茶叶化学组分析方法及指纹图谱研究.pdf

摘要 摘要 茶叶是我国的主要经济作物，长期以来，茶叶的质量控制以安全检测为主， 即系统测定茶叶中铅、铜、砷等重金属含量以及茶叶中六六六、DDT、三氯杀螨 醇、氰戊菊酯等化学农残。事实上，茶叶的质量控制应是一个广义的概念，涉及 到茶叶产地信息的明确、质量的稳定、等级的认定等多方面的内容。目前我国市 场上茶叶商品质量极度混乱，以假充真、以次充好的现象普遍存在，中国茶叶今 天这种混乱局面。与我国作为茶叶大国的地位是极不相称的，严重影响了我国茶 叶的发展，市场渴望有科学的评定方法，茶叶质量控制标准化工作势在必行。不 同地方栽培、不同栽培方法、不同的采摘期、不同的加工方法生产出的茶叶，在 理论上应该有显著差异，茶叶的产地也很重要，只有一定的地理和气候形成的特 殊环境，才能够产出相应的茶叶，基于此，本论文以不同种类、不同产地茶叶为 研究对象，发展了茶叶中化学组分的分析新方法，探讨了以茶叶中化学组分的含 量作为判别指标建立茶叶分类及产地判别模型的可能性，同时借鉴了相对成熟的 中药指纹图谱技术，结合多种现代分析手段用于茶叶指纹图谱研究，其意义在于 为茶叶化学组分的研究提供有价值的参考依据和方法，为制定科学的茶叶质量控 制标准奠定基础。 本论文共分为以下几部分： 第一章通过大量的文献调研，对茶叶中与茶叶品质密切相关的化学成分(儿 茶素、咖啡碱、茶氨酸、矿质元素)的分析方法及研究现状进行了归纳和总结， 回顾了近年来茶叶品质评定的方法及指纹图谱技术在中药研究领域的应用。在此 基础上，归纳了本论文的研究目的、意义及主要内容。 第二章建立了茶叶中儿茶素类和咖啡碱物质的高效液相色谱测定方法，详细 考察了提取方法、温度和时间对儿茶素和咖啡碱提取率的影响，采用标准品和飞 行时间质谱(TOF．MS)双重定性，飞行时间质谱能精确测定化合物的分子量。 以儿茶素和咖啡碱的含量为变量，结合模式识别方法可对不同种类、同类不同产 地的茶叶进行区分。在此基础上，又建立了茶叶水溶性成分指纹图谱，并转化成 数字化色谱指纹谱和指纹条形码的形式，全面、直观地反映了茶叶水提物的成分 特征，无需标准品，也可比较不同茶叶的品质差异。 摘要 茶叶中18种矿质元素的含量作了准确测定，并结合聚类分析和主成分分析，对 不同产地的茶叶进行了分类。实验结果表明，植物中矿质元素与其种植环境(如 土壤、水、大气)有密切联系，以茶叶中的矿质元素含量为指标判别茶叶的产地 是可行的，可指导茶叶流通、销售过程的质量控制。 第四章建立了茶叶中茶氨酸的未衍生化高效液相色谱，质谱测定方法，详细 考察了各质谱参数对茶氨酸质谱检测信号的影响，确定了大气压化学电离质谱测 定茶氨酸的最佳质谱条件。对紫外检测和大气压化学电离检测茶氨酸的方法学进 行了考察。所建方法的精密度、重现性、回收率均能满足定量分析的要求，该法 具有简便、快速、准确的优点。 第五章采用光纤近红外漫反射技术建立了茶叶的近红外光谱指纹图谱。将具 有可压缩数据的主成分分析和聚类分析相结合，实现了对茶叶近红外光谱指纹特 征的提取与表达。本法通过选择合适的波长范围，建立了不同品种、不同产地、 不同采收期茶叶的分类模型，结果表明，茶叶近红外光谱指纹图谱可以反映茶叶 间化学组分的差异，该技术为茶叶指纹图谱的研究提供了一个有力的工具。 最后一章对本论文工作进行了总结，并对今后工作进行了展望。通过对茶叶 中化学组分的系统研究，得出以下研究结论：本文所建立的分析方法可对茶叶中 化学组分进行准确测定，不同茶叶中儿茶素类、咖啡碱和矿质元素的含量有明显 差别，可作为茶叶类别和产地判别的依据，并可用于指导茶叶流通、销售过程的 质量控制：茶叶所含成分多而复杂，单一指标的测定不能全面反映茶叶的质量， 本文在茶叶化学组分测定的基础上，建立了茶叶水溶性成分的HPLC指纹图谱， 从而可较全面地反映茶叶的成分特征：所建立的茶叶近红外指纹图谱作为一种无 损的测定技术可快速地表征茶叶内在化学信息，可为茶叶的质量评估提供科学依 据。 本论文研究工作的创新点总结如下： 通过对大量茶叶样本的系统研究，结合化学计量学方法，证明了茶叶中儿茶 素类、咖啡碱、矿质元素的含量可作为茶叶种类和产地判别的质控指标，并成功 地用下．区分本工作所研究的不同种类茶叶(绿茶、乌龙茶、红茶、黑茶)和不同 产地绿茶(江西、山东)、乌龙茶(福建安溪、武夷LLf、广东)；建立了茶叶中茶