廣西三個產區蟲茶主要茶特征成分、揮發性成分分析及氨基酸營養評價

溫立香，袁冬寅，歐淑瓊，張 芬，陳家獻，黃壽輝，馮春梅，彭靖茹

（廣西壯族自治區亞熱帶作物研究所，廣西亞熱帶農產品加工研究所，廣西南寧 530001）

蟲茶素有茶界“貓屎咖啡”之稱，其加工過程非常特殊，是人類以一些特定植物飼養某些特定昆蟲后，將幼蟲的排泄物經過后期加工制作成茶類飲料。作為中國南方地區特有的一種傳統保健飲品，蟲茶有清熱解毒、健胃促消化等功能，對牙齦出血、腹瀉、胃損傷、降脂降壓、調節腸道微生物、抗癌等有較好療效。蟲茶主產區在廣西、貴州、湖南等省的少數名族山區地區，廣西因地理環境條件特殊、少數民族集聚且各地有飲涼茶習慣，蟲茶產區分布最廣，主要分布在三江、龍勝、融安、平南等地，近年來蟲茶已逐漸成為廣西山區群眾尤其是少數民族群眾脫貧致富的特色產業之一。

蟲茶涉及產茶昆蟲和寄食植物兩個部分，二者的種類對蟲茶的香氣、滋味及功能等有重要的影響，目前已知蟲茶的寄食植物主要有化香樹、鉤藤、茶葉、金銀花和三葉海棠等。中國許多學者在蟲茶營養成分及評價方面做了大量研究，研究結果表明蟲茶內含豐富的營養物質如粗蛋白、茶多酚、黃酮類、人體必需氨基酸以及多種微量元素，對人體有多種功效作用。目前對廣西蟲茶營養成分尤其是氨基酸組成和香氣成分特點等的研究報道較少。

為挖掘掌握廣西不同產區蟲茶的營養特點，進一步豐富我國特種蟲茶營養成分的研究，填補相關研究內容的空缺，本文以廣西三個主產區蟲茶為研究對象，對其主要營養成分、香氣物質及氨基酸組成等進行分析及綜合評價，以期為廣西蟲茶的開發利用及未來的產業發展提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

三江、龍勝產區蟲茶 一級產品，市售；融安產區蟲茶 于融安車田茶葉合作社加工制作而成，均為一級產品；甲醇、苯酚、茚三酮（分析純）、氫氧化鈉、檸檬酸鈉（優級純） 北京伊諾凱科技有限公司；乙腈、乙酸 色譜純，德國默克公司；鹽酸 優級純，華希盛華希盛化工廠有限公司。

Agilent 1260 高效液相色譜、Agilent 7890A-5975C GC-MS 美國安捷倫公司；TD4 低速臺式離心機 上海盧湘儀離心機儀器有限公司；BSA223S電子天平 德國賽多利斯公司；V388s 全自動氨基酸分析儀 德國曼默博爾公司；9006A 型鼓風干燥箱上海一恒科學儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 蟲茶加工制作工藝 收集成熟的酸棗葉作為原料，堆放發酵后自然引化產茶昆蟲（雙直巢螟）進行產卵、孵化，幼蟲蠶食原料（原料堆溫控制在40 ℃以下），待產茶昆蟲蠶食后的消化發酵物晾干后收集，去除雜物、雜質并進行篩分分級，得到蟲茶半成品。對蟲茶半成品采用熱風法110 ℃烘15 min，晾涼后再用80 ℃烘至水分含量10%，得到蟲茶成品密封備用。

1.2.2 理化成分測定 水浸出物、茶多酚、咖啡堿、氨基酸分別參照GB/T 8305-2013《茶 水浸出物測定》、GB/T 8313-2018《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》、GB/T 8312-2013《茶 咖啡堿測定》、GB/T 5009.124-2016《食品安全國家標準 食品中氨基酸的測定》進行測定。

