福建省3類陳年老茶主要成分含量分析

劉文靜 韋航 傅建煒 黃彪 黃財標

摘要：分析比較5、10、15年陳不同烏龍茶、紅茶和白茶等老茶中兒茶素類化合物、咖啡堿、茶氨酸、茶黃素等成分的含量。檢測發現，5年以上的陳年老茶中，白茶中的茶多酚（兒茶素類化合物）含量總體最高，其次為烏龍茶，紅茶最低;咖啡堿、茶氨酸含量均表現為白茶最高，紅茶次之，烏龍茶最低;紅茶中的茶黃素含量總體高于白茶、烏龍茶，且儲藏時間越長，差異越明顯。在同一種類的陳年老茶中，一些主要化合物含量在不同品種間存在較大差異，龍鳳熟茶的沒食子兒茶素沒食子酸酯含量顯著低于其他幾種烏龍茶（P<0.05），而沒食子酸含量則明顯較高（P<0.05）;白茶壽眉中的兒茶素、表沒食子兒茶素、表沒食子兒茶素沒食子酸酯和表兒茶素沒食子酸酯等兒茶素類化合物，以及咖啡堿和茶氨酸均明顯高于牡丹和貢眉。茶葉中表兒茶素、表沒食子酸酯兒茶素含量在10年陳的金佛與龍鳳熟茶間差異不顯著，而15年陳的金佛顯著高于龍鳳熟茶（P<0.05）;兒茶素和表沒食子酸酯兒茶素含量在5年陳的金佛與老縱水仙之間差異不明顯，而10年陳的金佛顯著高于老縱水仙（P<0.05）;5年陳的壽眉與牡丹中表兒茶素、沒食子兒茶素沒食子酸酯、表兒茶素沒食子酸酯含量差異不顯著，但在10年陳、15年陳的壽眉中，這3種成分含量顯著高于牡丹;5年陳和10年陳壽眉中的茶氨酸含量顯著高于牡丹（P<0.05），但15年陳的壽眉、牡丹中的茶氨酸含量差異不顯著。比較分析結果可知，雖然長時間儲藏后，茶葉中重要的化學成分含量均發生變化，但是加工工藝不同仍是這3類陳年老茶中茶多酚、咖啡堿和茶氨酸等重要成分含量差別較大的主要原因;隨著存儲時間的延長，各個陳年老茶之間主要成分含量差異也發生了變化。

關鍵詞：陳年老茶;儲藏;品質;兒茶素類化合物;烏龍茶;紅茶;白茶

中圖分類號： TS272.7文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2022）04-0170-06

收稿日期：2021-06-03

基金項目：福建省公益類項目（編號：2018R1018-5）;福建省農業科學院項目;福建省“5511”協同創新工程項目（編號：XTCXGC2021020）;福建省科技經濟融合服務平臺（編號：FJKX2020-5）;福建省農業科學院創新團隊項目（編號：CXTD2021011-1）。

作者簡介：劉文靜（1982—），女，山東壽光人，碩士，助理研究員，主要從事農產品質量安全與檢測技術研究。E-mail：411935637@qq.com。

通信作者：傅建煒，博士，研究員，從事農產品質量安全技術研究。E-mail：jianwei_fu@hotmail.com。

茶是一種對人體有生理調節作用的功能性飲品，其功能成分包括茶多酚（兒茶素類化合物）、茶氨酸、咖啡堿、茶黃素和茶多糖等[1]。在不同茶葉品類中，這些功能成分的組成和含量不同，從而使茶葉呈現各自特有的品質風味和生理功效。我國茶類根據加工方法和品質特征可以劃分為綠茶、黃茶、黑茶、白茶、青茶（烏龍茶）和紅茶六大類[2]，它們的品質風味各具一格，一方面是由于六大茶類對鮮葉原料的品種和嫩度要求不盡相同，更重要的是不同茶類的加工方法各異[3-4]。六大茶類特有的品質特征是多種品質化學成分相互協調作用的綜合表現，各成分之間不同的感官閾值和呈色香味值及不同濃度配比使其呈現獨特的色香味特征[5]。構成茶味的特征物質主要有茶多酚、氨基酸、糖類、咖啡堿、果膠等，其中以茶多酚、氨基酸和咖啡堿對茶葉品質的影響最大[6]。

