本发明属于食品分析领域，尤其是涉及一种使用酸沉淀色素测定普洱茶或普洱茶提取物中茶多糖的方法。
背景技术：
茶多糖是茶叶中继茶多酚之后发现的又一种重要的生理活性物质，特别是发现茶叶降血糖的主要功效成分是茶叶中的水溶性多糖后，对茶多糖特别是普洱茶茶多糖的研究也越来越引起人们的关注。陈浩等研究普洱茶多糖抗氧化、α-葡萄糖苷酶抑制能力和降血糖能力，结果表明普洱茶多糖具有较强的抗氧化活性和突出的α-葡萄糖苷酶抑制能力，在四种(abts自由基、dpph自由基清除能力，fic铁离子螯合能力、frap还原能力)不同的抗氧化评价体系下，abts自由基清楚能力为ic50＝0.49mg/ml，dpph自由基清楚能力为ic50＝1.45mg/ml，frap还原能力，浓度为1mg/ml时，frap值为1623.07μmol/l，fic亚铁离子螯合能力为ic50＝0.063mg/ml。a-葡萄糖苷酶的抑制能力为ic50＝0.063mg/ml。可有效的抑制糖尿病小鼠餐后血糖的升高(auc＝2085mmol.min/l)，连续灌胃40mg/kg的普洱茶多糖可显著降低小鼠血清的血糖值，其效果与灌胃15mg/kg的二甲双胍没有显著的差异。吴文华等研究普洱茶多糖降血脂功能量效关系结果表明，与高脂对照组比较，低剂量茶多糖组(3组)小鼠血清甘油三酯(tg)、胆固醇(tc)、低密度脂蛋白胆固醇(ldl-c)、高密度脂蛋白胆固醇(hdl-c)水平及ai值没有显著差异。高剂量组(4、5组)小鼠血清tg、tc、ldl-c水平分别下降了40.60％、25.36％、24.38％；40.02％、26.68％、33.59％。同时，hdl-c水平分别提高了73.44％、82.81％。高2个剂量组之间没有明显差异。表明茶多糖抑制高脂饮食小鼠血脂升高可能存在量效关系。
普洱茶多糖具有如此多的保健功效，因此准确测定普洱茶中茶多糖的含量对原料、工艺以及产品的评价非常重要。比色法是最简单且应用广泛的测定方法，但普洱茶中含有大量的色素，其中茶褐素对茶多糖检测中的显色反应干扰较大，检测结果误差较大，无法得到准确的茶多糖含量。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明旨在提出一种使用酸沉淀色素测定普洱茶及其提取物中茶多糖的方法，以克服现有技术的缺陷，可快速准确测定普洱茶或普洱茶提取物中茶多糖的含量，并尽量减少了茶褐素等色素物质干扰。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
使用酸沉淀色素测定普洱茶及其提取物中茶多糖的方法，包括以下步骤：
步骤(1)：配制普洱茶茶汤或普洱茶提取物溶液；
步骤(2)：对普洱茶茶汤或普洱茶提取物溶液进行酸沉淀脱色处理；
步骤(3)：测定脱色处理后的普洱茶茶汤或普洱茶提取物溶液中的茶多糖；
其中，步骤(2)中，普洱茶茶汤或普洱茶提取物溶液酸沉淀脱色处理中，需将茶汤或其提取物溶液ph调至酸性以快速沉淀普洱茶茶褐素。
优选的，步骤(1)中，配制普洱茶茶汤的方法为：称取一定量的粉碎普洱茶置于容器中，并在其中加入适量温度在60-100℃的水，提取1-4次，提取10-30min，之后合并三次提取液，即得普洱茶茶汤溶液。
优选的，步骤(1)中，粉碎普洱茶与水的质量比为(1-4)：(16-60)，水的温度为80℃，提取的方法为超声提取，提取次数为3次，提取时间为20min。
优选的，步骤(1)中，配制普洱茶提取物溶液的方法为：称取普洱茶提取物一定量，置于容器中，加超纯水溶解，溶解后定容，即为普洱茶提取物溶液；优选的，普洱茶提取物的用量为0.1-0.5g，置于250ml烧杯中；定容体积为100ml。
