普洱茶茶褐素研究进展

重要的意义。
参考文献： ［ 1 ］王坤波,刘仲华,黄建安. 茶黄素分析方法研究进展[J]. 食
品科学, 2001, 22(11): 104-106. ［ 2 ］易恋,黄建安,刘仲华. 普洱茶多酚与茶褐素研究进展[J].
中国食物与营养,2009,12:29-31. ［ 3 ］萧伟祥, 张丽平. 红茶中的茶红素和茶褐素 [J]. 中国茶叶,
我国对茶褐素的探索研究工作始于上世纪 80 年代初 (当时的研究对象尚多为红茶中的茶褐素)， 当时的科研工作受到人们认知程度和经济、设备条 件制约，仅限于上述三种茶色素的发酵机理、定量分 析及其对汤色、品质的影响等几个方面[3,4]，而对其保 健功能无所涉及。在世纪之交，随着人们思维方式的 不断进步，以及各种先进仪器的引进，对茶褐素的研 究步伐得到了加快，在很多研究方向上均取得了长 足进步。本文就茶褐素的提取工艺、理化性质、检测 方法、成分分析以及功能探究几个方面综述目前国 内研究工作者的研究进展情况。
此后 Bailey R. G.[19]，Opie S. C.等[20]在 1990 年前 后将反向高效液相色谱法（HPLC）引入了茶色素的检 测工作中，并快速、准确地测定了茶黄素。李大祥等[21,22] 曾报道利用高效液相色谱法测定斯里兰卡红碎茶中 的茶黄素，又利用反向高效液相色谱法测定鲜叶、绿 茶、乌龙茶和红茶中的茶黄素，体现出了 HPLC 对传 统 Roberts 法的优势，或许可以经过一定的改良后 推广到茶褐素的检测工作来。
种手段揭示茶褐素的内在本质，成为了摆在众多茶叶科学工作者面前的一道难题。
关键词：保健功能；茶褐素；成分；化学结构
doi:10.3969/j.issn.1008-1267.2011.06.001
中图分类号：S571.1
文献标志码：A
文章编号：1008-1267（2011）06-0001-04
普洱茶中主要功能活性来源于茶多酚以及茶色 素。其中茶多酚为一类稠环芳香烃，以儿茶素 为代 表。茶色素可以分为茶黄素 、茶红素和茶褐素。对于 茶黄素的结构以及功能的研究，目前文献报道很多[1]， 但对于另两种茶色素，尤其是普洱茶汤中含量最高 的茶褐素，研究工作仍然处于初步阶段[2]。
第 25 卷第 6 期
邵春甫等：普洱茶茶褐素研究进展
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精氨酸等 17 种不同氨基酸（表 1），以上三者的研究 结果十分近似。
表 1 三种茶色素中分离出的氨基酸
茶红素 （Vuataz L.，1961）
丙氨酸
茶色素 （吕虎，2000）
丙氨酸
茶褐素 （杨大鹏，2009）
丙氨酸
精氨酸
精氨酸
精氨酸
苯丙氨酸
苯丙氨酸
收 稿 日 期 ：2011-05-25 作者简介：邵春甫 （1984 -），男，硕士，工程师，从事普洱茶鉴定以 及 分析工作。
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天津化工
2011 年 11 月
了一个新颖的思路，十分值得相关的科研人员关注。
2 茶褐素检测方法
最早为茶色素的定量分析提供理论依据的是 Roberts E. A. H. 于 1961 年提出的一种用于定量测定 红茶茶黄素的紫外分光光度法 ，该 [10~13] 方法于 1969 年被 Casson C. B. 等 [14,15] 改良后用以定量测定茶红 素。Roberts 法在国内的早期应用是在 1981 年由程 启坤改良提出的系统分析法[16]，并被正式应用于定 量测定茶褐素。但 Roberts 法重复性较差进而引起 检测误差大这一问题始终未得到有效改善，更有文 献报道 Roberts 系列方法在测定国外大叶种茶的茶 黄素方面虽然表现尚可，但并不适合推广至国内小 叶种茶或其他茶种（例如普洱茶）的茶色素检测当中 [17]，即该法的应用本身存在较大局限性，为此许多研 究人员纷纷转而尝试其他检测手段。
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பைடு நூலகம்
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图 2 一种茶褐素水解物中的可能结构
5 茶褐素功能研究概况
目前针对茶褐素本身功能的研究工作并不多 见，相比较而言，对茶色素功能的研究以及对普洱茶 的功能与毒理学研究开展的较为广泛 ，目 [28~30] 前已
发现普洱茶有较为明显的降压、降脂、降糖、防止动 脉硬化、抗疲劳、抗感冒、抗出血、抗癌、抗肝炎等功 效，但其作用机理尚不明确。多方猜测茶褐素作为普 洱茶汤中的主要成分之一，上述保健功效必定与茶
