不同加工方式對金露梅葉茶的影響及成分分析

李彩霞，馮海生，皮 立，劉盈盈，許顯莉，馬世震*

(1. 中國科學(xué)院西北高原生物研究所，青海 西寧，810008；2. 青海省青藏高原特色生物資源研究重點實驗室，青海 西寧，810008)

金露梅(PotentillafruticosaL.)，又名金老梅、藥王茶、金臘梅，為薔薇科委陵菜屬落葉灌木，分布在海拔1000～4500 m的之間的草地、林緣及高山灌叢中，生物資源十分豐富[1]。金露梅主要含有黃酮類、三萜類、多糖類、鞣質(zhì)和醌類等活性成分[2-3]。據(jù)報道，金露梅葉可用于清暑熱、益腦清心、調(diào)經(jīng)、健胃，花在藏醫(yī)可用于治赤白帶下，莖在蒙醫(yī)用于治療消化不良、咳嗽等疾病[1-2]。此外，研究發(fā)現(xiàn)金露梅具有一定抑菌[4]、降血糖[4]、抗心肌缺血[5]作用。因此，金露梅具有較高的醫(yī)藥保健價值和開發(fā)價值。民間以金露梅嫩葉代茶葉飲用的歷史悠久，但目前與金露梅葉茶相關(guān)的研究和開發(fā)利用較少。因此，本研究采用了三種不同的加工方式(蒸制、炒制、烘制)，比較不同加工方式對金露梅葉茶感官品質(zhì)和活性成分的影響，進(jìn)行金露梅葉茶的主成分分析和揮發(fā)性成分測定，為金露梅資源的開發(fā)利用提供參考，對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗用葉片于2015年采自青海省境內(nèi)2個不同生態(tài)區(qū)：青海省貴德縣拉脊山(東經(jīng)101°36′49″，北緯36°18′09″，海拔3510 m)；青海省大通縣大坂山(東經(jīng)101°25′05″，北緯37°17′18″，海拔3050 m)，并經(jīng)馬世震研究員鑒定為金露梅(PotentillafruticosaL.)。

1.2 預(yù)處理及不同加工方式

將采回的色澤嫩綠、無病斑、無蟲害金露梅鮮葉清洗干凈，均勻攤放置陰涼處，攤放3 h，1 h翻動1次。

攤放后采用以下3種加工方式進(jìn)行處理：

(1)蒸制：用蒸汽蒸制攤放后葉片，時間為3 min；

(2)烘制：將攤放后葉片置于烘箱中烘干，溫度100℃，時間為20 min；

(3)炒制：在炒茶鍋中均勻炒制攤放后葉片，鍋溫為180～200℃，投葉量為0.25 kg，時間為5 min。

將加工后的葉片進(jìn)行揉捻和烘干，即制得金露梅葉茶。

1.3 感官評定方法

根據(jù)《茶葉感官審評術(shù)語》(GB/T 14487-2017)對金露梅葉茶的湯色及滋味、香氣等品質(zhì)特點進(jìn)行感官評定，每個處理重復(fù)3次。

1.4 活性成分含量的測定

總黃酮按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T20574-2006中測定方法進(jìn)行測定，蛋白質(zhì)按國家標(biāo)準(zhǔn)GB5009.5-2016進(jìn)行測定，多酚和兒茶素按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T8313-2018進(jìn)行測定，維生素C按國家標(biāo)準(zhǔn)GB5413.18-2010進(jìn)行測定，氨基酸按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T5009.124-2016進(jìn)行測定，單寧按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T1600-2008進(jìn)行測定。

1.5 揮發(fā)性成分的分析

稱取2 g金露梅葉茶(炒制)樣品放入頂空瓶中，將老化后的50/30 μm CAR/PDMS/DVB萃取頭通過瓶蓋的橡皮墊插入樣品瓶頂空部分，于60℃吸附30 min，吸附后的萃取頭取出后插入氣相色譜進(jìn)樣口，于250℃解吸3 min，同時啟動儀器采集數(shù)據(jù)。

