忍冬茶及其加工过程中氨基酸和微量元素分析

2012-10-24 09:01李金玲王永胜张继芬徐晓玉
食品工业科技 2012年12期
关键词:微量元素标准溶液氨基酸

李金玲,王永胜,马 强,张继芬,陈 刚,徐晓玉,*

(1.西南大学药学院,重庆市药效评价工程技术研究中心,重庆 400716; 2.重庆工商大学药物研究中心,重庆 400067)

忍冬茶及其加工过程中氨基酸和微量元素分析

李金玲1,王永胜1,马 强1,张继芬1,陈 刚2,徐晓玉1,*

(1.西南大学药学院,重庆市药效评价工程技术研究中心,重庆 400716; 2.重庆工商大学药物研究中心,重庆 400067)

目的:考察忍冬茶及其加工过程中氨基酸、微量元素含量的变化情况。方法:采用L-8800型全自动氨基酸分析仪分析忍冬茶及其加工过程中氨基酸种类及其含量的变化情况;采用火焰原子吸收光谱法测定铜、锌、铁等9种微量元素的含量。结果:忍冬茶中含有17种氨基酸且含量丰富,加工前后17种氨基酸的种类没有变化但含量都有所增加;加工后微量元素锌、铁、锰的含量增加,铜、铅、铬、镍、砷的含量降低。忍冬茶经过冲泡后有害金属元素铅、镉、镍、砷含量均符合GB2762—2005《食品中污染物限量》中规定的标准。结论:忍冬茶的加工过程增加了氨基酸和多种有益微量元素的含量,降低了多种有害金属元素的含量,有害金属元素含量均符合GB2762—2005《食品中污染物限量》中规定的标准,表明忍冬茶加工工艺可行,饮用安全。

忍冬茶,氨基酸,微量元素,火焰原子吸收光谱法

灰毡毛忍冬(LoniceramacranthoidesHand-Mazz)俗称大花忍冬,是中国药典规定的山银花项下的品种之一。目前,灰毡毛忍冬的花蕾已经得到了充分利用[1-2],具有清热解毒、凉散风热的功效,现代药理研究发现其有抗炎、抗菌、抗病毒、保肝、免疫调节、降血脂作用。灰毡毛忍冬的藤也具有药用价值[3],有祛风除湿,通络止痛的功效,常用于治疗风湿痹痛。关于灰毡毛忍冬的花、茎、叶中化学成分研究过去已有很多报道[4-6]。但到目前为止尚未发现关于灰毡毛忍冬鲜芽中氨基酸和微量元素含量的研究报道。微量元素是维持人体物质代谢的重要化学元素,中药药效与微量元素密切相关[7-10]。氨基酸是影响茶滋味的重要成分,也是重要的营养物质[11-12]。研究忍冬茶中的氨基酸和微量元素含量对指导开发忍冬茶有重要意义。本研究分析了忍冬茶及其加工过程中氨基酸、微量元素的含量变化,既有利于我们了解忍冬茶中有益微量元素和氨基酸的含量,又为预防过量摄入有害重金属元素,将忍冬嫩芽开发成为新资源食品“忍冬茶”提供实验依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

忍冬芽 重庆秀山坝芒基地灰毡毛忍冬嫩芽;忍冬茶 西南大学药学院分子药理实验室提供;硝酸、高氯酸、硫酸 成都科龙化工试剂厂;磺基水杨酸 天津市大茂化学试剂厂;17种氨基酸混合标准溶液 1nmol/μL,Agilent Technologies;Cu、Zn、Fe、Mn、Pb、Cr、Ni、Cd、As的标准溶液 1.000mg/m L,均购自国家标准物质研究中心。

L-8800型全自动氨基酸分析仪 日本Hitachi公司;TAS-990型原子吸收分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司;JA2003N电子天平 上海精密科学仪器有限公司;移液器 艾本德中国有限公司;Milli-Q Century纯水系统 美国 MilliPore公司。

1.2 实验方法

1.2.1 氨基酸的测定

1.2.1.1 分析条件 分离柱:(4.6mm×60mm),洗脱液流速0.4m L/m in,柱温70℃,柱压9.627MPa;反应柱:茚三酮及茚三酮缓冲液流速0.35m L/m in,柱温135℃,柱压0.982MPa,分析周期32m in。

1.2.1.2 标准液的配制 取1.0m L 1nmol/μL的氨基酸标准品溶液用0.02nmol的HCl溶液定容到10m L容量瓶中即得氨基酸标准溶液。

1.2.1.3 样品溶液的制备 称取5.0000g样品,加适量水研磨至匀浆,倒入150m L三角瓶中,加入沸蒸馏水45m L,置100℃水浴中提取45m in,浸提完毕后立即趁热减压过滤,残渣用少量热蒸馏水洗涤2~3次,滤液定容至50m L。吸取样品溶液2.0m L于50m L烧杯中,加0.4m L 4%的磺基水杨酸溶液,0.45μm微孔滤膜过滤,全自动氨基酸分析仪分析滤液中氨基酸的种类与含量。

