高长清 易腊梅 汤亚东
摘要:对孝昌县11个引进茶树[Camellia sinensis (L.) O. Ktze.]品种的春梢1芽2叶制成的冻干样品进行了水浸出物、咖啡碱、游离氨基酸、茶氨酸、茶多酚、儿茶素含量分析,并计算出了酚氨比。结果表明,水浸出物含量45.56%~53.56%;咖啡碱含量24.60~38.64 mg/g;游离氨基酸总量25.17~79.80 mg/g;茶氨酸含量2.78~31.10 mg/g;茶多酚含量127.30~242.22 mg/g;儿茶素含量85.52~177.21 mg/g;酚氨比1.60~9.62。不同茶树品种春梢1芽2叶生化成分含量有所不同。相比较而言,安吉白茶、多抗香、舒茶早和仙寓早4个品种明显表现出高氨基酸含量、低茶多酚含量的生化特征,更适合制作高档优质绿茶。
关键词:茶树[Camellia sinensis (L.) O. Ktze.];品种;春梢;生化成分
中图分类号:TS272.7+3 文献标识码:A
文章编号:0439-8114(2018)18-0076-04
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.18.019 开放科学(资源服务)标识码(OSID):
Analysis on the Biochemical Components in the Spring Shoots of Tea Cultivars
GAO Chang-qing1,YI La-mei1,TANG Ya-dong1,YANG Xin-he2
(1.Institute of Fruit and Tea,Xiaogan Academy of Agricultural Sciences,Xiaogan 432100,Hubei,China;
2.Institute for New Rural Development,Hubei Engineering University,Xiaogan 432000,Hubei,China)
Abstract: The biochemical components including water extracts,caffeine,free amino acid,theanine,poly phends and catechin in the one bud and two leaves of spring shoots of 11 tea[Camellia sinensis (L.) O. Ktze.] cultivars were analyzed;and the ratio of tea poly phenols and amino acid was calculated. The results showed that the content of water extracts was 45.56% to 53.56%;the content of caffeine was 24.60 to 38.64 mg/g;the content of free amino acid was 25.17 to 79.80 mg/g;the content of theanine was 2.78 to 31.10 mg/g;the content of tea poly phenol was 127.30 to 242.22 mg/g;the content of catechin was 85.52~177.21 mg/g;and the ratio of tea poly phenols and amino acid was 1.60 to 9.62. The content of the biochemical components in the one bud and two leaves of spring shoots of different tea varieties is different. In comparison, Anji white tea,Duokangxiang,Shuchazao and Xianyuzao have obvious biochemical characteristics of high amino acid content and low tea polyphenol content,are more suitable for making high quality green tea.