相比之下，茶褐素的中红外光谱图（KBr 压片）在 各文献中较为相似（图 1）[23,28]，均显示出 3400 cm-1 左右 的强 O—H 伸缩振动峰，2934 处的亚甲基（—CH2—）伸 缩振动峰，1700 cm-1 处的羧基 C O 伸缩振动峰， 1290 cm-1 处的羧基 C—O 伸缩振动峰和 1027 cm-1 处的 C—O—C 伸缩振动峰，另外 1650 cm-1、1550 cm-1、 1445 cm-1 左右处的苯环骨架以及 762 cm-1、746 cm-1 两处苯环上的 C—C 面外弯曲振动峰也比较明显。
1 茶褐素提取工艺
作为茶褐素研究工作的第一步，提取工作显得 至关重要，但国内尚无标准化的茶褐素提取操作流 程。
茶褐素目前较为公认的定义为不溶于氯仿、乙 酸乙酯以及正丁醇的一类褐色色素，故而基于浸提、 萃取的茶褐素提取工艺为目前的主导方法，只是因 研究人员的实践经验不同而在提取次数、温度、时间 以及料液比等工艺参数方面略有不同。目前已有科
图 1 茶褐素的中红外光谱图
4 茶褐素成分研究概况
茶褐素是来源于多酚类物质、茶黄素、茶红素等 的进一步氧化聚合，由于目前认为茶红素是由分子 量范围在 700~40000 Da 的色素集团构成，故可推测 茶褐素的分子量应远超过这一范围。本身及其复杂 的结构，使得对其成分研究的进展相对缓慢。
一般认为茶褐素当中含有相当数量的蛋白质、 糖类、酸类物质（包括羧酸基以及酚羟基）[24]，也可能 含有咖啡因，其红外谱图也支持这一观点，但各种物 质的分离工作因其复杂的结构而显得十分困难。
除了萃取分离技术之外，目前又有科研人员提 出采用合成的方法制取茶褐素，例如李连喜[6]采用 茶多酚 (儿茶素) 与多酚氧化酶反应的方法制茶褐 素，在 38 ℃、pH = 5.5 环境中氧化 200 min，经乙酸 乙酯萃取、浓缩之后在 pH = 11 环境中继续氧化 20 h，最后经喷干得茶褐素。而陈小强[9]等采用茶多酚 与小苏打溶液超声共热的方法也制得了茶褐素干粉 并已取得专利。此两种方法为我们制备茶褐素提供
第 25 卷第 6 期 2011 年 11 月
·专论与综述·
天津化工 Tianjin Chemical Industry
普洱茶茶褐素研究进展
Vol.25 No.6 Nov.2011
邵春甫 1，贾黎晖 2，李长文 1，魏纪平 1，刘顺航 2 （1.天津天士力集团有限公司，天津 300410； 2.云南天士力生物茶科技有限公司，云南 思茅 665000）
3 茶褐素理化性质及其光谱学性质
茶褐素可溶于水，不溶于氯仿、乙醇、正丁醇、乙 酸乙酯等溶剂。其不同浓度水溶液 pH 变化并不大， 均值在 6.29[7]，呈弱酸性。茶褐素在强酸条件下表现 出不稳定性，出现变色、沉淀等现象，而在强碱性条件 下出现溶液颜色加深、逐渐转变为深褐色的现象[23]， 该文献作者提出这一现象可能是由多酚转化、蛋白 质 变 性 所 致 。 其 对 H2O2 表 现 稳 定 ， 而 对 Vc 和 Na2SO3 表现不稳定，即体现出明显氧化性。
褐素有关，但由于对茶褐素自身结构、组成的了解和 认识尚存不足，这一猜测目前还在进一步的研究和
验证当中。 综上所述，目前人们对于茶褐素的组成、结构、
性质的认识还远远不够，就连现有的茶褐素的定义
也显得模糊不清，其组成成分、化学结构方面更是知 之甚少。所以尽快探明茶褐素的内在本质以及物质 组成，准确测定其中含有的多糖、蛋白、多酚类等物 质种类与含量，对今后研究普洱茶的工作有着极其
研人员针对茶褐素的提取工艺做了正交实验研究。 吕虎[5]于 1999 年提出在提取过程中控制工作液 pH 在 9.0，提取温度 80 ℃和提取时间 3 h，茶褐素产率 为 21.31 %。李连喜[6]于 2005 年则提出最佳料液比 为 3∶125，提取温度 100 ℃，正丁醇萃取后用氯仿和 乙酸乙酯洗脱咖啡碱、茶黄素和茶红素，再利用超滤 膜分离不同分子量级的茶褐素，但未提及具体产率。 秦谊[7]等提出最佳工艺应为料液比 1∶15，提取温度 83 ℃，提取时间为 20 h，提取 3 次，平均产率为 16. 86 %。而易恋[8]等在这方面也做了大量工作，其研究 表明在同时进行的茶多酚和茶褐素的提取实验中，采 用料液比 1∶25，提取温度 100 ℃，一次提取 60 min 的 组合可达到最佳提取效果，提取率可达 93.15 % (需 注意的是此处作者亦未提及“产率”，而是“提取率”， 两者的计算依据不同— ——笔者注)。值得注意的是后 两者提出的工艺参数相对比较接近。
苯丙氨酸
脯氨酸
脯氨酸
脯氨酸
丝氨酸
茶 - 丝氨酸
丝氨酸
酪氨酸
酪氨酸
酪氨酸
缬氨酸
缬氨酸
缬氨酸
天冬氨酸
天冬氨酸
天冬氨酸
谷氨酸
谷氨酸
谷氨酸
甘氨酸
甘氨酸
甘氨酸
亮氨酸
亮氨酸
亮氨酸
赖氨酸
赖氨酸
赖氨酸
异亮氨酸
异亮氨酸
苏氨酸
苏氨酸
茶 - 色氨酸
组氨酸
缉氨酸
蛋氨酸
胱氨酸
半胱氨酸
2007 年，李宝才等[26]在对比了几种腐植酸与部
杨大鹏[29]用 2 mol/L 盐酸、90℃、4h 水解茶褐素
后使用 m（甲苯）∶m（丙酮）∶m（甲酸）= 3∶3∶1 展开剂
层析，配合使用 HPLC 以及 C-NMR 等方法确定了