茶葉氨基酸的影響因素與檢測方法研究進(jìn)展

馬思蕊，康玉梅，田曉靜

（西北民族大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅蘭州 730124）

茶葉是全球三大飲品之一，也是幾千年來國人日常生活中不可缺少的一部分。茶葉中氨基酸的組成、含量及其降解產(chǎn)物的種類和含量變化將直接影響到茶葉的品質(zhì)。而且不同氨基酸組分的呈味特性不同，對茶葉品質(zhì)的影響程度亦不同[1]。其中，谷氨酸和天門冬氨酸具有鮮味，茶氨酸具有鮮爽和焦糖香氣。

迄今為止，人們已經(jīng)對茶種、施肥、加工、沖泡條件、貯藏等因素對氨基酸及茶葉品質(zhì)的影響進(jìn)行了較多研究。對目前已有的研究結(jié)果大致歸納綜述，且對目前已經(jīng)用于茶葉中氨基酸分析檢測的方法、原理及應(yīng)用展開綜述。

1 茶葉中氨基酸的檢測方法

近年來，許多學(xué)者專注于研究氨基酸的檢測技術(shù)，改進(jìn)了氨基酸的測定方法，獲得了一系列適合茶葉氨基酸的檢測方法。目前較常見的方法有茚三酮比色法、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法、近紅外光譜法、氣相色譜法、氨基酸自動(dòng)分析儀法、高效液相色譜法、毛細(xì)管電泳法。

茚三酮比色法是目前測定游離氨基酸總量所采用的常規(guī)方法。在pH值8條件下，茶葉中的氨基酸與還原的茚三酮反應(yīng)生成的紫色絡(luò)合物可通過分光光度計(jì)測量570 nm處的吸光度。劉美等人[2]采用茚三酮比色法，以茶氨酸為標(biāo)準(zhǔn)品，用分光光度計(jì)測定烏龍茶與南機(jī)所5#茶葉中游離氨基酸的含量。邵金良等人[3]采用茚三酮比色法測定茶葉中游離氨基酸總量。液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法具有無需衍生化、分析時(shí)間短、靈敏度和選擇性高等特點(diǎn)，可廣泛用于茶葉中游離氨基酸的快速測定。近紅外光譜的產(chǎn)生主要是由于分子從基態(tài)躍遷到高能級時(shí)的非共振運(yùn)動(dòng)，高能級具有很強(qiáng)的穿透力。董二慧等人[4]采用近紅外光譜分析技術(shù)對貴州省不同產(chǎn)地的162個(gè)綠茶樣品中的游離氨基酸含量進(jìn)行檢測。氣相色譜是惰性氣體流動(dòng)形成的色譜，常用的載氣是氮?dú)?、氫氣、氦氣，與甲烷混合的氬氣等氣體，氣化后的氣體流動(dòng)相攜帶待測樣品通過色譜柱時(shí)，由于與固定相的結(jié)合能力不同，會形成不同的遷移，從而實(shí)現(xiàn)不同組分的分離。氨基酸自動(dòng)分析儀的分析原理是基于氨基酸在酸性條件下形成陽離子，陽離子交換樹脂分離-柱后茚三酮衍生化分光光度檢測方法。此方法適合于大量常規(guī)樣品的分析，而且能更好地分析茶葉中氨基酸組成及差異。高效液相色譜法是利用預(yù)柱衍生試劑將氨基酸衍生為具有熒光性的衍生物，再通過檢測器來測定氨基酸的一種氨基酸檢測技術(shù)。朱旗等人[5]采用高效液相色譜法檢測分析了茶葉中的游離氨基酸。毛細(xì)管電泳法是以高壓電場為驅(qū)動(dòng)力，以毛細(xì)管為分離通道的新型高效分離技術(shù)，具有進(jìn)樣少、分離效率高、絕對靈敏度高、分辨率高、溶劑消耗少等特點(diǎn)，與光學(xué)檢測或電化學(xué)檢測技術(shù)相結(jié)合，可以對氨基酸進(jìn)行分離分析。付國妮等人[6]以對氨基苯甲酸（PAB）為背景電解質(zhì)，采用了自制隔離池，采用毛細(xì)管電泳-間接紫外吸收法對茶葉中的氨基酸進(jìn)行了測定。

2 茶葉中氨基酸差異的影響因素

茶葉中含有20多種氨基酸，總量約為4%，然而茶葉體內(nèi)氨基酸含量因種植過程、加工方法、沖泡條件、貯藏過程等因素的不同而有較大差異。

2.1 茶葉種植過程中帶來的差異

氨基酸在茶葉種植過程中會因茶樹品種和田間管理的不同產(chǎn)生差異。優(yōu)良茶樹品種不僅能獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的茶葉，而且有利于增進(jìn)氨基酸含量。此外，施肥是茶葉生產(chǎn)過程中提高品質(zhì)的主要途徑，根據(jù)茶樹的肥料需求，以有機(jī)肥為基礎(chǔ)，有針對性地配比氮、磷、鉀等養(yǎng)分，以達(dá)到增產(chǎn)提質(zhì)的作用。光照和溫度會造成春茶和夏秋茶、高山茶和丘陵茶品質(zhì)上的差異，茶園適度遮光能使茶樹內(nèi)的氨基酸等物質(zhì)發(fā)生變化，達(dá)到提高茶葉品質(zhì)的作用。