氣-質(zhì)譜聯(lián)用儀條件：色譜柱為HP-5 MS，30 m×250 μm×0.25 μm(美國安捷倫公司)。氣相色譜條件：初溫30℃，保持5 min；以3℃/min 升至50℃，保持3 min；5℃/min 升至150℃；20℃/min 升至250℃，保持5 min；進(jìn)樣口溫度260℃；載氣流速(He)1.5 mL/min；不分流模式進(jìn)樣。質(zhì)譜條件：電子轟擊電離模式，電子能量70 eV；全譜掃描，質(zhì)量掃描范圍29～400 μ；四極桿檢測器溫度150℃。利用NIST11譜庫檢索(MS)對化合物進(jìn)行定性分析。

1.6 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS19.0軟件對不同制茶工藝金露梅葉茶生物活性成分進(jìn)行方差分析和主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同加工方式對金露梅葉茶感官品質(zhì)的影響

新鮮茶葉的加工是茶葉制作工藝中的關(guān)鍵技術(shù)之一[6]。本實驗考察了不同加工方式對金露梅葉茶感官質(zhì)量的影響，結(jié)果見表1所示。由表1可知，以炒制和蒸制方式制得金露梅葉茶感官品質(zhì)較好。

表1 不同加工方式對金露梅葉茶的感官品質(zhì)影響

2.2 不同加工方式對金露梅葉茶成分的影響

茶葉中主要化學(xué)成分的含量是評價茶葉品質(zhì)的重要指標(biāo)。本實驗考察了不同加工方式對金露梅葉茶中主要化學(xué)成分的影響，結(jié)果見表2。由表2可知，不同加工方式對同一地區(qū)金露梅葉茶中多酚、總黃酮、維生素C、兒茶素、單寧、蛋白質(zhì)和總氨基酸含量具有顯著影響。同時，采用相同炒制加工方式，不同地區(qū)金露梅葉茶中成分含量多酚、總黃酮、維生素C、兒茶素、單寧、蛋白質(zhì)含量存在顯著性差異。

表2 金露梅葉茶的不同成分含量

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P﹤0.05)。

黃酮類化合物是茶葉主要活性成分之一。金露梅中黃酮化合物包括異鼠李素、槲皮素、山奈酚和蘆丁等[7]。從表2可知，采用蒸制方式的總黃酮含量是烘制方式的2.3倍，這說明烘制對金露梅葉茶中黃酮類有效成分的保留具有不利影響。

茶多酚是茶葉中主要的活性成分，茶多酚含量的高低是反映茶品質(zhì)的重要指標(biāo)[8]，茶多酚含量越高，茶葉品質(zhì)也越高。由表2可知，采用炒制方式的多酚含量是烘制方式的2.5倍。

茶葉中的單寧又稱茶多酚或茶鞣質(zhì)，具有抗氧化、抗病毒、抗癌變等作用[9]。茶中的澀味主要來自單寧，但澀味與單寧的種類、結(jié)構(gòu)、含量都有關(guān)[10]。由表2可知，采用炒制方式的金露梅葉茶中單寧含量最高，為9.82%。

兒茶素屬黃烷醇類，是茶葉中酚類物質(zhì)的重要組成部分，具有抗氧化、抗腫瘤、防輻射等功能[11]。由表2可知，采用炒制方式的兒茶素含量最高，分別為1.98%。

維生素類物質(zhì)在茶葉中含量較低，但也參與了茶葉品質(zhì)的形成，同時也作為茶葉貯藏是否良好的標(biāo)志之一[12]。由表2可知，采用炒制和蒸制方式的維生素C含量最高，分別為5.25 mg/100 g和5.23 mg/100 g。采用烘制方式的維生素C含量極低，這也說明了烘制方式對活性物質(zhì)有不利影響。

茶葉蛋白質(zhì)屬于葉蛋白類，主要包括谷蛋白、醇溶蛋白等，占茶葉干重的15%～30%[13]。由表2可知，采用蒸制方式的金露梅葉茶中蛋白質(zhì)含量最高。

茶葉中氨基酸與茶湯滋味緊密相關(guān)，決定茶葉品質(zhì)高低[14]。由表2可知，采用蒸制方式的金露梅葉茶中總氨基酸含量最高，采用烘制方式最低。由表3可知，金露梅葉茶中富含多種氨基酸，也可以說明采用蒸制方式的金露梅葉茶中氨基酸含量較高，采用烘制方式較低。拉脊山和大坂山地區(qū)金露梅葉茶中的不同種氨基酸含量接近。金露梅葉茶中以苯丙氨酸、谷氨酸、天冬氨酸和亮氨酸為主，含量都在1%以上；半胱氨酸含量最低，為0.02%。此外，金露梅葉茶中風(fēng)味氨基酸含量較高，占總氨基酸的30.91%，這也說明金露梅葉茶滋味醇厚。

