茶叶氨基酸的影响因素与检测方法研究进展

马思蕊，康玉梅，田晓静

（西北民族大学生命科学与工程学院，甘肃兰州 730124）

茶叶是全球三大饮品之一，也是几千年来国人日常生活中不可缺少的一部分。茶叶中氨基酸的组成、含量及其降解产物的种类和含量变化将直接影响到茶叶的品质。而且不同氨基酸组分的呈味特性不同，对茶叶品质的影响程度亦不同[1]。其中，谷氨酸和天门冬氨酸具有鲜味，茶氨酸具有鲜爽和焦糖香气。

迄今为止，人们已经对茶种、施肥、加工、冲泡条件、贮藏等因素对氨基酸及茶叶品质的影响进行了较多研究。对目前已有的研究结果大致归纳综述，且对目前已经用于茶叶中氨基酸分析检测的方法、原理及应用展开综述。

1 茶叶中氨基酸的检测方法

近年来，许多学者专注于研究氨基酸的检测技术，改进了氨基酸的测定方法，获得了一系列适合茶叶氨基酸的检测方法。目前较常见的方法有茚三酮比色法、液相色谱-质谱联用法、近红外光谱法、气相色谱法、氨基酸自动分析仪法、高效液相色谱法、毛细管电泳法。

茚三酮比色法是目前测定游离氨基酸总量所采用的常规方法。在pH值8条件下，茶叶中的氨基酸与还原的茚三酮反应生成的紫色络合物可通过分光光度计测量570 nm处的吸光度。刘美等人[2]采用茚三酮比色法，以茶氨酸为标准品，用分光光度计测定乌龙茶与南机所5#茶叶中游离氨基酸的含量。邵金良等人[3]采用茚三酮比色法测定茶叶中游离氨基酸总量。液相色谱-质谱联用法具有无需衍生化、分析时间短、灵敏度和选择性高等特点，可广泛用于茶叶中游离氨基酸的快速测定。近红外光谱的产生主要是由于分子从基态跃迁到高能级时的非共振运动，高能级具有很强的穿透力。董二慧等人[4]采用近红外光谱分析技术对贵州省不同产地的162个绿茶样品中的游离氨基酸含量进行检测。气相色谱是惰性气体流动形成的色谱，常用的载气是氮气、氢气、氦气，与甲烷混合的氩气等气体，气化后的气体流动相携带待测样品通过色谱柱时，由于与固定相的结合能力不同，会形成不同的迁移，从而实现不同组分的分离。氨基酸自动分析仪的分析原理是基于氨基酸在酸性条件下形成阳离子，阳离子交换树脂分离-柱后茚三酮衍生化分光光度检测方法。此方法适合于大量常规样品的分析，而且能更好地分析茶叶中氨基酸组成及差异。高效液相色谱法是利用预柱衍生试剂将氨基酸衍生为具有荧光性的衍生物，再通过检测器来测定氨基酸的一种氨基酸检测技术。朱旗等人[5]采用高效液相色谱法检测分析了茶叶中的游离氨基酸。毛细管电泳法是以高压电场为驱动力，以毛细管为分离通道的新型高效分离技术，具有进样少、分离效率高、绝对灵敏度高、分辨率高、溶剂消耗少等特点，与光学检测或电化学检测技术相结合，可以对氨基酸进行分离分析。付国妮等人[6]以对氨基苯甲酸（PAB）为背景电解质，采用了自制隔离池，采用毛细管电泳-间接紫外吸收法对茶叶中的氨基酸进行了测定。

2 茶叶中氨基酸差异的影响因素

茶叶中含有20多种氨基酸，总量约为4%，然而茶叶体内氨基酸含量因种植过程、加工方法、冲泡条件、贮藏过程等因素的不同而有较大差异。

2.1 茶叶种植过程中带来的差异

氨基酸在茶叶种植过程中会因茶树品种和田间管理的不同产生差异。优良茶树品种不仅能获得高产优质的茶叶，而且有利于增进氨基酸含量。此外，施肥是茶叶生产过程中提高品质的主要途径，根据茶树的肥料需求，以有机肥为基础，有针对性地配比氮、磷、钾等养分，以达到增产提质的作用。光照和温度会造成春茶和夏秋茶、高山茶和丘陵茶品质上的差异，茶园适度遮光能使茶树内的氨基酸等物质发生变化，达到提高茶叶品质的作用。

