刘 丹,周跃斌*,周 宇
(1.湖南农业大学 茶树教育部重点实验室,国家植物功能成分利用工程技术研究中心,湖南 长沙 410128;2.湖南金井茶业有限公司,湖南 长沙 410144)
茶树花(Tea blossom),是山茶科山茶属茶树(Camellia sinensis (L.) O.Kuntze)开的花,具有丰富的内含物质,如水浸出物、可溶性糖、茶多酚、氨基酸、黄酮和维生素B2等[1-6],对人体有保护肠胃、增强免疫力、延缓衰老、抗氧化、抗肿瘤、降血糖、降血脂、防癌抗癌和抑菌美白[7-13]等功效,开发利用前景广阔。目前,对于茶树花内含成分的相关研究较多,但大多集中在单一品种茶树花各内含成分的含量检测和动态变化等方面[1],对于不同品种间茶树花各内含成分的含量差异及茶树花发育过程各成分含量动态变化的研究鲜有报道。本文以湘波绿、槠叶齐和白毫早3个品种茶树花为试验材料,研究比较不同品种茶树花发育过程中水浸出物、可溶性糖、茶多酚、氨基酸、黄酮和维生素B2等内含成分含量情况和变化规律,为科学利用茶树花资源提供理论依据。
参试材料为湘波绿、槠叶齐和白毫早等3个品种的茶树花,均采自生长环境及栽培管理条件一致的长沙县金井茶叶有限公司茶园基地。
1.2.1 取样
实验于2018年9~11月进行。茶树花现蕾后,选择生长势良好、健康无病虫害的茶树植株标记为研究对象,分别采摘露白期、破绽期、初开期和全开期的花朵并固样。
1.2.2 固样
将采摘后的茶树花摊放至通风处1~2 h,去蒂后蒸汽杀青5 min,分3次热风干燥至足干,每次烘后迅速摊凉,处理好的茶树花材料依次编号备用。对样品进行水浸出物、可溶性糖、茶多酚、氨基酸、黄酮和维生素B2含量测定。
721型分光光度计、紫外分光光度仪、高速离心机、高效液相色谱仪(配置荧光检测器)。
水浸出物采用GB/T8305-2013法测定;可溶性糖采用蒽酮比色法测定;茶多酚采用GB/T8313-2008法测定;氨基酸采用GB/T8314-2013法测定;黄酮采用NaNO2-AL(NO3)3-NaOH比色法[15];维生素B2采用GB5009.85-2016第1法测定。
采用IBM SPSS Statistics 24和Microsoft Office Excel进行统计学处理,用OriginPro2018作图。
由表1可以看出,露白期,氨基酸和维生素B2以湘波绿最高(2.01%和0.20 mg/100 g),可溶性糖以槠叶齐最高(11.89%),水浸出物、茶多酚和黄酮以白毫早最高(47.59%、11.44%和45.91mg/g);破绽期,水浸出物、氨基酸和维生素B2以湘波绿最高(48.92%、2.03%和0.22 mg/100g),可溶性糖、茶多酚和黄酮以白毫早最高(14.64%、10.85%和56.87 mg/g);初开期,水浸出物和氨基酸以湘波绿最高(60.00%和2.27%),茶多酚以槠叶齐最高(10.08%),黄酮和维生素B2以白毫早最高(53.30 mg/g和0.20 mg/100g);全开期,氨基酸以湘波绿最高(2.14%),水浸出物和黄酮以槠叶齐最高(63.18%和45.28 mg/g),可溶性糖、茶多酚和维生素B2以白毫早最高(28.16%、8.21%和0.18 mg/100g)。
2.2.1 水浸出物
由图1可知,露白期,不同品种间茶树花的水浸出物含量差异不显著;破绽期和初开期均以湘波绿最高(48.92%和60.00%),与槠叶齐和白毫早差异显著;全开期,以槠叶齐最高(63.18%),湘波绿次之(62.78%),与白毫早差异极显著。
水雾化是以水为雾化介质制备金属粉末,其生产成本低,雾化效率高,常用来生产钢铁粉末、含油轴承用预合金粉末、镍基磁性材料粉末等。相对气雾化,水的比热容比较大,在雾化过程中破碎的金属熔滴快速凝固变成不规则状,导致粉体形状难以控制,且难以满足金属3D打印对粉末球形度的要求,此外由于活性金属及其合金在高温下与雾化介质水接触后会发生反应,增加粉末氧含量,这些问题限制了水雾化法制备球形度高、氧含量低的金属粉末[6,7]。
