李婷婷 石葉蓉 吳彩娥 方升佐 潘海霞 朱振基(南京林業大學輕工科學與工程學院,江蘇 南京 210037)
青錢柳[Cyclocaryapaliurus(Batal)Ijinskaja]系雙子葉植物綱胡桃科青錢柳單種屬植物,又名青錢李、甜茶樹、搖錢樹,是中國特有的珍稀藥用植物資源。雖然青錢柳葉在產地一直被當做茶來飲用,但青錢柳并不屬于普通食品范疇,直到2013年10月底中國才正式批準青錢柳葉為新食品原料,可以作為普通食品食用,因此有關青錢柳茶的基礎性研究也需隨之加強。
國內外研究表明,青錢柳的藥用價值極高,青錢柳葉不僅具有良好的降血糖、降血壓、降血脂的活性功能[1-3],同時還在抑菌、抗氧化、抗癌等方面有一定的功效[4,5],其中在防治糖尿病方面功效尤為突出。目前,青錢柳葉的主要食用方式是制成茶,其制法和飲法都與綠茶類似,江西修水、湖南綏寧和邵陽的一些生產廠家,從20世紀80、90年代開始就以青錢柳葉為原料制成了系列茶產品,并且其銷售額呈現逐年增加的趨勢。然而,隨著青錢柳茶市場份額的不斷擴大,缺乏統一的產品標準,無法客觀評價青錢柳茶的質量,制約后續開發利用。為改變青錢柳茶市場混亂的局面,出臺青錢柳茶的地方或行業標準勢在必行,這就需要以青錢柳茶的前期基礎研究作為依據。目前對青錢柳的報道較多,但青錢柳茶的相關基礎研究還比較薄弱,比如青錢柳茶的基本化學成分、食用衛生安全性以及特有揮發性成分等方面未有相關研究報道。
本研究為填補上述空白,以新鮮的青錢柳葉為原料,制成青錢柳茶,擬對青錢柳茶的基本化學成分、農藥殘留以及揮發性成分進行檢測,為綜合評價青錢柳茶的質量提供依據,同時為青錢柳資源科學合理的開發利用提供參考。
1.1.1 材料與試劑
青錢柳葉:采摘于江蘇鎮江;
苯酚、硫酸、甲醇、冰醋酸、三氯化鋁、氯仿、高氯酸、無水葡萄糖:分析純,南京化學試劑有限公司;
蘆丁和熊果酸:標準品,美國Sigma公司。
1.1.2 主要儀器設備
氣相色譜儀:7890A型,美國Agilent科技有限公司;
氣相色譜—質譜聯用儀:Trace 2000型,美國Thermo Finnigan公司;
手動固相微萃取進樣手柄和固相微萃取萃取頭:65μm PDMS/DVB(聚二甲基硅氧烷/二乙烯基苯),美國Supelco公司;
紫外分光光度儀:UV-2450型,日本島津公司。
1.2.1 青錢柳茶的制備
原料采收→篩分→殺青→揉捻成型→干制→包裝→青錢柳茶
青錢柳葉采摘于江蘇鎮江南京林業大學青錢柳基地,摘取5月中旬無蟲傷、無霉爛的青錢柳葉,去除枝條及破碎、粉狀的碎片雜物。將采摘的青錢柳葉放入殺青機中,進行殺青處理;在揉捻機中揉捻成形后,于炒干機中進行炒干處理,冷卻后包裝得青錢柳茶。
1.2.2 基本成分分析
(1)含水量的測定:按GB/T 8304—2013《茶 水分測定》執行;
(2)水浸出物的測定:按GB/T 8305—2013《茶 水浸出物測定》執行;
(3)灰分的測定:按GB/T 8306—2013《茶 總灰分測定》執行;
(4)總黃酮的測定:采用三氯化鋁顯色法[6];
(5)總多糖的測定:采用苯酚硫酸法[7],以葡萄糖為標準品;
(6)總三萜的測定:采用香草醛—冰醋酸比色法[8],以熊果酸為標準品。
1.2.3 安全性檢測
