不同產地綠茶茶湯中主要滋味成分含量研究

金孝芳，曹 丹，馬林龍，劉艷麗

(湖北省農業科學院果樹茶葉研究所，湖北武漢 430209)

不同產地綠茶茶湯中主要滋味成分含量研究

金孝芳，曹 丹，馬林龍，劉艷麗

(湖北省農業科學院果樹茶葉研究所，湖北武漢 430209)

[目的]研究不同產地綠茶茶湯中主要滋味成分含量的差異性。[方法]采用現行綠茶審評方法進行綠茶沖泡，主要利用高效液相色譜法(HPLC)對來自7個省(市)的35個綠茶樣品茶湯中主要滋味成分進行研究。[結果]不同產地綠茶茶湯中各主要滋味成分含量均存在一定差異。各兒茶素單體含量的總體趨勢為表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)>表沒食子兒茶素(EGC)>表兒茶素(EC)>沒食子兒茶素沒食子酸酯(GCG)>表兒茶素沒食子酸酯(ECG)>兒茶素(D-C)。主成分分析表明，茶多酚(TP)、氨基酸(AA)、EGC、D-C、EGCG、EC、GCG、ECG、咖啡堿和蘆丁對綠茶茶湯滋味的貢獻較大。綠茶產地聚類分析表明，云南省聚為I類，重慶市、貴州省、湖北省聚為Ⅱ類，四川省聚為Ⅲ類，浙江省、江蘇省聚為Ⅳ類。[結論]該研究可為綠茶加工工藝的改進及新品種選育等提供參考。

綠茶；滋味成分；茶湯；主成分分析；聚類分析

綠茶是我國產量最大、產區最廣的茶類，由于其具有獨特的風味和延緩衰老、抑制心血管疾病、防癌等藥理功效[1]，深受消費者喜愛。滋味是衡量綠茶品質的重要指標之一，主要由多酚類、咖啡堿、氨基酸等多種成分共同決定[2]。我國對綠茶中主要滋味成分的研究起步較早[3-4]，且取得了一定的進展，但對按照現行綠茶審評方法[2]沖泡的茶湯中主要滋味成分的系統研究較少。筆者通過對來自7個省(市)的35個綠茶樣品的茶湯(按照現行綠茶審評方法沖泡)中主要滋味成分進行系統研究，了解不同產地綠茶茶湯中主要滋味成分含量差異，以期為綠茶加工工藝的改進、夏秋茶的開發利用以及新品種選育等提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料 試驗所用35個綠茶樣品分別產自浙江(2個)、江蘇(9個)、湖北(6個)、重慶(10個)、四川(3個)、貴州(1個)、云南(4個)7個省(市)，均為市售商品。

兒茶素，購于湖南農業大學；蘆丁標樣，南京青澤醫藥科技開發有限公司；甲醇(色譜純)，天津市四友精細化學品有限公司；冰乙酸(色譜純)，天津市光復精細化工研究所；其他試劑均為分析純。

1.2 方法

1.2.1 茶湯制備。稱取3.00 g茶樣，加入150 mL沸水沖泡5 min，過濾，濾液定容至200 mL，用于茶多酚(TP)、氨基酸(AA)測定。上述定容后的茶湯經0.45 μm微孔濾膜過濾，用于高效液相色譜(HPLC)分析。

1.2.2 主要滋味成分測定。TP、AA分別采用酒石酸鐵比色法[5]、茚三酮比色法測定[6]。表沒食子兒茶素(EGC)、兒茶素(D-C)、表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)、表兒茶素(EC)、沒食子兒茶素沒食子酸酯(GCG)、表兒茶素沒食子酸酯(ECG)、咖啡堿和蘆丁采用日本島津高效液相色譜儀測定，色譜柱均為Hypersil BDS C18(ID 4.6 mm×250.0 mm，5 μm)。其中，兒茶素和咖啡堿的測定條件[7]：流動相為水∶甲醇∶冰乙酸(體積比74∶26∶0.5)，檢測波長為280 nm，流速0.6 mL/min，進樣量20 μL。蘆丁的測定條件[8]：流動相為水∶甲醇∶冰乙酸(體積比50∶50∶0.2)、檢測波長為350 nm，流速0.6 mL/min，進樣量20 μL。HPLC測定均采用外標法定量。1.3 數據分析 試驗數據采用Excel和SPSS 16.0分別進行方差分析、主成分分析和聚類分析。