陳年老茶亦稱年份茶，是指存儲一段時間后具有保健功能的茶葉。茶葉在陳化過程中，其化學品質會發生變化，部分大分子物質逐漸氧化、降解，一些小分子物質會聚合或氧化，各種色素物質和呈味物質產生重組，從而表現出與新茶不同的感官品質[7]。研究發現，經長時間存儲的茶葉中兒茶素[8-9]、氨基酸[10]和咖啡堿[11]等有效成分，無論是含量還是組成均會產生變化。因此，研究不同陳年老茶之間茶多酚、氨基酸和咖啡堿等主要成分的差異，對陳年老茶的品質分析具有一定意義。已有不少研究對不同茶葉中的主要成分進行比較分析[12-15]，但研究對象主要為新產茶葉，對存放5年以上的不同種類陳年老茶有效成分含量的比較分析未見報道。本研究以采購自福建省各茶葉店、超市及茶廠的陳年老茶為研究對象，綜合前人對兒茶素、咖啡堿等茶葉中主要成分測定的結果，比較分析紅茶、白茶和烏龍茶3個類型陳年老茶的兒茶素類化合物、咖啡堿、茶氨酸、茶黃素等成分的含量，以期為陳年老茶的品質分析提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

陳年老茶購自福建省各茶葉店、超市及茶廠。烏龍茶的3個5年陳的品種為老樅水仙、金佛和大紅袍，3個10年陳的品種為龍鳳熟茶、老樅水仙和金佛，2個15年陳的品種為龍鳳熟茶和金佛。3個儲存年份的紅茶均為功夫紅茶。5年陳、10年陳白茶選擇壽眉、牡丹和貢眉3個品種，15年陳的2個品種為壽眉和牡丹。

采用的15種標準品如下：甲酸（色譜純，美國Waters公司）、乙腈（色譜純，美國Fisher公司）、甲醇（色譜純，MERCK公司）;咖啡堿（caffeine，CAF）、兒茶素（catechin，C）、表兒茶素（epicatechin，EC）、表兒茶素沒食子酸酯（epicatechin gallate，ECG）、表沒食子酸酯兒茶素（epigallocatechin，EGC）、表沒食子兒茶素沒食子酸酯（epigallocatechin gallate，EGCG）、沒食子兒茶素（gallocatechin，GC）、兒茶素沒食子酸酯（catechin gallate，CG）、沒食子酸（gallic acid）、茶氨酸（L-theanine，THE）、沒食子兒茶素沒食子酸酯（gallocatechin gallate，GCG）、茶黃素（theaflavin，TF）、茶黃素-3-單沒食子酸酯（theaflavin-3-gallate，TF-3-G）、茶黃素-3′-單沒食子酸酯類（theaflavin-3′-gallate，TF-3′-G）、茶黃素-3，3′-雙沒食子酸酯（theaflavin-3，3′-digallate，TFDG），均由斯坦福化工生產，純度均不低于99%。

1.2 儀器與設備

Waters H-Class超高效液相色譜-串聯四級桿質譜、電噴霧離子源、Waters e2695型高效液相色譜儀、2998二極管陣列檢測器，購自美國Waters公司;Qirect-Q5 Milipore超純水設備，購自美國密理博公司;IKA旋渦混合器，購自美國IKA公司。

試驗時間：2019年9月至2020年11月;試驗地點：福建省農產品質量安全重點實驗室。

1.3 試驗方法

1.3.1 液質方法 除茶黃素外的11種茶葉有效成分采用液質方法測定。具體步驟：精確稱取 0.200 0 g 磨碎均勻的茶葉樣品放入15 mL離心管中，加入10.0 mL 70 ℃甲醇水溶液（體積分數為70%），稱質量。用玻璃棒充分攪拌均勻后，立即移入70 ℃水浴中，每隔5 min進行1次振蕩，提取 20 min 后，于3 500 r/min離心10 min，上清液用流動相稀釋100倍，過0.22 μm有機濾膜，待測。

液相分析條件：色譜柱為ACQUITY HSS T3柱（100.0 mm×2.1 mm，粒徑1.7 μm），流速為 0.4 mL/min，柱溫為40 ℃，進樣體積為2 μL。流動相A是乙腈，B是體積分數為0.1%的甲酸水溶液，流動相按如下梯度洗脫：0～5 min，10%～90%A，5～6 min，90%A，6.1～8.0 min，10%A。

質譜分析條件：質譜分析的離子源為電噴霧正離子源（ESI+），掃描方式為正離子掃描，檢測方式為多反應監測（MRM），離子源溫度為120 ℃，去溶劑氣流量為1 000 L/h，脫溶劑氣溫度為500 ℃，錐孔氣流為氮氣，流速為50 L/h，錐孔電壓為1.5 kV。