(1)農藥殘留檢測:對茶葉中常易出現超標的25種農藥殘留,依據GB 2673—2012《食品中農藥最大殘留限量》,對青錢柳茶的農藥殘留進行測定。為保證測定結果的權威性,該項目委托中國農業部茶葉質量監督檢驗測試中心測定。
(2)重金屬檢測:對青錢柳茶中的重金屬鉛、砷、汞含量進行測定,鉛的測定按GB/T 5009.12—2010《食品中鉛的測定》執行,砷的測定按 GB/T 5009.11—2003《食品中總砷及無機砷的測定》執行,汞的測定按GB/T 5009.17—2003《食品中總汞及有機汞的測定》執行。
1.2.4 揮發性成分測定 采用頂空固相微萃取—氣質聯用法。
(1)頂空固相微萃取:將固相微萃取頭在氣相色譜儀的進樣口經250℃老化30min,備用。取青錢柳茶1.00g,加入到頂空萃取瓶中,加入10mL沸蒸餾水,四氟乙烯封口,60℃恒溫20min,插入裝有萃取頭的固相微萃取手動進樣器,吸附30min后,取出萃取頭后立即插入氣相色譜進樣口中,解析4min,進行測定。
(2)GC條件:HP-5MS石英毛細管柱(60m×0.32mm×0.25μm),載氣為高純氦氣,純度>99.999%,流速1mL/min,進樣口溫度230℃,色譜柱起始溫度40℃,保持3min,以5℃/min升至160℃,再以10℃/min升至240℃,保持1min,不分流進樣。
(3)MS條件:電子轟擊(EI)離子源,離子源溫度200℃,電子能量70eV,接口溫度280℃,電子倍增器電壓1 280V,掃描質量范圍為35~500amu。
采用SPSS 17.0軟件進行數據統計和分析,結果以3次平行試驗的平均值±標準偏差表示。
據報道[9],黃酮、多糖和三萜是使青錢柳具有降血糖、降血壓等活性功能的重要作用物質。因此在評價青錢柳茶的品質時,該三類物質也是重要的考察指標,其含量可作為控制產品質量的依據。此外,結合普通茶葉的一般評判指標,還對青錢柳茶的水分、水浸出物和灰分進行了測定,結果見表1。由表1可知,青錢柳茶水分含量在7.93%,相比一般茶葉的含水量該結果較高,是由于其原料自身葉片的特性,在制茶過程中很容易出現碎茶現象,因此青錢柳茶需保持相對較高的含水量。

表1 青錢柳茶的主要成分含量Table 1 Contents of main chemical compounds in Cyclocaryapaliurus tea %
青錢柳中黃酮成分有著重要的生理活性,因此在確定青錢柳茶的標準時,也要考慮其黃酮含量的多少。測定結果表明該青錢柳茶中總黃酮含量為0.73%,有學者[10]對不同產地青錢柳葉的黃酮含量進行了測定,其中江西修水以及福建永春兩地的青錢柳含量分別為0.65%和0.64%,與本試驗結果相近。此外,青錢柳葉中含有豐富的活性多糖,已有研究表明該活性多糖具有降低血糖[1]、抗腫瘤[5]等功能,本研究測得的青錢柳茶中總多糖含量為2.53%,這也與文獻[7]報道的青錢柳葉中活性多糖含量相符。三萜作為青錢柳葉中重要的活性物質之一,其含量也是重點測定指標,本研究采用香草醛—冰醋酸顯色法測定其含量為0.88%。本試驗測定的青錢柳茶中三萜的含量與文獻[8]報道的原料青錢柳葉中的含量差異不大。結果表明在制作過程中,沒有對青錢柳茶中的活性成分造成較大影響。