2 結果與分析

2.1 綠茶茶湯中TP、AA含量 茶多酚是一大類物質的總稱，主要包括黃烷醇類、黃烷酮類、黃酮醇類、花色素類、酚酸類等，大多化合物具有苦味和澀味。氨基酸是影響鮮味強度的重要因素，與茶多酚是兩類截然不同的滋味物質，有研究表明，茶多酚與氨基酸比值(即酚氨比，TP/AA)可以較好地反映綠茶的滋味品質[9]。由表1可知，不同產地綠茶茶湯中TP、AA和TP/AA均存在一定差異。其中，浙江省的綠茶茶湯中TP含量最低(1 211.0 mg/L)、AA含量最高(586.0 mg/L)、TP/AA比值最低(2.08)，云南省的綠茶茶湯TP含量最高(1601.0 mg/L)、AA含量最低(252.0 mg/L)、TP/AA比值最高(6.68)，其他各省的綠茶茶湯TP及AA含量、TP/AA比值均介于該兩省之間。

表1 不同產地綠茶茶湯中茶多酚及氨基酸含量比較

Table 1 Comparison on content of tea polyphenol and amino acid in green tea infusion from different origins

產地ProducingareaTPmg/LAAmg/LTP/AA浙江省ZhejiangProvince1211．0±108．0d586．0±36．0a2．08±0．31c江蘇省JiangsuProvince1263．0±115．0cd492．0±62．0ab2．59±0．28bc湖北省HubeiProvince1451．0±234．0abc407．0±98．0b3．80±1．27b重慶市ChongqingCity1488．0±102．0ab420．0±98．0b3．76±1．05b四川省SichuanProvince1369．0±90．0bcd359．0±61．0bc3．91±0．91b貴州省GuizhouProvince1525．0±0．0ab390．0±0．0b3．91±0．00b云南省YunnanProvince1601．0±50．0a252．0±71．0c6．68±1．52a

注：同列數值后的不同小寫字母代表同一測定指標在0.05水平上的差異顯著性。

Note：Values within a column followed by different lowercases indicate significant difference at 0.05 level.

2.2 綠茶茶湯中兒茶素含量 茶葉中的兒茶素屬于黃烷醇類化合物，是多酚類物質的主體成分，在茶葉中的含量為12%～24%(干重)[10]。兒茶素主要包括EC、D-C、ECG、EGC、GCG、EGCG等，是影響茶湯中苦、澀味的重要因素。由表2可知，不同產地綠茶茶湯中各兒茶素單體含量均存在一定差異。其中，浙江省的綠茶茶湯中EGCG、GCG、ECG含量均為最低，分別為829.6、204.2和208.7 μmol/L。江蘇省的綠茶茶湯中EGC含量最低，為475.9 μmol/L。四川省的D-C、EC含量均為最低，分別為108.5、258.4 μmol/L。云南省的EGC、D-C、EGCG、EC、GCG、ECG含量均為最高，分別為726.5、169.8、1 245.1、345.4、320.2和350.5 μmol/L。此外，各兒茶素單體含量的總體趨勢為EGCG>EGC>EC>GCG>ECG>D-C。

表2 不同產地綠茶茶湯中兒茶素含量比較

注：同列數值后的不同小寫字母代表同一測定指標在0.05水平上的差異顯著性。

Note：Values within a column followed by different lowercases indicate significant difference at 0.05 level.

2.3 綠茶茶湯中咖啡堿及蘆丁含量 茶葉中的咖啡堿屬于嘌呤堿類化合物，在茶葉中的含量一般為2%～5%(干重)，是影響茶湯中苦、澀味的重要因素[9]。茶葉中的蘆丁屬于黃酮醇苷類化合物，也是影響茶湯中苦、澀味的重要因素[11]。由表3可知，不同產地綠茶茶湯中咖啡堿、蘆丁含量均存在一定差異。其中，浙江省的綠茶茶湯中咖啡堿、蘆丁含量均為最低，分別為1 191.1 μmol/L、11.90 mg/L。云南省的綠茶茶湯中咖啡堿、蘆丁含量均為最高，分別為1 465.0 μmol/L、18.40 mg/L。其他各省的綠茶茶湯中咖啡堿、蘆丁含量均介于該兩省之間。

表3 不同產地綠茶茶湯中咖啡堿、蘆丁含量比較

Table 3 Comparison on content of caffeine and rutin in green tea infusion from different origins