注：*表示必需氨基酸，**表示風(fēng)味氨基酸。

2.3 主成分分析

主成分分析法就是通過變量變換的方法將相關(guān)的變量變?yōu)閹讉€不相關(guān)的綜合指標(biāo)變量[15]。本研究中選取測定7項指標(biāo)(見表2)進(jìn)行主成分分析研究，運用SPSS軟件對表2中數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，表4、5分別為主成分特征值及貢獻(xiàn)率和主成分分析因子載荷矩陣的計算結(jié)果。

本研究中以累計貢獻(xiàn)率達(dá)85%以上來確定主成分的個數(shù)。由表4可知，第1和第2主成分的特征值均大于1，貢獻(xiàn)率分別為70.351%和19.090%，累計貢獻(xiàn)率為89.441%，表明前2個主成分基本上能夠反映出原來變量所代表的信息。由表5可知，在第1主成分中，總黃酮、多酚、兒茶素、單寧4個變量所占權(quán)系數(shù)較大，說明這4個變量相關(guān)性很大。故而總黃酮、多酚、兒茶素、單寧的含量可以用第1主成分來表示。在第2主成分中，蛋白質(zhì)變量所占權(quán)系數(shù)較大，蛋白質(zhì)對人體的健康有重要影響，在茶葉中占比重較大，對茶葉品質(zhì)影響也較大，所以蛋白質(zhì)的含量可以用第2主成分來表示。因此，金露梅葉茶的成分可以分為2類，分別為：黃酮、多酚、兒茶素、單寧成分和蛋白質(zhì)成分。

表4 主成分特征值及貢獻(xiàn)率

表5 主成分分析因子載荷矩陣

2.4 金露梅葉茶的揮發(fā)性成分

采用固相微萃取與氣相色譜聯(lián)用技術(shù)對金露梅葉茶揮發(fā)性成分進(jìn)行檢測，共檢測出49種成分，占總含量的96.02%(見表6)。由表6可知，檢測出的化合物可以分為醛類(12種)、碳?xì)浠衔?11種)、酮類(8種)、酯類(6種)、酸類(3種)、萜類(3種)、醇類(2種)、其它化合物(4種)。金露梅葉茶的揮發(fā)性成分主要是醛類化合物，達(dá)到33.597%；其次是酮類和碳?xì)浠衔?，分別達(dá)到15.554%和13.700%；然后依次是酸類、醇類、酯類和萜類。金露梅葉茶的揮發(fā)性成分中，壬醛和N-苯基-N-乙基-p-異丙基苯甲酰胺含量最高，都在10%以上；2，4-庚二烯和3，5-辛二烯-2-酮含量較高，在5-10%之間。其中，壬醛具有玫瑰、柑橘等香氣，有強(qiáng)的油脂氣味，是構(gòu)成金露梅葉茶特殊風(fēng)味的重要物質(zhì)。同時，β-紫羅蘭酮帶有暖的木香和具有較強(qiáng)的紫羅蘭香氣；二氫獼猴桃內(nèi)酯帶有香豆素樣香氣；檸檬烯有類似檸檬的香味，還具有良好的鎮(zhèn)咳、祛痰、抑菌作用。

表6 金露梅葉茶揮發(fā)性成分的測試結(jié)果

續(xù)表6 金露梅葉茶揮發(fā)性成分的測試結(jié)果

3 討論與結(jié)論

采用感官評價可知炒制和蒸制方式制得金露梅葉茶感官品質(zhì)較優(yōu)，同時采用該方式制得金露梅葉茶中活性成分含量亦較高。其中采用蒸制方式制得金露梅葉茶中總黃酮、蛋白質(zhì)和總氨基酸含量顯著高于炒制方式，而多酚、單寧、兒茶素含量則顯著低于炒制方式。由于茶葉中氨基酸與茶湯滋味緊密相關(guān)，使得采用蒸制方式制得的金露梅葉茶味道更加醇正。