Key words: tea[Camellia sinensis (L.) O. Ktze.]; cultivar; spring shoots; biochemical components
茶树[Camellia sinensis(L.)O. Ktze.]品种是构成茶叶品质的重要因素,品种的特性决定了其适制的茶类和品质特点,而茶树品种鲜叶中茶多酚、氨基酸、咖啡碱等生化成分含量高低是其茶类适制性与品质优劣的物质基础[1]。茶树品种引种至不同地域后,其生化成分会发生较大变化,茶叶品质和适制性也会随之发生相应的改变[2,3],因而不同茶树品种在不同地域种植后,其生化成分备受茶学科学工作者的重视。孝昌县处于鄂东大别山优质绿茶产业带内,茶产业一直是孝昌县传统的农业产业。近年来,孝昌县已从福建、浙江、安徽省的產茶区引进栽培了金观音、安吉白茶、舒茶早等一批无性系良种,但对引进良种的产量、品质和名优茶的适制性尚缺乏系统研究,导致茶农在选择良种时带有不同程度的盲目性,也限制了各品种优良特性的发挥和开发利用。为此,孝感市农业科学院结合开展湖北省农业科技“五个一”行动,在百企深度合作示范基地——孝昌县管氏茶业有限责任公司进行了优质绿茶品种筛选及高效栽培技术试验与示范基地建设,并于2017年进行了11个引进茶树品种春梢1芽2叶的生化成分含量分析比较试验,以期为筛选适宜在孝昌县大面积重点推广种植的优质适制绿茶的茶树品种提供重要依据。
1 材料与方法
1.1 材料
11个茶树品种分别为多抗香、迎霜、舒茶早、金观音、仙寓早、安吉白茶、龙井43、凫早2号、中茶108、平阳早和鄂茶1号。所有品种种植于孝昌县管氏茶业有限责任公司生产基地内同一个地块,日常管理相同。2017年4月13日上午8:00~9:00,分别采摘各品种的1芽2叶鲜叶各约500 g,在1 h内送达孝感市农业科学院果树茶叶研究所实验室,于 -20 ℃冰箱里冻存,然后采用真空冷冻干燥方式冻干制样,制样于-20 ℃冰箱中保存待用。
1.2 儀器与设备
主要有Ulti Mate 3000高效液相色谱仪(美国戴安公司)、TU-1901紫外分光光度计(北京普析通用有限公司)、SCIENTZ-30 ND冷冻干燥设备(宁波新芝生物科技股份有限公司)、D8611超纯水器(赛默飞世尔科技中国有限公司)、KQ3200B超声波清洗仪(昆山市超声仪器有限公司)、AE240电子天平(梅特勒-托利多中国公司)、DHG-9623A电热鼓风干燥箱(上海精宏实验设备有限公司)、HH-4数显恒温水浴锅(江苏省金坛市友联仪器研究所)、DT5-2型低速台式离心机(北京时代北利离心机有限公司)、水系和油系0.45 um过滤膜(天津津腾实验设备有限公司)等。
1.3 试剂
乙腈(色谱纯)、甲醇(色谱纯)购自德国Merck公司;表儿茶素(EC)、表儿茶素没食子酸脂(ECG)、表没食子儿茶素(EGC)、没食子儿茶素没食子酸酯(GCG)、儿茶素(C)、表没食子儿茶素没食子酸脂(EGCG)、谷氨酸等标准品购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司;咖啡碱自制;N,N-二甲基甲酰胺、冰醋酸、福林酚试剂、碳酸钠、没食子酸、无水乙醇、茚三酮、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、碱式乙酸铅、十二烷基磺酸钠等分析纯试剂购自上海国药集团化学试剂有限公司。
1.4 方法
