云抗10号大叶种茶晒青芽叶的生化特性研究

2013-12-21陈保姜东华吕生车涛张怀志

茶叶学报 2013年1期

陈保，姜东华，吕生，车涛，张怀志

（1.国家普洱茶产品质量监督检验中心，云南普洱 665000; 2.普洱市质量技术监督综合检测中心，云南普洱 665000）

大叶种茶树（Camellia sinensis）是在云南特殊生态环境条件下繁衍的具有自身独特个性的栽培品种，其可分为乔木、小乔木等。云南大叶种茶树的代表性品种可分为群体种、无性系品种两个大类。“群体种”主要是：凤庆种、勐库种、勐海种；无性系品种（以无性繁殖方式选育出来的云南大叶种的后代）主要有云抗10号、云抗14号、云梅、云瑰、矮丰等[1]。云抗10号大叶种茶是云南省农业科学院茶叶研究所自主选育的乔木型无性系优良茶种，树姿开展，主干明显，分枝较密，叶片斜上着生，叶形椭圆，叶身稍内折，叶面微隆，叶质较厚软。芽叶黄绿色、茸毛特多，一芽三叶盛产期在3月上旬，产量高，单产比当地群体种高3～4倍[1]。云抗 10号大叶种茶的推广种植面积现已占全省良种推广的85%以上（约近10万公顷），属云南最大的当家品种，系加工普洱茶的主要原料。本研究以云抗 10号大叶种茶晒青芽叶为原料，分析不同部位（芽头、第一叶、第二叶、第三叶、第四叶和茶梗）的生化成分，即灰分、矿质元素、水浸出物、粗纤维、可溶性糖、茶氨酸、咖啡碱、茶多酚及儿茶素类，旨在为云抗 10号大叶种茶的品种特性、产品适制性以及大叶种茶的化学品质研究提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

在春茶期间分别采摘云抗10号大叶种茶（树龄约20年，树高90～100 cm）的芽头、第一叶、第二叶、第三叶、第四叶和茶梗，晒干后粉碎备用。

1.2 检测方法

灰分：GB/T 8306-2002《茶总灰分测定》；

水溶性灰分：GB/T 8307-2002《茶水溶性灰分和水不溶性灰分测定》；

粗纤维：GB/T 8310-2002《茶粗纤维测定》；

水浸出物：GB/T 8305-2002《茶水浸出物测定》；

可溶性糖：蒽酮-硫酸比色法[2]；

茶多酚：GB/T 8313-2008《茶茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的测定方法》；

儿茶素类：GB/T 8313-2008《茶茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的测定方法》；

铜：GB/T 5009.13-2003《食品中铜的测定》；

锌：GB/T 5009.14-2003《食品中锌的测定》；

铁：GB/T 5009.90-2003《食品中铁、镁、锰的测定》；

锰：GB/T 5009.90-2003《食品中铁、镁、锰的测定》；

氟：NY/T 838-2004《茶叶中氟含量测定方法氟离子选择电极法》；

咖啡碱：GB/T 8312-2002《茶咖啡碱的测定》；

茶氨酸：GB/T 23193-2008 《茶叶中茶氨酸的测定高效液相色谱法》。

2 结果分析

2.1 灰分

茶叶灰分是茶叶检验项目中唯一既具有品质判定意义又具有卫生检验意义的化学指标。在国内外茶叶进出口检验及国内监督检查中，大都将灰分列为必检项目。总灰分含量高是茶叶粗老、品质差的表现，因此各类茶叶标准规定不能超过一定限量[3]。由表1可知，不同芽叶的总灰分含量：芽头＜第一叶＜第二叶＜第三叶＜第四叶。芽头的总灰分含量为4.4%，低于不同嫩度的茶叶（5.1%～5.8%）。不同芽叶的灰分变异系数为10.2%；茶梗的总灰分低于芽头（仅为4%）。

茶叶总灰分根据在水中的溶解与否分为水溶性灰分和水不溶性灰分。水溶性灰分在总灰分中所占比例大是茶叶品质好的象征。正常情况下，茶叶总灰分含量在4.0%～7.5%之间，其中水溶性灰分不低于总灰分的50%[4]。由表1可知，不同芽叶的水溶性灰分占总灰分的比例：芽头＞第一叶＞第二叶＞第三叶＞第四叶，芽头的水溶性灰分占总灰分的比例高达65.1%。不同芽叶的水溶性灰分占总灰分变异系数为12.1%；茶梗的水溶性灰分占总灰分的比例介于第一叶与第二叶之间。

