野生古樹茶貯藏中的化學成分變化研究

鮑曉華，董玄，潘思軼

（1.普洱學院生命科學系，云南普洱 665000；2.中國人民大學農業發展學院，北京 100872；3.華中農業大學食品科技學院，湖北武漢 430070）

野生古樹茶貯藏中的化學成分變化研究

鮑曉華1，董玄2，潘思軼3

（1.普洱學院生命科學系，云南普洱 665000；2.中國人民大學農業發展學院，北京 100872；3.華中農業大學食品科技學院，湖北武漢 430070）

摘 要：野生古樹茶具有特殊的風味和藥用價值。在自然條件下貯藏1年～5年，采用化學分析手段對其茶多酚等8個成分進行測定。茶多酚、咖啡堿、游離氨基酸總的趨勢是下降，分別是5.35%、1.32%、1.62%；可溶性糖、茶黃素、茶紅素、茶褐素呈波浪式增加，分別增加了1.02%、0.034%、0.287%、0.669%；黃酮類化合物呈波浪式變化，最高與最低含量的絕對值相差2.65%。可利用這些變化進行有效成分的提取。

關鍵詞：野生古樹茶；貯藏；成分變化

普洱市野生茶樹群落分布廣泛，在普洱市鎮沅縣九甲鄉的千家寨，是迄今為止發現以茶樹為優勢樹種，世界上規模最大的原始野生茶樹自然群落，千家寨野生茶樹群地處海拔2 100 m～2 500 m的高山上，總面積多達1 900 hm2；經專家們多次考察論證、綜合推算，千家寨野生古茶樹群的樹齡至少也有2 000年左右。野生古茶林內光照較弱，日溫差較小，云霧時間長，濕度適中，適合于茶樹生長，有利于茶樹體內物質的形成和積累。

野生古樹茶的鮮葉經過殺青、揉捻、曬干后貯藏，其化學成分發生了怎樣的變化，為此將野生古樹茶鮮葉按照曬青茶的加工方法加工后，用包裝紙包裝，貯藏于自然環境下，測定其茶多酚、可溶性糖、咖啡堿、游離氨基酸、黃酮類化合物、茶紅素、茶黃素、茶褐素等成分的變化情況，為野生古樹茶的商品化和應用價值研究提供數據，能更好的、有效的保護和合理開發利用野生古樹茶。

1 材料和方法

1.1 材料

鮮葉采于普洱市鎮沅縣九甲鄉千家寨野生古樹茶群，每年的3月底采摘，一芽三、四葉，經過殺青、揉捻、曬干，貯藏于自然環境。

1.2 材料貯藏

將茶樣分裝于包裝紙袋內，貯藏于通風、干燥、無污染的自然環境條件下，2～3個月翻動一次。

1.3 試劑和儀器

1.3.1 試劑

硫酸亞鐵：中國仙桃市第一化工廠生產；茚三酮、蒽酮、三氯化鋁、草酸、堿式乙酸鉛、硫尿：國藥集團化學試劑有限公司；葡萄糖、酒石酸亞鐵：天津市瑞金特化學品有限公司；氯化亞錫、乙酸乙酯：天津市北方天醫化學試劑廠生產；正丁醇：上海申博化工有限公司；碳酸氫鈉：中國上海虹光化工廠生產；硝酸：湖北宜昌神龍化學試劑有限公司；谷氨酸：北京奧博星生物技術有限責任公司。以上試劑全為分析純。

1.3.2 儀器

循環水真空泵（SHZ-Ⅲ型）：上海亞榮生化儀器廠；紫外可見分光光度計（752型）：上海光譜儀器有限公司；鼓風干燥箱（DHG-06100B型）：武漢海達儀器設備有限公司；電子天平（EL204-1C）：梅特勒——托利多儀器（上海）有限公司；紫外分光光度計（UV-1700）：上海光學儀器廠。