農藥殘留超標是目前茶葉市場中最常見的問題,因此在評價茶葉品質時,有關衛生安全性的農藥殘留指標也屬于常規檢測項目。青錢柳茶的原料取自于青錢柳樹的葉子,青錢柳樹目前有人工種植和天然林中野生兩種形式,這兩種形式均無需人為的噴灑農藥,但由于周邊生長環境可能存在背景值的影響,因此作為直接泡飲的茶葉形式,青錢柳茶中的農藥殘留也需進行檢測。由表2可知,在所檢測的25項常見農藥殘留指標中,23項指標均在檢出限以下,該檢出限為本試驗所用設備和方法所能測定出的最低值。聯苯菊酯和草甘膦兩項檢出,含量分別為0.01,0.23mg/kg,其值均遠遠低于GB 2673—2012《食品中農藥最大殘留限量》標準要求。由此可知,相比其他茶葉,青錢柳茶的原料在生長過程中不易出現病蟲害現象,一般無需人為噴灑農藥,食用比較安全,試驗測定結果也驗證了這一情況。
茶葉的重金屬指標也是衡量其衛生安全性的必檢指標,青錢柳茶的重金屬檢測結果見表2,其三項重金屬指標均符合NY 659—2003《茶葉中鉻、鎘、汞、砷及氟化物限量》以及GB 2762—2012《食品中污染物限量》中的要求。但本課題組在長期監測中發現,青錢柳葉中的鉛含量呈現隨生長季節的延長而積累的趨勢,9月份采摘的葉子中鉛含量會達到5.40mg/kg,要遠高于5月份采摘的葉子(2.27mg/kg),因此鉛含量應該作為青錢柳茶質量標準中最重要的控制指標之一,而且為了保證青錢柳茶葉的品質,在葉子采摘時要選擇適宜的采摘月份。
表2 青錢柳茶中農藥殘留、重金屬檢測結果Table 2 Contents of agricultural chemicals residues and heavy metal in Cyclocaryapaliurus tea mg/kg

表2 青錢柳茶中農藥殘留、重金屬檢測結果Table 2 Contents of agricultural chemicals residues and heavy metal in Cyclocaryapaliurus tea mg/kg
檢測項目 檢出限 含量六六六 0.001未檢出滴滴涕 0.002 未檢出硫丹 0.010 未檢出溴氰菊酯 0.010 未檢出甲氰菊酯 0.010 未檢出聯苯菊酯 0.010 0.01±0.001氟氰戊菊酯 0.010 未檢出氯菊酯 0.010 未檢出氯氟氰菊酯和高效氯氟氰菊酯 0.010 未檢出氯氰菊酯和高效氯氰菊酯 0.010 未檢出氟氯氰菊酯和高效氟氯氰菊酯 0.010 未檢出乙酰甲胺磷 0.010 未檢出殺螟硫磷 0.010 未檢出草甘膦0.100 0.23±0.01未檢出吡蟲啉 0.050 未檢出苯醚甲環唑 0.010 未檢出除蟲脲 0.040 未檢出噠螨靈 0.010 未檢出噻蟲嗪 0.016 未檢出殺螟丹 1.000 未檢出丁醚脲 0.010 未檢出噻嗪酮 0.010 未檢出多菌靈 0.010 未檢出滅多威 0.010 未檢出砷檢測項目 檢出限 含量草銨膦 0.100 0.010 0.380±0.006鉛0.005 2.270±0.110汞0.000 15 0.058±0.002
采用頂空固相微萃取—氣質聯用法測定青錢柳茶揮發性成分,其總離子圖見圖1。總離子圖各峰經質譜掃描所得質譜圖,與質譜數據庫(NIST和Wiley標準譜庫)相匹配,確定出各揮發性成分的種類,并通過面積歸一法計算出各成分的相對含量,鑒定結果見表3。