1.4.1 磨碎试样制备 将11个茶树品种的冻干样经粉碎机磨碎,过20目孔径筛,筛底茶为磨碎试样,用于后述的分析。
1.4.2 生化成分含量测定方法 冻干样的水浸出物含量测定采用全量法[4],茶多酚含量的测定(以没食子酸作为标准品)采用福林酚试剂比色法[5],咖啡碱含量的测定采用高效液相色谱法[6],游离氨基酸总量的测定(以谷氨酸作为标准品)采用茚三酮比色法[7],儿茶素含量的测定采用高效液相色谱法[8],茶氨酸含量的测定采用高效液相色谱法[9]。各生化成分含量数据均采用3次测定的平均值,计算酚氨比(茶多酚与氨基酸的比值)。
2 结果与分析
11个茶树品种春梢1芽2叶鲜叶的水浸出物、咖啡碱、游离氨基酸、茶氨酸、茶多酚含量的测定和酚氨比的计算结果见表1,儿茶素组分的测定结果见表2。
2.1 水浸出物
茶叶的水浸出物主要含有多酚类、可溶性糖、水溶性果胶、水溶性维生素、游离氨基酸、咖啡碱、水溶性蛋白、无机盐等,其含量一般在30%~47%,含量的多少在一定程度上可反映茶汤的浓淡,与茶叶品质呈正相关[10]。从表1可知,11个茶树品种鲜叶中的水浸出物含量均较高,介于45.56%~53.56%,表明11个品种的内含物丰富。其中鄂茶1号品种的水浸出物为53.56%,中茶108品种的水浸出物为52.90%,明显高于其他9个品种,说明鄂茶1号和中茶108的水浸出物(内含物)最丰富,所制绿茶的茶汤将会滋味浓,茶叶品质好。
2.2 咖啡碱
咖啡碱是茶叶中含量最高的一种生物碱,一般含量在2%~4%,是茶叶中的一种重要滋味物质[11],与茶多酚、氨基酸等形成的络合物对绿茶的鲜味有积极作用[12];但咖啡碱是一种产生苦味的物质,当其含量超过一定数值时,绿茶会显露苦味,使品质下降。有研究[13]表明,咖啡碱对绿茶品质的形成存在逆转阈值(3.8%~4.5%),当咖啡碱含量低于逆转阈值时,绿茶品质随着咖啡碱含量的增加而提高;当咖啡碱含量高于逆转阈值时,其品质随着咖啡碱含量的增加而下降。从表1可知,11个茶树品种鲜叶中的咖啡碱含量均不高,介于24.60~38.64 mg/g,其中安吉白茶的咖啡碱含量明显低于其他品种,仅为24.60 mg/g。因此,这11个品种所制绿茶的苦味会弱,以安吉白茶的最弱,且不会因咖啡碱而显现苦味。
2.3 游离氨基酸和茶氨酸
氨基酸是茶叶的主要化学成分之一,一般茶树品种鲜叶中的氨基酸含量占干物质总量的1%~4%,优质鲜叶可达4%~6%[13]。茶叶中氨基酸的组成、含量以及它们的降解产物和转化产物直接影响茶叶的品质,与茶叶的滋味和香气关系密切。茶叶中的茶氨酸是决定名优绿茶鲜爽度的主要成分,其含量和谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸含量与绿茶品质呈极显著正相关[14,15],另外它还与谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸和脯氨酸等协同作用增强茶叶的鲜味,同时还可抑制咖啡碱和儿茶素的苦涩味[16]。从表1可知,11个茶树品种的鲜叶中游离氨基酸总量和茶氨酸含量分别为25.17~79.80 mg/g和2.78~31.10 mg/g,其中安吉白茶、多抗香、舒茶早和仙寓早4个品种具有较高的游离氨基酸总量和茶氨酸含量,且以安吉白茶表现尤为明显;而迎霜的游离氨基酸总量和茶氨酸含量均为最低。相比较而言,所制绿茶的鲜爽味和香气会以安吉白茶的最好,其次为多抗香、舒茶早和仙寓早3个品种,迎霜的将最差。
2.4 茶多酚
茶多酚是构成茶叶品质的一个重要成分,是绿茶苦涩味形成的主要物质,也是决定茶汤滋味、颜色的主体成分,其含量高低是茶叶质量优劣的主要生化指标;一般含量占鲜叶干物重的20%~33%,优质茶树品种鲜叶中茶多酚含量不超过25%[17]。茶多酚在水浸出物中所占的比例决定了茶汤的浓度,并且在一定范围内对茶叶品质有积极作用,当茶多酚含量超出一定范围时,会对茶叶品质带来消极影响[18]。从表1可知,11个茶树品种鲜叶中的茶多酚含量介于127.30~242.22 mg/g,其中迎霜、鄂茶1号和龙井43的茶多酚含量位居前三,依次为242.22、236.83、221.02 mg/g,而安吉白茶的茶多酚含量最低,仅为127.30 mg/g。相对而言,以迎霜、鄂茶1号和龙井43鲜叶制成的绿茶茶汤苦涩味将重于其他品种,而安吉白茶的苦涩味将最轻。
