黔茶1號碾茶加工中氨基酸及兒茶素組分的動態變化

張拓,楊婷,戴宇樵,李琴,劉忠英,潘 科

（貴州省茶葉研究所，貴州 貴陽 550006）

碾茶滋味鮮爽，多應用于食品和飲料行業中［1］，受眾群體較廣，需求量較大，具有廣闊的市場應用空間。黔茶1號茶樹品種因游離氨基酸較高［2］，是潛在的試制碾茶品種之一。然而碾茶風味品質除受品種［3］影響外，還與茶樹管護條件［4］、加工工藝［5-6］有關。碾茶加工的基本工藝［7-9］為鮮葉付制→攤青→蒸青→冷卻-干燥，加工過程中各階段的工藝技術參數可直接影響氨基酸、茶多酚及兒茶素等主要滋味物質含量，從而影響碾茶的品質。為探究碾茶加工過程中氨基酸及兒茶素組分含量的動態變化情況，采用黔茶1號為原料加工碾茶，通過高效液相色譜法，檢測碾茶加工中氨基酸及兒茶素組分含量，探究其動態變化情況及物質變化規律，以期為碾茶鮮爽滋味品質提升提供一定的理論依據，進一步推動碾茶在食品和飲料行業的深入應用。

1 材料與方法

1.1 材料

茶葉樣品：以茶樹品種黔茶1號的1 芽4葉和1 芽5 葉為原材料，由湄潭盛興茶業有限公司提供。

儀器：電子分析天平（ME204E/02，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司），低溫保存箱（DW-86L390，澳柯瑪股份有限公司），恒溫研磨機（M20 S000，IKA?-Werke GmbH &Co.KG），真空冷凍干燥機（ALPHR 1-4 LD plus，北京博勵行儀器有限公司），超純水儀（KL-UP-III-20，成都唐氏康寧科技發展有限公司），高效液相色譜儀（LC2030C Plus，日本Shimadzu 公司），電熱恒溫水浴鍋（HWS-26，上海一恒科學儀器有限公司），鼓風干燥箱（DHG-9245A，上海一恒科學儀器有限公司）。

試劑：色譜純乙腈、甲醇和乙酸，均購自美國Tedia公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 碾茶加工 將茶樹鮮葉材料，通過鮮葉付制→攤青2 h→鮮葉處理（切碎分篩）→蒸汽殺青20 s→冷卻→動態干燥20 min→梗葉分離制成碾茶，分別取鮮葉、攤青、殺青及干燥階段樣品，包裹于帶標記的錫箔內，采用液氮固樣，每樣3 個生物學重復，冷凍干燥后制成干燥樣品，于-80℃冰箱中低溫保存。

1.2.2 碾茶樣品感官審評 參照國家標準GB/T 34778—2017［10］執行。

1.2.3 氨基酸組分檢測樣品制備 稱取冷凍干燥的鮮葉和加工干茶樣1.5 g于錐形瓶中，加入220 mL 沸水并在沸水浴中浸提45 min，10 min振蕩1次。浸提結束，將浸提液過濾并轉移到250 mL容量瓶中，冷卻至室溫并純水定容，搖勻。用2.5 mL無針注射器抽取定容液過膜（孔徑0.22 μm PES膜），至1.5 mL離心管，混勻。分別移取10 μL過膜液，70 μLAccQ·Fluor Buffer1和20 μLAccQ Fluor 2A（AccQ-Fluor Reagent Kit，美國Waters公司）。渦旋混和后放置在55℃烘箱內加熱10 min，制成檢測樣品。

1.2.4 色譜檢測條件 色譜柱為配備AccQ·TagTM 分析柱（60 ?，4 μm，3.9 mm，150 mm，1/pkg，美國Waters 公司）。流動相A 為稀釋濃縮液（1∶10 V/V AccQ；Tag 洗脫液：水），流動相B 為純乙腈，流動相C 為超純水，梯度洗脫程序：0.00～17.00 min，100%～91%A，5%B，4%C；24 min，80%A，17%B，3%C；32 min，68%A，20%B，12%C；34 min，68%A，20%B，12%C；35 min，60%B，40%C；38 min，100%A；45 min，100%A。發射波長250 nm，檢測波長395 nm。流速設為1 mL/min，柱箱溫度25℃，進樣量10 μL。

1.2.5 氨基酸標準曲線繪制 18種游離氨基酸分別是天冬氨酸、絲氨酸、谷氨酸、甘氨酸、組氨酸、精氨酸、蘇氨酸、丙氨酸、脯氨酸、茶氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、賴氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸。游離氨基酸含量通過繪制濃度（x軸）與同一保留時間的峰值面積（y軸），構建每一單標的標準曲線。