由表3可知,在青錢柳茶的揮發性成分中共鑒定出30種化學物質,包含6種醇類、5種酮類、4種醛類、3種烴類、4種酯類、2種酸類、3種雜環類化合物,以及3種數據庫中無匹配的未知物質。其中醇類化合物總含量為21.63%,酮類為12.90%,醛 類為 23.89%,烴類為 2.78%,酯類為14.54%,酸類為7.32%,雜環類為14.52%。除3種未知物外,含量最高的為醛類化合物。

圖1 青錢柳茶揮發性成分的氣質聯用總離子流圖Figure 1 GC—MS total ion chromatogram of aroma compounds of Cyclocaryapaliurus tea
醛類化合物中主要的呈香物質為2-甲基-2-丁烯醛和反式2-己烯醛,這兩種物質主要呈現出綠葉青香和水果香氣,其他兩種醛類物質中乙醛具有生的油脂和青草氣及蘋果香味,反,反-2,4-庚二烯醛則是典型的茶葉揮發性成分,略帶青臭,尤其在陳茶和發酵茶中含量較高。醇類化合物對青錢柳茶的風味貢獻也比較大,以苯甲醇和順-3-己烯-1-醇為主,順-3-己烯-1-醇具有典型的青草氣味,其他的醇類物質中α-甲基苯甲醇呈現出淡梔子花香味,2-己烯-1-醇具有強烈末成熟果實氣味,1-辛烯-3-醇具有青香、壤香和果香香氣,雖然這些物質占揮發性成分含量不高,但均組成了青錢柳茶的典型呈香物質。酯類化合物中的水楊酸甲酯、甲酸己酯和乙酸芐酯分別具有冬青葉香味、甜的果香以及茉莉花香,其中水楊酸甲酯含量最高,為8.08%。此外,酮類物質也是青錢柳茶氣味的重要組成之一,其中的β-紫羅蘭酮呈現典型的紫羅蘭花香,香葉基丙酮表現出青香、果香、蠟香和木香,1-苯基乙酮則帶有水果香味。其余化合物的香氣特征不明顯。綜合分析青錢柳茶的揮發性成分及其香氣表現,主要呈現出青香、花香、果香和木香,雖然不同物質嗅覺閾值不同,但在人工感官評價時青錢柳茶呈現出的主要是特殊的青澀氣味,這與GC—MS分析所得的香氣物質中呈現青草氣的物質種類最多相吻合,這些物質構成了青錢柳茶的主體香氣。此外,雖然大量組分的香氣特征已知,但是仍有未知香氣特征的組分和未知物,需要進一步深入研究。
本試驗從化學成分、農藥殘留以及揮發性成分等方面對青錢柳茶進行了逐一檢測。通過分析試驗結果可以得出,在青錢柳茶的實際生產以及相關標準的制訂時,青錢柳總黃酮、總多糖、總三萜活性成分含量的高低,可作為評價青錢柳茶品質優劣的指標之一。在青錢柳茶食用衛生安全性評價方面,農藥殘留檢測結果均遠遠低于中國GB 2673—2012《食品中農藥最大殘留限量》的要求,因此該項目屬于非關鍵控制指標,而重金屬的測定結果表明,鉛含量極易出現超標現象,屬于主要控制指標之一。另外,對青錢柳茶揮發性成分分析的結果,可以用于比對鑒別摻假的青錢柳茶,為快速鑒別青錢柳茶的真偽、評定其質量提供參考。青錢柳茶的獨特氣味是由各類揮發性成分的含量,感覺閾值等多種因素共同決定的,因此,在青錢柳茶香氣品質評定方面,還需要結合嗅覺感官分析,在特征香氣物質鑒定、加工工藝對青錢柳茶香氣成分的影響等方面進行深入的研究。

表3 青錢柳茶揮發性成分的GC—MS測定結果Table 3 GC—MS analytical results of aroma compounds of Cyclocaryapaliurus tea
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