优选的，步骤(2)中，需将普洱茶茶汤或普洱茶提取物溶液ph调至2.0以下；优选的，ph＝1.5。
优选的，步骤(2)中，用盐酸、硫酸或磷酸调节普洱茶茶汤或普洱茶提取物溶液ph值；优选的，盐酸、硫酸或磷酸的浓度为1mol/l；优选的，采用硫酸调节普洱茶茶汤或普洱茶提取物溶液ph值。
优选的，步骤(2)中，普洱茶茶汤或普洱茶提取物溶液酸沉淀脱色处理的方法为：使用1mol/l的盐酸、硫酸、磷酸调节茶汤ph≤2.0，3000-6000r/min离心5-20min，离心后收集上清液，用超纯水定容至100ml，取1.0ml至10ml容量瓶中，加入超纯水定容至刻度，即为普洱茶或普洱茶提取物溶液供试品溶液。
优选的，步骤(3)中，测定脱色处理后的普洱茶茶汤或普洱茶提取物溶液中的茶多糖的方法为苯酚-硫酸法。
优选的，步骤(3)中，测定脱色处理后的普洱茶茶汤或普洱茶提取物溶液中的茶多糖的方法包括以下步骤：配制葡萄糖标准溶液并在葡萄糖标准溶液和普洱茶或普洱茶提取物溶液供试品溶液中分别加入5％的苯酚溶液1.0ml，加入5.0ml硫酸，震荡混匀，混匀后室温下放置30min，以超纯水组为空白对照，采用紫外分光光度仪在487nm下测吸光值。
优选的，所述葡萄糖标准溶液为d-无水葡萄糖溶液；优选的，葡萄糖标准溶液为0.2mgd-无水葡萄糖加水溶解并稀释成的浓度为0.2mg/ml的溶液；用紫外分光光度法测定普洱茶茶汤或普洱茶提取物溶液的茶多糖要在1小时内测定完毕。
优选的，步骤3中采用苯酚-硫酸法测定普洱茶茶汤或普洱茶提取物溶液的茶多糖，其中，标准曲线的绘制包括以下步骤：取葡萄糖标准溶液1.0ml、2.0ml、3.0ml、4.0ml和5.0ml分别至10ml的容量瓶中，即为葡萄糖标准梯度溶液，取超纯水、d-葡萄糖标准梯度溶液各1.0ml，分别加入5％的苯酚溶液1.0ml，加入5.0ml硫酸，震荡混匀，混匀后室温下放置30min，以超纯水组为空白对照，采用紫外分光光度仪在487nm下测吸光值，以葡萄糖浓度为横坐标，以吸光度为纵坐标，绘制葡萄糖标准曲线。
相对于现有技术，本发明所述的使用酸沉淀色素测定普洱茶及其提取物中茶多糖的方法具有以下优势：
本发明所述的使用酸沉淀色素测定普洱茶及其提取物中茶多糖的方法，采用硫酸快速沉淀普洱茶茶褐素，有效的改进了普洱茶和普洱茶提取物样品的制备方法，有效的去除了对茶多糖测定结果产生干扰的茶色素物质，实现了普洱茶、普洱茶提取物中茶多糖的准确、快速测定。采用本法——酸沉淀色素测定数据与茶汤通过h2o2氧化、d101大孔树脂吸附及聚酰胺吸附除去色素测定相比较，具有简单快速、重复率高的特点。
附图说明
图1为本发明使用酸沉淀色素测定普洱茶及其提取物中茶多糖的方法实施例1-3中不同酸对普洱茶茶汤沉淀色素脱色效果的影响对比图；
图2为本发明使用酸沉淀色素测定普洱茶及其提取物中茶多糖的方法实施例1、实施例4-8中不同ph处理后普洱茶上清液汤色差异；
图3为本发明使用酸沉淀色素测定普洱茶及其提取物中茶多糖的方法实施例1、实施例4-8中不同ph处理下普洱茶茶汤的脱色率变化；
图4为不同脱色方法对普洱茶茶汤脱色的效果；
图5为不同脱色方法对粗多糖溶液中多糖保留率的影响；
图6本发明中实施例1酸沉淀脱色法对普洱茶模拟溶液中多糖含量测定的影响。
具体实施方式
除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
下面结合实施例及附图来详细说明本发明。
所有实施例和对比例中所采用的普洱茶均为市购普洱熟茶。对比例中所用粗多糖溶液和普洱茶茶汤模拟溶液的配制方法为：
粗多糖溶液：称取市售茶多糖0.1g，溶解，定容至100ml，配成1.0mg/ml的粗多糖溶液。
