不同生長(zhǎng)季節(jié)大葉種茶葉中氨基酸含量的變化特征

楊婉秋，雷淑婷，肖 涵

(昆明學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院，云南 昆明 650214)

我國(guó)是全球茶葉消費(fèi)量最大的國(guó)家，茶樹品種繁多，栽培歷史悠久[1,2].云南是茶葉的原產(chǎn)地，也是目前我國(guó)茶葉種植面積第2大的省份，尤以出產(chǎn)普洱茶的優(yōu)質(zhì)原料“大葉種茶”為甚[3,4].目前，普洱茶已成為我國(guó)國(guó)家地理標(biāo)志產(chǎn)品(GB/T 22111—2008)，因其具有豐富的滋味、滑順的口感以及突出的抗衰老、降脂減肥、防癌抗癌功效而備受人們的喜愛[5-8].茶葉中游離氨基酸(Free amino acid，F(xiàn)AA)的種類及含量不僅是影響茶湯口感的關(guān)鍵因素，而且也是衡量茶葉品質(zhì)的重要指標(biāo)之一[9-13].大量研究[14-19]表明，茶葉的產(chǎn)量受生長(zhǎng)季節(jié)的影響強(qiáng)烈，如夏季產(chǎn)量高，而冬季產(chǎn)量則較低甚至無茶葉產(chǎn)出.

同時(shí)，茶葉中FAA種類的多少、含量的高低與茶樹的生態(tài)環(huán)境、生長(zhǎng)周期等因素密切相關(guān).已有研究證實(shí)，春季氣溫適中，光照強(qiáng)度弱，利于茶樹體內(nèi)氮的代謝，茶葉游離氨基酸含量較高.而夏季氣溫高，光照強(qiáng)度大，氨基酸分解速度快，含量明顯下降[20,21].由于茶樹種植區(qū)劃多在溫帶地區(qū)，目前大部分研究主要集中于不同生長(zhǎng)周期(春季和夏季)對(duì)茶葉中游離氨基酸總量的影響[20,22-24]，鮮見對(duì)秋季和冬季茶葉中游離氨基酸含量分布特征的研究報(bào)道.云南地理位置特殊，茶樹在秋季和冬季依然能茁壯生長(zhǎng)，具備產(chǎn)茶能力.因此，有必要對(duì)不同生長(zhǎng)季節(jié)茶葉中氨基酸含量的變化進(jìn)行深入研究.

1 材料與方法

1.1 茶葉樣品的采集

根據(jù)鳳慶縣的環(huán)境條件，選擇氣候溫度變化一致，海拔高度接近的2個(gè)茶園，分別為云南省臨滄市鳳慶縣鳳山鎮(zhèn)和大寺鄉(xiāng)的大葉種茶園為研究樣地.茶葉樣品分別于2019年冬季(12月下旬)、2020年春季(4月上旬)、2020年夏季(8月上旬)和2020年秋季(10月下旬)，按五點(diǎn)采樣法采摘1芽、2～3葉鮮葉(分別于茶園東、南、西、北、中采摘后混合均勻).

1.2 茶葉樣品的制備

采摘的茶葉鮮葉用自來水沖洗、自然晾曬至干、研磨至60目左右(未過孔篩)，編號(hào)、密封，于 4 ℃ 冰箱中存儲(chǔ)備用.茶葉樣品信息匯總見表1.

表1 茶葉樣品信息匯總表

1.3 茶葉中游離氨基酸的提取及分析

采用標(biāo)準(zhǔn)方法(GB/T 30987—2020)對(duì)茶葉中的游離氨基酸進(jìn)行提取.具體提取步驟為：稱取 5.000 g 制備好的茶葉樣品放入比 50 mL 色管中，滴加數(shù)滴超純水勻漿后，加入沸超純水 45 mL，在 100 ℃ 水浴中提取 45 min(靜置)，浸提完畢后立即趁熱減壓過濾，殘?jiān)蒙倭繜岢兯礈?至3次，濾液合并后定容至 50 mL.吸取 2.0 mL 提取液置于 50 mL 比色管中，加入 0.4 mL 的磺基水楊酸溶液(4%)，搖勻后用 0.45 μm 微孔濾膜(水相)過濾，采用全氨基酸自動(dòng)分析儀對(duì)濾液中各氨基酸各組分進(jìn)行分析.

