梵凈山黑茶營養(yǎng)成分分析

楊天友，段蕭燕，李剛鳳，楊傳東，3

（1.銅仁學院農(nóng)林工程與規(guī)劃學院，貴州銅仁554300；2.銅仁學院材料與化學工程學院，貴州銅仁554300；3.梵凈生態(tài)研究院，貴州銅仁554300）

黑茶是一種后發(fā)酵茶，屬于我國生產(chǎn)的綠茶、黃茶、黑茶、紅茶、白茶、青茶六大茶類之一，因原料粗老，加之制造過程中堆積發(fā)酵時間較長，葉色油黑或黑褐，故稱黑茶，為中國所特有[1]。黑茶主要產(chǎn)地有四川、湖南、云南等地區(qū)，傳統(tǒng)的黑茶是采用成熟度較高的鮮葉經(jīng)殺青、揉捻、渥堆、干燥等工藝加工而成的產(chǎn)品[2]。黑茶沖泡后顏色變淡成褐色，香氣優(yōu)雅醇正、滋味醇厚；且有很好的降糖降脂、護肝、助消化、抗衰老等作用；而且黑茶中富含多種維生素、礦物質(zhì)等人體需要的營養(yǎng)素，飲用黑茶是補充維生素和礦物質(zhì)的良好來源[3-4]。

研究發(fā)現(xiàn)，黑茶是具有很多功能的產(chǎn)品，研究者也一直在研究如何最大化地利用它的各種成分。鄭鵬程等[5]利用感官審評法和頂空固相微萃取法，結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜儀聯(lián)用技術，對5種黑茶樣品進行揮發(fā)性成分進檢測，檢測得出不同樣品所含有的香氣成分都不一樣，各有特色。這可能是由于產(chǎn)地和加工工藝不同造成的；孫世利等[6]研究英紅九號茶樹六大茶類的生化成分和抗氧化力進行對比分析，研究證實了黑茶在降脂減肥這方面有很大作用；徐玲[7]對黑茶的品質(zhì)成分及加工研究進展中指出黑茶目前最熱門的研究方向是開發(fā)黑茶對人體保健功能，發(fā)掘黑茶在抗癌這一方面的效果；大力改善黑茶加工工藝，使不同種類黑茶的不同工藝更加簡單、節(jié)省成本。

梵凈山黑茶是梵凈山茶系列的品牌之一，具有種植土壤肥沃、礦物質(zhì)豐富、水質(zhì)純凈等優(yōu)越的地理環(huán)境，含有豐富的氨基酸、兒茶素、礦物質(zhì)等特點[4]。目前，對于梵凈山黑茶的研究鮮有報道，因此，本研究擬對梵凈山黑茶的營養(yǎng)成分進行測定分析，研究黑茶的營養(yǎng)成分對探索黑茶的功能具有重大意義，對推進梵凈山黑茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也有重要作用。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

梵凈山黑茶：貴州梵錦茶業(yè)有限公司，將梵凈山黑茶經(jīng)50℃熱風干燥至恒重，粉碎過孔徑0.180 mm的篩后置于干燥器保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 主要儀器

101-3 型電熱鼓風干燥箱：北京科偉永興儀器有限公司；T6新世紀紫外可見分光光度計：北京普析通用儀器有限公司；TD4臺式低速自動平衡離心機：湖南省凱達實業(yè)發(fā)展有限公司；Sx2-5-12箱式電阻爐：上海東星建材試驗設備有限公司；AL204電子天平（精確度0.000 1 g）：梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；LGJ-12冷凍干燥機：北京松源華興科技發(fā)展有限公司；Agilent1100高效液相色譜系統(tǒng)：美國Agilent公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 營養(yǎng)成分的測定

