山楂茶特征成分分析

弓 威，顧豐穎，賀 凡，王 鋒*

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品加工綜合重點實驗室，北京 100193）

山楂茶特征成分分析

弓 威，顧豐穎，賀 凡，王 鋒*

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品加工綜合重點實驗室，北京 100193）

采用一定加工工藝制作山楂茶，測定其營養(yǎng)功能成分含量，并采用頂空固相微萃取與氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)檢測香氣成分，探討其加工適宜性。結(jié)果表明：經(jīng)傳統(tǒng)綠茶加工工藝后，山楂茶保持較高黃酮含量（24.3 mg/g）及多酚含量（15.4 mg/g），與山楂鮮葉相比下降不明顯，能夠有效保留活性成分；山楂茶氨基酸總量為121.16 mg/g，經(jīng)加工后比原葉提高33.08%，營養(yǎng)價值提高；香氣成分分析表明山楂茶中共檢測出43 種香氣物質(zhì)，其中含量較高的成分為紫羅酮、丁香酚、苯乙醛、香葉基丙酮、芳樟醇、葉綠醇、壬醛等，這些成分均為綠茶特征香氣成分，形成山楂茶獨特的風(fēng)味。該實驗結(jié)果為山楂茶的加工適宜性提供一定的數(shù)據(jù)支撐。

山楂茶；頂空固相微萃??；功能成分；氨基酸；香氣成分

山楂（Crataegus pinnatifida Bge.）在我國有悠久的栽培歷史，山楂果及葉是傳統(tǒng)的中藥材，有活血化瘀、理氣通脈的功效。近代研究[1-2]表明，山楂葉中含有豐富的營養(yǎng)功能成分如黃酮類、三萜類、維生素、氨基酸等，其中有些成分含量甚至高于山楂果。醫(yī)學(xué)研究[3]發(fā)現(xiàn)，山楂葉具有預(yù)防心血管疾病、降糖降脂、延緩衰老、抗菌等功效。每年我國山楂葉產(chǎn)量巨大，資源豐富，然而我國山楂葉加工產(chǎn)品種類較少，目前市場上只有山楂葉與其他中草藥復(fù)配的袋泡茶，口味比較單一，不能滿足大眾需求，山楂葉的開發(fā)遠趕不上山楂果的開發(fā)利用，這在一定程度上造成資源的浪費，因此新型山楂葉茶的開發(fā)是挖掘山楂葉價值、解決資源浪費的有效途徑，并且能夠滿足人們對保健茶葉日益增長的需求[4-5]。

本實驗以10月份落果后的山楂葉為原料，按照傳統(tǒng)綠茶加工技術(shù)制作山楂茶，通過分析主要營養(yǎng)功能成分及香氣成分的變化，探明山楂葉加工綠茶的適宜性，旨在開發(fā)滿足人們需求的茶產(chǎn)品，提高山楂葉利用價值，為今后山楂葉茶的進一步開發(fā)利用提供理論依據(jù)和技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

山楂鮮葉于2014年10月采自中國科學(xué)院植物研究所，經(jīng)綠茶加工工藝：葉片選擇→清洗→萎凋→殺青→冷卻→揉捻→干燥，加工后制成山楂茶。

蘆丁標準品、沒食子酸標準品 阿拉丁試劑（上海）有限公司；無水乙醇、甲醇、福林酚、碳酸鈉、亞硝酸鈉、氯化鋁、氫氧化鈉、鹽酸 國藥集團化學(xué)試劑有限公司；以上化學(xué)試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

6CST-50型滾筒連續(xù)殺青機、CR-65型揉捻機浙江綠峰茶機有限公司；Spectra Max 190酶標儀美國Molecular Devices公司；QP2010氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 日本Shimadzu公司；手動固相微萃取進樣手柄、75 μm聚二甲基硅氧烷/二乙基苯（polydimethylsiloxane/ divinylbenzene，PDMS/DVB）固相微萃取頭 美國Supelco公司；L-8900全自動氨基酸分析儀 日本日立公司；KQ-600DV數(shù)控超聲清洗器 昆山市超聲儀器有限公司；RE-2000E旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 上海亞榮生化儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 山楂茶加工工藝