普洱茶茶汤模拟溶液：称取市售茶多糖0.1g，加入0.1g茶褐素，溶解，定容至100ml，配成1.0mg/ml的粗多糖与茶色素混合溶液组成的普洱茶茶汤模拟溶液。
实施例1-8为普洱茶中茶多糖含量测定，实施例9为普洱茶提取物中多糖含量的测定。
实施例1
1.普洱茶茶汤供试液的制备及酸沉淀脱色处理：称取粉碎普洱茶1.0g，置于250ml烧杯中，加入25ml温度为80℃的水，超声提取3次，每次提取20min，合并三次提取液，使用1mol/l的硫酸调节茶汤ph＝1.5，4000r/min离心10min，离心后收集上清液，用超纯水定容至100ml，取1.0ml至10ml容量瓶中，加入超纯水定容至刻度，即为普洱茶供试品溶液。
2.d-葡萄糖标准曲线绘制：d-葡萄糖标准曲线绘制包括以下步骤，取d-葡萄糖标准溶液1ml、2ml、3ml、4ml和5ml分别至10ml的容量瓶中，即为d-葡萄糖标准梯度溶液，取超纯水(空白)、d-葡萄糖标准梯度溶液1.0ml，分别加入5％的苯酚溶液1.0ml，加入5.0ml硫酸，震荡混匀，混匀后室温下放置30min，以超纯水组为空白对照，采用紫外分光光度仪在487nm下测吸光值，以d-葡萄糖浓度为横坐标，以吸光度为纵坐标，绘制d-葡萄糖标准曲线。
3.样品测定：取超纯水(空白)、普洱茶供试液1.0ml，分别加入5％的苯酚溶液1.0ml，加入5.0ml硫酸，震荡混匀，混匀后室温下放置30min，以超纯水组为空白对照，采用紫外分光光度仪在487nm下测吸光值。
4.样品含量计算：
式中：
w—茶多糖含量，mg/g；
y—样品在487nm下的吸光值；
a—d-葡萄糖标准曲线斜率；
b—d-葡萄糖标准曲线截距；
v1—测定用样品溶液体积，l；
v2—样品溶液总体积，l；
n—稀释因子；
m—试样的质量，g；
对本实施例所述的使用酸沉淀色素测定普洱茶及其提取物中茶多糖的方法的稳定性、精密度、可重复性、加标回收率等进行测试，具体测试方法及结果如下：
(1)精密度实验结果
吸取酸沉淀色素处理后的普洱茶供试品溶液，采用苯酚-硫酸法测定，进行5次重复实验，考察方法的精密度，结果如表1所示，样品的相对标准偏差(rsd)为1.55％，变化较为稳定，表明该方法具有较高的精密度。
表1精密度实验结果
(2)稳定性实验结果
取酸沉淀色素处理后的普洱茶供试品溶液，每间隔2h，按苯酚-硫酸法测定，共测定5次。结果如表2，相对标准偏差(rsd)为0.95％。表明采用酸沉淀色素处理的茶多糖溶液较为稳定，在放置10h内实验数据重现性较好。
表2稳定性实验结果
(3)重复性实验结果
称取5份本实施例的普洱茶茶样，制备茶汤溶液并用酸沉淀色素处理，进行茶多糖测定，重复处理5次。考察方法的重复性。结果见表3。普洱茶中茶多糖平均含量为51.32mg/g，相对标准偏差(rsd)为2.81％，表明该实验重复性较好。
表3重复性实验结果
(4)回收率实验
取已知含量的茶汤溶液5份，进行加标回收试验，结果如4。由表4可知：回收率范围为93.23％-103.98％，平均回收率为97.45％。
表4回收率实验结果
(5)采用本实施例的方法对相同型号不同年份的普洱茶样品的茶多糖含量进行分析并与未脱色直接测定结果相比较：
采用酸沉淀色素法对上述普洱茶样品中的茶多糖含量进行分析并与未脱色直接测定结果相比较，结果如表5，由于普洱茶茶色素的干扰，茶多糖测定结果偏高，而采用本文所建立方法测定茶多糖，茶多糖含量范围为47.57-64.80mg/g，平均含量为55.34mg/g。
表5不同年份普洱茶中茶多糖含量
(6)本发明所述使用酸沉淀色素测定普洱茶及其提取物中茶多糖的方法其他性能验证
对比例1
采用d101树脂吸附脱色法对普洱茶进行处理，具体方法为：