1.2.6 兒茶素組分的檢測方法 參照國家標準GB/T 8313—2018 中茶葉中兒茶素類檢測的HPLC法［11］。

1.3 數據處理

試驗數據經Excel 2019 整理后，采用IBM SPSS Statistics 24進行統計學分析，組間差異采用最小顯著差數法（LSD 法）比較，P＜0.05 時為具有統計學顯著性差異。試驗結果以平均值±標準誤表示，并通過Graph-Pad Prism 8.0進行繪圖。

2 結果與分析

2.1 加工中碾茶的感官品質

由表1可知，碾茶在加工過程中葉色由鮮活的綠色逐漸轉為深綠色，加工后逐漸均勻；香氣由帶青氣的清香逐漸轉為覆蓋香；湯色由嫩綠轉變為黃綠；滋味由苦澀逐步轉為鮮濃，其中在鮮葉及攤青階段均有苦澀味，攤青后苦澀較淡，經殺青及干燥后，碾茶的苦澀滋味明顯降低，鮮味及濃度感突出。

表1 加工中碾茶的感官品質

2.2 碾茶加工中氨基酸組分及總含量的動態變化

由表2 可知，在碾茶的加工中，茶氨酸含量最高，在18 種氨基酸中占比最大，在鮮葉、攤青、殺青、干燥階段的占比均在70%以上（圖1A）。在整個加工中，氨基酸組分整體呈下降趨勢，鮮葉經攤青后，部分組分的含量小幅下降，但變化未達到顯著性，如天冬氨酸、絲氨酸、谷氨酸、組氨酸、蘇氨酸、丙氨酸、茶氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸；部分氨基酸含量上升，如谷氨酸、精氨酸、脯氨酸、酪氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸，其中僅異亮氨酸顯著增加，攤青階段茶葉內源酶水解作用可能與氨基酸含量的上升有關，而粗老葉可能因內源酶活性不足或悶堆產熱造成氨基酸分解以致含量下降；殺青階段的氨基酸含量急劇下降，可能與高溫作用加劇了美拉德反應密切相關［12］；而干燥階段，由于持續的溫熱作用，氨基酸含量也出現小幅度下降。

Applications of the difference equations in the calculations of matrix power,determinant

表2 碾茶加工不同階段氨基酸組分及含量 mg/g

將18種氨基酸組分含量總和確定為氨基酸總量，在整個加工過程中，氨基酸總量呈下降的趨勢，與鮮葉相比，攤青階段的氨基酸總量變化不明顯，損失較少（圖1B）；殺青及干燥階段氨基酸含量顯著下降，此階段主要是高溫作用，加工的影響較大，氨基酸總量的變化趨勢與各組分基本一致。碾茶中人體必需的氨基酸組分為：異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、甲硫氨酸、賴氨酸，其總量在攤青階段下降較少，變化趨勢與氨基酸總量較為相似，結合圖1A，碾茶中人體必需氨基酸在氨基酸總量雖然占比較少，但在碾茶加工中呈波動趨勢，未出現明顯的下降，說明碾茶的工藝對必需氨基酸組分含量的影響較小。

圖1 碾茶加工不同階段氨基酸含量變化趨勢

2.3 碾茶加工中呈味氨基酸的動態變化

氨基酸因其結構特性而呈現不同的滋味屬性［13-14］，呈味氨基酸中的鮮味氨基酸含量最高，呈味氨基酸整體呈下降趨勢，攤青后小幅度下降，其中鮮味氨基酸、甜味氨基酸及苦味氨基酸的降幅分別為14%、15%和3%；殺青階段顯著下降，鮮、甜、苦味氨基酸降幅分別為51%、54%和61%；而干燥階段的變化無顯著差異，其中甜味氨基酸上升3%，鮮味及苦味氨基酸分別下降13%、18%（圖2）。在碾茶加工中，殺青階段的高溫作用對氨基酸的影響最大，而干燥階段持續高溫雖然會減少鮮味氨基酸的含量，但苦味氨基酸的下降更多，鮮甜味保留更多，同時也說明，不同呈味氨基酸對碾茶加工中的溫熱作用反應存在一定差別。

圖2 碾茶加工不同階段呈味氨基酸含量

2.4 碾茶加工中兒茶素組分及總量的動態變化

由表3可知，表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）為兒茶素組分中含量最高的組分，在各個階段中，EGCG 占兒茶素總量在57%以上。各兒茶素組分含量整體下降，其中兒茶素和表兒茶素沒食子酸酯均在攤青和干燥階段小幅下降，殺青階段顯著降低；表兒茶素在各個加工階段中均顯著下降；表沒食子兒茶素、沒食子兒茶素沒食子酸酯、表沒食子兒茶素沒食子酸酯在攤青和殺青階段均顯著下降，干燥階段小幅度減少。