鮮葉采摘后清洗，自然萎凋3 h，攤放厚度約為2～3 cm，每1 h翻動1 次；殺青采用滾筒殺青的方式，殺青溫度為220 ℃，每次投葉量約為1～2 kg，調(diào)整殺青機傾斜角度，使葉子在滾筒中的殺青時間約為3～4 min，殺青后葉子顏色呈現(xiàn)微紅色；揉捻主要以輕壓為主，根據(jù)葉子形態(tài)不斷調(diào)整壓力，揉捻時間為30 min，使葉子形成緊實的條索狀；采用烘干方式干燥茶樣，每隔一定時間測定水分含量，使水分含量降至質(zhì)量分數(shù)7%～12%。

1.3.2 總黃酮含量測定

根據(jù)Herald等[6]方法改進，采用倍比稀釋法配制質(zhì)量濃度為0.25、0.125、0.062 5、0.031 25 mg/mL的蘆丁標準液。分別取50 μL蘆丁標準溶液及茶樣溶液于96 孔酶標板中，加入0.5 mol/L NaNO2溶液20 μL，靜置5 min；加入0.3 mol/L AlCl3溶液20 μL，靜置6 min；最后加入0.5 mol/L NaOH溶液200 μL，在酶標儀中振蕩30 s，以試劑空白作對照，于波長510 nm處測定吸光度，根據(jù)標準曲線計算山楂茶總黃酮含量。以蘆丁質(zhì)量濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標，繪制標準曲線，得到蘆丁質(zhì)量濃度ρ1（mg/mL）與吸光度A之間的回歸方程為A=1.539 9ρ1＋0.006 2（R2=0.999 8）。

1.3.3 多酚含量測定

根據(jù)Singleton等[7]方法改進，采用倍比稀釋法配制質(zhì)量濃度為200、100、50、25、12.5 μg/mL的沒食子酸標準溶液，分別取25 μL沒食子酸標準液及茶樣溶液于96孔板中，加入125 μL體積分數(shù)10%福林酚試劑，混勻后靜置8 min，加入125 μL質(zhì)量分數(shù)7.5% Na2CO3溶液，密封靜置30 min，于波長765 nm處測定吸光度，根據(jù)標準曲線計算山楂茶多酚含量。沒食子酸質(zhì)量濃度ρ2（μg/mL）與吸光度A之間的回歸方程為A=6.376 4ρ2－0.007 9（R2=0.999 9）。

1.3.4 游離氨基酸含量測定

山楂茶干燥至恒質(zhì)量，稱取適量茶樣于5 mL沸水中浸泡，浸泡一段時間后，將茶溶液置于水解管中，加入10 mL 6 mol/L鹽酸溶液，經(jīng)氮吹除氧封口，于110 ℃恒溫箱內(nèi)水解24 h，冷卻至室溫，過濾，濾液定容至50 mL。吸取1 mL定容液，氮氣吹干，取1 mL 0.02 mol/L鹽酸溶液復(fù)溶，樣液用氨基酸自動分析儀測定氨基酸種類及含量。計算公式如下：

式中：C為氨基酸物質(zhì)的量/nmol；M為氨基酸相對分子質(zhì)量；N為稀釋倍數(shù)；m為樣品干質(zhì)量/g。

1.3.5 香氣成分測定

稱取粉碎的茶樣2.0 g于頂空瓶中，加入5 mL沸水浸泡，立即密封頂空瓶。樣品60 ℃條件下平衡30 min，插入75 μm PDMS/DVB固相微萃取頭吸附30 min，最后將萃取頭置于250 ℃進樣口解吸5 min。