d101树脂预处理：适量d101大孔树脂用95％乙醇浸泡12h，使其充分溶胀，然后用蒸馏水反复漂洗至无醇味。再用4％盐酸溶液浸泡树脂4h，蒸馏水洗至中性；再用4％氢氧化钠溶液浸泡树脂4h，蒸馏水洗至中性待用。
取11ml预处理好的d101吸附树脂于250ml三角瓶中，分别加入茶汤溶液、粗多糖溶液及普洱茶模拟溶液75ml，50℃恒温振摇5h(120r/min)。振摇结束后，用滤纸过滤的方法将树脂和溶液分离，定容至100ml，测定脱色率及多糖保留率。
对比例2
采用聚酰胺吸附脱色法对普洱茶进行处理，具体方法为：
聚酰胺预处理：适量聚酰胺用95％乙醇浸泡12h后用蒸馏水反复漂洗，洗去残留的乙醇。再用4％盐酸溶液浸泡树脂4h，蒸馏水洗至中性；再用4％氢氧化钠溶液浸泡树脂4h，蒸馏水洗至中性待用。
取预处理好的聚酰胺树脂，湿法装柱(22mm×170mm)，分别加入茶汤溶液、粗多糖溶液及普洱茶模拟溶液75ml，装入聚酰胺层析柱中进行吸附，收集流出液，定容至100ml，测定脱色率及多糖保留率。
对比例3
采用h2o2氧化脱色法对普洱茶进行处理，具体方法为：
分别取茶汤溶液、粗多糖溶液及普洱茶模拟溶液75ml，加入30％过氧化氢溶液15ml，55℃水浴脱色20min，定容至100ml，测定脱色率及多糖保留率。
对比例1-3与实施例1中不同脱色方法对普洱茶茶汤脱色的效果图见附图4：由图4可知，h2o2对普洱茶茶汤溶液的脱色率仅为13.23％，脱色效果不好，不适合普洱茶茶汤溶液脱色。d101树脂吸附、聚酰胺吸附及酸沉淀色素的脱色率分别为60.84％、67.25％和56.08％，脱色效果相对较好。
为了了解实施例1相对于对比例1-3这几种脱色方法在脱色的同时是否会吸附或沉淀更多多糖，按照如实施例1和对比例1-3的脱色方法对粗多糖溶液进行处理，结果如图5：由图5可知，d101树脂吸附、聚酰胺吸附、实施例1酸沉淀处理后多糖保留率分别为69.24％、75.04％、89.16％，说明聚酰胺、d101树脂对多糖有一定的吸附，采用d101树脂和聚酰胺对粗多糖溶液进行处理，会造成多糖损失，从而导致多糖保留率较低，而酸沉淀对多糖测定结果影响较小。
为了进一步了解实施例1酸沉淀色素对普洱茶中茶多糖测定的影响效果，采用酸沉淀色素脱色处理已知浓度的茶多糖与茶色素混合溶液组成的模拟溶液，结果如图6：由图6可知，茶多糖含量为0.76mg/ml的普洱模拟溶液不经脱色处理测得茶多糖含量为1.01mg/ml，误差较大，进一步说明普洱茶中的茶色素对茶多糖的测定影响比较大。经过酸沉淀色素脱色处理后，测得茶多糖含量为0.83mg/ml，比实际含量稍微高一点，这可能一方面是由于色素与部分多糖结合，另一方面脱色不完全也会使结果偏高。
上述脱色率和多糖保留率的计算方法如下：
脱色率计算：
将溶液稀释5倍后，测定与蒸馏水的总色差δe，按照式①计算脱色率：
式中：δe前、δe后分别为脱色前、后溶液与蒸馏水的总色差值。
多糖保留率计算：
采用苯酚-硫酸法测定溶液茶多糖含量，按照式②计算多糖保留率。
实施例2
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，采用盐酸调节茶汤ph＝1.5。
实施例3
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，采用磷酸调节茶汤ph＝1.5。
实施例1-3采用不同的酸分别调节茶汤ph＝1.5，不同酸对普洱茶茶汤沉淀色素脱色效果的影响见附图1，结果表明酸的种类对茶汤脱色率及茶多糖的测定影响不大，考虑到苯酚-硫酸测定中使用硫酸，故一般优选硫酸调节ph。
实施例4