1.2.3 揮發性成分測定 揮發性成分參考王睿等的方法進行測定，具體如下：蟲茶揮發性成分提取：采用SDE 法，將蟲茶樣品粉碎，稱取50 g 置于2 L 的圓底燒瓶中，加入100 ℃蒸餾水1 L，同時加入10 g/mL癸酸乙酯0.5 mL 及少許玻璃珠，用50 mL 重蒸乙醚萃取。對電熱套加熱，微沸下提取20 min。向乙醚萃取液中加入無水硫酸鈉除去水分。4 ℃靜置1 d后用N濃縮提取液至0.2 mL，重復該過程5 次，合并5 次的提取液，冷凍干燥后加入DMSO 備用。

GC 分析條件：HP-5MS 柱，30 m×0.25 mm×0.25 μm；進樣口溫度250 ℃；載氣為高純He，恒流模式，流速為1 mL/min；初始溫度50 ℃，保留1 min，10 ℃/min 升至220 ℃，保持1 min，5 ℃/min 升至280 ℃，保持4 min，50 ℃/min 升至300 ℃，保持2 min。進樣量1 mL，進樣方式為不分流。

EI-MS 分析條件：離子源溫度280 ℃，電離能量70 eV，溶劑延遲時間4 min；電子轟擊電離源（EI）。將得到的質譜數據對照標準譜庫對蟲茶揮發性成分進行確認，并用面積歸一法進行半定量。

1.2.4 氨基酸營養價值評價 食物中必需氨基酸的組成越接近人體必需氨基酸組成比例，營養價值越高。本文中參考氨基酸比值系數法，對照WHO/FAO提出的理想蛋白質人體必需氨基酸模式譜評價廣西不同產區蟲茶的營養價值，按以下公式（1）～（5）計算各參數。

以國際時尚消費理念為先導的雞精產品，具有耐高溫、不串味、食后感覺不口干，以及可以不受烹飪時間限制而隨時添加的優點，很好地迎合了消費者的需求，逐漸成為家庭廚房美食中必不可少的佐餐用料。

氨基酸比例（essential amino acid，EAA%）=樣品某必需氨基酸含量/氨基酸總量 式（1）；

氨基酸比值（ratio of amino acid，RAA）=樣品中EAA%/模式譜相應EAA%（因Cys 與Tyr 分別由Met與Phe 轉變而成，故在本研究中將Phe 和Tyr，Met 和Cys 分別合并進行計算） 式（2）；

氨基酸比值系數（ratio coefficient of amino acid，RCAA）=樣品某必需氨基酸的RAA/各必需氨基酸RAA 的均值 式（3）；

氨基酸比值系數分（score of ratio coefficient of amino acid，SRCAA）=100-CV×100（式中：CV 為RCAA的變異系數） 式（4）；

式中：n 為參與比較的氨基酸數目；aai 為樣品中某EAA 的比例；AAi 為WHO/FAO 模式譜中與aai相應的EAA 的比例。

1.3 數據處理

試驗數據采用SPSS 19.0 和Excel 2010 軟件進行數據處理與分析，三次重復，多重比較采用Duncan 法。

2 結果與分析

2.1 廣西三個產區蟲茶主要茶特征成分分析

由表1 可知，廣西三個產區蟲茶的水浸出物、氨基酸含量極為豐富，平均含量超過三葉蟲茶（水浸出物36.44%，氨基酸1.39%）、老鷹茶蟲釀茶（水浸出物26.29%，氨基酸未檢出）、灰青蟲茶（水浸出物30.3%，氨基酸13.23 mg/g）及普通綠茶（水浸出物35%左右，氨基酸1%～4%）。不同產區蟲茶的水浸出物、氨基酸、茶多酚均存在極顯著差異（＜0.01），龍勝產區蟲茶內含物質最為豐富，水浸出物、茶多酚含量都最高，其中水浸出物超過三個產區均值的38.10%，融安產區氨基酸最豐富。同時，分析結果顯示廣西蟲茶普遍具有低咖啡堿的特性，龍勝、三江產區咖啡堿含量僅為0.03 和0.01 g/kg，而融安產區寄食植物原料經產茶昆蟲體內發酵降解后，咖啡堿未檢出，廣西蟲茶營養豐富又兼具低咖啡堿特性，可作為咖啡堿敏感消費者的佳選。

表1 三個產區蟲茶主要茶特征成分Table 1 Main tea characteristic components of insect tea from three producing areas