色譜條件：DB-5石英毛細管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；進樣口溫度250 ℃，載氣為高純氦氣，流速1 mL/min；升溫程序：初始溫度40 ℃，保持3 min，以3 ℃/min升至160 ℃，保持1 min，再以10 ℃/min升至240 ℃，保持1 min，不分流進樣。

質(zhì)譜條件：電子電離源；電子能力70 eV；離子源溫度230 ℃；四極桿溫度150 ℃；轉(zhuǎn)接口溫度280 ℃；質(zhì)量掃描范圍35～500 u。

由氣相色譜-質(zhì)譜分析得到的質(zhì)譜數(shù)據(jù)經(jīng)計算機在NIST.11標準譜庫進行檢索，根據(jù)質(zhì)譜匹配度進行核對，然后再從特征離子、相對豐度等方面進行綜合比較，確定其化學(xué)成分，同時采用峰面積歸一化法進行定量，得到各組分的相對含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 山楂茶功能成分分析

山楂葉含有豐富的黃酮類化合物，且含量較高，該成分是山楂葉主要功能物質(zhì)，具有預(yù)防心血管疾病、降糖降脂、抑菌等功效，目前從山楂葉中已發(fā)現(xiàn)60余種黃酮類成分，主要苷元包括芹菜素類、木犀草素、山奈酚、槲皮素、雙氫黃酮苷類等[1]；山楂葉中同時含有多酚類化合物，如綠原酸、咖啡酸等，但含量相對較少[5]。山楂茶黃酮及多酚含量如圖1所示，山楂葉中總黃酮含量為27.68 mg/g，經(jīng)過加工后，山楂茶黃酮含量為24.3 mg/g，降低12.2%；山楂葉多酚含量為17.97 mg/g，山楂茶多酚含量為15.4 mg/g，降低14.3%。經(jīng)過綠茶工藝加工后，多酚、黃酮含量均有不同程度的下降，推測分析，與萎凋過程中山楂葉中多酚氧化酶的作用有關(guān)；而下一道殺青工序溫度高，使氧化酶迅速鈍化失活，從而阻止多酚類化合物的進一步氧化分解[8-10]。山楂茶與市售龍井茶相比，黃酮含量明顯高于龍井茶（18.42 mg/g），而多酚含量遠低于龍井茶（265.52 mg/g），可能由于山楂葉與茶樹葉種屬之間的不同，兩類物質(zhì)含量存在差異，并非加工工藝所致。由此可得，山楂茶中含有一定的活性物質(zhì)，具備一定的保健功能活性。

圖1 山楂茶多酚及黃酮含量Fig.1 The contents of fl avonoids and polyphenols in hawthorn tea and green tea

2.2 山楂茶游離氨基酸分析

表1 山楂茶游離氨基酸組成Table1 Contents of free amino acids in hawthorn tea and leaves mg/g

游離氨基酸是構(gòu)成茶葉品質(zhì)，影響茶湯滋味的重要因子，與茶湯鮮爽度密切相關(guān)，是評價茶葉品質(zhì)的重要指標。山楂茶氨基酸含量見表1。山楂葉及山楂茶中均含有17 種氨基酸，山楂葉氨基酸總量為91.039 mg/g，山楂茶氨基酸總量為121.16 mg/g，經(jīng)過綠茶加工工藝后，每種氨基酸含量均有所增加，氨基酸總量比原葉增加33.08%。在綠茶萎凋過程中蛋白質(zhì)及肽類在蛋白酶類作用下水解為游離氨基酸；殺青前期，溫度未能使蛋白酶類變性，游離氨基酸含量繼續(xù)增加；揉捻擠壓使細胞壁通透性增大，游離氨基酸自由穿過細胞壁，使茶湯中氨基酸含量增加；而在干燥過程中，雖然氨基酸會轉(zhuǎn)化為香氣成分，氨基酸含量有所下降，但總體而言游離氨基酸總量增加[11-13]。由此可得，山楂葉加工綠茶后，氨基酸含量顯著增加，提高了山楂葉的營養(yǎng)價值。