表1 不同花期茶树花内含成分含量Table 1 Contained content of tea blossom
图1 不同花期水浸出物含量Fig.1 Different varieties of water extract content
图2 不同花期水浸出物含量动态变化Fig.2 Different varieties dynamic change of water extract content
由图2可知,湘波绿茶树花水浸出物含量以露白期最低(46.97%),随茶树花的发育,含量随之升高。而槠叶齐和白毫早水浸出物含量变化表现为随茶树花的发育先下降后上升:从露白期起下降,至破绽期达最低值(44.65%和44.59%),随后上升,至全开期达最高值(63.18%、59.19%);其中,露白期至破绽期,槠叶齐下降速度较白毫早小(速度大小直观根据比较斜率大小判断),而破绽期至全开期,槠叶齐上升速度较白毫早大。
2.2.2 可溶性糖
由图3可知,露白期和全开期,不同品种间的茶树花的可溶性糖含量无显著差异;破绽期可溶性糖含量最低为槠叶齐(10.99%),与白毫早和湘波绿呈极显著差异;初开期,可溶性糖含量最高为湘波绿(19.97%),与槠叶齐和白毫早呈显著差异。
由图4可知,湘波绿和白毫早可溶性糖含量均随茶树花的发育而上升;但湘波绿茶树花可溶性糖含量随茶树花的发育表现为接近匀速上升,各花期上升速度较均匀,变化线趋于直线;白毫早随茶树花的发育,含量随之上升,初开期至全开期的上升速度较露白期至初开期大。而槠叶齐随茶树花的发育,可溶性糖含量先下降后上升。
2.2.3 茶多酚
图3 不同花期可溶性糖含量差异Fig.3 Different varieties of soluble sugar content
图4 不同花期可溶性糖含量动态Fig.4 Different varieties dynamic change of soluble sugar content
图5 不同花期茶多酚含量差异Fig.5 Different varieties of polyphenols content
图6 不同花期茶多酚含量动态变化Fig.6 Different varieties dynamic change of polyphenols content
由图5可知,露白期,茶多酚含量最高为白毫早(11.44%),极显著高于湘波绿和槠叶齐;破绽期茶多酚最低为湘波绿(8.53%),显著低于槠叶齐,极显著低于白毫早;初开期,茶多酚含量最高为槠叶齐(10.80%),极显著高于湘波绿和白毫早;全开期,茶多酚含量最低为湘波绿(6.03%),极显著低于槠叶齐和白毫早。
由图6可看出,湘波绿和白毫早茶树花茶多酚含量以露白期最高(8.88%和11.44%),随茶树花的发育,含量随之降低。两者差异表现在各花期含量下降速度差异:露白期至破绽期和破绽期至初开期,湘波绿较小;初开期至全开期,湘波绿较大。而槠叶齐以初开期最高(10.08%),全开期最低(7.44%),随茶树花的发育,含量先上升后下降。
2.2.4 氨基酸
由图7可知,露白期、破绽期和全开期,氨基酸含量均以湘波绿最高(2.01%、2.03%和2.14%),且均极显著高于槠叶齐和白毫早;初开期亦以湘波绿最高(2.27%),显著高于白毫早而极显著高于槠叶齐。
由图8可知,茶树花氨基酸含量变化,湘波绿、槠叶齐和白毫早均以露白期最低(2.01%、1.68%和1.79%),随茶树花的发育随之升高,至初开期达最高值(2.27%、1.76%和1.78%)后下降。露白期至破绽期,槠叶齐上升速度最大;破绽期至初开期,湘波绿上升速度最大;初开期至全开期,槠叶齐下降速度最大。