影響茶葉化學(xué)成分和品質(zhì)的主要因素是茶樹品種，選取良種茶樹對提高氨基酸含量具有積極意義。王云等人[7]研究發(fā)現(xiàn)，影響扁形名茶氨基酸含量的主要因素是茶樹品種，7個(gè)茶樹品種的鮮葉氨基酸總量有較明顯的差異，尤其是游離氨基酸組分含量差異懸殊更大。鄧代信等人[8]采取高效液相色譜法分析貴州大學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)茶園的2號，4號，6號，8號古茶樹優(yōu)系的游離氨基酸含量，研究發(fā)現(xiàn)，古茶樹2號、4號，6號，8號的游離氨基酸含量和茶氨酸含量均高于對照福鼎大白茶。李東芹等人[9]采用液相色譜-質(zhì)譜法分析了福鼎大白茶、浙農(nóng)117和迎霜3個(gè)茶樹品種中的游離氨基酸，結(jié)果表明，3種茶葉中氨基酸總量存在顯著差異，不同茶樹品種的茶葉氨基酸含量變化趨勢差異不顯著，同一茶樹品種不同氨基酸之間含量差異較大。

茶園遮蔭能提高茶葉氨基酸的含量，抑制氨基酸分解代謝和多酚類轉(zhuǎn)化，從而增加氨基酸積累。劉青如[10]對秋茶進(jìn)行遮光處理的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，遮光處理秋茶氨基酸含量與對照組相比分別提高59.82%，64.51%，32.86%，并且遮光70%處理和遮光90%處理與對照差異達(dá)到極顯著水平，與遮光50%處理存在顯著差異?？梢娬谑a處理對氨基酸含量提高有顯著作用，茶園適當(dāng)遮蔭對提高茶葉品質(zhì)和氨基酸含量具有積極意義。此外，科學(xué)合理配比肥料施肥對增加茶樹氨基酸含量、提高制茶品質(zhì)都具有現(xiàn)實(shí)意義。田潤泉等人[11]通過施用普通復(fù)合肥和配方復(fù)合肥，比較了配方施肥與常規(guī)施肥對茶葉產(chǎn)量與品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)相對于常規(guī)施肥，配方施肥后提高了茶鮮葉中的氨基酸含量，降低了酚氨比。

2.2 加工環(huán)節(jié)對茶葉氨基酸的影響

氨基酸在茶葉加工中轉(zhuǎn)化形成的揮發(fā)性醛或其他產(chǎn)物，形成茶葉香氣物質(zhì)的一部分。此外，在高溫干燥過程中，氨基酸發(fā)生非酶性褐變反應(yīng)，與紅茶烏潤色澤的形成有關(guān)，氨基酸與兒茶素結(jié)合形成的有色化合物，對紅茶湯色的形成有促進(jìn)作用。

朱宇[12]研究發(fā)現(xiàn)，在萎凋和殺青過程中，氨基酸含量顯著增加；在發(fā)酵過程中，氨基酸含量降低；在揉捏過程中，氨基酸含量沒有顯著變化。成品茶中氨基酸含量降低，但含量高于鮮葉。這一系列變化對最終形成紅、綠茶芳香、清醇、鮮爽的風(fēng)味起了重要作用。在茶葉加工過程中，適當(dāng)促進(jìn)氨基酸的降解和轉(zhuǎn)化，并且在成品茶中保持一定含量的氨基酸，可以提高成品茶葉的品質(zhì)。對于具體每一個(gè)加工過程所要達(dá)到的量化指標(biāo)及其與茶葉最終品質(zhì)的關(guān)系還有待于進(jìn)一步研究。王增盛等人[13]對黑茶研究發(fā)現(xiàn)，氨基酸總量在加工中呈下降趨勢，其中茶氨酸、谷氨酸等高含量的氨基酸急劇減少，而傳統(tǒng)渥堆中某些人體必需氨基酸的含量增加。因?yàn)檠趸⒔到獾然瘜W(xué)作用，氨基酸在酶的催化下產(chǎn)生脫氨和脫羧作用，并轉(zhuǎn)化為芳香物質(zhì)，有助于改善黑茶的風(fēng)味。傅冬和等人[14]研究了氨基酸在茯磚茶制造過程中變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)亞硝酸可與氨基酸和還原糖等含羰基的化合物發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致游離氨基酸的含量逐漸降低。發(fā)花初始階段，由于微生物的生長要分解、吸收茶葉中有關(guān)營養(yǎng)物質(zhì)作為養(yǎng)分，使氨基酸含量有所下降；另一方面微生物又能分泌多種物質(zhì)，將部分蛋白質(zhì)水解成氨基酸，使游離氨基酸含量增高，而在發(fā)花中期大量的微生物繁殖需要消耗較多的氨基酸來作為氮源或碳源，所以氨基酸的含量又逐漸降低。