2.3 山楂茶香氣成分分析

茶葉香氣成分是茶葉中具有揮發(fā)性物質(zhì)的總稱，是影響茶葉質(zhì)最重要的因素之一，感官評審中，香氣對茶葉感官評價的總體貢獻率達25%～35%。近代研究[14]表明，茶葉芳香物質(zhì)已經(jīng)鑒定出300多種，主要分為醛類、醇類、酮類、酯類、吡啶類等15 類。茶鮮葉含有的香氣成分較少，茶葉香氣主要形成于后期加工過程，到目前為止，專家學(xué)者提出4 種茶葉香氣形成機理，包括類胡蘿卜素降解機理、脂肪酸氧化降解機理、氨基酸轉(zhuǎn)化機理及糖苷化合物水解機理。不同種類的茶鮮葉在這幾種機理的作用下發(fā)生一系列復(fù)雜的生物化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為多種多樣的香氣成分，從而構(gòu)成茶葉獨特的風(fēng)味。醇類、酮類、醛類及酯類化合物具有特殊香氣如清香、花果香，是構(gòu)成綠茶香氣的主體成分。山楂葉及山楂茶香氣成分分析如表2所示。山楂鮮葉共檢測出香氣物質(zhì)35 種，其中烴類占65.91%、醇類占14.35%、酮類占9.06%、醛類占2.27%、酯類占0.6%；山楂茶香氣成分共43 種，各種成分相對含量分布比較均勻，其中包括烴類（26.4%）、酮類（16.96%）、酯類（15.93%）、醇類（13.61%）、醛類（8.4%）及酚類（8.13%）。

表2 山楂茶主要香氣成分相對含量Table2 Main aroma components of hawthorn tea and leaves

續(xù)表2

與山楂葉相比，山楂茶中烴類化合物相對含量下降59.9%，烴類化合物具有濃厚的青草氣味，山楂葉在加工過程中，烴類物質(zhì)發(fā)生氧化縮合等一系列反應(yīng)生成醛、酮、醇等化合物，烴類化合物減少，芳香類香氣成分增加，有助于提升山楂茶品質(zhì)。山楂鮮葉和山楂茶醇類化合物相對含量分別為14.35%、13.61%，醇類相對含量無明顯變化，山楂鮮葉中3,7-二甲基-3-辛醇相對含量最高，而山楂茶中相對含量較高的有玫瑰花香氣的苯乙醇（2.15%）、清香氣味的葉綠醇（3.75%）、玉蘭花香氣的芳樟醇（3.30%）及己基癸醇（2.43%）等。這些醇類是綠茶重要的芳香物質(zhì)，在龍井、碧螺春等名優(yōu)綠茶中含量均較高[15-16]。酮類化合物在山楂鮮葉和山楂茶中的相對含量分別為9.06%、16.96%，經(jīng)過加工后酮類相對含量提高87.2%，其中紫羅酮相對含量最高，由0.23%上升到8.57%，紫羅酮由β-胡蘿卜素降解產(chǎn)生，具有紫羅蘭花香，是綠茶香氣的主要成分；香葉基丙酮相對含量為4.44%，該成分具有特殊花香，能夠使香氣更加圓潤，因此形成山楂茶特有的香氣[17-20]。山楂茶中酯類化合物相對含量占15.93%，其相對含量比山楂鮮葉提高26 倍之多（0.6%），其中獼猴桃內(nèi)酯、苯甲酸酯等具有鮮葉草香味，對茶香貢獻較大。山楂茶中醛類物質(zhì)相對含量為8.4%，比原葉相對含量大大提高，其中苯乙醛（4.00%）、壬醛（2.98%）、癸醛（0.97%）及β-環(huán)檸檬醛（0.45%）均具有特殊香氣，是綠茶典型的香氣成分，在西湖龍井、黃山毛峰、信陽毛尖中均被檢出，且含量較高[11]。此外山楂茶酚類化合物中丁香酚相對含量高達7.34%，該成分具有強烈的丁香氣味，是構(gòu)成山茶花茶特有香氣的重要物質(zhì)[21]。綜上，山楂茶具有綠茶特征香氣成分。