產地Producingarea咖啡堿Caffeineμmol/L蘆丁Rutinmg/L浙江省ZhejiangProvince1191．1±1．3c11．90±2．00c江蘇省JiangsuProvince1289．9±62．8bc12．70±2．30c湖北省HubeiProvince1401．7±109．3ab14．00±2．40bc重慶市ChongqingCity1383．2±72．2ab17．90±2．10a四川省SichuanProvince1300．0±91．7bc14．80±2．80abc貴州省GuizhouProvince1362．6±0．0ab17．20±0．00ab云南省YunnanProvince1465．0±60．0a18．40±2．00a

注：同列數值后的不同小寫字母代表同一測定指標在0.05水平上的差異顯著性。

Note：Values within a column followed by different lowercases indicate significant difference at 0.05 level.

2.4 綠茶茶湯中主要滋味成分主成分分析及聚類分析

2.4.1 主成分分析。由于綠茶茶湯中各主要滋味成分含量差別較大，如果直接進行模式識別分析，含量高的滋味成分帶來的影響比含量低的大，因此需先對數據進行標準化預處理。處理方法是將數據矩陣中每個成分分別減去該列的平均值，然后除以該列的標準偏差[12]。經過標準化處理后得到一個“7×10”的數據矩陣。一些不重要的指標對于聚類分析結果影響較大，因此，先要對數據進行主成分分析，確定對分類結果影響較大的因素，再進行聚類分析。

由表4可知，第1主成分的貢獻率為82.534%，即第1主成分已包含了原來10個主要滋味成分的大部分信息，因此，第1主成分是反映TP、AA、EGC、D-C、EGCG、EC、GCG、ECG、咖啡堿、蘆丁含量的綜合指標。根據主成分1的貢獻率，可以判定TP、AA、EGC、D-C、EGCG、EC、GCG、ECG、咖啡堿、蘆丁這10個滋味成分含量均對綠茶茶湯滋味的貢獻較大。

表4 前5個主成分的特征根、貢獻率及累積貢獻率

Table 4 Eigenvalue，contribution rate and cumulative contribution rate of first five principal components

主成分Principalcomponent特征根Eigenvalue貢獻率Contributionrate∥%累積貢獻率Cumulativecontributionrate∥%18．25382．53482．53420．7867．86490．39830．5405．40195．79840．2742．74298．54050．1241．24099．781

2.4.2 聚類分析。根據主成分分析結果采用歐式距離平方類間平均鏈鎖法進行聚類分析，結果如圖1所示。從圖1可知，綠茶產地可以分為四大類。云南省單獨聚為 Ⅰ 類，該類樣品茶湯中的TP、EGC、D-C、EGCG、EC、GCG、ECG、咖啡堿、蘆丁9個滋味成分含量均為最高，AA含量最低。重慶市、貴州省、湖北省3個省(市)聚為 Ⅱ 類，該類樣品茶湯中的各滋味成分含量處于中等水平。四川省單獨聚為 Ⅲ 類，該類樣品茶湯中的D-C、EC含量均為最低，其他滋味成分含量也處于中等水平。浙江省、江蘇省2個省聚為 Ⅳ類，該類樣品的茶湯中AA含量最高，咖啡堿、酚類物質含量普遍較低。

圖1 綠茶產地聚類分析Fig.1 Cluster analysis of green tea producing area

3 結論與討論

該試驗采用現行綠茶審評方法進行沖泡，對茶湯中主要滋味成分進行研究，結果表明，不同產地綠茶茶湯中各主要滋味成分含量均存在一定差異。浙江省的綠茶茶湯中AA含量最高，TP、EGCG、GCG、ECG、咖啡堿、蘆丁含量均為最

低，TP/AA比值最低，這與浙江省綠茶滋味呈鮮爽的特點相一致。江蘇省的綠茶茶湯中EGC含量最低，四川省的綠茶茶湯中D-C、EC含量均為最低。云南省的綠茶茶湯中TP、EGC、D-C、EGCG、EC、GCG、ECG、咖啡堿、蘆丁含量均為最高，AA含量最低，TP/AA比值最高，這與云南省綠茶滋味呈濃厚的特點相一致。7個省(市)的綠茶茶湯中TP/AA比值偏低，這主要是由于采用現行綠茶審評方法進行沖泡時，TP和AA浸出速率不同所致。此外，各兒茶素單體含量的總體趨勢為EGCG>EGC>EC>GCG>ECG>D-C。

