[发明专利]一种茶叶种类鉴别和21种特征成分含量测定的方法

说明书

技术领域

本发明属于分析化学领域，具体涉及一种茶叶种类鉴别和21种特征成分含量测定的方法。

背景技术

自“神农尝百草，得‘茶’而解之”时，茶叶已经被认为具有药用价值。近年来国内外的大量研究也表明茶叶具有抗癌、抗衰老、防治心脑血管疾病、提高人体免疫力乃至抗艾滋病等多种奇特功效。这些奇特功效是茶叶中各种有效成分综合作用的结果。茶叶主要功能性成分包括多酚、生物碱、茶氨酸、黄酮醇、酚酸等。茶叶的分类与其成分含量关系密切，因此可通过对茶叶特征成分含量的检测来进行茶叶品种和品质分类。而中国是产茶大国，中国茶树品种资源丰富，不同茶叶产地种植了多种茶树品种。茶树品种不同，茶叶的滋味肯定不同；而同一品种的茶叶，其滋味也受产地环境的影响而不同。在国内外，茶叶种类分类和品质鉴定大多数是通过人的感官审评来评定的。但人的感觉器官的灵敏度易受外界因素的干扰，从而影响评定的准确性；而且感官审评方法要求评茶人员具有丰富的实践经验，一般的人员很难满足上述的要求，不可避免地会产生一些人为误差。因此，长期以来，茶叶科研工作者都致力于茶叶种类品质的量化识别研究，期望采用科学的仪器测定茶叶，用科学计量上的品质指标来评价茶叶品质。

数量分类是将数学的方法和计算机技术引入植物分类学研究中。主成分分析是利用降维的思想，将原来的指标重新组合成一组彼此无关、信息互不重叠的新的综合指标；同时根据一定原则和实际需要，从中抽取较少的几个综合指标来反映原来指标所携带的较高比例的信息量。在茶叶种类和品质的量化识别中，近年来机器视觉技术、光谱技术、电子鼻技术和电子舌技术等新技术的发展，为茶叶种类和品质量化识别提供了广阔的前景。通过主成分分析，以可见-近红外光谱、氨基酸、同位素、矿质元素、气味、汤色等为指标进行茶品种和品质分类。主成分分析和聚类分析多是应用在茶叶香气成分、矿质元素和蛋白质指标上，也有少量应用单独应用于个别少量的茶多酚、纤维素等指标上。章剑扬等采用主成分分析和聚类分析方法可以找到表达不同茶类和产地的主要金属元素，且可以进行模拟量化，还可能找出不同茶类品质变化的趋势。李志伟运用主成分分析的方法，对茶叶样本的特征性指标(钾、钙、磷、蛋白质)进行分类分析。郭丽等采用顶空固相微萃取-气质联用法(HS-SPME-GC-MS)测定12个白茶样的香气成分，利用主成分分析法构建白茶的香气质量评价模型，模型具有客观性和可操作性，可替代感官审评法对白茶香气品质进行评价。申金明对不同地区的绿茶和红茶所含纤维素、半纤维素、木质素、多酚、咖啡碱、氨基酸等6个化学参数作为分类依据，运用模糊K均值聚类分析方法对其进行分类。陈椽根据茶叶制法和品质的不同，参照习惯上的分类，按照黄烷醇含量的次序，将茶分为绿茶、黄茶、黑茶、白茶、青茶、红茶六大类，符合茶叶内在变化由简到繁、由少到多的逐步发展的规律，加强了分类的系统性和科学性。康海宁等通过高效液相色谱/二极管阵测器（HPLC/DAD）同时测定茶叶中5种儿茶素和咖啡碱，采用聚类分析，并以这6种活性成分为指标对红茶、黑茶、绿茶、乌龙茶等茶叶进行分类。未见将21个特征成分其中包含茶多酚、茶氨酸、生物碱、酚酸和黄烷醇5大类功能成分为指标的分类研究方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种茶叶种类鉴别和21种特征成分含量测定的方法，能够实现不同茶种类特别是铁观音和白茶的有效区分，为茶叶分类提供一个客观、可靠的方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种茶叶种类鉴别和21种特征成分含量测定的方法，选取茶叶标准样，测定标准样中21种特征成分的含量为指标建立样本矩阵，应用主成分分析法和聚类分析法，选取主成分中权重最大的化学成分为区分因子，以区分因子作为自变量，计算同一类茶叶标准样之间的平方欧氏距离，获得标准样的平方欧氏距离范围，再测定待测样的区分因子的特征成分含量，分别计算其与茶叶标准样的平方欧氏距离范围，判定待测样的种类。

所述的21种特征成分为茶氨酸、没食子酸、没食子酸儿茶素（GC）、咖啡碱、茶叶碱、表没食子儿茶素（EGC）、儿茶素（C）、绿原酸、可可碱、咖啡酸、对香豆酸、表儿茶素（EC）、表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）、没食子儿茶素没食子酸酯（GCG）、表儿茶素没食子酸酯（ECG）、芦丁、阿魏酸、芥子酸、杨梅素、槲皮素、山奈酚。