(yīng)?？Х纫蛟?00℃是失去結(jié)晶水并開(kāi)始升華，178℃時(shí)很快升華。無(wú)水咖啡因的熔點(diǎn)為238℃。</p><p>　　咖啡因的提取方法主要有溶劑法、升華法、吸附法和超臨界二氧化碳提取法（簡(jiǎn)稱SFE法）四類。近年來(lái)也有人提出改進(jìn)的方法，利用微波法提取咖啡因并取得了成功[12,13]，為茶葉中咖啡因的提取又開(kāi)辟了新途徑?？紤]到實(shí)驗(yàn)室設(shè)備及反應(yīng)條件

31、控制的難易，本實(shí)驗(yàn)采用索氏提取法提取咖啡因，雖然耗時(shí)長(zhǎng)，但提取較完全，反應(yīng)條件穩(wěn)定且易控制。利用紫外分光光度法測(cè)定含量具有簡(jiǎn)單、快速并且準(zhǔn)確度高的特點(diǎn)。</p><p>　　物質(zhì)的吸收光譜本質(zhì)上就是物質(zhì)中的分子和原子吸收了入射光中的某些特定波長(zhǎng)的光能量，相應(yīng)地發(fā)生了分子振動(dòng)能級(jí)躍遷和電子能級(jí)躍遷的結(jié)果。由于各種物質(zhì)具有各自不同的分子、原子和不同的分子空間結(jié)構(gòu)，其吸收光能量的情況也就不會(huì)相同，因此，每種物質(zhì)就有其特

32、有的、固定的吸收光譜曲線，可根據(jù)吸收光譜上的某些特征波長(zhǎng)處的吸光度的高低判別或測(cè)定該物質(zhì)的含量，這就是分光光度定性和定量分析的基礎(chǔ)。分光光度分析就是根據(jù)物質(zhì)的吸收光譜研究物質(zhì)的成分、結(jié)構(gòu)和物質(zhì)間相互作用的有效手段。</p><p>　　許多有機(jī)化合物在紫外區(qū)具有特征的吸收光譜，因此可用紫外分光光度法對(duì)有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行定性鑒定，結(jié)構(gòu)分析及定量測(cè)定。紫外分光光度法定量測(cè)定的依據(jù)是比耳定律。即物質(zhì)在一定濃度的吸光度與它的吸

33、收介質(zhì)的厚度成正比。首先確定化合物的紫外吸收光譜，確定最大吸收波長(zhǎng)。在選定的波長(zhǎng)下，作出化合物溶液的工作曲線，根據(jù)在相同條件下測(cè)得待測(cè)液的吸光度值來(lái)確定待測(cè)液中化合物的含量。</p><p>　　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[14]，在272-274nm處具有最大吸收值，其吸光度與咖啡堿含量呈線性關(guān)系[15]，因此可通過(guò)吸光度求其含量。此方法具有簡(jiǎn)便快速，檢出限

34、低，靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　本實(shí)驗(yàn)利用咖啡因易溶于乙醇的特點(diǎn)，以無(wú)水乙醇作溶劑，通過(guò)索氏提取器進(jìn)行連續(xù)抽提得到咖啡因提取液。制備咖啡因標(biāo)準(zhǔn)溶液并采用紫外分光光度法測(cè)定其吸光度值，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線得出線性回歸方程。采用紫外分光光度法對(duì)不同茶葉樣品咖啡因提取液采取相同的處理方法，測(cè)定其吸光度值，再根據(jù)線性回歸方程即可計(jì)算出咖啡因的含量。</p><p><b>　　2.2儀

35、器與試劑</b></p><p>　　儀器：分析天平（上海民橋精密儀器廠），調(diào)溫電熱套（北京市佳祥科利儀器有限公司），索氏提取器，真空泵，布氏漏斗，吸濾瓶，容量瓶，移液管，比色皿，725型紫外分光光度計(jì)（上海光譜儀器有限公司）等。</p><p>　　試劑：茶葉（普通綠茶、毛尖、鐵觀音、銀霜、立頓紅茶、白茶），蒸餾水，活性炭，無(wú)水乙醇(本實(shí)驗(yàn)所用試劑均為分析純?cè)噭?。</

