不同鮮葉嫩度名優綠茶氨基酸組分差異分析

王雪萍，滕靖，鄭琳，劉盼盼，桂安輝，馮琳，龔自明

（湖北省農業科學院果樹茶葉研究所，湖北省農業科技創新中心 果茶分中心，湖北省茶葉工程技術研究中心，湖北 武漢 430064）

氨基酸與茶葉品質和營養價值密切相關，是茶湯中的主要呈味物質，可提高茶湯鮮爽味、抑制茶湯苦澀味[1-2]。按滋味屬性可將氨基酸分為鮮味氨基酸、甜味氨基酸、苦味氨基酸，其中，茶氨酸、谷氨酸、天冬氨酸為鮮味氨基酸，絲氨酸、甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸為甜味氨基酸，纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、組氨酸、精氨酸為苦味氨基酸[3-4]。不同來源的茶葉氨基酸組分有其各自的典型特征，利用氨基酸組分可進行不同種類[5-6]、不同品種[7]、地理標志產品龍井茶的真偽鑒別[8]。目前，對茶葉氨基酸組分的研究主要集中在同一區域同一茶類、同一區域不同茶類、不同區域不同茶類、同一茶類不同等級等，對不同鮮葉嫩度茶葉氨基酸組分研究較少。本文對湖北不同茶區代表性春季名優綠茶，按鮮葉來源為單芽、1 芽1 葉、1 芽 2 葉分別收集茶樣，通過氨基酸組分分析測定、比較不同鮮葉嫩度名優綠茶氨基酸組分差異，探討以氨基酸組分為基礎對不同鮮葉嫩度名優綠茶進行判別的可行性。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

從湖北五峰、宜昌、恩施、鶴峰、大悟、咸安、英山、竹山分別收集由單芽、1 芽1 葉、1 芽2 葉加工制作的采花毛尖、蕭氏毛尖、恩施玉露、鶴峰茶、大悟壽眉、汀泗川玉茶、英山云霧、圣水綠茶春季名優綠茶8 份，共24 份，樣品粉碎后過60 目篩保存于4 ℃冰箱備用。

S433D 氨基酸自動分析儀：德國sykam 公司；HWS-24 電熱恒溫水浴鍋：上海一恒科學儀器有限公司；單道移液器：德國Eppendorf 公司。

1.2 方法

稱取茶樣200 mg，置于50 mL 旋蓋離心管中，加入30 mL 沸水，沸水浴中浸提30 min，冷卻后3 000 r/min離心5 min，取1 mL 上清液，加入1 mL 樣品稀釋液，混勻后過0.22 μm 孔徑濾膜于樣品瓶中，4 ℃冰箱保存備用。根據茚三酮柱后衍生法，由氨基酸自動分析儀完成游離氨基酸含量分析。每個樣品平行測定3 次。

2 結果與分析

2.1 不同鮮葉原料嫩度名優綠茶氨基酸組分分析

樣品游離氨基酸組分測定結果按照鮮葉原料嫩度分類進行數據分析，共檢測出26 種游離氨基酸組分，結果見表1。

表1 樣品氨基酸組分含量Table 1 Amino acid component content of tea samples mg/g

續表1 樣品氨基酸組分含量Continue table 1 Amino acid component content of tea samples mg/g

在3 個鮮葉原料嫩度茶樣中，含量較高的氨基酸組分均為茶氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、精氨酸，含量較少的均為磷酸絲氨酸、β-氨基異丁酸、鳥氨酸、β-丙氨酸、胱氨酸和瓜氨酸。同一原料嫩度綠茶樣品中，不同樣品間天冬酰胺、苯丙氨酸、β-丙氨酸、β-氨基異丁酸、γ-氨基丁酸、精氨酸含量差異較大。

不同鮮葉嫩度名優綠茶氨基酸組分構成存在各自的典型特征。必需氨基酸含量為1 芽1 葉高于1 芽2 葉大于單芽，游離氨基酸總量表現為1 芽1 葉＞單芽＞1 芽2 葉。氨基酸組分中，絲氨酸、天冬酰胺、瓜氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、β-氨基異丁酸、組氨酸、脯氨酸含量表現為1 芽1 葉＞單芽＞1 芽2葉；磷酸絲氨酸、磷酸乙醇胺、天冬氨酸、谷氨酸、茶氨酸、丙氨酸、胱氨酸、β-丙氨酸含量表現為單芽＞1 芽1葉＞1 芽2 葉；鳥氨酸、賴氨酸、精氨酸含量表現為1 芽1 葉＞1 芽 2 葉＞單芽；蘇氨酸、酪氨酸含量表現為 1 芽2 葉＞1 芽 1 葉＞單芽；γ-氨基丁酸含量為單芽＞1 芽 2葉＞1 芽 1 葉，肌肽含量為 1 芽 2 葉＞單芽＞1 芽 1 葉。其中，磷酸乙醇胺、天冬氨酸、絲氨酸、谷氨酸、茶氨酸、丙氨酸在不同鮮葉原料嫩度名優綠茶中的含量表現為差異顯著，其余氨基酸組分表現為差異不顯著。