2.2 三個產區蟲茶揮發性成分分析

廣西三個產區蟲茶揮發性成分結果如表2 所示。供試茶樣共檢測出36 種揮發性組分，包括芳樟醇、香葉醇、橙花叔醇、3-己烯醇等醇類8 種，十四酸甲酯、鄰苯二甲酸二異丁酯等酯類5 種，亞油酸、十六酸、亞麻酸、棕櫚酸等酸類10 種，壬醛、苯甲醛等醛類4 種，丙烯酮等酮類2 種，烯類1 種，葵烷、2-甲基萘、吲哚等其他化合物6 種。三個產區蟲茶揮發性組分差異較大，融安產區共檢測出16 種揮發性物質，龍勝和三江產區各檢測出17 種。融安產區揮發性成分包括醇、酯、酸、烯、酮及其他類化合物，醛類物質未檢出，其他類化合物包括葵烷、草酰胺、2-甲基萘、7-氯-4-甲氧基-3-甲基喹啉、5-乙基-2-氧代-1,3,4,5a,10-五氮雜環戊烷-[a]芴5 種；龍勝產區揮發性成分包括醇、酯、酸、烯、醛及其他類化合物，酮類物質未檢出，其他類化合物只檢出吲哚1 種；三江產區蟲茶的揮發性成分相對于融安和龍勝產區類別較單一，只檢出醇、酯、酸及其他類化合物，烯、酮、醛類物質均未檢出，其他類化合物只檢出2-甲基萘1 種。

由表2 各類揮發性成分的檢測結果可知，廣西三個產區蟲茶香氣的主要呈味物質不同，融安產區蟲茶揮發性成分以醇、酮類為主，兩類物質占揮發性組分總量的56.88%，其中醇類31.02%，芳樟醇為醇類主要構成物質，占總醇類的72.28%，丙烯酮為酮類主要構成物質，占總酮類的86.18%；龍勝產區以醛、酯類為主，兩類物質占揮發性組分總量的76.23%，其中醛類占54.00%，醛類主要構成物質為壬醛和苯甲醛，占總醛類的66.96%，酯類主要構成物質為十四酸甲酯，占總酯類的80.44%；三江產區以酸、酯類為主，兩類物質占揮發性組分總量的72.35%，其中酸類占50.85%，亞油酸、十六酸、十五酸為酸類主要構成物質，占總酸類物質的84.31%，酯類主要構成物質與龍勝產區相同，也為十四酸甲酯，占總酯類的74.24%。融安地區產茶昆蟲為雙直巢螟，寄食植物主要為酸棗葉，三江、龍勝產茶昆蟲為化香夜蛾，寄食植物龍勝主要為化香樹、三江以鉤藤、藤茶為主，蟲茶香氣組分及呈香類型與產茶昆蟲和寄食植物相關，這可能也是造成各產區蟲茶香氣差異較大的主要原因。

表2 三個產區蟲茶揮發性成分Table 2 Volatile components of insect tea from three producing areas

2.3 三個產區蟲茶氨基酸組成、特性分析及營養價值評價

2.3.1 三個產區蟲茶氨基酸組成及特性分析 不同產區蟲茶氨基酸類物質組成及其特性歸類分析見表3、表4。結果顯示不同產區蟲茶氨基酸各組分含量差異較大，其中組氨酸（His）、甘氨酸（Gly）存在顯著性差異（＜0.05），精氨酸（Arg）、天門冬氨酸（Asp）等其他14 類氨基酸均有極顯著差異（＜0.01），氨基酸總量從高到低依次為融安（6.66 g/100 g）＞三江（6.64 g/100 g）＞龍勝（4.98 g/100 g）。天門冬氨酸（Asp）和谷氨酸（Glu）含量最高，為三個產區的兩種優勢氨基酸，這兩種氨基酸是主要的呈味氨基酸，其中融安、三江、龍勝三個產區Asp 分別各占其氨基酸總量的12.31%、10.64%、11.45%，Glu 分別占總量的12.01%、11.25%、11.30%。三個產區蟲茶均含有7 種人體必需氨基酸，根據WHO/FAO 推薦的理想蛋白質中EAA/ TAA 為40%左右、EAA/NEAA在60%以上的要求，廣西三個產區蟲茶EAA/ TAA分別為37.61%、39.56%、40.06%，融安產區EAA/TAA比值略低于40%，三江和龍勝產區都達到理想蛋白質人體必需氨基酸模式，三個產區的EAA/NEAA 值均高于WHO/FAO 推薦的理想蛋白質要求，說明廣西地區蟲茶營養價值較高，可考慮作為優質的蛋白質來源。