影响茶叶化学成分和品质的主要因素是茶树品种，选取良种茶树对提高氨基酸含量具有积极意义。王云等人[7]研究发现，影响扁形名茶氨基酸含量的主要因素是茶树品种，7个茶树品种的鲜叶氨基酸总量有较明显的差异，尤其是游离氨基酸组分含量差异悬殊更大。邓代信等人[8]采取高效液相色谱法分析贵州大学教学实验茶园的2号，4号，6号，8号古茶树优系的游离氨基酸含量，研究发现，古茶树2号、4号，6号，8号的游离氨基酸含量和茶氨酸含量均高于对照福鼎大白茶。李东芹等人[9]采用液相色谱-质谱法分析了福鼎大白茶、浙农117和迎霜3个茶树品种中的游离氨基酸，结果表明，3种茶叶中氨基酸总量存在显著差异，不同茶树品种的茶叶氨基酸含量变化趋势差异不显著，同一茶树品种不同氨基酸之间含量差异较大。

茶园遮荫能提高茶叶氨基酸的含量，抑制氨基酸分解代谢和多酚类转化，从而增加氨基酸积累。刘青如[10]对秋茶进行遮光处理的试验发现，遮光处理秋茶氨基酸含量与对照组相比分别提高59.82%，64.51%，32.86%，并且遮光70%处理和遮光90%处理与对照差异达到极显著水平，与遮光50%处理存在显著差异。可见遮荫处理对氨基酸含量提高有显著作用，茶园适当遮荫对提高茶叶品质和氨基酸含量具有积极意义。此外，科学合理配比肥料施肥对增加茶树氨基酸含量、提高制茶品质都具有现实意义。田润泉等人[11]通过施用普通复合肥和配方复合肥，比较了配方施肥与常规施肥对茶叶产量与品质的影响，发现相对于常规施肥，配方施肥后提高了茶鲜叶中的氨基酸含量，降低了酚氨比。

2.2 加工环节对茶叶氨基酸的影响

氨基酸在茶叶加工中转化形成的挥发性醛或其他产物，形成茶叶香气物质的一部分。此外，在高温干燥过程中，氨基酸发生非酶性褐变反应，与红茶乌润色泽的形成有关，氨基酸与儿茶素结合形成的有色化合物，对红茶汤色的形成有促进作用。

朱宇[12]研究发现，在萎凋和杀青过程中，氨基酸含量显著增加；在发酵过程中，氨基酸含量降低；在揉捏过程中，氨基酸含量没有显著变化。成品茶中氨基酸含量降低，但含量高于鲜叶。这一系列变化对最终形成红、绿茶芳香、清醇、鲜爽的风味起了重要作用。在茶叶加工过程中，适当促进氨基酸的降解和转化，并且在成品茶中保持一定含量的氨基酸，可以提高成品茶叶的品质。对于具体每一个加工过程所要达到的量化指标及其与茶叶最终品质的关系还有待于进一步研究。王增盛等人[13]对黑茶研究发现，氨基酸总量在加工中呈下降趋势，其中茶氨酸、谷氨酸等高含量的氨基酸急剧减少，而传统渥堆中某些人体必需氨基酸的含量增加。因为氧化、降解等化学作用，氨基酸在酶的催化下产生脱氨和脱羧作用，并转化为芳香物质，有助于改善黑茶的风味。傅冬和等人[14]研究了氨基酸在茯砖茶制造过程中变化规律，发现亚硝酸可与氨基酸和还原糖等含羰基的化合物发生一系列化学反应，导致游离氨基酸的含量逐渐降低。发花初始阶段，由于微生物的生长要分解、吸收茶叶中有关营养物质作为养分，使氨基酸含量有所下降；另一方面微生物又能分泌多种物质，将部分蛋白质水解成氨基酸，使游离氨基酸含量增高，而在发花中期大量的微生物繁殖需要消耗较多的氨基酸来作为氮源或碳源，所以氨基酸的含量又逐渐降低。