將金露梅葉茶中不同成分含量與其他茶葉進(jìn)行了對比。與國內(nèi)金花茶葉[16]相比，金露梅葉茶中總黃酮含量較高，而采用炒制方式的金露梅葉茶多酚含量則接近紅茶和黑茶[17]。張志紅等[18]測得日照綠茶中單寧含量為12.48%，鐵觀音為7.812%，金露梅葉茶中的單寧含量在鐵觀音與日照綠茶之間，說明金露梅葉茶也具有良好的抗氧化作用。由王學(xué)淵等[19]測得不同江西名茶兒茶素含量可知，金露梅葉茶中兒茶素含量與武夷紅茶接近，與靖安白茶、井崗翠綠等白茶和綠茶有較大差距。郭玉華等[20]測得普洱茶中維生素C的含量為14.37 mg/100 g，信陽毛尖中為11.69 mg/100 g，說明金露梅葉茶中維生素C含量較低。張琳[21]測得綠茶蛋白質(zhì)含量最高，為35.97 %；正山小種、金駿眉等約為30%；不同大紅袍品種蛋白質(zhì)含量范圍為24.65%～28.17%。因此，金露梅葉茶蛋白質(zhì)含量低于常見茶品種。

張琳[21]發(fā)現(xiàn)武夷山巖茶中谷氨酸和亮氨酸、武夷山紅茶中谷氨酸及武夷山綠茶中谷氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、亮氨酸和精氨酸的含量均在1%以上；張友青[22]測得臨安茶葉中的氨基酸則以天冬氨酸和谷氨酸為主。本實驗測得的金露梅葉茶中主要氨基酸含量與其他茶葉類似。金露梅茶中含有動物體必需的7種氨基酸，其含量依次是苯丙氨酸﹥亮氨酸﹥賴氨酸﹥纈氨酸﹥異亮氨酸﹥蘇氨酸﹥甲硫氨酸(見表3)。金露梅茶中苯丙氨酸含量最高，占總氨基酸的12.39%。根據(jù)FAO/WHO的理想模式，質(zhì)量較好的蛋白質(zhì)氨基酸組成必需氨基酸占總氨基酸的比值為40%左右，必需氨基酸與非必需氨基酸的比值在60%以上，金露梅茶氨基酸組成滿足FAO/WHO的理想模式。因此，金露梅葉茶應(yīng)具有良好的營養(yǎng)價值和保健作用。

茶香是茶葉中不同的揮發(fā)性物質(zhì)綜合作用產(chǎn)生的一種特有的茶葉香型。降升平等[23]采用固相微萃取-氣相色譜質(zhì)譜法分析了龍井茶、漢中仙毫茶、鐵觀音茶、徑山茶的香氣成分，分別鑒定出53、44、45、46種香氣成分，主要是醇類化合物，含量分別為28.01%、49.23%、40.85 %、27.12%。周天山等[24]報道烏龍茶中檢測出91種化合物，其中醛類含量最高，占36.74%；綠茶中檢測出66～68種，醇類含量最高，達(dá)到44.07～48.40%。對比可知，金露梅葉茶的揮發(fā)性成分中醇類化合物含量較低，碳?xì)浠衔锖枯^高，使得金露梅葉茶具有獨特香型。

綜上所述，通過感官評價和金露梅葉茶中活性成分含量的測定，發(fā)現(xiàn)采用蒸制和炒制方式制得金露梅葉茶感官品質(zhì)較優(yōu)，活性成分含量較高。運用主成分分析法得知，金露梅葉茶的成分可分為2類：黃酮、多酚等成分和蛋白質(zhì)成分。采用固相微萃取與氣相色譜聯(lián)用技術(shù)測得金露梅葉茶揮發(fā)性成分共49種，其中醛類(12種)、碳?xì)浠衔?11種)、酮類(8種)、酯類(6種)、酸類(3種)、萜類(3種)、醇類(2種)、其它化合物(4種)；金露梅葉茶的揮發(fā)性成分主要是醛類化合物，達(dá)到33.597%。因此，金露梅葉茶應(yīng)具有良好的營養(yǎng)價值和保健作用，具有廣闊的應(yīng)用前景。