多穗石柯茶與傳統紅茶品質差異分析

宋芬芳，李 瑾，伍 強，駱 超，林碧蓮，余有貴*

1. 邵陽學院 食品與化學工程學院，湖南 邵陽 422000；2. 生態釀酒新技術與應用湖南省高校重點實驗室，湖南 邵陽 422000；3. 邵陽學院 附屬第一醫院，湖南 邵陽 422000；4. 邵陽市農業科學研究院，湖南 邵陽 422000

多穗石柯（Lithocarpus polystachyus (Wall.)Rehd）屬于殼斗科石柯屬，其葉子常用于治療高血壓、糖尿病和癲癇等疾病[1-3]。多穗石柯在中國南方傳統上被用來泡茶，基于紅茶制作工藝制成的多穗石柯茶，由于內含天然的甜味而被稱為甜茶。已有研究者對多穗石柯的化學成分進行分離純化和結構表征。多穗石柯含有黃酮類化合物、三萜類化合物、色素、微量元素與氨基酸等多種物質[4]。Dong等[5]利用TLC、HPLC、EIS/MS等現代生物技術首次分離鑒定出多穗石柯中主要的黃酮類成分——根皮苷。李勝華等[6]通過硅膠柱色譜和TLC技術從多穗石柯醇提物中分離出9種黃酮類新物質，經NMR鑒定分別為根皮素、胡蘿卜苷、β-谷甾醇、槲皮素、木犀草素、槲皮苷、齊墩果酸、三葉苷和3-羥基根皮苷等9種化合物。Li等[7]成功檢測到多穗石柯中3-羥基根皮素、根皮素等22種黃酮類成分。Yang等[8]借助ESI-MS和NMR技術比較分析了不同產地、季節和成熟期多穗石柯鮮葉化學成分，發現3-羥基根皮苷、根皮苷、山奈酚-3-O-β-D-葡萄糖苷和三葉苷等黃酮類化合物的含量受地域、收獲季節和葉齡影響大。不同產區、類別的紅茶因原料與加工工藝不同，形成各具地方特色的品質特征。湖南舜皇山有多處成片的多穗石柯天然茶林，當地居民以鮮葉制茶的歷史由來已久。本試驗研究以舜皇山多穗石柯茶樹與普通茶樹鮮葉為原料按傳統紅茶工藝加工成紅茶，分別進行感官審評和主要化學成分檢測分析，為多穗石柯資源利用及其天然功能性茶飲的開發提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

多穗石柯茶（Lithocarpus ploystachyus Reld，LPR）：由湖南崀峰茶業股份有限公司提供，采摘湖南新寧舜皇山野生多穗石柯茶樹鮮葉，按紅茶工藝制成。傳統紅茶（Traditional black tea，TBT）：由湖南崀峰茶業股份有限公司提供，采摘湖南新寧舜皇山當地居民種植的茶樹鮮葉，按紅茶工藝制成。采摘時間：2018年3月；鮮葉標準均為一芽一、二葉。

1.2 儀器與試劑

UV-1800型紫外-可見分光光度計，日本島津儀器有限公司；2695高效液相色譜儀，配置2489 PDA檢測器，美國Waters公司；R201B旋轉蒸發儀，濟南啟科儀器設備有限公司；SB5200DTD超聲處理裝置，寧波新芝生物科技有限公司；HHS型恒溫水浴鍋，上海博迅實業有限公司醫療設備廠；Milli-RO PLUS 30純水機，美國Millipore公司；Eppendorf 5804R低溫離心機，德國艾本德公司。硫酸亞鐵（FeSO4·7H2O）、酒石酸鉀鈉（KNaC4H4O6·4H2O）、茚三酮、磷酸氫二鈉（Na2HPO4·12H2O）、磷酸二氫鉀（KH2PO4）、氯化亞錫（SnCl·2H2O）等試劑均為國產分析純；甲醇、N,N-二甲基甲酰胺、冰乙酸均為國產色譜純；標準品 L-谷氨酸、兒茶素各組分標樣和咖啡堿，購自安徽酷爾生物工程有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 感官審評

參照 GB/T 23776—2018進行。

1.3.2 主要理化指標測定

茶葉代謝產物采用超高效液相色譜串聯質譜（UPLC-MS/MS）的廣泛靶向代謝組學檢測分析；茶多酚含量測定參照文獻[9]；游離氨基酸含量測定采用茚三酮比色法（GB/T 8305—2013）；水浸出物測定采用全量法（GB/T 8305—2013）；黃酮含量測定采用三氯化鋁比色法；兒茶素組分與咖啡堿檢測則采用高效液相色譜法[9]；茶黃素含量采用HPLC法測定，參考GBT 30483—2013；鉀鹽和鈉鹽含量測定采用GB 5009.91—2017第二法。