3 結(jié) 論

山楂葉按照一定工藝加工為綠茶后，黃酮及多酚含量下降不明顯，能夠較好保持功能成分；經(jīng)加工后山楂茶各種氨基酸含量均有所提升，總含量為121.16 mg/g，比原葉提高33.08%，高含量的氨基酸能夠保證茶湯獨特的滋味，營養(yǎng)價值有所提高。山楂茶香氣成分中酮類占16.96%、酯類占15.93%、醇類占13.61%、醛類占8.4%、酚類占8.13%，其中相對含量較高的成分為紫羅酮（8.57%）、丁香酚（7.34%）、香葉基丙酮（4.44%）、苯乙醛（4.00%）、芳樟醇（3.30%）、葉綠醇（3.75%）、壬醛（2.98%）等，這些成分均為綠茶特征香氣物質(zhì)，對山楂茶獨特風(fēng)味的形成具有重要作用。綜上表明山楂葉可以作為加工原料應(yīng)用于新型茶飲品的開發(fā)，這對提高山楂葉利用價值，延伸山楂葉加工產(chǎn)業(yè)鏈，滿足人們對茶產(chǎn)品日益增長的需求具有重要的經(jīng)濟價值和社會意義。

[1] 張培成, 徐綏緒. 山楂葉化學(xué)成分研究[J]. 藥學(xué)學(xué)報, 2001, 36(10): 754-757.

[2] 胡敏, 張曉丹, 涂映, 等. 山楂葉總黃酮對缺血性腦卒中活血化瘀作用研究[J]. 實用中西醫(yī)結(jié)合臨床, 2011, 11(5): 1-3.

[3] 梁偉偉, 嚴瑾, 吳利花, 等. 山楂葉總黃酮對高脂血癥大鼠脂代謝的影響[J]. 健康研究, 2010, 30(1): 8-11.

[4] 梁淑芳, 黃漢民, 馬柏林, 等. 山楂葉的化學(xué)成分及其開發(fā)利用[J].陜西林業(yè)科技, 1996, 3(5): 5-6.

[5] 劉榮華, 余伯陽, 邱聲祥, 等. 山楂葉中多元酚類成分抗超氧陰離子活性研究及構(gòu)效關(guān)系分析[J]. 中國藥學(xué)雜志, 2005, 40(14): 1066-1069.

[6] HERALD T J, GADGIL P, TILLEY M. High-throughput micro plate assays for screening fl avonoid content and DPPH-scavenging activity in sorghum bran and flour[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2012, 92(11): 2326-2331.

[7] SINGLETON V L, ORTHOFER R, LAMUELA-RAVENTOS R M. Analysis of total phenols and other oxidation substrates and antioxidants by means of folin-ciocalteu reagent[J]. Methods in Enzymology, 1999(299C): 152-178.

[8] 龍立梅, 宋沙沙, 李柰, 等. 3 種名優(yōu)綠茶特征香氣成分的比較及種類判別分析[J]. 食品科學(xué), 2015, 36(2): 114-119. doi: 10.7506/ spkx1002-6630-201502022.

[9] 楊賢強, 沈生榮. 炒青綠茶制造中香氣組分變化的研究[J]. 食品科學(xué), 1989, 10(8): 1-7.

[10] 孫慕芳, 郭桂義, 張潔. 蒸青綠茶和炒青信陽毛尖綠茶香氣品質(zhì)的GC-MS分析[J]. 食品科學(xué), 2014, 35(12): 151-155. doi: 10.7506/ spkx1002-6630-201412030.

[11] 王云, 李春華. 名優(yōu)茶氨基酸含量變化規(guī)律及其影響因素研究[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2007, 19(6): 1121-1126.