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，采用硫酸调节茶汤至ph＝1.0。
实施例5
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，采用硫酸调节茶汤至ph＝5.0。
实施例6
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，采用硫酸调节茶汤至ph＝4.0。
实施例7
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，采用硫酸调节茶汤至ph＝3.0。
实施例8
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，采用硫酸调节茶汤至ph＝2.0。
实施例4-8与实施例1属于茶汤ph不同的情况，其相应的普洱茶茶汤上清液汤色差异及脱色率变化见图2和图3。
由图2可以看出，由ph＝5.0到ph＝3.0茶汤色变化较小，再下调ph，茶汤色发生很大变化，溶液颜色逐渐变浅，由褐红色变橙红色，茶汤溶液中形成的絮状物经离心可除去，絮状物的形成可能是由于茶褐素是一类具苯骈卓酚酮结构的多酚羟基物质，呈弱酸性，遇到酸性比其更强的酸便能游离出来。
由图3可以看出，ph在5.0-3.0之间时，溶液脱色率变化不大。随着ph的进一步降低，脱色率随之增大，当ph值在1.5时，脱色率达到最大值为57.19％，随着ph值进一步降低，酸的用量加倍增加，ph＝1的用酸量是ph＝1.5的2.25倍，而脱色率几乎无变化，因此选择茶汤ph值优选为1.5。可以发现，在强酸环境下，茶褐素更容易去除。这可能是由于茶褐素是多酚类物质与蛋白质、多糖络合在一起的色素，在不同的酸性条件下，多酚类物质转化，蛋白质变性等原因所致。
实施例9
1.普洱茶提取物溶液配制：称取普洱茶提取物0.3g，置于烧杯中，加超纯水溶解，溶解后定容至100ml，即为普洱茶提取物溶液。
2.普洱茶提取物溶液酸沉淀脱色处理：使用1mol/l的硫酸调节普洱茶提取物溶液至ph＝1.5，4000r/min离心10min，离心后收集上清液，用超纯水定容至100ml，取1.0ml至10ml容量瓶中，加入超纯水定容至刻度，即为普洱茶提取物溶液供试品溶液。
3.d-葡萄糖标准曲线绘制：d-葡萄糖标准曲线绘制包括以下步骤，取d-葡萄糖标准溶液1ml、2ml、3ml、4ml和5ml分别至10ml的容量瓶中，即为d-葡萄糖标准梯度溶液，取超纯水(空白)、d-葡萄糖标准梯度溶液1.0ml，分别加入5％的苯酚溶液1.0ml，加入5.0ml硫酸，震荡混匀，混匀后室温下放置30min，以超纯水组为空白对照，采用紫外分光光度仪在487nm下测吸光值，以d-葡萄糖浓度为横坐标，以吸光度为纵坐标，绘制d-葡萄糖标准曲线。
4.样品测定：取超纯水(空白)、普洱茶提取物供试液1.0ml，分别加入5％的苯酚溶液1.0ml，加入5.0ml硫酸，震荡混匀，混匀后室温下放置30min，以超纯水组为空白对照，采用紫外分光光度仪在487nm下测吸光值。
5.样品含量计算：
式中：
w—茶多糖含量，mg/g；
y—样品在487nm下的吸光值；
a—d-葡萄糖标准曲线斜率；
b—d-葡萄糖标准曲线截距；
v1—测定用样品溶液体积，l；
v2—样品溶液总体积，l；
n—稀释因子；
m—试样的质量，g；
经检测，本实施例的普洱茶提取物中茶多糖的含量为124.90mg/g。
上述实施例1-9中的葡萄糖标准溶液均为0.2mgd-无水葡萄糖加水溶解并稀释成的浓度为0.2mg/ml的溶液。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。