1.3.3 茶樣提取物制備

水提物制備：取多穗石柯茶和傳統紅茶于40℃烘干過夜后各稱取500 g，分別加入1.5 L蒸餾水于超聲處理裝置中進行提取（超聲溫度80℃、超聲時間30 min），將提取液離心（4000 rpm，20 min，常溫）后取上清液即為茶樣水提物。醇提物制備：稱取烘干后的多穗石柯茶和傳統紅茶各500 g，分別加入1.5 L無水乙醇，置于超聲處理裝置內超聲提取30 min（超聲溫度45℃），將提取液離心（4000 rpm，20 min，常溫）后取上清液于旋轉蒸發儀旋轉蒸發直至乙醇揮發，所得褐色物質即為茶樣醇提物。

2 結果與分析

2.1 感官品質

外形方面，傳統紅茶條索緊細，色澤黑褐，有光澤，顯金毫，勻整；多穗石柯茶則色澤黃褐，條索較粗松，含梗。內質方面，傳統紅茶主要表現為香氣甜蜜，持久；滋味醇厚，爽口；湯色橙紅，明亮；葉底紅勻，柔軟，勻齊。多穗石柯茶主要表現為香氣甜香，持久；滋味甜醇，有回甘；湯色橙紅，尚亮；葉底尚勻整，橙黃（圖1、表1）。

圖1 多穗石柯茶與傳統紅茶的外形與湯色Figure 1 Appearance and color of Lithocarpus ploystachyus Reld and traditional black tea

表1 多穗石柯茶與傳統紅茶感官審評Table 1 Sensory evaluation results of Lithocarpus ploystachyus Reld and traditional black tea

由圖2可看出，傳統紅茶外形得分為86.86± 1.53（范圍為83 ～ 90分），顯著高于多穗石柯茶（81.06 ± 1.01，范圍為80 ～ 84分）；多穗石柯茶與傳統紅茶的湯色評分無顯著性差異，分別為85.90 ± 1.65和85.83 ± 1.66；多穗石柯茶香氣評分87.13 ± 1.68（范圍為82 ～ 91分），與傳統紅茶無顯著性差異；多穗石柯茶滋味評分為86.60 ± 2.44（范圍為83 ～ 90分），顯著高于傳統紅茶（84.12 ± 2.41，范圍為79 ～ 86分）；多穗石柯茶葉底得分為84.38 ± 2.73（范圍為82 ～ 87分），低于傳統紅茶（88.13 ± 3.06，范圍為84 ～ 92分）。

圖2 多穗石柯茶與紅茶感官評分Figure 2 Sensory score of Lithocarpus ploystachyus Reld and traditional black tea

2.2 代謝產物

對多穗石柯茶與傳統紅茶的廣泛靶向代謝組學分析發現，兩者在類別上相似，但在組分上稍有差異：代謝物組分總數量上，多穗石柯茶比傳統紅茶少58個（表2）；相同代謝物類別上，多穗石柯茶比傳統紅茶的數量多數情況下偏少，但在羥基肉桂酰衍生物、香豆素及其衍生物稍多。代謝物特異性組分上，多穗石柯茶（78個）比傳統紅茶（136個）少58個，但多穗石柯紅茶在黃酮醇、異黃酮、萜類、羥基肉桂酰衍生物、香豆素及其衍生物的特異性組分個數比傳統紅茶多（表3）；這些特異性成分不僅具有獨特的呈色、呈香和呈味作用，且具有特殊的生理功能，有待深入研究。

表2 多穗石柯茶與傳統紅茶代謝物組分在數量上的差異Table 2 Difference in the quantity of metabolite components between Lithocarpus ploystachyus Reld and traditional black tea

表3 多穗石柯茶與傳統紅茶部分代謝物的特異性組分Table 3 Specific components of some metabolites in Lithocarpus ploystachyus Reld and traditional black tea

2.3 主要理化指標

2.3.1 特定化學成分

由圖3可知，多穗石柯茶醇提物中茶多酚、咖啡因、游離氨基酸、總黃酮及EGCG含量均顯著高于傳統紅茶，高出百分比分別為 24.01%、41.72%、48.52%、293.39% 和82.44%；多穗石柯茶水提物中茶多酚、咖啡因、游離氨基酸、總黃酮及EGCG含量也分別高于傳統紅茶，高出百分比分別為40.16%、44.16%、40.72%、198.72%和100.15%。