2.5 儿茶素组分
儿茶素是茶多酚的主体,也是构成茶叶涩味的主要成分[19],其含量与茶汤的涩味呈正相关[20]。一般来讲,鲜叶中儿茶素的含量约占干物质的12%~24%[21]。11个茶树品种春梢1芽2叶的儿茶素组分测定结果见表2。从表2可知,11个茶树品种鲜叶中儿茶素含量介于85.52~177.21 mg/g,但不同品种间儿茶素总量、酯型儿茶素(EGCG、GCG、ECG)和非酯型儿茶素(EGC、C、EC)含量有着明显差异,其中迎霜的儿茶素总量、酯型儿茶素含量最高,分别为177.21、130.70 mg/g,明显高于其他品种;平阳早的非酯型儿茶素含量最高,为84.40 mg/g,但其酯型儿茶素居第六位,为84.51 mg/g。从表2还可知,安吉白茶、多抗香、舒茶早和仙寓早的儿茶素总量均低于11%,且它们的酯型儿茶素含量也较低,依次为54.12、65.69、71.73、64.01 mg/g。酯型儿茶素具有较强的苦涩味,收敛性强,是构成涩味的主体;非酯型儿茶素稍有涩味,收敛性弱,回味爽[22]。所以迎霜鲜叶制成绿茶后茶汤涩味将高于其他品种,而安吉白茶、多抗香、舒茶早和仙寓早茶汤的涩味将较弱。
2.6 酚氨比
酚氨比是反映茶树品种特性的生化指标[23,24]。名优绿茶要求氨基酸含量高,茶多酚含量中等,以形成香高味鲜的品质特征[25]。业内普遍认为,酚氨比小于8适制绿茶,酚氨比在8~15既可制作绿茶也可制作红茶[26]。若用酚氨比值较大的茶树品种加工成绿茶,往往滋味苦涩。由表1可见,11个茶树品种鲜叶的酚氨比除迎霜为9.62外,其余10个品种的酚氨比介于1.60~6.96,并且安吉白茶、多抗香、舒茶早和仙寓早4个品种的酚氨比低于3。这表明11个茶树品种春季鲜叶均适宜制作名优绿茶,其中安吉白茶、多抗香、舒茶早和仙寓早4个品种所制的绿茶品质将更优。
3 小结与讨论
试验结果表明,参试的11个茶树品种春梢的1芽2叶鲜叶中水浸出物含量在45.56%~53.56%,咖啡碱含量24.60~38.64 mg/g,游离氨基酸总量25.17~79.80 mg/g,茶氨酸含量2.78~31.10 mg/g,茶多酚含量127.30~242.22 mg/g,兒茶素含量85.52~177.21 mg/g;酚氨比1.60~9.62。可见这11个茶树品种的春梢1芽2叶鲜叶具备茶汤滋味鲜爽、苦涩味轻的生化物质基础,适宜制作绿茶。其中尤以安吉白茶、多抗香、舒茶早和仙寓早4个品种明显表现出高氨基酸含量、低茶多酚含量的生化特征,更适合制作高档优质绿茶,而迎霜品种的氨基酸含量最低、茶多酚含量最高,其所制绿茶品质应低于其他品种。
试验仅对引进的11个茶树品种在2017年的春梢1芽2叶鲜叶进行了生化特征初步比较,各品种的水浸出物、咖啡碱、游离氨基酸、茶氨酸、茶多酚、儿茶素含量和酚氨比有所不同,但因试验时间有限,还不能得出全面的结论。为了深入探明茶树品种间水浸出物、咖啡碱、游离氨基酸、茶氨酸、茶多酚、儿茶素含量等的差异性以及同品种不同成分之间的相关性,加之鲜叶的主要化学成分与当地的气候条件、茶树的栽培模式、施肥等因素也存在相关性,还需要对11个茶树品种后续2年的春梢1芽2叶鲜叶的生化成分进行分析,进而为今后的引种及栽培工作提供全面的科学依据。
为了筛选适宜孝昌县大面积推广的优质绿茶品种,还要综合考察品种的物候期、丰产性、抗逆性和所制绿茶的感官品质,同时还要优化茶树品种的特早芽种、早芽种、中芽种以及晚芽种的合理搭配技术,以减少不良气候对生产的影响及减轻生产与加工的压力,提高种茶的综合效益。
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