[發明專利]一種便攜式儀器及檢測茶氨酸的方法

在審

• 申請號: 201711106211.3
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN107796772A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 李桂銀;趙樂;梁晉濤;周治德;王志宏;李珊珊
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G01N1/34
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司45112
• 代理人: 周雯

技術領域

本發明屬于生物檢測技術領域，具體涉及一種檢測茶氨酸的檢測儀器及檢測方法。

背景技術

茶葉是由茶樹的幼芽嫩葉經過一系列工序制成的，主要化學成分有茶氨酸、茶多酚、茶蛋白、咖啡堿等。茶氨酸(N-乙基-γ-谷氨酞胺)是茶葉中特有的一種氨基酸，茶氨酸的含量直接決定茶葉的品質。茶氨酸占茶葉游離氨基酸的50%以上，茶氨酸在干茶葉中含量大約為1%-2%。茶氨酸不僅鮮爽，具有緩解苦澀、增加茶湯香甜味的作用，而且還具有拮抗咖啡堿引起的神經系統興奮，以及降血壓的功效。

茶氨酸的測定方法包括電化學分析法、紙層析和薄層色譜法、氣相色譜法、離子交換色譜法、毛細管電泳法和高效液相色譜法等。GB/T8314《茶游離氨基酸總量的測定》中采用茚三酮顯色法，利用a-氨基酸在pH 8.0的條件下與茚三酮共熱，形成紫色絡合物，再利用分光光度法在特定波長下測定其含量。其作為常規檢測指標，通常只在實驗室的條件下進行。對茶樹快速選育來說，需要在田間鑒定的基礎上，采用邊篩選、邊擴繁、邊進行區域試驗和葉片解剖結構鑒定的方法，選育出合適的方法作為制黑茶的優良類型，并對入選類型株系的物候期、產量、品質和抗逆性進行同步鑒定，品種選育周期為10左右年。因此，在田間鑒定時，需要一種便攜式檢測儀器，能夠現場快速檢測新鮮茶葉中茶氨酸的含量，幫助品種快速篩選，實現茶葉品種快速選育。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種便攜式檢測儀器以及用該儀器快速檢測茶氨酸的方法。

為了解決該技術問題，本發明設計了一種用便攜式儀器快速檢測茶氨酸的方法，檢測原理是：根據朗伯-比爾定律，不同濃度的茶氨酸和茚三酮反應產生的絡合物對特定波長的可見光吸光度的差異，實現對茶氨酸濃度的快速檢測。和GB/T8314相比，改變茶氨酸、緩沖溶液和茚三酮比例，不需要空白液對比，研制成便攜式儀器，便于野外檢測，簡化了實驗室繁瑣的步驟；本儀器自動加熱升溫、冷卻的方式代替GB/T8314中沸水浴加熱、自然冷卻的方式，可以更好的控制加熱溫度，縮短反應時間。

整個儀器由光源模塊、加熱裝置、冷卻裝置、反應池、光電檢測模塊、轉換模塊、控制模塊、顯示模塊等部分組成。

所述光源模塊由LED1和LED2組成；LED1產生570nm的特定波長的可見光，LED2產生740nm的特定波長的可見光。不同濃度的茶氨酸溶液對570nm的可見的吸光度不同，而對740nm的可見光不吸收，通過茶氨酸溶液的570nm的可見光的吸光度減去740nm可見光的吸光度，達到消除背景干擾的目的。茶氨酸檢測時，開啟570nm的可見光源和740nm的可見光源，同時照射茶氨酸樣品，檢測經過茶氨酸樣品的570nm可見光和740nm的可見光的光強，通過解算，消除背景干擾，用于替代GB/T8314中空白液作用；

所述加熱裝置、冷卻裝置、反應池通過管道相連，管道上設有氣動閥，茶葉的漿液通過液位差由加熱裝置通過管道流入冷卻裝置最后流到反應池中。在連接冷卻裝置與反應池的管道上設置氣動泵，靜置后的茶葉清液通過氣動泵由冷卻裝置輸送到反應池中；

反應池放置待測試的茶葉清液；

所述光電檢測模塊用來探測紫外光強，由光電探測管和信號調理電路組成；光電探測管將光信號轉換為電信號，并通過信號調理電路進行放大、濾波后轉換成標準模擬電信號；

所述轉換模塊將光電檢測模塊輸出的標準模擬電信號通過采樣、保持轉換為數字信號；

所述控制模塊控制加熱裝置、冷卻裝置及它們之間的氣動閥、氣動泵的開關，并控制LED光源來產生特定波長的光，以及對轉換模塊輸入的數字信號進行處理、計算、進一步控制顯示模塊。

所述顯示模塊把測試、分析的數據進行顯示。

GB/T8314國標法測量一個樣本大約需要2小時，而該方法時間大概為幾十分鐘，縮短了測量時間，可應用在茶樹選育和茶葉產品生產過程中的快速測定。

利用該便攜式儀器，檢測新鮮茶葉中茶氨酸的步驟如下：

步驟1：儀器開啟

（1）接通電源，儀器調零；開啟570nm的可見光源和740nm的可見光源，同時照射茶氨酸樣品，檢測經過茶氨酸樣品的570nm可見光和740nm的可見光的光強，通過解算，消除背景干擾，用于替代GB/T8314中空白液作用；

步驟2：新鮮茶葉樣品處理

（1）茶葉清洗；

（2）通過打漿機將茶葉制成漿液，取濾液于加熱裝置；