表3 三個產區蟲茶氨基酸含量（g/100 g）Table 3 Amino acid content of insect tea from three producing areas (g/100 g)

表4 統計結果表明廣西蟲茶氨基酸種類齊全，含有豐富的各類氨基酸。已知兒童必需氨基酸由His、Arg 加上人體必需的7 種氨基酸構成，三個產區蟲茶兒童必需氨基酸含量在2.34～3.15 g/100 g，其中三江產區的兒童必需氨基酸比例最高，加上其極低咖啡堿的特性，有作為適宜兒童飲用的強身健體飲料的潛力。自然界中氨基酸已知有20 余種，其中Asp、Gly、Glu、Met、Leu、Tyr、Phe、Lys 和Arg 為藥用氨基酸，對人體和動物具有某些特殊的醫療保健作用，三個產區蟲茶均含有9 種藥用氨基酸，這可能是廣西蟲茶具有藥用和保健功能的原因之一，值得深入研究與探索，其中融安地區藥用氨基酸含量最高，占總氨基酸的62.39%，鮮味氨基酸比例也最高。

表4 三個產區蟲茶氨基酸特性分析Table 4 Analysis of amino acid characteristics of insect tea from three producing areas

支鏈氨基酸（BCAA）是分子結構上有1 個甲基側鏈的一類功能性氨基酸，包括Leu、Ile、Val，研究表明BCAA 可以促進蛋白質合成、提高機體免疫力及促進腸道發育，同時BCAA 與機體糖代謝相關，通過調節胰島素的分泌來調控組織中葡萄糖轉運載體的表達，進而增強骨骼肌對葡萄糖的吸收和葡萄糖的氧化。三個產區BCAA 含量占總氨基酸比例依次為三江15.51%＞龍勝15.46%＞融安14.41%，三江比例最高，與新疆枸杞的BCAA 相當（野生黑果枸杞15.81%、黑杞1 號14.3%）。抗氧化性氨基酸（ATAA）包括Met、Tyr、His 及Cys，也屬于功能性氨基酸，三江產區的ATAA 總含量最高，龍勝其次，三個產區含量最高的ATAA 均為Tyr，Tyr 是酪氨酸酶單酚酶功能的催化底物，是形成優黑素和褐黑素的重要原料，研究表明白癜風患者吃富含Tyr 的食物能夠促進黑色素的形成，可減輕白癜風癥狀。芳香族氨基酸（AAA）在生物體內由莽草酸途徑合成，其生物學功能非常豐富，已在醫藥、生物材料等方面應用廣泛。AAA 不僅影響產品香型香味，其與BCAA 構成的支/芳值（BCAA/AAA）在肝病治療中具有臨床意義。三個產區AAA 占總氨基酸的比例均值為8.83%，其中龍勝地區AAA 的比例最高，此外，支/芳值均值為1.73，高于新疆枸杞（野生黑果枸杞0.45、黑杞1 號0.42），其開發利用潛力可進一步研究。

2.3.2 三個產區蟲茶氨基酸營養價值評價 食品中必需氨基酸的種類組成及平衡狀態決定了其蛋白質營養價值的高低，必需氨基酸組成比例與WHO/FAO模式譜越接近營養價值越高，越符合人體需求。對比不同產區蟲茶必需氨基酸模式與模式譜（見表5），三個產區蟲茶的Thr、Val、Ile、Leu、Phe+Tyr 含量均接近或高于WHO/FAO 模式譜，其中融安地區蟲茶的Thr 最為豐富，為模式譜的1.54 倍，龍勝的Val最豐富，為模式譜的1.45 倍，三個產區蟲茶的Phe+Tyr分別為模式譜的1.25、1.61、1.56 倍，可見廣西蟲茶的芳香族氨基酸都很豐富；此外，三個產區Met+Cys均低于模式譜，龍勝、三江兩個產區的Lys 也略低于模式譜，而融安產區的Lys 高于模式譜。