2 結(jié)果與討論

2.1 不同生長(zhǎng)季節(jié)茶葉中FAA的含量

對(duì)不同生長(zhǎng)季節(jié)茶葉中的FAA進(jìn)行分析，共檢出27種游離氨基酸，茶葉中游離氨基酸的含量分析結(jié)果見表2.

表2 不同生長(zhǎng)季節(jié)茶葉中游離氨基酸的含量 mg/kg

續(xù)表2 mg/kg

分析結(jié)果表明：鳳山鎮(zhèn)和大寺鄉(xiāng)茶葉樣品中各游離氨基酸的含量在不同季節(jié)差異顯著，在鳳山鎮(zhèn)和大寺鄉(xiāng)各采摘季節(jié)的茶葉中，春季茶葉中游離氨基酸含量豐富，均檢出27種游離氨基酸；在夏季，鳳山鎮(zhèn)茶中檢出23種游離氨基酸(未檢出磷酸乙醇胺、甘氨酸、胱氨酸和鳥氨酸)，大寺鄉(xiāng)茶葉中檢出22種游離氨基酸(未檢出磷酸乙醇胺、甘氨酸、胱氨酸、鳥氨酸和α-氨基丁酸)；在秋季茶葉中均檢出24種游離氨基酸(未檢出磷酸乙醇胺、α-氨基丁酸和鳥氨酸)；冬季茶葉中均檢出23種(未檢出α-氨基已二酸、α-氨基丁酸、胱氨酸、色氨酸).不同生長(zhǎng)季節(jié)茶葉中FFA和總游離氨基酸含量的分布特征如圖1所示.

圖1 不同生長(zhǎng)季節(jié)茶葉中FAA總含量對(duì)比

由圖1可知，不同生長(zhǎng)周期大葉種茶葉中游離氨基酸總含量高低順序?yàn)椋簑(春茶)>w(秋茶)>w(冬茶)>w(夏茶).其中鳳山鎮(zhèn)和大寺鄉(xiāng)春茶中游離氨基酸總量分別為 6.088 2 mg/kg 和 6.520 0 mg/kg，顯著高于其他季節(jié)，分別是秋茶的2.2倍和3.6倍，冬茶的2.7倍和4.3倍，夏茶的4.8倍和3.5倍.

各游離氨基酸分量在不同生長(zhǎng)周期茶葉中差異明顯，鳳山鎮(zhèn)和大寺鄉(xiāng)春茶中磷酸絲氨酸、色氨酸和異亮氨酸含量顯著高于其他季節(jié)，其中：磷酸絲氨酸含量分別為 0.071 0 mg/kg 和 0.039 8 mg/kg，是冬茶的1.8倍和1.7倍；色氨酸含量分別為 0.083 1 mg/kg 和 0.109 8 mg/kg，是夏茶的2.1倍和1.6倍；異亮氨酸含量分別為 0.094 5 mg/kg 和 0.129 9 mg/kg，是冬茶的7.2倍和11倍等.少數(shù)氨基酸在其他季節(jié)茶葉中含量最高，如磷酸乙醇胺和鳥氨酸在冬季鳳山鎮(zhèn)茶葉中含量最高，分別為 0.017 8 mg/kg 和 0.008 7 mg/kg；鳳山鎮(zhèn)秋季茶葉中α-氨基已二酸的含量最高，為 0.038 7 mg/kg；大寺鄉(xiāng)秋季茶葉中丙氨酸、酪氨酸和γ氨基丁酸的含量最高，分別為 0.147 4 mg/kg,0.116 9 mg/kg 和 0.136 2 mg/kg.