[12] SANDERSON G W. The chemistry of tea and tea manufacturing[J]. Recent Advances in Phytochemistry, 1972, 5: 247-316.

[13] 尹軍峰, 許勇泉, 袁海波, 等. 名優(yōu)綠茶鮮葉攤放過程中主要生化成分的動態(tài)變化[J]. 茶葉科學(xué), 2009, 29(2): 102-110.

[14] 宛曉春. 茶葉生物化學(xué)[M]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社, 2003.

[15] 韓孝坤, 郭雯飛, 呂毅. 原產(chǎn)地域保護綠茶洞庭碧螺春的香氣成分[J].茶葉, 2006, 32(3): 150-154.

[16] 竇宏亮, 李春美, 喬宇. 炒青綠茶香氣成分的GC-MS分析[J]. 食品科學(xué), 2007, 28(5): 258-262.

[17] FERNANDEZ P L, PABLOS F, MARTIN M J, et al. Study of catechin and xanthine tea profi les as geographical tracers[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2002, 50(7): 1833-1839.

[18] 蘭欣, 汪東風(fēng), 張莉, 等. HS-SPME法結(jié)合GC-MS分析嶗山綠茶的香氣成分[J]. 食品與機械, 2012(5): 96-101.

[19] 游陳娜, 俞詩雯. 茉莉花的香氣成分研究進展[J]. 福建茶葉, 2010(10): 20-24.

[20] CHU B S, ICHIKAWA S, KANAFUSA S, et al. Preparation of protein-stabilized β-carotene nanodispersions by emulsificationevaporation method[J]. Journal of the American Oil Chemists’ Society, 2007, 84(11): 1053-1062.

[21] 甘秀海, 梁志遠, 王道平, 等. 3 種山茶屬花香氣成分的HS-SPME/ GC-MS分析[J]. 食品科學(xué), 2013, 34(6): 204-207.

Analysis of Characteristic Components from Hawthorn Tea

GONG Wei, GU Fengying, HE Fan, WANG Feng*
(Comprehensive Key Laboratory of Agro-Products Processing, Ministry of Agriculture, Institute of Food Science and Technology, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China)

This study aimed to discuss the processing suitability of hawthorn tea. The contents of nutritional and functional components of hawthorn tea were determined and its aroma components were detected by headspace-solid phase microextraction combined with gas chromatography-tandem mass spectrometry (HS-SPME-GC-MS). The results showed that hawthorn tea had high contents of fl avonoid (24.3 mg/g) and polyphenol (15.4 mg/g). Compared with fresh hawthorn leaves, the changes in fl avonoid and polyphenol contents of hawthorn tea, produced using the same procedure as for green tea, were not signifi cant. Amino acid analysis showed that total amino acid content of hawthorn tea was 121.16 mg/g, which was 33.08% higher than that of hawthorn leaves. Analysis of aroma components showed that hawthorn tea contained 43 volatile components and ionone, eugenol, hyacinthin, geranyl acetone, linalool, phytol, nonanal and so on, the characteristic aroma substances of green tea, also primarily contributed to the unique fl avor of hawthorn tea. These results can provide data support for the processing suitability of hawthorn tea.

hawthorn tea; headspace-solid phase microextration; functional components; amino acid; aroma components

TS272

A

1002-6630（2015）20-0115-05

10.7506/spkx1002-6630-201520021

2015-04-01

公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項；大宗水果加工副產(chǎn)物與殘次果綜合利用技術(shù)研究與示范項目（201303076）

弓威（1989—），男，碩士研究生，研究方向為農(nóng)產(chǎn)品副產(chǎn)物綜合利用。E-mail：gzy2007n@126.com

*通信作者：王鋒（1974—），男，副研究員，博士，研究方向為農(nóng)產(chǎn)品副產(chǎn)物綜合利用。E-mail：fengwang88@sohu.com