表5 三個產區蟲茶EAA%與WHO/FAO 模式譜比較Table 5 Comparison for EAA% of insect tea from three producing areas with WHO/FAO model spectrum

參考氨基酸比值系數法計算RAA、RCAA、SRCAA 及EAAI 值來進一步評價不同產區蟲茶的營養價值。RAA 與RCAA 越接近1，說明食物中必需氨基酸組成比例越接近WHO/FAO 標準譜，通常RCAA 最小值對應的氨基酸為第一限制氨基酸，由表6 可知Met+Cys 為廣西三個產區蟲茶的共同第一限制氨基酸，Lys 為龍勝、三江兩個產區的第二限制氨基酸，RAA、RCAA 值均＜1。融安產區蟲茶除了Met+Cys 含量較低外，其他必需氨基酸的RAA、RCAA 值分別在1.09～1.54 和0.97～1.38 范圍內，均接近或高于模式蛋白，尤其Thr 含量較高；龍勝、三江兩個產區除了第一、二限制氨基酸，其他必需氨基酸也均接近或高于模式蛋白，尤其Phe+Tyr 明顯高于模式蛋白。

表6 三個產區蟲茶EAA 的RAA、RCAA、SRCAA、EAAI 值Table 6 RAA,RCAA,SRCAA and EAAI values of insect tea EAA from three producing areas

SRCAA 可以表示食品中蛋白質的相對營養價值，SRCAA 值越接近100，說明食物的蛋白質營養價值越高。如表6 所示：三個產區的SRCAA 值為三江（77.96）＞龍勝（75.21）＞融安（71.33），均高于燕麥（70）、大米（70.5）、辣木籽（70.61），其中三江、龍勝兩地的高于小麥（72.47）、白菜（71.52），與豬肉（74）、牛肉（76）蛋白營養價值接近。EAAI 通常用來評價食品中蛋白質的質量，EAAI≤0.75 時說明該食品不適合做蛋白源、0.75≤EAAI≤0.85 時說明該食品為可用蛋白源、0.86＜EAAI≤0.95 時為良好蛋白源、EAAI＞0.95 為優質蛋白源，EAAI 值越大，表明其營養價值越高，計算結果顯示廣西三個產區蟲茶的EAAI 至在1.05～1.19 之間，均大于1，說明其有作為優質蛋白質源的較大潛力，可結合實際進一步進行開發利用。

3 結論

廣西蟲茶內含物豐富且具有低咖啡堿高氨基酸的特性，不同產區蟲茶水浸出物、氨基酸、茶多酚等營養物質與揮發性組分差異都較大，這與產茶昆蟲和寄食植物種類不同有關。三個產區蟲茶氨基酸組成、特性分析及營養價值評價結果顯示，廣西蟲茶氨基酸種類齊全，EAA/TAA、EAA/NEAA 值達到WHO/FAO 推薦的理想蛋白質人體必需氨基酸模式，其中融安產區藥用氨基酸（MAA）、鮮味氨基酸（FAA）比例最高，三江產區兒童必需氨基酸（CEAA）、支鏈氨基酸BCAA、抗氧化性氨基酸（ATAA）比例最高，龍勝產區芳香族氨基酸（AAA）比例最高；融安產區有一個限制氨基酸，為蛋氨酸（Met）+胱氨酸（Cys），龍勝、三江產區有兩個限制氨基酸，第一、第二限制氨基酸分別為蛋氨酸（Met）+胱氨酸（Cys）、賴氨酸（Lys），其他必需氨基酸均接近或高于模式蛋白；此外，三個產區蟲茶的氨基酸比值系數分（SRCAA）在71.33～77.96 之間，必需氨基酸指數（EAAI）均大于1。綜上，廣西蟲茶營養豐富，是一種優質蛋白質資源，具有作為咖啡堿敏感者、兒童等飲用的強身健體飲料開發的潛力。