2.2.5 黄酮
由图9可知,露白期,不同品种间黄酮含量无显著差异;破绽期和初开期,湘波绿黄酮含量最高(56.87 mg/g和53.30 mg/g)、槠叶齐次之(50.55 mg/g和45.94 mg/g)、湘波绿最低(45.51 mg/g和39.01%),不同品种间均呈极显著差异;在全开期,槠叶齐最高(45.28 mg/g),白毫早次之(41.13 mg/g),两者之间呈显著差异,与湘波绿呈极显著差异。
图7 不同花期氨基酸含量差异Fig.7 Different varieties of amino acid content
图8 不同花期氨基酸含量动态变化Fig.8 Different varieties dynamic change of amino acid content
图9 不同花期黄酮含量差异Fig.9 Different varieties of flavone content
图10 不同花期黄酮含量动态变化Fig.10 Different varieties dynamic change of flavone content
由图10可知,3个品种茶树花黄酮含量动态变化均表现为随茶树花的发育先上升后下降。最高值均在破绽期,以白毫早最高(56.87 mg/g),槠叶齐次之(50.55 mg/g),而湘波绿最低(45.51 mg/g)。最低值湘波绿在初开期(30.01 mg/g),而白毫早和槠叶齐在露白期(42.80 mg/g和45.91 mg/g)。露白期至破绽期,白毫早上升速度最大;破绽期至初开期,湘波绿下降速度最大;初开期至全开期,白毫早下降速度最大。
2.2.6 维生素B2
由图11可知,露白期和全开期,不同品种间维生素B2含量无显著差异;破绽期,湘波绿含量最高(0.20 mg/100g),与白毫早呈显著差异,与槠叶齐呈极显著差异;在初开期,槠叶齐含量最低(0.14 mg/100g),与其他两个品种呈极显著差异。
由图12可知,湘波绿和白毫早茶树花维生素B2含量随茶树花的发育表现为先上升后下降,但最高值(拐点)出现的花期不同,湘波绿以破绽期最高(0.22 mg/100g),白毫早以初开期最高(0.20 mg/100g)。槠叶齐表现为先下降后上升,露白期含量最高(0.18 mg/100g),初开期含量最低(0.14 mg/100g)。
图11 不同花期维生素B2含量差异Fig.11 Different varieties of vitamin B2 content
图12 不同花期维生素B2含量动态变化Fig.12 Different varieties dynamic change of vitamin B2 content
本研究分别测定了3个品种(湘波绿、槠叶齐和白毫早)4个花期(露白期、破绽期、初开期和全开期)的水浸出物、可溶性糖、茶多酚、氨基酸、黄酮和维生素B2含量,结果表明不同品种间茶树花各内含成分含量有差异。湘波绿破绽期和初开期水浸出物以及初开期可溶性糖和氨基酸与其它品种差异显著,全开期茶多酚以及露白期、破绽期和全开期氨基酸与其它品种差异极显著;槠叶齐全开期黄酮和破绽期维生素B2与其它品种差异显著,破绽期可溶性糖、初开期茶多酚和维生素与其它品种差异极显著;白毫早破绽期茶多酚与其它2个品种差异显著,全开期水浸出物、露白期茶多酚以及破绽期和初开期的黄酮与其它2个品种差异极显著;初开期氨基酸含量和破绽期维生素B2含量,3个品种间差异显著;破绽期和初开期黄酮含量,3个品种间差异极显著。
不同品种间茶树花各内含成分含量的动态变化规律有差异。在茶树花露白→破绽→初开→全开的发育过程中,水浸出物含量,湘波绿持续上升,槠叶齐和白毫早先降后升;可溶性糖含量,槠叶齐先降后升,湘波绿和白毫早持续上升;茶多酚含量,槠叶齐先升后降,湘波绿和白毫早持续下降;维生素B2含量,槠叶齐先降后升,湘波绿和白毫早先升后降。