1.4 分析方法

1.4.1 咖啡堿含量的測定

分光光度法（GB/T 8312-2002）《茶咖啡堿測定》[1]。

1.4.2 茶多酚類含量的測定

酒石酸鐵比色法（GB/T 8313-2002）《茶茶多酚測定》[2]。

1.4.3 游離氨基酸總含量的測定

茚三酮比色法（GB/T 8314-2002）《茶游離氨基酸測定》[3]。

1.4.4 可溶性糖的測定

蒽酮—硫酸法[4]。

1.4.5 黃酮類化合物

三氯化鋁比色法[5]。

1.4.6 茶紅素、茶黃素和茶褐素含量的測定

系統法—茶紅素、茶黃素和茶褐素含量的分析[6]。

2 結果與討論

野生古樹茶貯藏在自然環境下，受到溫度、光、濕度的作用，經過1年～5年的貯藏，其化學成分如茶多酚、游離氨基酸、咖啡堿、可溶性糖、黃酮類化合物、茶色素等發生了變化。

2.1 茶多酚含量的變化

茶多酚是一類存在于茶樹中多元酚的混合物，其中以兒茶素為主體成分，占多酚類物質總量的60%以上，間接影響其它化學成分的變化。多酚類物質在野生古樹茶殺青、揉捻、曬干等制作過程中發生了復雜的變化。經過1年～5年的貯藏，茶多酚含量的變化見圖1。

圖1 茶多酚含量變化Fig.1 Results of Tea polyphenol content

野生古樹茶貯藏5年期間，茶多酚含量總的趨勢是下降，在貯藏1年～3年期間茶多酚含量減少較為明顯，而在貯藏3年～5年期間，茶多酚含量減少緩慢。

茶多酚中的主要物質（兒茶素）貯藏過程中很容易自動氧化，速度較慢，野生古樹茶在貯藏期的水分含量在10.42%～12.30%之間，從曬干時的9.21%逐步上升，貯藏的相對濕度平均在68.67%，相對濕度最高的月份可達82.34%，在濕度大，茶葉水分含量高的情況下，多酚類物質下降的速度十分顯著。貯藏5年后，茶多酚含量絕對值下降了4.78%。在貯藏3年～5年間下降的較慢，這可能是由于少量不溶性多酚類物質在含水量增加的情況下，被轉化成可溶性多酚類物質，另外，部分多酚類物質的氧化中間產物因難于進一步聚合而被還原，使可溶性多酚類物質含量下降緩慢，貯藏3年～5年間只下降了0.552%。

2.2 可溶性糖含量的變化

茶葉中可溶性糖包括單糖和寡糖，單糖有阿拉伯醛糖、葡萄糖、果糖、D-景天庚糖及單糖的衍生物，寡糖有蔗糖、麥芽糖、乳糖和纖維二糖等。分析野生古樹茶得可溶性糖直線回歸方程y=0.500 3x+0.081 3（R2=0.999 1）。野生古樹茶貯藏1年～5年，可溶性糖含量的變化見圖2。

圖2 可溶性糖含量變化Fig.2 Results of soluble sugar content

野生古樹茶貯藏1年～4年上升（1.57%），隨后下降，下降幅度不大（0.17%），可能是淀粉酶的作用，使茶葉中含的淀粉發生水解和纖維素降解成為可溶性的碳水化合物，因野生茶樹茶葉為曬青茶，淀粉酶發揮作用，使淀粉水解成糊精、麥芽糖，進而在麥芽糖酶的催化下，水解為葡萄糖[6]。

2.3 游離氨基酸含量的變化

氨基酸是野生古樹茶茶湯滋味的重要化學成分，貯藏過程中變化十分激烈。采用茚三酮比色法分析得野生古樹茶氨基酸直線回歸方程為y=0.060 2x+0.034 9（R2=0.999）。野生古樹茶貯藏1年～5年，游離氨基酸含量的變化見圖3。