2.3 贮藏过程中的变化

茶叶在贮藏过程中，由于水分、温度、氧、光等因素的综合影响，茶多酚、氨基酸、脂类物质、叶绿素和维生素等茶叶的含量会发生一系列变化。在贮存中，氨基酸会被氧化而褐变，与还原糖发生美拉德反应生成深色物质，氨基酸自身也会在水、温度作用下水解产生谷氨酸和乙胺。

崔峰[15]研究了绿茶在贮藏过程中品质变化规律，发现氨基酸在贮藏过程中，呈现升高与下降的波动变化。在低湿度条件下，氨基酸含量未表现出规律性的变化特征。随着贮藏时间的延长，贮藏茶中氨基酸含量呈周期性波动变化。宋婷婷[16]对绿茶贮藏过程中品质因子的变化研究发现，在贮藏时温度对氨基酸的含量变化有较大影响，氨基酸含量在65℃处理条件下变化非常明显，呈直线下降趋势，在45℃处理条件下变化不大。陆锦时等人[17]研究发现，绿茶贮藏前2个月，部分水溶性蛋白质开始水解，伴随氨基酸被氧化和降解，后者的转化率明显高于前者，导致氨基酸含量明显上升，上升幅度达7.51%，9月份氨基酸本身的氧化降解速度则逐渐加强，含量则明显回落，以后始终呈高低起伏的变化状态。

2.4 不同种类茶叶中氨基酸的差异

茶叶种类繁多，不同种类的茶叶其氨基酸总量及组分也有所不同。氨基酸在红茶萎凋过程中是表现增多现象，对红茶色泽及香味的形成十分重要。绿茶中的茶氨酸和游离氨基酸都相对较多，能形成较多芳香物质，从而增添了绿茶特有的清醇芳香风味。

陈然等人[18]采用全自动氨基酸分析仪分析了29种茶叶中35种游离氨基酸组分，结果表明，白茶游离氨基酸总量极显著高于其他茶叶，绿茶、红茶、普洱生茶氨基酸总量无显著性差异，但均高于后发酵黑茶，其中谷氨酸、赖氨酸、酪氨酸、磷酸乙醇胺、丙氨酸、胱氨酸、磷酸丝氨酸含量在绿茶、白茶、红茶、普洱生茶和后发酵黑茶这5类茶叶间有较大差异。王富花[19]采用高效液相色谱法分析检测绿茶、红茶、乌龙茶中游离氨基酸的组成，试验表明，天冬酰胺、天冬氨酸、组氨酸、精氨酸在信阳毛尖中的含量比较高，未检出丙氨酸；祁门红茶中组氨酸、天冬酰胺含量较高；冻顶乌龙茶中未检出甘氨酸，天冬氨酸和天冬酰胺的含量较高；乌龙茶中除天冬氨酸外，其余种类的氨基酸含量均比祁门红茶中的氨基酸含量低。绿茶中的氨基酸含量要比发酵茶高，尤其是谷氨酸、天冬氨酸。

2.5 冲泡方式对茶叶中氨基酸的影响

茶汤的味道是各种内容物质协调配合的综合反映。不同的冲泡方法会影响这些成分的浸出程度和比例。不同水质或不同预处理的水样泡茶时，茶汤内容物的溶解、释放和感官品质有一定程度的不同。金恩惠[20]研究了冲泡条件对铁观音和普洱茶的浸出规律和感官品质影响，发现冲泡温度、冲泡时间、不同pH值水质对氨基酸浸出都有影响。相同温度下，普洱茶与铁观音茶汤中氨基酸的浸出浓度都随冲泡时间的延长而逐渐增加；相同时间下，冲泡水温越高，茶汤中氨基酸浓度上升曲线的斜率越大。不同水质冲泡普洱茶对氨基酸的浸出率影响较大，而对水浸出物、咖啡碱等的影响不明显。郑少燕[21]研究了不同水质对不同类型和等级白茶化学成分溶释及茶汤感官品质风味的影响，发现水质对茶汤中茶多酚、水浸出物、游离氨基酸的浸出量影响显著，较低pH值水样制备的茶汤，氨基酸含量较低，酶氨比较高。