標準溶液的配制：分別精確稱取咖啡堿、兒茶素等11種標準品各10 mg，用甲醇定容至10 mL，得到11種有效成分的標準品母液，質量濃度均為 1.0 mg/mL，避光置于-20 ℃冰箱中保存，試驗時取母液配制成質量濃度為10 μg/mL的單標中間液，根據需要用甲醇配成合適質量濃度的混合標準工作溶液，用于制作標準工作曲線，現配現用。

1.3.2 液相方法 茶黃素的測定參考GB/T 30483—2013《茶葉中茶黃素的測定 高效液相色譜法》。

1.3.3 數據分析 用Excel 2007對試驗數據進行處理;用SPSS 19.0對試驗數據進行顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 5年陳的陳年老茶主要成分測定結果

從表1可見，在5年陳的陳年老茶中，3個種類茶葉的兒茶素含量均表現為烏龍茶>白茶>紅茶，且差異顯著（P<0.05），其中含量最高的大紅袍是功夫紅茶的7倍;在同一種類茶葉中，兒茶素含量也有差異，烏龍茶中大紅袍的兒茶素含量高于老樅水仙、金佛，差異達顯著水平（P<0.05），而3個白茶品種中兒茶素含量相差不大。白茶貢眉的表兒茶素含量最高（16.2 mg/kg），是功夫紅茶（1.6 mg/kg）的10倍，同時也高于其余幾類茶葉，與其他茶葉表兒茶素含量差異顯著（P<0.05）。白茶中的表兒茶素沒食子酸酯含量顯著高于烏龍茶和紅茶，不同白茶品種間表兒茶素沒食子酸酯含量有差異，表現為貢眉>牡丹>壽眉，貢眉與其他二者相比差異顯著（P<0.05）;3種烏龍茶及紅茶中表兒茶素沒食子酸酯含量較低，且差異不顯著。功夫紅茶中的表沒食子酸酯兒茶素含量極低（2.4 mg/kg），遠低于其余幾種茶葉，壽眉中的表沒食子酸酯兒茶素含量最高（53.0 mg/kg），與其余幾種茶葉相比差異顯著（P<0.05）。白茶中的表沒食子兒茶素沒食子酸酯含量極高（250.9～405.0 mg/kg），不同品種間表現為壽眉>牡丹>貢眉，且差異顯著（P<0.05）;烏龍茶次之（134.7～151.8 mg/kg），不同品種間相比差異不顯著;紅茶最低，僅為15.6 mg/kg。烏龍茶中的沒食子兒茶素含量顯著高于紅茶、白茶（P<0.05），表現為大紅袍>金佛>老縱水仙;白茶的沒食子兒茶素含量在不同品種間差異不大，而紅茶最低。功夫紅茶中沒食子兒茶素沒食子酸酯含量是幾種茶葉中最低的（1.8 mg/kg），與烏龍茶、白茶間差異顯著（P<0.05）。在所檢測茶葉樣品中，除了貢眉的沒食子酸含量較低外，其余幾類之間的差異不顯著。不同種類茶葉中的咖啡堿含量差異顯著（P<0.05），白茶最高（211.1～305.8 mg/kg），紅茶次之（188.3 mg/kg），烏龍茶最低（124.0～138.0 mg/kg）。與咖啡堿相似的是，烏龍茶中的茶氨酸含量（1.2～2.3 mg/kg）遠低于白茶（42.1～69.8 mg/kg）、紅茶（26.7 mg/kg）;不同品種烏龍茶中咖啡堿、茶氨酸含量的差異均不顯著。紅茶中的茶黃素含量最高，除了白茶貢眉與其相差不大外，其他茶葉中茶黃素含量與其相比均顯著較低。