2.2 不同生長(zhǎng)季節(jié)茶葉中營(yíng)養(yǎng)氨基酸的含量分布

目前,有研究[24]表明，在各氨基酸中有15種對(duì)人體具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，具營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的氨基酸信息匯總于表3.在本研究中，各生長(zhǎng)季節(jié)茶葉中均含有12種營(yíng)養(yǎng)氨基酸(表2).

表3 營(yíng)養(yǎng)氨基酸信息匯總表

對(duì)表2中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果表明，在12種具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的游離氨基酸中，除大寺鄉(xiāng)秋茶中酪氨酸和γ-氨基丁酸較高外，其余10種氨基酸含量均在春茶中較高，尤以茶氨酸為甚，其在鳳山鎮(zhèn)春茶中的含量分別是冬茶的1.9倍，秋茶的3.4倍和夏茶的14倍；在大寺鄉(xiāng)春茶中的含量分別是冬茶的3.4倍，秋茶的5.0倍和夏茶的7.5倍.為進(jìn)一步分析具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的氨基酸在不同生長(zhǎng)周期茶葉中的含量變化情況，將春、夏、秋、冬具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的優(yōu)質(zhì)氨基酸總量進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如圖2所示.

圖2 不同生長(zhǎng)季節(jié)茶葉中營(yíng)養(yǎng)氨基酸的含量對(duì)比

由圖2可知，茶葉中具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的游離氨基酸總量平均含量高低順序表現(xiàn)為：w(春季)>w(秋季)≈w(冬季)>w(夏季)，鳳山鎮(zhèn)和大寺鄉(xiāng)春季茶葉中營(yíng)養(yǎng)性游離氨基酸含量顯著高于其他3個(gè)季節(jié)，含量分別為 4.100 7 mg/kg 和 3.991 4 mg/kg，是夏季含量的6.2倍和5.7倍，秋季含量的2.8倍和3.2倍，冬季茶葉的2.4倍和4.2倍.鳳山鎮(zhèn)和大寺鄉(xiāng)春茶中具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的游離氨基酸含量分別占總氨基酸含量的67.4%和61.2%，夏茶為52.7%和37.3%，秋季為53.8%和68.8%，冬季為77.1%和63.6%.由于在考慮茶葉品質(zhì)時(shí)不僅要關(guān)注其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，也要關(guān)注其風(fēng)味，故對(duì)大葉種茶葉中的滋味氨基酸進(jìn)行進(jìn)一步分析.

2.3 不同生長(zhǎng)季節(jié)茶葉中滋味氨基酸的含量分布

茶葉中滋味游離氨基酸是影響茶湯滋味的關(guān)鍵因素，也是影響茶葉質(zhì)量的重要因素之一.對(duì)茶葉中滋味氨基酸按苦味、鮮爽味和鮮甜味進(jìn)行分類分析，可以有效評(píng)價(jià)生長(zhǎng)周期對(duì)茶葉滋味的影響.對(duì)不同生長(zhǎng)季節(jié)大葉種茶葉中所檢出的27種游離氨基酸進(jìn)行分類分析，17種屬于滋味氨基酸，精氨酸屬于苦味氨基酸，天冬氨酸、天冬酰胺、谷氨酸和谷氨酰胺屬于鮮爽味氨基酸；而茶氨酸、甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、脯氨酸、纈氨酸、組氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸等12種游離氨基酸屬于鮮甜味氨基酸.對(duì)不同生長(zhǎng)周期茶葉中苦味氨基酸(精氨酸)含量進(jìn)行分析，結(jié)果匯總于表4.

表4 不同生長(zhǎng)季節(jié)的茶葉中苦味氨基酸的含量 mg/kg

分析結(jié)果表明，鳳山鎮(zhèn)和大寺鄉(xiāng)春季茶葉樣品中具有苦味的氨基酸(精氨酸)含量最高，分別為 0.339 9 mg/kg 和 0.211 7 mg/kg；夏茶中含量最低，分別為 0.015 3 mg/kg 和 0.024 0 mg/kg，春茶中含量是夏茶的22.2倍和8.8倍.對(duì)鳳山鎮(zhèn)和大寺鄉(xiāng)不同季節(jié)茶葉中具有鮮爽滋味的4種游離氨基酸含量進(jìn)行對(duì)比分析，并將結(jié)果列于表5.