36、p><p><b>　　2.3實(shí)驗(yàn)裝置圖</b></p><p>　　實(shí)驗(yàn)提取裝置如圖2-1：</p><p>　　圖 2-1 索氏提取裝置圖</p><p><b>　　2.4實(shí)驗(yàn)步驟</b></p><p>　　2.4.1實(shí)驗(yàn)方法探索[16]</p><

37、p>　　升華法測(cè)咖啡因含量：準(zhǔn)確稱取10g普通綠茶茶葉，適當(dāng)粉碎，用濾紙包好放入索氏提取器內(nèi)，加入120mL無(wú)水乙醇，搭好索氏提取裝置，控制電熱套溫度在80℃左右（即燒瓶中的提取液微沸），加熱提取3個(gè)小時(shí)，將提取夜全部倒出，加少量活性炭脫色，趁熱抽濾，得棕色濾液，將濾液倒入蒸餾燒瓶中，搭制蒸餾裝置進(jìn)行蒸餾，蒸出大部分的乙醇，再將殘液倒入蒸發(fā)皿中，加入5g生石灰，在蒸氣浴上蒸干大部分溶劑（控制溫度，防止溫度過(guò)高咖啡因升華)，再將蒸發(fā)

38、皿放在石棉網(wǎng)上用酒精燈小火焙炒，除盡溶劑，用一張?jiān)撕芏嘈】椎臑V紙蓋在蒸發(fā)皿上方，再罩上口徑合適的玻璃漏斗，在其頸部塞一小團(tuán)棉花，小心加熱蒸發(fā)皿，當(dāng)濾紙上出現(xiàn)白色針狀結(jié)晶時(shí)，使升華速度盡可能減慢，以提高結(jié)晶程度，當(dāng)玻璃漏斗出現(xiàn)棕色煙霧時(shí)，表示升華完畢，停止加熱。冷卻至100℃以下，揭開(kāi)漏斗和濾紙，收集濾紙及漏斗內(nèi)壁上的咖啡因。殘?jiān)?jīng)攪拌后再重新升華一次，將兩次得到的咖啡因合并。稱量，測(cè)熔點(diǎn)。稱得其重量為1.8g，熔點(diǎn)為236.8℃?？膳?/p>

39、斷得到的晶體為咖啡因粗品，再將粗品提純，稱量即可計(jì)算出咖啡因含量。</p><p>　　利用索氏提取法可將茶葉中咖啡因提取出來(lái)。但是利用升華法來(lái)測(cè)定其含量，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中升華溫度等條件比較難控制，咖啡因晶體可能會(huì)升華不完全，造成咖啡因的損失，最后測(cè)得的含量會(huì)存在較大誤差。本實(shí)驗(yàn)主要研究的是茶葉中咖啡因的含量，利用紫外分光光度法可以不用提取出咖啡因晶體，只需要得到其提取液，繪制咖啡因標(biāo)準(zhǔn)品在無(wú)水乙醇中吸光度與其濃度之間

40、的標(biāo)準(zhǔn)曲線，利用咖啡因在273nm處有最大吸收波長(zhǎng)，測(cè)定其吸光度，再根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線方程即可算出它的含量，可以減少咖啡因在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的損失。這種方法快速、簡(jiǎn)單，可以節(jié)省很多步驟，節(jié)約時(shí)間，并且測(cè)得的準(zhǔn)確度高。兩者相比較之下采用紫外分光光度法更加合適。</p><p>　　2.4.2咖啡因提取液的制備</p><p>　　準(zhǔn)確稱取1g茶葉，適當(dāng)粉碎，用濾紙包好放入索氏提取器內(nèi)，加入80mL無(wú)水乙