2.2 10年陳的陳年老茶主要成分測定結果

從表2可以看出，10年陳的陳年老茶中，3個種類茶葉的兒茶素含量總體表現為烏龍茶高于白茶、紅茶;與5年陳茶葉不同的是，白茶中壽眉的兒茶素含量高于牡丹和貢眉，差異達顯著水平（P<0.05）。在10年陳的茶葉中，功夫紅茶中的表兒茶素含量仍最低（0.7 mg/kg）;3種烏龍茶的表兒茶素含量均較高;與5年陳的不同，10年陳的白茶中表兒茶素含量最高的為壽眉，顯著高于牡丹、貢眉（P<0.05）。10年陳的白茶中的表兒茶素沒食子酸酯含量顯著高于烏龍茶、紅茶（P<0.05），不同白茶品種間表兒茶素沒食子酸酯含量有差異，含量最高的為壽眉，顯著高于牡丹、貢眉（P<0.05）。烏龍茶中的表沒食子酸酯兒茶素含量總體相對較高，白茶壽眉的表沒食子酸酯兒茶素含量顯著高于牡丹、貢眉（P<0.05），而后二者之間的差別較小;紅茶中的表沒食子酸酯兒茶素含量最低，僅為1.5 mg/kg。比較10年陳茶樣品中的表沒食子兒茶素沒食子酸酯含量可知，白茶中壽眉最高（396.8 mg/kg），其次為牡丹（193.1 mg/kg），貢眉（119.1 mg/kg）最低，3種白茶兩兩之間差異均達顯著水平（P<0.05）;烏龍茶中龍鳳熟茶的表沒食子兒茶素沒食子酸酯含量顯著低于老縱水仙和金佛（P<0.05），后二者間差異不顯著;紅茶中的表沒食子兒茶素沒食子酸酯含量仍為最低，為（11.1 mg/kg）。烏龍茶中的沒食子兒茶素含量顯著高于白茶、紅茶（P<0.05），其中金佛最高，達15.4 mg/kg;紅茶、白茶中沒食子兒茶素含量較低，且白茶品種之間差異不顯著。烏龍茶中老縱水仙、金佛間的沒食子兒茶素沒食子酸酯含量相差不大，但都顯著高于龍鳳熟茶（P<0.05）;白茶中牡丹、貢眉的沒食子兒茶素沒食子酸酯含量均顯著低于壽眉（P<0.05），與其他樣品相比，紅茶的沒食子兒茶素沒食子酸酯含量最低。烏龍茶中龍鳳熟茶的沒食子酸含量極高（46.8 mg/kg），是同為烏龍茶的老縱水仙（8.7 mg/kg）、金佛（7.1 mg/kg）的5倍以上，同時也顯著高于其他茶葉樣品。烏龍茶中的咖啡堿（117.9～132.5 mg/kg）和茶氨酸（1.8～9.2 mg/kg）含量較低，顯著低于紅茶和白茶（P<0.05）;白茶中壽眉的咖啡堿、茶氨酸含量最高，分別為348.2、45.3 mg/kg，牡丹次之，貢眉最低。10年陳功夫紅茶的茶黃素含量最高（5.5 mg/kg），顯著高于白茶、烏龍茶（P<0.05），烏龍茶的茶黃素含量則較低（0.2～0.5 mg/kg）。

2.3 15年陳的陳年老茶主要成分測定結果

從表3可以看出，15年陳的陳年老茶中，同為烏龍茶的龍鳳熟茶中兒茶素、表兒茶素、表沒食子酸酯兒茶素、表沒食子兒茶素沒食子酸酯、沒食子兒茶素、沒食子兒茶素沒食子酸酯含量均低于金佛且差異顯著（P<0.05），而沒食子酸含量顯著高于金佛;咖啡堿、茶氨酸和茶黃素含量兩者差異不顯著。功夫紅茶中兒茶素、表兒茶素、表沒食子酸酯兒茶素、表沒食子兒茶素沒食子酸酯、沒食子兒茶素、沒食子兒茶素沒食子酸酯含量均最低，但茶氨酸和茶黃素含量則最高，其中茶黃素含量顯著高于其他15年陳的茶葉（P<0.05）。金佛中兒茶素、表兒茶素、表沒食子酸酯兒茶素、沒食子兒茶素、沒食子兒茶素沒食子酸酯含量均為幾種15年陳茶葉中最高的，除了沒食子兒茶素沒食子酸酯含量與壽眉間差異不顯著外，其他成分之間的差異均達顯著水平（P<0.05）。在15年陳白茶中，壽眉中的表兒茶素沒食子酸酯、表沒食子兒茶素沒食子酸酯、咖啡堿含量最高，且與其他茶葉相比差異顯著（P<0.05）。與5年陳、10年陳茶相似，烏龍茶中的咖啡堿、茶氨酸含量均低于紅茶和白茶;表兒茶素沒食子酸酯含量同樣低于紅茶、白茶中的壽眉、牡丹。