圖3 游離氨基酸含量變化Fig.3 Results of free amino acid

綠茶貯藏過程中，游離氨基酸的變化較大，貯藏8個月后，谷氨酸、蘇氨酸、天冬氨酸增加，丙氨酸、亮氨酸、組氨酸、苯丙氨酸減少，氨基酸各組分有升有降[7]；而野生古樹茶貯藏5年期間，游離氨基酸總的是減少，氨基酸能與茶多酚的自動氧化產物醌類結合形成暗色聚合物；在一定溫度、濕度條件下自身會發生降解和轉化，即茶氨酸易水解生成乙胺和谷氨酸，從而使游離氨基酸的含量不斷減少。

貯藏過程中氨基酸的變化成波浪型曲線，貯藏0～1年游離氨基酸氧化激烈下降，其絕對值減少了0.91%；貯藏1年～2年部分水溶性蛋白質也開始水解，且其轉化速度高于氨基酸，使游離氨基酸積累增加，氨基酸含量上升，其絕對值增加了0.34%。隨著貯藏時間的延長，水溶性蛋白質水解速度逐漸減緩，氨基酸氧化聚合的速度比蛋白質水解的速度快，在貯藏2年～3年下降；繼續貯藏游離氨基酸本身的氧化降解速度逐漸加強，使氨基酸的回升勢頭減弱，但是氨基酸的含量還是略有增加（0.16%），隨后游離氨基酸的含量下降，其絕對值是0.87%。

2.4 咖啡堿含量的變化

咖啡堿是普洱茶中含量較多的一種生物堿，是構成茶湯的重要滋味物質。采用分光光度法分析得野生古樹茶直線回歸方程y=0.042 3x-0.002 6（R2=0.999）。野生茶樹茶葉貯藏1年～5年，咖啡堿含量的變化見圖4。

圖4 咖啡堿含量變化Fig.4 Results of theine content

野生古樹茶貯藏5年期間，咖啡堿含量總的是下降（1.32%），下降不多，咖啡堿含量的變化可能是甲基轉移的結果，或是少部分被微生物作為N源利用，但由于嘌呤堿系雜環化合物其環狀結構比較穩定，微生物利用較為困難，其含量下降也較少[8]。

2.5 黃酮類化合物的變化

茶葉中的黃酮類物質由黃酮醇類和黃酮苷類組成，采用三氯化鋁比色法對野生古樹茶分析，貯藏1年～5年的黃酮類化合物變化見圖5。

圖5 黃酮類化合物含量變化Fig.5 Results of flavonoid compound content

在綠茶中鑒定出20種黃酮醇及其糖苷，有槲皮素、槲皮苷、山柰素、山柰苷等[9]。在貯藏過程中黃酮類化合物發生氧化和聚合，呈波浪型變化，減少0.09%，貯藏2年其含量較高（8.06%），與貯藏2年時茶多酚含量驟減剛好相反，可能是茶多酚在氧化聚合時發生異構化引起。貯藏3年時較少（5.41%），與剛加工時相比，減少了1.6%，這些變化可能是黃酮類化合物發生異構化影響測定結果。

2.6 茶色素的變化

茶色素是指從茶葉中提取的一類水溶性色素，包括茶黃素（TF）、茶紅素（TR）、茶褐素（TB）。TF的水溶液色澤橙黃，TR既包括兒茶素酶促氧化聚合、縮合反應的產物，也有兒茶素氧化產物與多糖、蛋白質和核酸等產生非酶促反應的產物，是一類復雜不均的紅褐色的酚性化合物；茶褐素是一類十分復雜的化合物，除含有多酚類的氧化聚合產物外，還含有氨基酸、糖類等結合物。采用系統分析法對野生古樹茶貯藏1年～5年期間的TF、TR、TB的變化如圖6和圖7。

圖6 茶黃素含量變化Fig.6 Results of theaflavin

圖7 茶紅素和茶褐素含量變化Fig.7 Content change of thearubigin and theabrownin

野生古樹茶貯藏5年期間，茶黃素總的呈上升，只上升了0.034%，變化不大。茶葉黃色素在酸性pH≤5.2條件下較穩定，其性質不因蔗糖、淀粉、Na+、Zn2+、Cl2-的存在而有明顯的變化，在短時間內對光、熱的穩定性也較強。野生古樹茶貯藏1年～5年期間的pH在5.14～5.68之間，對TF來說相對穩定，在貯藏1年～5年期間變化不大。