水分測定：105℃恒重法（GB 5009.3-2016《食品安全國家標準食品中水分的測定》）；粗灰分測定：550℃干法灰分法（GB 5009.4-2016《食品安全國家標準食品中灰分的測定》）；粗蛋白測定：考馬斯亮藍染料比色法；粗脂肪測定：索氏抽提法（GB 5009.6-2016《食品安全國家標準食品中脂肪的測定》）；多糖和還原糖測定：3，5-二硝基水楊酸法；粗纖維測定：重量法（GB 5009.10-2003《植物類食品中粗纖維的測定》）；維生素C 測定：2，6-二氯靛酚滴定法（GB 5009.86-2016《食品安全國家標準食品中抗壞血酸的測定》）；總酸測定：酸堿滴定法（GB/T 12456-2008《食品中總酸的測定》）。

1.3.2 礦質(zhì)元素的測定

Cu含量測定：原子吸收分光光度法（GB 5009.13-2017《食品安全國家標準食品中銅的測定》）；Zn含量測定：原子吸收分光光度法（GB 5009.14-2017《食品安全國家標準食品中鋅的測定》）；Fe含量測定：火焰原子吸收光譜法（GB 5009.90-2016《食品安全國家標準食品中鐵的測定》）；Mg含量測定：火焰原子吸收光譜法（GB 5009.241-2017《食品安全國家標準食品中鎂的測定》）；Mn含量測定：火焰原子吸收光譜法（GB 5009.242-2017《食品安全國家標準食品中錳的測定》）；K、Na測定：火焰發(fā)射光光譜法（GB 5009.91-2017《食品安全國家標準食品中鉀、鈉的測定》）；Ca含量測定：原子吸收分光光度法（GB 5009.92-2016《食品安全國家標準食品中鈣的測定》）；Se含量測定：氫化物原子熒光光譜法和熒光法（GB 5009.93-2017《食品安全國家標準食品中硒的測定》）。

1.3.3 水解氨基酸的測定

參照JY/T 019-1996《氨基酸分析方法通則》、GB 5009.124-2016《食品安全國家標準食品中氨基酸的測定》。樣品的前處理采用鹽酸水解法。

1.3.4 游離氨基酸的測定

參照JY/T 019-1996《氨基酸分析方法通則》、GB 5009.124-2016《食品安全國家標準食品中氨基酸的測定》。樣品的前處理與水解氨基酸稍有不同。精確稱取樣品約1.0000g加入10 mL 5%的三氯乙酸沉淀2 h。吸取一定的量于10 000 r/min離心15 min。取一定體積的上清液pH 2左右定容，用0.45 μm微膜過濾至樣品杯中上機測定。其他測定同水解氨基酸測定方法。

1.3.5 必需氨基酸營養(yǎng)評價方法

根據(jù)1973年聯(lián)合國糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織（Food and Agriculture Organization of the United Nations/World Health Organization，F(xiàn)AO/WHO）建議的氨基酸評分標準模式和中國預防醫(yī)學科學院營養(yǎng)與衛(wèi)生研究所提出的雞蛋蛋白質(zhì)評分標準模式，計算氨基酸評分（aminoacidscore，AAS），化學評分（chemicalscore，CS）、必需氨基酸指數(shù)（essential amino acid index，EAAI）。

AAS=待評蛋白質(zhì)氨基酸含量/FAO評分模式氨基酸含量

CS=待評蛋白質(zhì)氨基酸含量/雞蛋蛋白質(zhì)中同種氨基酸含量

式中：n 為比較的氨基酸個數(shù)；a、b、c、…、j為待評蛋白質(zhì)的必需氨基酸含量（%，干重）；ae、be、ce、…、je為雞蛋蛋白質(zhì)的必需氨基酸（%，干重）。

1.3.6 衛(wèi)生學指標的測定

As含量測定：采用氫化物發(fā)生原子熒光光譜法（GB 5009.11-2014《食品安全國家標準食品中總砷及無機砷的測定》）；Hg含量測定：采用原子熒光光譜分析法（GB 5009.17-2014《食品安全國家標準食品中總汞及有機汞的測定》）；Pb含量測定：采用石墨爐原子吸收光譜法（GB 5009.12-2017《食品安全國家標準食品中鉛的測定》）；Cd含量測定：采用石墨爐原子吸收光譜法（GB 5009.15-2014《食品安全國家標準食品中鎘的測定》）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel進行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 梵凈山黑茶基本營養(yǎng)成分分析