3 討論與結論

茶多酚以兒茶素類為主，主要包括表兒茶素、表沒食子兒茶素、表兒茶素沒食子酸酯、表沒食子兒茶素沒食子酸酯等[16]，茶葉在加工時，多酚類兒茶素在熱的作用下被氧化成鄰醌，能與蛋白質中的巰基結合，氧化氨基酸、胡蘿卜素等物質;在烘炒條件下，酯型兒茶素發生熱分解和異構化熱聚合反應;在萎凋時，鮮葉中酶的活性提高，氧化聚合兒茶素等多酚類化合物生成茶黃素與茶紅素等有色物質[17]。楊偉麗等研究加工工藝對不同茶類主要生化成分的影響發現，茶多酚含量依綠茶、黃茶、黑茶、白茶、青茶、紅茶的順序遞減，認為茶多酚含量的變化規律既融合了不同茶類的品質特征和制法由簡到繁的系統性，又符合中國茶類炮制發展的先后順序，即為綠茶、黃茶、黑茶、白茶、青茶、紅茶的順序[2]。本研究發現，在不同年份的陳年老茶中，白茶中的茶多酚（兒茶素類）含量總體最高，其次為烏龍茶，紅茶最低，仍然符合上面所述不同種類茶葉茶多酚含量的變化規律。

本研究通過檢測發現，5年陳以上的陳年老茶中，咖啡堿、茶氨酸含量表現均為白茶最高，紅茶次之，烏龍茶最低。與其他種類的茶相比，白茶的加工過程最簡單，只需要長時間萎凋和干燥過程，沒有任何使酶失活或發酵的步驟[18-19]。加熱、烘炒和發酵等工藝可使氨基酸、果膠和糖脫水成為香氣物質，還可通過美拉德反應形成糖胺類化合物，或是多種氨基酸被兒茶素的氧化產物鄰醌氧化脫氨、脫羧而成為相應的芳香醛[20-21]等，導致氨基酸含量在紅茶和烏龍茶中明顯減少。本研究還發現，在陳年老茶中，紅茶中的茶黃素含量總體高于白茶、烏龍茶，且儲藏時間越長，差異越明顯。在紅茶發酵過程中，多酚類物質發生氧化、聚合，形成茶黃素和茶紅素等茶色素[22-24]，且這個變化在存儲過程中可能仍在進行，因此其茶黃素含量相對較高。

綜上所述，雖然經長時間儲藏后，茶葉中重要的化學成分含量均發生了變化，但是加工工藝的不同仍是這3類陳年老茶中茶多酚、咖啡堿和茶氨酸等重要成分含量差別較大的主要原因。茶葉的不同加工過程造成不同茶葉的香氣、味道、顏色和生物活性不同[25-26]，這種差異在茶葉長時間存儲后仍然存在。

本研究經檢測發現，在同一種類茶葉中，不同品種間一些主要化合物含量仍存在較大的差異，如龍鳳熟茶沒食子兒茶素沒食子酸酯含量顯著低于其他幾種烏龍茶，而沒食子酸含量則顯著較高（P<0.05）;白茶壽眉中的兒茶素、表沒食子酸酯兒茶素、表沒食子兒茶素沒食子酸酯和表兒茶素沒食子酸酯等兒茶素類化合物，以及咖啡堿和茶氨酸的含量均顯著高于牡丹和貢眉。茶葉品質化學成分極為復雜，受生長地區、生長環境、加工工藝、加工環境等多方面的影響[27]，除了加工工藝，其他因素也可能使陳年老茶主要成分存在差異。隨著存儲時間的延長，不同陳年老茶之間主要化合物存在的差異發生變化。如茶葉中表兒茶素和表沒食子酸酯兒茶素含量，10年陳的金佛與龍鳳熟茶差異不顯著，而15年陳的金佛顯著高于龍鳳熟茶（P<0.05）;兒茶素和表沒食子酸酯兒茶素含量，5年陳的金佛與老縱水仙之間差異不明顯，而10年陳的金佛顯著高于老縱水仙（P<0.05）。5年陳的壽眉與牡丹中表兒茶素、沒食子兒茶素沒食子酸酯、表兒茶素沒食子酸酯含量差異不顯著，但10年陳和15年陳的壽眉中這3種成分含量顯著高于牡丹;關于茶氨酸含量，5年陳和10年陳的壽眉顯著高于牡丹（P<0.05），但15年陳的壽眉和牡丹茶氨酸含量差異不顯著。由此可見，隨著存儲時間的變化，各個陳年老茶之間主要成分含量差異也發生變化。

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