表3 碾茶加工不同階段兒茶素組分含量 %

各兒茶素組分總和為兒茶素總量，非酯型兒茶素、酯型兒茶素及兒茶素總量變化如圖3A 所示，兒茶素總量和酯型兒茶素變化趨勢一致，攤青階段顯著降低，殺青后進一步顯著下降，而干燥階段的變化較不明顯；非酯型兒茶素在攤青、殺青、干燥階段均顯著下降，非酯型兒茶素和酯型兒茶素在加工中的下降幅度不一致，結合圖3B 可知，非酯型兒茶素與酯型兒茶素的占比在碾茶加工中呈波動趨勢，整體為下降趨勢。

2.5 碾茶加工中呈味兒茶素的動態變化

圖4 碾茶加工過程不同階段呈味兒茶素的含量

3 討論與結論

碾茶的加工中，氨基酸組分多呈波動變化，鮮葉離體后，內含物質成分已開始轉化，蛋白質類物質的降解［16］及高溫持續作用加劇美拉德反應的速率［12］，均會導致氨基酸含量急劇變化。兒茶素組分及其含量在整個過程中逐漸降低，既與茶葉內源酶氧化有關，也與加工中的溫度作用相關，從而導致兒茶素組分相互轉化［17］。氨基酸及兒茶素組分大多在攤青及殺青階段出現劇烈變化，說明鮮葉離體后的攤青及殺青工藝在很大程度上影響碾茶的品質，而干燥階段的物質變化基本無顯著差異，說明碾茶生產的干燥工藝主要是對碾茶前期所形成的品質進行固定，這與現有研究結論［5，18］基本一致。

以黔茶1號茶葉為原料加工碾茶，檢測出18 種氨基酸組分，各組分含量呈波動變化趨勢，殺青階段較為激烈；各呈味氨基酸在碾茶加工過程中整體呈下降趨勢，鮮味、苦味及甜味氨基酸含量在殺青后均顯著下降，而攤青和干燥階段的變化較小，說明在碾茶加工中，攤青及干燥階段與氨基酸組分的保留具有相關性，而呈味氨基酸與加工階段密切相關，殺青階段可有效去除苦味氨基酸，但也存在鮮甜味氨基酸散失的可能。兒茶素組分在加工過程中呈波動趨勢，其中兒茶素總量、非酯型及酯型兒茶素含量在碾茶加工中呈顯著下降趨勢，兒茶素總量和酯型兒茶素含量在攤青及殺青階段發生顯著變化。攤青及殺青階段均可有效降低苦澀味兒茶素含量。碾茶的鮮爽味及苦澀味主要與氨基酸、兒茶素等酚類物質相關，隨加工的進行，呈苦澀味的兒茶素類物質、苦味氨基酸等大幅下降，而鮮甜味氨基酸雖也下降，但苦澀味的大幅下降則會突出鮮爽滋味。試驗檢測數據與感官審評的結果較為一致，說明氨基酸、兒茶素組分與碾茶的呈味相關，且受加工工藝的影響而有所不同。

攤青階段氨基酸組分含量部分呈上升趨勢，與前人的研究結果［19-20］相同，也有部分下降，可能是攤放時因積溫導致氨基酸轉化或降解［21-22］。在碾茶的加工中，攤青階段促進氨基酸的轉化，并可利用內源酶促進酚類物質的降解，故攤青工藝是奠定碾茶鮮味品質的關鍵階段；殺青階段的高溫蒸汽不僅鈍化內源酶活性，避免過分氧化以至葉色變暗，也導致氨基酸的大量損失及兒茶素類物質的轉變，該階段是保綠的關鍵，但極不利于氨基酸的保留；干燥階段是一個持續的高溫作用階段，隨茶葉干燥程度加深，氨基酸及兒茶素類物質的轉化進程緩慢，含量最終趨于穩定，這一步是固定前期品質形成的重要時期。

碾茶作為一種不揉的茶葉，重點要求色綠、味鮮、回甘，多采用1 芽5 葉甚至更為粗老的原料，其工藝技術參數也不同于常規的茶類。茶葉中酚類物質的轉化主要與工藝相關，高溫作用雖能促進酯型兒茶素及非酯型兒茶素的轉化，但也會導致氨基酸的損失，而呈味不同的氨基酸對溫度的敏感性也存在差異，說明生產工藝中的高溫作用對碾茶品質的影響較大。碾茶的整體品質是基于感官的綜合審評結果，氨基酸組分及兒茶素組分雖各具有不同的呈味特性，但茶湯實際的滋味屬性由多種呈味物質的交互作用而共同決定，探索碾茶兒茶素、氨基酸組分的變化規律能為其加工優化提供參考意見，故碾茶整體的品質評價需對呈味物質的單一屬性及協同作用進行深入研究。