對綠茶茶湯中10個主要滋味成分進行主成分分析，結果表明，TP、AA、EGC、D-C、EGCG、EC、GCG、ECG、咖啡堿、蘆丁均對綠茶茶湯滋味的貢獻較大。根據綠茶茶湯中主要滋味成分含量對綠茶產地進行聚類分析，結果表明，云南省單獨聚為 Ⅰ 類，重慶市、貴州省、湖北省3個省(市)聚為 Ⅱ 類，四川省單獨聚為 Ⅲ 類，浙江省、江蘇省2個省聚為 Ⅳ 類。部分相鄰省份被聚為一類(如 Ⅱ 類、Ⅳ 類)，這是由于相鄰省份的綠茶茶湯中主要滋味化合物含量具有相似性。

[1] BUTT M S，AHMAD R S，SULTAN M T，et al.Green tea and anticancer perspectives：Updates from last decade[J].Critical reviews in food science and nutrition，2015，55(6)：792-805.

[2] 陸松侯，施兆鵬.茶葉審評與檢驗[M].北京：中國農業出版社，2001.

[3] 施兆鵬，陳國本，曾秋霞，等.夏茶苦澀味的形成與內質成分的關系[J].茶葉科學，1984，4(1)：61-62.

[4] 楊亞軍.茶樹育種品質早期化學鑒定：II.鮮葉的主要生化組分與綠茶品質的關系[J].茶葉科學，1991，11(2)：127-131.

[5] 中華全國供銷合作總社杭州茶葉研究院.茶 茶多酚測定：GB/T 8313—2002[S].北京：中國標準出版社，2002：150-151.

[6] 中華全國供銷合作總社杭州茶葉研究院.茶 游離氨基酸總量測定：GB/T 8314—2002[S].北京：中國標準出版社，2002：153-154.

[7] 戴軍，王洪新，陳尚衛，等.茶葉及茶多酚中兒茶素的高效液相色譜分析方法研究[J].色譜，2001，19(5)：398-402.

[8] 趙登飛.HPLC測定山綠茶膠囊中蘆丁的含量[J].中成藥，2002，24(9)：724-725.

[9] 宛曉春.茶葉生物化學[M].3版.北京：中國農業出版社，2003.

[10] 童華榮，金孝芳，龔雪蓮.茶多酚感官性質及其對茶葉澀味的影響[J].茶葉科學，2006，26(2)：79-86.

[11] SCHARBERT S，HOFMANN T.Molecular definition of black tea taste by means of quantitative studies，taste reconstitution，and omission experiments[J].Journal of agricultural and food chemistry，2005，53(13)：5377-5384.

[12] 倪永年.化學計量學在分析化學中的應用[M].北京：科學出版社，2004.

Study on Main Taste Compounds’ Content in Green Tea Infusion from Different Areas

JIN Xiao-fang, CAO Dan, MA Lin-long et al

(Fruit Tree and Tea Research Institute, Hubei Academy of Agricultural Sciences, Wuhan, Hubei 430209)

[Objective] To study the differences of main taste compounds’ content in green tea infusion from different areas. [Method] High performance liquid chromatography was primary used to study main taste compounds’ content in thirty-five green tea infusion obtained by customarily evaluation method from seven provinces. [Result] There was certainly difference to main taste compounds’ content in green tea infusion from different areas. The trend of catechins’ content of these samples was epigallocatechin gallate(EGCG)>epigallocatechin(EGC)>epicatechin(EC)>gallocatechin gallate(GCG)>epicatechin gallate(ECG)>d-catechin(D-C). According to principal component analysis, we could know that ten taste compounds including tea polyphenols(TP), amino acids(AA), EGC, D-C, EGCG, EC, GCG, ECG,caffeine and rutin had great contribution to taste on green tea infusion. According to the cluster analysis based on main taste compounds’ content, it was found that the first class group only contained Yunan Province, the second class group contained Chongqi, Guizhou and Hubei Province, the third class group only contained Sichuan Province and the fourth class group contained Zhejiang and Jiangsu Province. [Conclusion] The study can provide reference for the improvement of green tea processing technique and breeding of new varieties.

Green tea; Taste compounds; Tea infusion; Principal component analysis; Cluster analysis

湖北省農業科技創新中心項目(2016-620-000-001-032)。

金孝芳(1982- )，男，安徽東至人，助理研究員，碩士，從事茶樹資源與育種等研究。

2016-11-16

S 571.1;TS 272.5+1

A

0517-6611(2016)35-0119-02