[发明专利]一种茶叶中咖啡因含量的紫外吸收光谱检测方法

说明书

本发明涉及分析检测技术领域，特别涉及一种茶叶中咖啡因含量的紫外光谱检测方法，包括茶样制备，对茶样磨碎、过筛并分为校正集和预测集茶样；茶样预处理，将磨碎茶样倒入具塞刻度试管内，以超纯水沸水浸提后冷却定容，定性分析滤纸过滤，取中后段滤液并以超纯水稀释；紫外吸收光谱采集，通过酶标仪对校正集及预测集茶样采集；定量分析模型构建，对校正集茶样进行咖啡因含量常规检测，将结果与校正集茶样的紫外吸收光谱进行光谱过滤和数据预处理，并构建偏最小二乘回归模型；预测集茶样预测，基于定量分析模型对预测集茶样的紫外吸收光谱进行分析，预测预测集茶样的咖啡因含量；本方法操作方便，预测值准确，同时适用于对茶样的高通量快速检测。

技术领域

本发明涉及分析检测技术领域，特别涉及一种茶叶中咖啡因含量的紫外吸收光谱检测方法。

背景技术

咖啡因系黄嘌呤类生物碱化合物，化学名为1,3,7-三甲基黄嘌呤，主要存在于咖啡树、茶树、巴拉圭冬青和瓜拿纳的果实及叶片里。咖啡因对中枢神经系统和心脏有刺激作用，且可作为腺苷受体拮抗剂来增强大脑活动，使人保持兴奋警觉状态，故含有咖啡因成分的咖啡、茶、软饮料及能量饮料十分畅销。咖啡因在临床上可用于治疗神经衰弱和昏迷复苏，但因其具有成瘾性或因长期大量使用引起神经异常等而被列入国家第一类精神药品管控范围。

在现有应用于茶叶中咖啡因含量的检测技术主要包括分光光度法、近红外光谱法、薄层色谱法、液相色谱法、气相色谱法、毛细管电泳法、电化学分析法等，并以分光光度法和液相色谱法最为常见。对于分光光度法，由于茶叶水浸提物中的没食子酸、儿茶素类、茶叶碱、可可碱等成分与咖啡因的紫外吸收曲线相互重叠。为排除基质及其他成分对咖啡因检测的干扰，通常需要对茶叶浸提物进行必要的分离纯化或特异性反应，如《紫外分光光度法测定茶叶中咖啡因的含量》(《科技信息》，2010(000)031)所公开通过对茶叶萃取富集后再进行咖啡因含量的检测，同时由于其他试剂的加入以及人工操作容易对实验结果引入误差；而对于使用液相色谱法进行检测则需要使用者具备较高的仪器设备操作技能。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于茶叶水浸提物紫外吸收光谱实现茶叶中咖啡因含量的高通量、快速检测方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种茶叶中咖啡因含量的紫外吸收光谱检测方法，包括如下步骤：

步骤一，茶样分别磨碎和过筛，采用分组方式将茶样分为校正集茶样和预测集茶样；

步骤二，取步骤一所得茶样于沸水中浸提，冷却定容后用滤纸过滤，得滤液，取滤液并以超纯水稀释，得稀释液；

步骤三，将步骤二所得稀释液滴加在石英酶标板上，并采用酶标仪分别对校正集茶样与预测集茶样稀释液的紫外吸收光谱进行采集，得校正集茶样光谱原始数据和预测集茶样光谱原始数据；

步骤四，采用常规检测方法对校正集茶样的咖啡因含量进行测定，得到检测数据；对校正集茶样光谱原始数据进行光谱过滤，得光谱优化数据；构建基于光谱优化数据与检测数据的偏最小二乘回归模型，得定量预测模型；

步骤五，基于步骤三所得预测集茶样光谱原始数据，应用步骤四所得定量预测模型对预测集茶样进行咖啡因定量预测分析，得预测数据。

本发明的有益效果在于：

(1)在茶样的预处理过程中仅需将待测茶样粉碎、过筛并以超纯水浸提，在此过程中不使用任何其他化学试剂，相较于常规分光光度法和液相色谱法具有茶样预处理方法简单方便、节本增效、绿色环保等优点；

(2)通过基于偏最小二乘回归法对定量分析模型进行构建，仅需采集校正集茶样(n≥15)的紫外吸收光谱以及常规方法检测咖啡因含量数据便可建立定量分析模型，能有效降低建模成本以及提升建模效率；