41、醇，搭好索氏提取裝置，加熱至80℃提取3個(gè)小時(shí)，此時(shí)提取液的顏色變的很淡，幾乎為無(wú)色，待提取器中的液體剛剛虹吸下去時(shí)，立即停止加熱，將提取夜全部倒出，加少量活性炭脫色，抽濾，用少量無(wú)水乙醇洗滌，將濾液轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶中，稀釋到刻度線，搖勻。用5mL移液管準(zhǔn)確移取5mL溶液至50mL容量瓶中，稀釋到刻度線，搖勻。根據(jù)上述步驟依次制備出6種茶葉樣品的咖啡因提取液，待測(cè)。</p><p>　　2.4.3標(biāo)準(zhǔn)溶液的

42、制備</p><p>　　準(zhǔn)確稱取25.0mg咖啡因標(biāo)準(zhǔn)品，用無(wú)水乙醇溶解，定容至100mL容量瓶中，得標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。分別取標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液1mL、2mL、3mL、4mL、5mL于25mL容量瓶中，用無(wú)水乙醇定容至刻度，配制成濃度分別為10μg/mL，20μg/mL，30μg/mL，40μg/mL，50μg/mL系列的標(biāo)準(zhǔn)溶液。</p><p>　　2.4.4紫外分光光度計(jì)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)溶液和茶葉樣品的

43、吸光度</p><p>　　首先，選擇合適的光線環(huán)境下，打開(kāi)紫外分光光度計(jì)。</p><p>　　然后，等儀器在最穩(wěn)定的工作條件下，調(diào)整實(shí)驗(yàn)所需的最大吸收波長(zhǎng)為273nm[17]，調(diào)零，以無(wú)水乙醇為空白液，注意比色皿的使用規(guī)則，按照標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度從低到高，依次測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度值。</p><p>　　最后，分別測(cè)定6種茶葉樣品提取液的吸光度，記錄所測(cè)數(shù)據(jù)。<

44、;/p><p><b>　　3結(jié)果與分析</b></p><p>　　3.1標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度與濃度關(guān)系曲線圖的繪制及得出線性回歸方程</p><p>　　測(cè)得咖啡因標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度與吸光度值記錄如表3-1：</p><p>　　表 3-1 標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度與吸光度關(guān)系</p><p>　　咖啡因標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度與

45、吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖3-1：</p><p>　　圖 3-1 咖啡因濃度-吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲線</p><p>　　根據(jù)圖3-1可得出咖啡因濃度與吸光度之間的線性回歸方程為y=0.0439x+0.0943。</p><p>　　3.2茶葉樣品中咖啡因含量的測(cè)定</p><p>　　分別測(cè)定6種茶葉樣品提取液在273nm處的吸光度值，根據(jù)咖啡因標(biāo)準(zhǔn)溶

46、液濃度與吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲線線性回歸方程，即可計(jì)算出咖啡因濃度，從而計(jì)算出茶葉中咖啡因的含量，計(jì)算結(jié)果記錄如表3-2：</p><p>　　表 3-2 6種茶葉中咖啡因的含量</p><p>　　3.3茶葉樣品中咖啡因含量的比較</p><p>　　不同品種、不同嫩度、不同加工方法制備的茶葉，其咖啡因含量是不一樣的。根據(jù)測(cè)定及計(jì)算結(jié)果也可得出，不同茶葉樣品中咖啡因含量不

47、同，其對(duì)比結(jié)果如圖3-2所示：</p><p>　　圖 3-2 茶葉中咖啡因含量對(duì)比圖</p><p><b>　　3.4結(jié)論</b></p><p>　　從圖表中可以看出，不同品種的茶葉，其咖啡因的含量是不一樣的。測(cè)定的6種茶葉中，咖啡因的含量由高到低依次為：毛尖、普通綠茶、銀霜、立頓紅茶、白茶、鐵觀音。一般把茶葉按葉的老化程度分為老葉、中

48、葉、嫩葉及芽葉4個(gè)等級(jí)。茶葉老化程度不同，其水浸出物含量相差較大，老葉由于老化而含有的粗纖維較多，其水浸出物含量則較低，茶葉內(nèi)的其他成分不容易溶解出來(lái)。茶葉葉子越老化，其水浸出物含量則越低，從而使其咖啡因的溶出率也較低。因此如果選擇用于提取咖啡因的茶葉時(shí)，選用老葉，提取率會(huì)較低，選用芽葉，提取率最高。但從經(jīng)濟(jì)效益等綜合因素來(lái)分析，選用中葉比較好，因?yàn)橹腥~和老葉一樣不能用于生產(chǎn)加工茶葉成品，但其水溶出率和咖啡因的含量卻比老葉要大得多，從提