不同鮮葉嫩度名優綠茶呈味氨基酸含量表現為鮮味氨基酸含量＞苦味氨基酸＞甜味氨基酸。其中天冬氨酸、谷氨酸、茶氨酸等鮮味氨基酸含量以單芽名優綠茶最高，其次是1 芽1 葉名優綠茶，顯著高于1 芽2葉名優綠茶；絲氨酸、甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸等甜味氨基酸含量表現為1 芽1 葉名優綠茶最高，其次為單芽名優綠茶，并顯著高于1 芽2 葉名優綠茶；異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、精氨酸等苦味氨基酸含量表現為1芽1 葉＞1 芽2 葉＞單芽，纈氨酸、組氨酸等苦味氨基酸含量表現為1 芽1 葉＞單芽＞1 芽2 葉，苦味氨基酸含量總體表現為 1 芽 1 葉＞1 芽 2 葉＞單芽。

2.2 不同鮮葉原料嫩度名優綠茶氨基酸組分含量的判別分析

為探索游離氨基酸組分對不同鮮葉原料嫩度名優綠茶的判別效果，通過SPSS 統計軟件對26 種氨基酸組分進行主成分分析，得到初始因子矩陣，見表2。

表2 主成分因子載荷矩陣及方差貢獻率Table 2 Component matrix and variance contribution rate of principal component

從表2可知，前6 個主成分特征值大于1，累積方差貢獻率84.675%，基本代表原變量信息。第1 主成分主要綜合了樣品中天冬酰胺、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、脯氨酸含量的信息，第2 主成分主要綜合了樣品中天冬氨酸、谷氨酸、茶氨酸含量的信息，第 3、4、5、6 主成分分別綜合了樣品中磷酸絲氨酸、蘇氨酸、精氨酸、磷酸乙醇胺含量信息。

提取前6 個主成分中最具代表性的貢獻因子，即表1中以下劃線標注的13 種氨基酸組分作為變量進行Bayes 判別分析，所建立的Bayes 判別模型為：

Y芽頭=5 055.289X1-446.893X2+35.706X3+152.816X4-2.955X5+203.822X6-189X7+422.782X8-335.926X9-159.285X10+174.690X11-174.239X12+883.046X13-173.539

Y1芽1葉=4341.579X1-497.740X2+18.833X3+42.355X4-52.511X5+181.783X6-5.377X7+204.437X8-351.512X9-11.832X10+704.370X11-118.684X12+465.852X33-128.274

Y1芽2葉=4478.867X1-386.304X2+37.715X3+63.143X4-64.775X5+122.273X6+9.406X7+625.826X8-513.928X9+9.188X10+415.943X11-126.409X12+321.699X13-110.012

X1～X13分別代表磷酸絲氨酸、磷酸乙醇胺、天冬氨酸、蘇氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、茶氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、精氨酸、脯氨酸的含量。

利用該判別模型對樣品進行歸類判別，利用判別函數得分做圖，結果見圖1。

圖1 判別函數得分圖Fig.1 Scatter plot of discriminate scores

從圖1可以看出，雖然部分樣品離組質心距離較遠，但整體分離效果較明顯，通過Bayes 判別可對3 種不同原料嫩度名優綠茶進行判別。對判別效果進行回代檢驗和交叉驗證，結果見表3。

表3 判別分析結果Table 3 Result of discriminate analysis

從表3可知回代檢驗判別率均達100%，交叉驗證時單芽、1 芽 1 葉、1 芽 2 葉的正確判別數分別為 5、5、4，有10 份茶樣未能正確判別，整體判別率為58.33%。

3 結論

基于茶葉不同成分對不同產地、不同茶類、不同等級的茶葉判別分析方法逐漸增多，如基于兒茶素以及生物堿組分[9]、礦質元素[10-11]、稀土元素[12-13]、香氣[14-15]、穩定同位素[16]和近紅外光譜[17-18]的茶葉產地判別，基于礦物元素[19]、游離氨基酸組分[1]、紅外光譜技術[20]的不同茶類判別，基于香氣組分[21]、近紅外光譜技術[22]的茶葉等級判別，基于香氣的不同儲藏年份判別[23]，基于近紅外光譜技術的茶鮮葉海拔高度判別[24]等。本文測定了不同鮮葉原料嫩度名優綠茶中26 種氨基酸組分含量，通過主成分分析，篩選了磷酸絲氨酸、磷酸乙醇胺、天冬氨酸、蘇氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、茶氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、精氨酸、脯氨酸共13種氨基酸變量建立不同鮮葉嫩度名優綠茶Bayes 判別模型，該模型回代檢驗正確率均達100%，總體交叉驗證判別率為58.33%，研究結果為利用氨基酸組分判別不同原料嫩度茶葉提供了理論參考。