表5 不同生長(zhǎng)季節(jié)茶葉中鮮爽滋味氨基酸的含量 mg/kg

分析結(jié)果表明，鳳山鎮(zhèn)不同生長(zhǎng)周期茶葉中鮮爽滋味氨基酸含量高低順序?yàn)椋簑(春季)>w(秋季)>w(夏季)>w(冬季);大寺鄉(xiāng)含量高低順序與鳳山鎮(zhèn)有所差異，表現(xiàn)為:w(春季)>w(夏季)>w(冬季)>w(秋季).此外，鳳山鎮(zhèn)和大寺鄉(xiāng)茶葉樣品中具有鮮爽滋味的4種游離氨基酸在不同季節(jié)含量差異顯著，兩地含量均以春茶最高，尤其是天冬酰胺，在春茶中的含量分別為 1.242 4 mg/kg 和 1.501 2 mg/kg，是冬茶的42.5倍和135.2倍.鳳山鎮(zhèn)春茶中的谷氨酰胺為 0.030 9 mg/kg，是夏茶的18.2倍.但鳳山鎮(zhèn)秋茶中的天冬氨酸含量為 0.089 8 mg/kg，為春茶含量的78.5%；兩地冬茶中的谷氨酸含量分別為 0.203 4 mg/kg 和 0.297 1 mg/kg，分別為春茶含量的97.2%和82.7%.為了進(jìn)一步對(duì)春、夏、秋、冬具有鮮爽滋味的4種游離氨基酸總量進(jìn)行橫向?qū)Ρ?，將不同季?jié)茶葉中具有鮮爽滋味的氨基酸總量匯總于圖3.

圖3 不同生長(zhǎng)季節(jié)茶葉中鮮爽滋味的游離氨基酸總量對(duì)比

從圖3可以明顯看出，在春季，具有鮮爽滋味的游離氨基酸含量顯著高于其他3個(gè)季節(jié)，鳳山鎮(zhèn)和大寺鄉(xiāng)茶園中的鮮爽滋味的游離氨基酸總量分別達(dá)到了 1.596 9 mg/kg 和 2.098 9 mg/kg，分別是冬季含量的5.2倍和秋季含量的7.2倍；同時(shí)，秋季鳳山鎮(zhèn)具有鮮爽滋味的游離氨基酸含量高于夏季和冬季，為 1.023 4 mg/kg.

對(duì)鳳山鎮(zhèn)和大寺鄉(xiāng)不同季節(jié)茶葉中具有鮮甜滋味的12種游離氨基酸含量進(jìn)行對(duì)比分析結(jié)果見表6.由表6可見，在春節(jié)，大葉種中茶氨酸(特征氨基酸)的含量顯著高于其余3個(gè)季節(jié)，在本研究所選取的2個(gè)茶產(chǎn)地所采春茶中，其茶氨酸的含量分別高達(dá) 2.695 7 mg/kg 和 2.284 3 mg/kg，超出了其他季節(jié)總含量最大值的1.8倍以上.值得注意的是，在冬季鳳山鎮(zhèn)大葉種茶中，其茶氨酸的含量也顯著高于夏季和秋季.茶氨酸在總游離氨基酸中的占比計(jì)算結(jié)果表明，冬季鳳山鎮(zhèn)大葉種茶葉茶氨酸所占百分比高達(dá)82.63%，甚至高于春季的73.68%；且冬季大寺鄉(xiāng)大葉種茶葉茶氨酸所占百分比也高達(dá)71.67%，高于春季、夏季、秋季的65.22%、47.03%、42.46%，表明在云南特殊氣候的條件下，存在秋冬季節(jié)產(chǎn)出游離氨基酸含量較高的優(yōu)質(zhì)大葉種茶葉的可能性.對(duì)不同生長(zhǎng)季節(jié)茶葉中總游離氨基酸的含量進(jìn)行分析，結(jié)果如圖4所示.

