不同茶中咖啡因的含量对比研究
任亚琦 郭菁晶 邓颖
摘要 以蜜桃乌龙茶、茉莉绿茶、普洱三种不同类型的茶叶为原料，采用浸提法从茶叶中提取咖啡因，并对比不同茶叶中咖啡因的含量。研究结果表明，从普洱茶叶中提取咖啡因的含量最高，为1.388%。
关键词 茶;咖啡因;浸提法;含量
中国的文化中，茶文化是其中的重要组成部分，茶的发展历史可追溯至几千年前，饮茶已成为中国人日常生活中不可或缺的一部分。千百年来，世界文化逐渐互通交流，茶叶也早已在日本、英國等国普及并备受喜爱。当前，随着国家经济的发展，消费者对健康饮品的需求量逐渐增多，茶叶凭借绿色健康的形象越来越受到了广大消费者的喜爱[1]。
茶文化飞入寻常百姓家，再加上科技的高速发展，给茶文化带来了新的发展生机，茶的种类也不断增多。当前市场中的茶叶种类已不下数十种，不同茶叶的功效也不尽相同。咖啡因是茶叶的主要成分之一，可抗氧化、促进新陈代谢、增强体力，但摄人过量咖啡因也会造成肠胃不适和神经系统紊乱等，因此掌握茶叶中咖啡因含量的信息对身体健康有重要影响。本文中选取几种茶叶做实验进行研究，对比了几种类型茶中的咖啡因含量。
1 实验部分
1.1 药品及仪器
原料：蜜桃乌龙茶、茉莉花茶，普洱
试剂：95%乙醇、生石灰
主要仪器：125 mL索氏提取器、125 mL圆底烧瓶、玻璃棒、蒸发皿、调温加热套、蒸馏头、温度计、球形冷凝管、真空接馏管、磨口锥形瓶、玻璃漏斗、滤纸、棉花、分析天平等。
1.2实验原理
咖啡因为白色针状结晶，能溶于水、乙醇、丙酮、氯仿等有机溶剂[2]。根据咖啡因和茶叶中其他组分在不同溶剂中溶解度不同的特点，可利用溶剂萃取出咖啡因。常用的萃取剂是乙醇，采用索氏提取器进行多次连续萃取，再经蒸馏、升华等工序，得到目标产物咖啡因。索氏提取器的原理是利用溶剂的回流及虹吸作用，使提取器内的固体物质经过虹吸液都被萃取[3]，可减少有机溶剂用量，缩短提取时间，因而提取效率较高。
1.3实验步骤
分别取8.0 g不同类型茶叶装入滤纸中包好并放入索氏提取器中，分别在圆底烧瓶和索氏提取器中加入40 mL和60mL 95%的无水乙醇，用加热套加热，回流萃取时间选为适中的1.5 h，连续回流1-2个小时（虹吸7-8次，待冷凝液刚刚虹吸下去）[4]。待虹吸液接近无色时，停止加热，萃取完毕。之后将提取液转入圆底烧瓶中进行蒸馏浓缩，再将浓缩残液趁热迅速转移至蒸发皿中，加入2.5 g生石灰并用玻璃棒不断搅拌，主要是利用小火将多余水分蒸干[5]。将蒸发皿中刺些许小孔，将玻璃漏斗罩在蒸发皿上，加热升华。在咖啡因的升华过程中须严格控制加热套的加热温度，主要是因为咖啡因在100℃时易失去结晶水开始升华，在120℃时开始会显著升华[6]。因此实验中采用265℃进行升华。待到看到棕色烟雾，表明升华完毕，立即停止加热并快速冷却。冷却后取下漏斗，轻轻揭开滤纸，刮下滤纸上的白色针状咖啡因。残渣再经过多次反复加热升华，生化完全后将所集得的所有咖啡因合并后称重[7]。
2结果与讨论
采用有机溶剂萃取方法，保持提取1.5 h，95%的乙醇100 mL不变，对比三种不同茶叶中咖啡因的含量，表1为不同茶叶中咖啡因的含量实验记录表。
2.1蜜桃乌龙茶中咖啡因含量分析
此茶为新型组合茶，主要由乌龙茶与蜜桃于组合。乌龙茶属于中国六大茶类之一，是一种半发酵茶。乌龙茶既没有绿茶那样清清淡淡，也没有红茶那样红色昏暗，而是具有绿叶的红镶边、冲煮耐泡和浓郁花果香等特点的一类茶[8]。蜜桃干含有大量的植物蛋白和丰富的矿物质，对身体健康有很大益处，可以加快人体新陈代谢。两者结合使茶水色泽绿褐，口感香甜，味道丰富有茶叶的清香和水果的甜昧，因而在很多年轻人中普遍流行。但此茶中添加了部分水果干，因此，咖啡因的含量相对较低，仅有0.315%。
2.2 茉莉绿茶咖啡因含量分析
此茶是以茉莉花和绿茶组合的茶，是一种混合加工茶，生产过程中加工工序多、成本较高[9]。其茶水色泽为深绿褐色，口感较为醇厚，绿茶是未经过发酵制成的茶，保留了天然的茶叶的成分，除咖啡因外，还含有茶多酚、儿茶素、氨基酸、叶绿素、维生素等，营养成分较多。在市场中价格较低，其咖啡因的含量相对较高，有0.952%。
2.3普洱茶中咖啡因含量分析
此实验中选用的是普洱生茶，普洱的生茶和熟茶，都是由晒青毛茶加工而成。普洱茶水色泽橙黄浓厚，香味持久，口感温和细腻，其煮泡过程经久耐泡。因普洱茶相对于前两种成分单一仅有普洱组成，因此咖啡因含量在三种茶叶中最高，达1.388%。
结论：
通过对比所采用的三种类型茶中所提取出咖啡因含量可以看出，普洱茶中所含的咖啡因含量更高，而其他两种组合茶中所含的咖啡因含量则相对较低。
参考文献：
[1]李国光.安徽省茶叶产业发展研究[D].吉林农业大学，2019
[2]江蓉，王艳芳，殷丽娟.不同茶叶中咖啡因的提取及其测定[J].黄山学院学报，2011，13，03： 32-35
[3]黄鸿，夏晓艳，赵余庆.茶叶中茶氨酸、咖啡因合茶碱检测方法的研究进展[J]沈阳药科大学学报，2018，08： 696-706.
[4]苑庆兰，韩香.正交实验法筛选从茶叶中提取咖啡因的最佳实验条件[J]天津药学，1999，03： 25-26.
基金项目：本工作感谢地方高校大学生创新创业训练计划项目（ 201811116079）的支持。