野生古樹茶貯藏5年期間，TR的呈波浪形增加（0.287%）。據蕭偉祥對茶紅色素形成機理和制取研究，TR可由簡單兒茶素或沒食子兒茶素單體經酶促或非酶促氧化形成，茶紅色素的形成與茶鮮葉中多酚類物質含量與組成有關，兒茶素含量高的有利于茶紅色素的形成[10]，茶紅素出現高峰期即貯藏1年和3年，剛好是多酚類物質減少較多期。

野生古樹茶貯藏5年期間，TB波動形增加（0.669%），貯藏1年～2年微升，2年～3年微降，3年～5年上升。TR和TF進一步氧化聚合形成TB，所以呈現波動形增加。

3 結果

在貯藏過程中茶多酚、咖啡堿、游離氨基酸總的趨勢是下降，分別為5.35%、1.32%、1.62%；可溶性糖、茶黃素、茶紅素、茶褐素呈波浪式增加，分別增加了1.02%、0.034%、0.287%、0.669%；黃酮類化合物呈波浪式變化，最高與最低含量的絕對值相差2.65%。由此提取某些物質可用貯藏的辦法，使其變化到最大含量時提取，如黃酮類化合物可在貯藏2年時提取。

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[1]杭州茶葉加工所．GB/T8312—2002茶咖啡堿測定[S].北京:中國標準出版社:2002:162-170

[2]杭州茶葉研究院．GB/T8313—2002茶茶多酚測定[S].北京:中國標準出版社:2002:149-151

[3]杭州茶葉研究院．GB/T8314—2002茶游離氨基酸測定[S].北京:中國標準出版社:2002:152-154

[4]張惟杰.糖復合物生化研究技術[M].2版.杭州:浙江大學出版社出版,1999:12

[5]黃意歡.茶學實驗技術[M].北京:中國農業出版社,1995:8,124-127

[6]周紅杰.云南普洱茶[M].云南：云南科技出版社,2004:51

[7]吳小崇．綠茶貯藏中質變原因的分析[J]．茶葉科學1989,9(2):95-98

[8]王增盛,張瑩,童小麟,等,黑茶初制中茶多酚和碳水化合物的變化[J].茶葉科學,1991,11(增刊)23-28

[9]宛曉春.茶葉生物化學[M].3版.北京:中國農業出版社,2007:16

[10]蕭偉祥,鐘瑾,蕭慧,等．茶紅色素形成機理和制取[J]．茶葉科學,1997,17(1):1-8

The Research on Chemical Composition Variation during the Wild Ancient Tea Storage

BAO Xiao-hua1，DONG Xuan2，PAN Si-yi3
（1.Faculty of Life Sciences，Pu-er University，Pu-er 665000，Yunnan，China；2.Renmin University of China School of Agricultural and Rural Development，Beijing 100872，China；3.College of Food Sciences&Technology，Huazhong Agricultural University，Wuhan 430070，Hubei，China）

Abstract：The Wild Ancient Tea has special flavor and medical value.The wild ancient tea which was stored one to five years in the natural conditions was determined based on tea-polyphenols and other seven components with the chemical analysis method.During storage， the content of tea polyphenols， caffeine， free amino acid showed a downward trend，tea polyphenols dropped by 5.35%，caffeine fell by 1.32%，and free amino acid had a decrease of 1.62%.The content of soluble sugar， theaflavin， thearubigin and theabrownin increased by 1.02%，0.034%，0.287%and 0.669%.The content of flavonoid compounds variated wavily.The absolute value of the lowest and highest content within 2.65%.We can wisely use these changes to extract effective components from the wild ancient tea.

Key words：wild ancient tea；storage；the changes of chemical composition

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2013.07.033

鮑曉華（1962—），女（納西），副教授，工學碩士，研究方向：天然產物化學。

2012-07-27