1.2.1.4 方法验证 取氨基酸标准溶液重复进样5次进行精密度实验,计算RSD;在一定量的样品溶液中加入定量的标准溶液进行加样回收率实验,计算回收率;计算最小检出量。

1.2.2 微量元素的测定方法

1.2.2.1 仪器工作条件 负高压为300.0V,预热灯电流2.0mA,测定各元素含量最佳工作条件见表1。

表1 原子吸收光谱仪工作条件Table 1 Working condition of the instrument

1.2.2.2 标准溶液的配制 将9种微量元素Cu、Zn、 Fe、Mn、Pb、Cr、Ni、Cd、As 1.000mg/m L的标准溶液按表3进行稀释得到系列标准溶液。

1.2.2.3 茶待测液的制备 称取1.0000g粉碎后的样品于锥形瓶中,分别依次加入硝酸10m L,高氯酸5m L,混匀,置于电炉上加热消解。当消解液剩余约1.0m L时停止加热,冷却后转移到容量瓶中用2%硝酸定容至25m L,即得茶叶微量元素待测液,并同法制备3个空白液(不加样品),采用火焰原子吸收光谱法分析样品中的微量元素。

1.2.2.4 茶汤待测液的制备 称取2.0000g成品忍冬茶样品各3份,加入45m L沸水,冲泡10m in后倒出,定容至50m L的容量瓶中,得第1道茶水。重复上面操作2次,得到第2、第3道茶水。取1.0m L至锥形瓶中,按1.2.2.3的方法对其进行处理,分析茶水样品中的微量元素。

1.2.2.5 精密度与加样回收实验 取各微量元素标准溶液重复进样5次进行精密度实验,在一定量的样品溶液中加入定量的标准溶液进行加样回收率实验,计算RSD与回收率。

1.2.2.6 样品测定 按“1.2.2.1”的条件分别测定忍冬茶加工过程中和茶汤中的微量元素含量。

2 结果与分析

2.1 氨基酸的测定结果

2.1.1 氨基酸的测定色谱图

图1 氨基酸色谱图Fig.1 The spectrum of amino acids

2.1.2 精密度与加样回收测定结果 取氨基酸标准溶液重复进样5次,RSD为0.36%。方法回收率为99.5%,RSD为0.92%,最小检出量为3pmol/20μL。说明采用L-8800型全自动氨基酸分析仪测定氨基酸含量精密度高、稳定性好,能够达到检测要求。

2.1.3 氨基酸种类和含量测定结果 如表2所示忍冬茶中含有17种氨基酸,忍冬芽经过杀青之后除酪氨酸、脯氨酸外其余15种氨基酸含量都增加;成品忍冬茶中除天门冬氨酸、脯氨酸的含量增加外,其余15种氨基酸的含量均下降;但比鲜芽氨基酸的含量还是有明显的增加,而氨基酸种类没有变化。

表3 各元素的线性回归方程和线性范围(n=5)Table 3 Linear range and linear regression equation of each element(n=5)

表2 忍冬茶加工过程中氨基酸的种类和含量检测Table 2 The test results of amino acids in lonicera tea

在由忍冬芽加工成忍冬茶的过程中,忍冬芽经过杀青后氨基酸的含量会有所增加有可能是由于蛋白质在酶作用下的水解和湿热作用下的热解所致。而经过烘干之后含量又有所降低可能由于氧化、水解、转化或与糖、多酚等结合导致的。氨基酸含量的增加能使茶香气的鲜爽度和茶汤滋味的鲜醇度得到提高。氨基酸的种类和含量决定着蛋白质品质的高低,必需氨基酸是评价食品营养水平的重要指标[13-17];忍冬茶中的必需氨基酸含量较高,因此忍冬茶中蛋白质的含量也较高,所以忍冬茶的营养价值相对也较好。

2.2 微量元素测定结果

2.2.1 标准曲线的绘制 采用火焰原子吸收光谱法测定9种微量元素的含量,绘制各微量元素的标准曲线见表3。

2.2.2 精密度与加样回收测定结果 取9种微量元素Cu、Zn、Fe、Mn、Pb、Cr、Ni、Cd、As标准溶液,重复进样5次,根据标准曲线计算各元素含量。结果,各元素的 RSD分别对应是 1.19%、1.89%、1.49%、1.12%、1.08%、1.58%、1.53%、1.48%、1.41%,结果显示:精密度良好。另在一定量的样品溶液中加入定量的标准溶液,最后定容在25m L容量瓶中,并用此样品溶液进行加样回收率实验,结果Cu、Zn、Fe、Mn、Pb、Cr、Ni、Cd、As 9种元素的回收率都在96.7%~106.4%之间,RSD均小于2%,说明采用火焰原子吸收光谱法测定这9种微量元素稳定性好,能够达到检测要求。

2.2.3 忍冬茶加工过程中9种微量元素含量测定结果 从表4可以看出,忍冬茶在加工过程中锌、铁、锰这三种对人体有益的微量元素的含量一直处于增加状态。另外忍冬茶中铜、铅、铬、镍、砷等重金属元素的含量明显低于鲜芽中的,除铅含量偏高外,镉、镍、砷含量均低于GB2762-2005《食品中污染物限量》中的规定。