梵凈山黑茶基本營養(yǎng)成分含量測定見表1。

表1 梵凈山黑茶基本營養(yǎng)成分的含量Table 1 Content of basic nutrients in Fanjingshan dark tea

由表1可知，梵凈山黑茶的粗纖維含量最高，為18.91g/100g；其次是蛋白質(zhì)和總糖，分別為11.17、7.59 g/100 g；還原糖含量為2.96 g/100 g。糖類主要影響的是茶的甜醇味，茶類越多甜醇味越濃，反之則越淡[8]。茶葉中含水量對茶葉的貯存與運輸都有很大影響，高水分含量易引起微生物的生長繁殖，使茶葉質(zhì)量變差，參照國家標準GB/T 32719.1-2016《黑茶》中的規(guī)定，其要求散茶的灰分含量不高于8 g/100 g，而梵凈山黑茶中灰分含量為4.18 g/100 g，符合國家標準。

2.2 梵凈山黑茶礦質(zhì)元素分析

梵凈山黑茶礦質(zhì)元素含量測定見表2。

表2 梵凈山黑茶礦質(zhì)元素的含量Table 2 Content of mineral elements in Fanjingshan dark tea

由表2可知，梵凈山黑茶中富含多種礦質(zhì)元素，在常量元素中K元素含量最高，為12 006 mg/kg；其次是Mg元素，含量為4 597.45 mg/kg。這說明梵凈山黑茶富含鉀元素，鉀是人體生命的必需物質(zhì)之一，與細胞的新陳代謝和部分酶的活性有一定關系，而且鉀調(diào)節(jié)著人體滲透壓及酸堿平衡，神經(jīng)肌肉系統(tǒng)的正常工作也需要鉀的參與[9]。Ca元素含量最低為691.1 mg/kg，但比吳少雄等[10]研究的云南思茅地區(qū)普洱茶中的Ca含量高（244 mg/kg）。梵凈山黑茶含有微量元素 Fe、Cu、Zn、Mn和Se，其中Mn元素含量最高，為4 005.27 mg/kg；其次是Fe元素，含量為1 164.71 mg/kg。并且梵凈山黑茶還富含Se元素，含量高達4.61 mg/kg；根據(jù)國家富硒茶含硒量標準為0.25 mg/kg～4.00 mg/kg，梵凈山黑茶的硒含量已經(jīng)超出國家規(guī)定的富硒茶標準。硒元素對人體健康很重要，它不僅能阻止過氧化物的生成，提高機體免疫力，還能阻止癌細胞生長，起到防癌抗癌的作用，被譽為“抗癌素”[11-12]。綜上可知，梵凈山黑茶中富含多種對人體有益的礦質(zhì)元素，健康飲用該茶是一種獲得礦質(zhì)元素的有效途徑。

2.3 梵凈山黑茶氨基酸組成及評價

梵凈山黑茶的氨基酸組成如表3所示。

表3 梵凈山黑茶的氨基酸組成與含量分析Table 3 Amino acid composition and content analysis of Fanjingshan dark tea