表6 不同生長(zhǎng)季節(jié)茶葉中鮮甜滋味氨基酸的含量 mg/kg

圖4 不同生長(zhǎng)季節(jié)茶葉中鮮甜滋味氨基酸的含量

結(jié)果表明，在春茶中，具有鮮甜滋味的游離氨基酸總含量顯著高于其他季節(jié)，分別高達(dá) 3.658 7 mg/kg 和 3.502 7 mg/kg，超出其他季節(jié)總含量最大值的2倍以上.同時(shí)，鳳山鎮(zhèn)和大寺鄉(xiāng)茶葉在夏季具有鮮甜滋味的游離氨基酸總含量均達(dá)到了一年中的最低值，甚至不到春季游離氨基酸總含量的20%.

2.4 不同生長(zhǎng)季節(jié)茶葉中各滋味游離氨基酸的含量分布特征

茶樹的生長(zhǎng)發(fā)育與其生長(zhǎng)周期密切相關(guān)[27]，為進(jìn)一步探究不同生長(zhǎng)季節(jié)對(duì)大葉種茶葉中各滋味游離氨基酸含量的影響，對(duì)鳳山鎮(zhèn)和大寺鄉(xiāng)兩產(chǎn)地不同滋味游離氨基酸含量占總含量的變化趨勢(shì)進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果如圖5所示.

結(jié)果表明，鳳山鎮(zhèn)的游離氨基酸總量為：w(春季)>w(秋季)>w(冬季)>w(夏季)，呈現(xiàn)下降、升高、下降的趨勢(shì).而由圖2可知，具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的游離氨基酸總量為:w(春季)>w(冬季)>w(秋季)>w(夏季)，呈現(xiàn)下降后上升的趨勢(shì).總體而言，在鳳山鎮(zhèn)茶葉中，4個(gè)季節(jié)的鮮甜和鮮爽滋味氨基酸占總氨基酸的百分比分別為86.3%、86.7%、88.5%和90.9%，顯然冬茶具有較好的滋味.此外，在大寺鄉(xiāng)大葉種茶葉中，游離氨基酸的總量為w(春季)>w(夏季)>w(秋季)>w(冬季)，呈現(xiàn)不斷下降的趨勢(shì)，而圖2表明，具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的游離氨基酸總量為春季>冬季>秋季>夏季，呈現(xiàn)下降、升高、下降的趨勢(shì)，這進(jìn)一步表明，除春季外，在夏季和冬季節(jié)也具備產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)茶葉的可能性.

圖5 不同生長(zhǎng)季節(jié)茶葉中不同滋味FAA含量對(duì)比

3 結(jié)論

通過以上實(shí)驗(yàn)研究，可以得出以下結(jié)論：

1)在鳳山鎮(zhèn)和大寺鄉(xiāng)兩茶葉產(chǎn)區(qū)中，春茶中游離氨基酸總量、具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的游離氨基酸總量和滋味游離氨基酸總量均高于其他季節(jié)，說明在各采摘季節(jié)中，春茶的品質(zhì)最好.

2)在鳳山鎮(zhèn)大葉種冬茶中的游離氨基酸總量大于夏季和秋季，茶氨酸所占百分比高達(dá)82.63%，甚至高于春季的73.68%，說明鳳山鎮(zhèn)冬季大葉種茶葉的品質(zhì)高于夏季和秋季.

3)在大寺鄉(xiāng)大葉種冬茶中茶氨酸所占百分比高達(dá)71.67%，遠(yuǎn)高于春季、夏季、秋季的65.22%、47.03%、42.46%，說明鳳山鎮(zhèn)冬季大葉種茶葉的品質(zhì)較好.