表4 忍冬茶加工过程中微量元素含量(n=3)Table 4 The trace elements content of Lonicera tea(n=3)

2.2.4 茶汤中微量元素含量检测结果 表4的检测结果显示忍冬茶的加工过程可使重金属含量降低,但各含量仍然较高,由于茶叶通常是饮用品,所以我们又对冲泡过后的茶汤中的微量元素进行分析,检测结果见表5。

由表5可以看出,忍冬茶经过冲泡过后的茶汤中的各种微量元素的含量丰富,忍冬茶在冲泡过程中铁的含量有所升高,这说明冲泡有利于有益元素铁含量的增加;铜、锌、锰、铬、镍等微量元素的含量依次减少,锌、锰这两种有益元素的含量虽然减少但仍含量较高;铬、镍这两种重金属的含量的减少对人体是有利的[18-22],有害金属元素铅、镉、镍、砷含量均符合GB2762-2005《食品中污染物限量》的规定,铅在加工过程中含量则增加,表明忍冬茶在饮用时不宜冲泡次数过多,应控制在3次以内。因此,本研究表明,忍冬茶能补充人体必需的微量元素,长期饮用具有一定保健功效。

表5 茶汤中微量元素含量(n=3)Table 5 The trace elements content in leachate of tea(n=3)

3 结论与讨论

3.1 氨基酸[11-12]是茶叶鲜爽味的主体物质,是决定茶叶香、口感的重要生化成分。氨基酸的组分不同则其呈现的味特性也不同,因此能够影响茶叶的品质。忍冬茶含有17种氨基酸,氨基酸是构成生物体蛋白质并同生命活动有关的最基本的物质,忍冬茶中丰富的氨基酸含量在发挥其食疗作用和药用价值方面有较高的开发价值。

3.2 忍冬茶加工前后均含有17种氨基酸和9种微量元素,且含量均较高。忍冬茶的原材料忍冬芽主产区分布于重庆秀山,这里常年雨水充沛,土壤肥沃。这些良好的生长环境使忍冬芽能含有丰富的氨基酸和微量元素等营养成分,具有优良的品质。

3.3 中国国家标准GB2762-2005《食品中污染物限量》中只对茶叶中的铅含量规定了其限度,其余金属元素含量未做限定。本研究表明忍冬茶及其加工过程中有害金属元素铅含量偏高,但本加工过程能显著降低重金属的含量。由于茶叶通常是饮用品,故本研究又对冲泡过后的茶汤中的微量元素含量进行检测,检测结果表明忍冬茶中的铅含量符合GB2762-2005《食品中污染物限量》的规定;其余重金属含量也均符合中国农业部2003年制定的茶叶重金属元素限量的规定[23]。因此,忍冬茶能安全饮用。

3.4 通过上述工艺加工制成的灰毡毛忍冬嫩芽茶(忍冬茶)含有丰富的氨基酸和微量元素,食用对人体有益,可以作为新资源食品食用。

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Analysis of am ino acids and trace elements in the processing and finished product of Lonicera tea

LI Jin-ling1,WANG Yong-sheng1,MA Qiang1,ZHANG Ji-fen1,CHEN Gang2,XU Xiao-yu1,*
(1.College of Pharmaceutical Sciences,Southwest University,Pharmacological Evaluation Engineering Research Center of Chongqing,Chongqing 400716,China;2.Research Center of Medical Chemistry and Chemical Biology,Chongqing Technology and Business University,Chongqing 400067,China)

Ob jective:To analysis the am ino acids and trace elements in p rocessing and finished p roductof Lonicera tea.Methods:Automatic am ino acid analyzer was used to detec t the content of am ino acid in the p rocessing and finished p roduct of Lonicera tea.Cu、Zn、Fe、Mn、Pb、Cr、Ni、Cd、As were determ ined by flame atom ic absorp tion spec troscopy.Results:17 am ino acids were abundant in Lonicera tea.The p rocessing of Lonicera tea d id not change the kinds of am ino acid,increased the content of Zn、Fe、Mn and reduced the content of Cu、Pb、Cr、Ni、Cd、As.After the tea was b rewed,the content of harm ful metals was com lyed w ith Lim ition Standard of Contam inants in Food(GB2762-2005).Conc lusion:The p rocessing of Lonicera tea could inc rease the content of am ino acids and beneficial trace elements,and reduce the contentof harm fulm etals which was in line w ith Lim ition Standard of Contam inants in Food(GB2762-2005).The experimentshowed that Lonicera tea was safe to d rink,and the p rocessing of Lonicera tea was advanced and reliab le.

lonicera tea;am ino acids;trace elements;flam e atom ic absorp tion spec trometry

TS272.7

A

1002-0306(2012)12-0075-04

2011-10-20 *通讯联系人

李金玲(1986-),女,硕士研究生,研究方向:药用资源综合开发与利用。

国家科技支撑计划课题(2006BAC01A16)专项;重庆市“十一五”规划项目;秀山县政府资助。

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