由表3可知，檢測出17種氨基酸，其中包括7種人體必需氨基酸（Ile、Leu、Lys、Met、Phe、Thr、Val），2 種條件必需半必需氨基酸（Cys、Tyr）和8種非必需氨基酸（Asp、Glu、Ser、Gly、Ala、His、Arg、Pro）。氨基酸總量為14.88 g/100 g，必需氨基酸總量為7.22 g/100 g，占氨基酸總量的48.50%；藥效氨基酸總量為9.57 g/100 g，占氨基酸總量的64.34%；鮮味氨基酸總量為3.42 g/100 g，占氨基酸總量的22.99%；與云南景邁茶的氨基酸總量（12.51 g/100 g）、必需氨基酸總量（4.61 g/100 g）、藥效氨基酸總量（7.97 g/100 g）相比較高，但梵凈山黑茶的鮮味氨基酸總量比云南景邁茶的鮮味氨基酸總量低（5.246 g/100 g）[13]。在17種氨基酸中含量最高的是谷氨酸，為1.979 g/100 g；其次是亮氨酸和天門冬氨酸，分別為1.606、1.441 g/100 g，含量最低的是胱氨酸，為0.054 g/100 g。谷氨酸是人體的重要氨基酸，可以解除機體內(nèi)氨產(chǎn)生的毒害作用，參與腦組織生化代謝和多種生理活性物質(zhì)的合成，天門冬氨酸有保護心肌、增強肝臟功能和消除疲勞的作用[14]。含量最高的3種氨基酸都屬于藥效氨基酸，其中谷氨酸和天門冬氨酸是鮮味氨基酸，這些是茶葉具有獨特滋味和功效的物質(zhì)基礎。梵凈山黑茶還含有甜味氨基酸，其含量為2.929 g/100 g，占氨基酸總量的19.69%，這些氨基酸的存在就可以掩蔽茶葉中的苦味物質(zhì)帶來的苦澀感。而且EAA/TAA的值為48.50%，超過FAO/WHO理想模式（EAA/TAA的值約為40%），EAA/NEAA的值為94.16%，遠超過FAO/WHO理想模式（EAA/NEAA的值約為60%）。綜上可知梵凈山黑茶的氨基酸種類齊全，且含量豐富，賦予了梵凈山黑茶獨特的香氣和滋味以及特殊的功效，并且氨基酸的比例合理，對人體有益。

必需氨基酸的營養(yǎng)評價見表4。

表4 必需氨基酸的營養(yǎng)評價Table 4 Nutritional evaluation of essential amino acids

根據(jù)表4中氨基酸的數(shù)據(jù)，計算氨基酸評分（AAS）、化學評分（CS）和必需氨基酸指數(shù)（EAAI）來評價梵凈山黑茶的蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值。由表4可知，根據(jù)氨基酸評分（AAS），梵凈山黑茶的第一限制性氨基酸是蛋氨酸+半胱氨酸，其余均大于1；根據(jù)化學評分（CS），梵凈山黑茶的第一限制性氨基酸是蛋氨酸+半胱氨酸，與氨基酸評分（AAS）得出的結(jié)果一樣。從氨基酸評分（AAS）和化學評分（CS）來看，除了第一限制性氨基酸外，其他必需氨基酸均較高且超出了理想模式或參考蛋白的推薦值。在EAAI評價模式中，數(shù)值越接近100與雞蛋蛋白標準越接近，即營養(yǎng)價值越高。梵凈山黑茶的EAAI值為103.57，接近于100，表明梵凈山黑茶的蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值很高，可作為優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)來源。

2.4 梵凈山黑茶游離氨基酸組成分析

梵凈山黑茶中游離氨基酸的測定見表5。

表5 梵凈山黑茶中游離氨基酸的測定Table 5 Determination of free amino acids in Fanjingshan dark tea

由表5可知，梵凈山黑茶共18種游離氨基酸，其中沒有檢測到蛋氨酸，每一種游離氨基酸都能夠為茶湯提供獨特的滋味，包括甜、酸、苦、鮮味等，它們彼此之間有協(xié)同增效的作用，同時也可以與茶湯中的其它物質(zhì)形成絡合物，進而賦予茶湯鮮爽滋味[15]。梵凈山黑茶中游離氨基酸的總量為0.561 g/100 g，其中含量最高的是精氨酸，為0.381 g/100 g，占游離氨基酸總量的67.91%；其次是天門冬氨酸和茶氨酸，分別為0.051 g/100 g和0.025 g/100 g。茶氨酸是茶葉特有的氨基酸，直接影響茶葉的品質(zhì)，一般干茶葉中的茶氨酸占游離氨基酸總量的1%～2%；研究表明茶氨酸有降血壓、抗氧化、抗衰老的作用，可以增強人體免疫力，并且對人體的學習和記憶能力都有一定的幫助，具有多種保健功能[16]。因此，梵凈山黑茶中的氨基酸具有一定的保健功能。