圖3 多穗石柯茶與傳統紅茶主要成分比較Figure 3 Comparison of the main components in Lithocarpus ploystachyus Reld and traditional black tea

如圖4所示，多穗石柯茶和傳統紅茶提取物中兒茶素含量較高，其中EGCG 為主要組分，其次為DL-C。其中，多穗石柯茶水提物中EGCG占兒茶素總量的 62.09%，而醇提物中EGCG占兒茶素總量的50.26%，均高于傳統紅茶提取物中含量。但提取物中ECG和EGC含量，多穗石柯茶均低于傳統紅茶。

圖4 多穗石柯茶與傳統紅茶醇提物中兒茶素主要組分比較Figure 4 Comparison of the main components of catechins in Lithocarpus ploystachyus Reld and traditional black tea

2.3.2 茶黃素組分

茶黃素主要包括茶黃素（TF）、茶黃素-3-沒食子酸酯（TF-3-G）、茶黃素-3’-沒食子酸酯（TF-3’G）和茶黃素-3, 3’-雙沒食子酸酯（TFDG）。從表4可看出，TFDG為多穗石柯茶和傳統紅茶中主要茶黃素組分，在多穗石柯茶醇提物與水提物中TFDG分別占茶黃素總量的72.29%和72.66%，而在傳統紅茶醇提物與水提物中分別占茶黃素總量的65.18%和66.04%。差異顯著性分析顯示，多穗石柯茶和傳統紅茶提取物中茶黃素總量無顯著差異；而茶黃素單一組分分析顯示，僅有TF含量存在顯著差異，TF-3-G、TF-3’G和TFDG含量均無顯著差異。

表4 多穗石柯茶和傳統紅茶中茶黃素的含量 （%）Table 4 Content of theaflavins in Lithocarpus ploystachyus Reld and traditional black tea （%）

2.3.3 鉀與鈉含量

高鉀低鈉飲食干預可有效調節高血壓患者的血壓水平[10]。從表5可看出，多穗石柯茶和紅茶均為高鉀低鈉食品。大量流行病學研究也證明，高鉀低鈉食品對高血壓病有預防作用。

表5 多穗石柯茶和紅茶中鉀、鈉含量Table 5 Content of potassium and sodium in Lithocarpus ploystachyus Reld and traditional black tea

3 結論與討論

紅茶屬于全發酵茶，具有紅湯、紅葉及滋味醇厚的特點，不僅含有豐富的營養成分，而且含有茶多酚、咖啡因、游離氨基酸、總黃酮、兒茶素與茶黃素等多種活性物質。多穗石柯茶在滋味上得分顯著高于傳統紅茶，口感上具有甜醇回甘的特點，茶多酚、咖啡因、游離氨基酸、總黃酮、兒茶素和茶黃素為多穗石柯茶的主要成分且含量高于傳統紅茶。據報道，茶黃素及其衍生物（TF、TF-3-G、TF-3'-G、TFDG）通過不同程度對炎癥因子和血小板凝集的抑制，具有改善心血管疾病的作用[11]。Greyling等[12]發現經常飲用紅茶可以降低血壓，防止主動脈內質網應激標志物和 ROS 水平升高以及 Hcy代謝酶下調，改善血管功能障礙，從而預防高血壓疾病[13]；另外，紅茶能夠降低血糖濃度、甘油三酯和脂蛋白比例，從而降低心血管疾病的發生率[14]。根據多穗石柯茶與傳統紅茶提取物茶黃素組分比較，TF-3-G和TFDG為多穗石柯茶中主要茶黃素組分，Ikeda 等[15]研究表明紅茶多酚（TF-3-G、TF-3'-G、TF和TFDG ）能降低人體對膽固醇的吸收。紅茶主要通過降低對膽固醇的吸收、降低應激標志物和 ROS 水平、下調 Hcy 代謝酶的活性等作用防治心血管疾病。研究發現，多穗石柯茶成分中不僅含有TF、TF-3-G、TF-3'-G、TFDG等茶黃素組分，還富含EGCG、DL-C、ECG、EGC等兒茶素組分，因而具有預防與治療心血管疾病的開發潛力。此外，試驗結果發現，多穗石柯茶屬于高鉀無鈉產品。本試驗研究可為多穗石柯資源及其功能性產品的開發提供理論基礎。