49、取的效率與成本來(lái)說(shuō)，選用中葉是最合適的。由于所需待測(cè)茶葉樣品的局限性，本實(shí)驗(yàn)并未采用相同地點(diǎn)、相同品種、相同嫩度、相同加工工藝的鮮葉，同時(shí)制備成6種茶類的茶樣，分析比較其咖啡因含量的差異。由于這些樣品的茶葉品種、生長(zhǎng)環(huán)境、采摘嫩度各異，茶葉原料本身的生化成分差異較大，造成所分析的咖啡因含量可比性可能不是非常準(zhǔn)確。通過(guò)與升華法測(cè)定茶葉中咖啡因含量的方法相比較，可得出利用紫</p><p><b>　　參考

50、文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1] 于新蕊, 曲軍, 叢月珠. 茶葉的化學(xué)成分及藥理作用研究進(jìn)展[J]. 中草藥, 1995, 26(4): 219-221.</p><p>　　[2] 秦玉楠. 制茶廢料提取咖啡堿新工藝[J]. 應(yīng)用科技, 1999(8): 7-8.</p><p>　　[3] 劉軍海, 李志洲. 茶葉中有效成分應(yīng)用及其提取工

51、藝研究進(jìn)展[J]. 食品研究與開(kāi)發(fā), 2007, 28(3): 173-176.</p><p>　　[4] 健平. 咖啡因, 健康殺手[J]. 中國(guó)食品, 2000, (10): 12-15.</p><p>　　[5] Ye X M.Tea function and product development research present situation[J]. Newslette

52、r of Sericulture and Tea, 2004, 16: 272-279.</p><p>　　[6] 葛宜掌, 李斌. 茶葉天然咖啡因提取方法進(jìn)展[J]. 精細(xì)化工, 1996, 13(2): 55-59.</p><p>　　[7] 阿有梅, 張紅嶺. 茶葉中咖啡因的提取、鑒定和含量分析[J]. 河南醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào), 2000, 11: 557-559.</p>

53、<p>　　[8] 蔣迎, 翁蔚. 近紅外光譜法定量分析綠茶中茶多酚、咖啡因和游離氨基酸[J]. 全國(guó)第一屆近紅外光譜學(xué)術(shù)會(huì)議論文集, 2004, 5: 484-488.</p><p>　　[9] 孫林超. 高效液相色譜法測(cè)定茶葉中咖啡因的含量[J]. 中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志, 2008, 18(10): 2136-2137.</p><p>　　[10] 譚潔珍. 高效液相色譜

54、法測(cè)定茶葉及其提取物中咖啡因含量[J]. 廣州食品工業(yè)科技, 2001, 17(2): 31-32.</p><p>　　[11] 王發(fā)左. 咖啡堿[J]. 茶業(yè)通報(bào), 2005, 27(2): 91-92.</p><p>　　[12] 黃攀豪. 茶葉中咖啡因的提取和分析[J]. 佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào), 2008, 26(2): 48-49.</p><p>　　

55、[13] 農(nóng)容豐, 許元明, 韋良興. 茶葉中提取咖啡因方法的改進(jìn)[J]. 南寧師范高等專科學(xué)校學(xué)報(bào), 2006, 23(2): 99-100.</p><p>　　[14] Sjoberg A M,Rajana T.Simple method for the determination of alkaloids in cocoa using paper chromatography and UV spectro

56、metry[J]. Journal of Tea, 1984, 295(1): 291-295.</p><p>　　[15] 林鄭和, 嚴(yán)蘭芳. 紫外分光光度法測(cè)定茶葉中的咖啡堿[J]. 茶葉科學(xué)技術(shù), 2001, 14(3): 20-23.</p><p>　　[16] 關(guān)崇新. 茶葉咖啡因含量的測(cè)定[J]. 鞍山師范學(xué)院學(xué)報(bào), 2001, 3(3): 45-47.</p>