2.3 貯藏過程中的變化

茶葉在貯藏過程中，由于水分、溫度、氧、光等因素的綜合影響，茶多酚、氨基酸、脂類物質(zhì)、葉綠素和維生素等茶葉的含量會發(fā)生一系列變化。在貯存中，氨基酸會被氧化而褐變，與還原糖發(fā)生美拉德反應(yīng)生成深色物質(zhì)，氨基酸自身也會在水、溫度作用下水解產(chǎn)生谷氨酸和乙胺。

崔峰[15]研究了綠茶在貯藏過程中品質(zhì)變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)氨基酸在貯藏過程中，呈現(xiàn)升高與下降的波動(dòng)變化。在低濕度條件下，氨基酸含量未表現(xiàn)出規(guī)律性的變化特征。隨著貯藏時(shí)間的延長，貯藏茶中氨基酸含量呈周期性波動(dòng)變化。宋婷婷[16]對綠茶貯藏過程中品質(zhì)因子的變化研究發(fā)現(xiàn)，在貯藏時(shí)溫度對氨基酸的含量變化有較大影響，氨基酸含量在65℃處理?xiàng)l件下變化非常明顯，呈直線下降趨勢，在45℃處理?xiàng)l件下變化不大。陸錦時(shí)等人[17]研究發(fā)現(xiàn)，綠茶貯藏前2個(gè)月，部分水溶性蛋白質(zhì)開始水解，伴隨氨基酸被氧化和降解，后者的轉(zhuǎn)化率明顯高于前者，導(dǎo)致氨基酸含量明顯上升，上升幅度達(dá)7.51%，9月份氨基酸本身的氧化降解速度則逐漸加強(qiáng)，含量則明顯回落，以后始終呈高低起伏的變化狀態(tài)。

2.4 不同種類茶葉中氨基酸的差異

茶葉種類繁多，不同種類的茶葉其氨基酸總量及組分也有所不同。氨基酸在紅茶萎凋過程中是表現(xiàn)增多現(xiàn)象，對紅茶色澤及香味的形成十分重要。綠茶中的茶氨酸和游離氨基酸都相對較多，能形成較多芳香物質(zhì)，從而增添了綠茶特有的清醇芳香風(fēng)味。

陳然等人[18]采用全自動(dòng)氨基酸分析儀分析了29種茶葉中35種游離氨基酸組分，結(jié)果表明，白茶游離氨基酸總量極顯著高于其他茶葉，綠茶、紅茶、普洱生茶氨基酸總量無顯著性差異，但均高于后發(fā)酵黑茶，其中谷氨酸、賴氨酸、酪氨酸、磷酸乙醇胺、丙氨酸、胱氨酸、磷酸絲氨酸含量在綠茶、白茶、紅茶、普洱生茶和后發(fā)酵黑茶這5類茶葉間有較大差異。王富花[19]采用高效液相色譜法分析檢測綠茶、紅茶、烏龍茶中游離氨基酸的組成，試驗(yàn)表明，天冬酰胺、天冬氨酸、組氨酸、精氨酸在信陽毛尖中的含量比較高，未檢出丙氨酸；祁門紅茶中組氨酸、天冬酰胺含量較高；凍頂烏龍茶中未檢出甘氨酸，天冬氨酸和天冬酰胺的含量較高；烏龍茶中除天冬氨酸外，其余種類的氨基酸含量均比祁門紅茶中的氨基酸含量低。綠茶中的氨基酸含量要比發(fā)酵茶高，尤其是谷氨酸、天冬氨酸。

2.5 沖泡方式對茶葉中氨基酸的影響

茶湯的味道是各種內(nèi)容物質(zhì)協(xié)調(diào)配合的綜合反映。不同的沖泡方法會影響這些成分的浸出程度和比例。不同水質(zhì)或不同預(yù)處理的水樣泡茶時(shí)，茶湯內(nèi)容物的溶解、釋放和感官品質(zhì)有一定程度的不同。金恩惠[20]研究了沖泡條件對鐵觀音和普洱茶的浸出規(guī)律和感官品質(zhì)影響，發(fā)現(xiàn)沖泡溫度、沖泡時(shí)間、不同pH值水質(zhì)對氨基酸浸出都有影響。相同溫度下，普洱茶與鐵觀音茶湯中氨基酸的浸出濃度都隨沖泡時(shí)間的延長而逐漸增加；相同時(shí)間下，沖泡水溫越高，茶湯中氨基酸濃度上升曲線的斜率越大。不同水質(zhì)沖泡普洱茶對氨基酸的浸出率影響較大，而對水浸出物、咖啡堿等的影響不明顯。鄭少燕[21]研究了不同水質(zhì)對不同類型和等級白茶化學(xué)成分溶釋及茶湯感官品質(zhì)風(fēng)味的影響，發(fā)現(xiàn)水質(zhì)對茶湯中茶多酚、水浸出物、游離氨基酸的浸出量影響顯著，較低pH值水樣制備的茶湯，氨基酸含量較低，酶氨比較高。