2.5 梵凈山黑茶衛(wèi)生學指標分析

梵凈山黑茶重金屬元素的含量見表6。

表6 梵凈山黑茶重金屬元素的含量Table 6 Content of heavy metal elements in Fanjingshan dark

由表6可知，梵凈山黑茶中重金屬元素Hg未檢出，As、Cd 和 Pb 的含量低，分別為 0.51、0.44、2.1 mg/kg，根據(jù)GB 2762-2017《食品安全國家標準食品中污染物限量》中Pb限量標準（≤5.0 mg/kg）以及NY 659-2003《茶葉中鉻、鎘、汞、砷及氟化物限量》中Cd和As含量（分別≤1 mg/kg、≤2 mg/kg）可知，梵凈山黑茶中的Pb、Cd和As均小于國家標準和農(nóng)業(yè)標準，表明梵凈山黑茶的重金屬含量都處于安全級別。

3 討論與結(jié)論

研究對梵凈山黑茶蛋白質(zhì)、水分、灰分、粗纖維、總糖、還原糖、維生素C等營養(yǎng)成分以及氨基酸、礦物質(zhì)、重金屬進行了檢測分析。氨基酸是人體內(nèi)蛋白質(zhì)合成的重要原料，對機體維持新陳代謝、促進生長發(fā)育、保持身體健康等提供重要的物質(zhì)基礎，并且氨基酸含量要充足、種類全面才能滿足人體的需要[17]。本試驗中測得梵凈山黑茶的氨基酸總量為14.88 g/100 g，含有7種必需氨基酸，9種藥效氨基酸，其中谷氨酸、亮氨酸和天冬氨酸含量較高。梵凈山黑茶氨基酸組成含量豐富而且比例均衡，營養(yǎng)價值高，其EAA/NEAA的值為94.19%，EAA/TAA的值為48.50%，均符合理想模式，根據(jù)蛋白質(zhì)的營養(yǎng)評價方法，得出梵凈山黑茶屬于優(yōu)質(zhì)蛋白源。

茶葉中氨基酸的組成含量及其降解和轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，以及各組分之間的含量變化將直接影響茶葉的香氣和滋味，尤其是游離氨基酸的組成與含量[18]。游離氨基酸的總量為0.56 g/100 g，其中包含8種必需氨基酸。張威等[19]研究的海南農(nóng)墾紅茶和綠茶中游離氨基酸的平均含量分別為3.45%、3.30%，均比梵凈山黑茶的游離氨基酸含量高，這可能是由于茶的品種不一樣、茶的制作工藝不同以及茶的種植地區(qū)不一樣等因素引起的。陳應娟等[20]研究了四川黑茶在加工過程中氨基酸含量變化，主要是研究了渥堆工藝對氨基酸含量的影響，研究結(jié)果表明加工過程中氨基酸含量減少。梵凈山黑茶的游離氨基酸總量偏低，可能與原料、加工工藝，特別是渥堆工藝等因素有關，對于改善其原料到成品過程中的工藝是否可以增加梵凈山黑茶游離氨基酸含量還需要進一步研究。

礦質(zhì)元素是人體進行生長發(fā)育和生理代謝活動所必需的營養(yǎng)物質(zhì)，且它們在人體內(nèi)不能自行合成，必須通過外界食物攝入來滿足人體需求，并且有研究報道理化性質(zhì)相似的元素，其生物學功能是相互拮抗的，當Zn/Cu>10且Zn/Fe>1時，會發(fā)生拮抗作用[21-22]。而本研究中梵凈山黑茶中的Zn/Cu值為0.86，Zn/Fe值為0.04，因此梵凈山黑茶中的礦質(zhì)元素Zn、Fe、Cu是不會彼此發(fā)生拮抗作用的。

綜上所述，梵凈山黑茶營養(yǎng)價值豐富，且重金屬含量在國家限制范圍內(nèi)，經(jīng)常飲用該茶可以獲得人體所需的維生素和豐富的氨基酸、礦質(zhì)元素，尤其是硒元素。