2.2 矿质元素

茶叶灰分是茶叶在 550℃灼烧灰化后的残留物，其主要组成是矿质元素的氧化物。茶叶中已知的矿质元素有30多种，其含量随茶树品种、叶龄、树龄、土壤、施肥等因素而异。

铜是茶树必需的微量元素，是叶绿体中蛋白质的成分，可以提高茶叶叶绿素的稳定性，促进光合作用[5]。铜在不同芽叶的分布为：芽头＞第四叶＞第一叶＞第二叶＞第三叶，在芽头和老叶含量分别为18.2 mg/kg和16.4 mg/kg。不同芽叶的铜含量变异系数为 16.3%；茶梗上的含量最低（仅为 12.0 mg/kg）。

锌是茶树必需的微量元素，在茶树生理生化机能方面起着重要作用，几乎牵涉到茶树生长发育的所有过程。锌在不同芽叶的分布为：芽头＞第一叶＞第二叶＞第三叶＞第四叶，芽头的锌含量达 35.3 mg/kg。不同芽叶的锌含量变异系数为31.5%；茶梗的锌含量为21.0 mg/kg，介于第二叶与第三叶之间。

铁参与茶树的光合作用，影响生长发育，是细胞色素成分、多种氧化酶的辅基。铁在不同芽叶的分布为：第一叶＞第四叶＞第三叶＞第二叶＞芽头，芽头的铁含量为45.5 mg/kg。不同芽叶的铁含量变异系数为11.0%；茶梗的铁含量最高（70.8 mg/kg）。

表1 云抗10号大叶种茶晒青芽叶生化成分的含量分布

锰是茶树的必需微量元素。茶树是聚锰植物，其各器官和组织含锰量差异明显。锰在不同芽叶的分布为：芽头＜第一叶＜第二叶＜第三叶＜第四叶。第四叶锰含量高达 257.3 mg/kg，芽头的锰含量仅为109.3 mg/kg。不同芽叶的锰含量变异系数为30.9%；茶梗的锰含量介于芽头与第一叶之间。

氟是茶树的非必需微量元素。氟能促进茶树生长，是茶树生长的有益元素。氟在不同芽叶的分布为：芽头＜第一叶＜第二叶＜第三叶＜第四叶。第四叶的氟含量高达249.1 mg/kg，其含量比芽头氟含量高达4倍之多。不同芽叶的氟含量变异系数为41.2%；茶梗的氟含量最低（仅为75.1 mg/kg）。由此可见，芽头的铜、锌含量较其他部位高，但是铁、锰、氟含量则较其他部位低。随着叶片生育成熟，锰和氟含量增高，而锌含量呈减少趋势。

2.3 水浸出物、粗纤维和可溶性糖

茶叶中能溶于热水的可溶性物质统称为水浸出物，含量一般在30%～47%，其在一定程度上反映了内含成分的多寡及茶汤滋味的厚薄和浓淡，并与茶叶品质正相关[6]。由表1可知，不同芽叶的水浸出物的含量为：第一叶＞芽头=第二叶＞第三叶＞第四叶。水浸出物的含量与叶片嫩度成正比；芽头的水浸出物含量与第二叶的一致，其与前三叶的水浸出物均高于46.0%。不同芽叶的水浸出物变异系数为3.2%；茶梗的水浸出物仅为30.5%。

茶叶中的粗纤维，通常是指茶叶经特定浓度的酸、碱、醇和醚等溶剂作用后剩余的残渣。同一品种不同部位和不同成熟度叶片的粗纤维含量有显著差异[7]。不同芽叶粗纤维的含量：芽头＞第四叶＞第三叶＞第二叶＞第一叶。芽头的粗纤维含量较叶片的高，这是因为芽头含较多茸毛。不同芽叶的粗纤维变异系数为16.3%；茶叶茸毛的粗纤维含量明显高于叶片[8]。

茶叶的可溶性糖约占总干物质的 4%左右，是茶汤滋味和香气的来源之一，且对茶叶的苦涩味有一定的掩盖和协调作用。不同芽叶可溶性糖的含量为：芽头＜第一叶＜第二叶＜第三叶＜第四叶。不同芽叶的可溶性糖变异系数为31.6%；茶梗的可溶性糖含量介于第三叶与第四叶之间。

2.4 茶氨酸和咖啡碱

茶氨酸系茶树特征性非蛋白质主体氨基酸，是构成茶叶自然品质主要成分之一。由表1可知，不同芽叶茶氨酸的含量：芽头＞第三叶＞第四叶＞第二叶＞第一叶，茶梗及芽头中的茶氨酸含量较高。茶氨酸在根部合成，经木质部输送到地上部分之后，一部分在新梢中积累，一部分分解为谷氨酸参与茶树氮代谢[5]。不同芽叶的茶氨酸变异系数为19.9%。

茶叶中的生物碱属含氮化合物，主要有咖啡碱、茶叶碱和可可碱，咖啡碱的含量较高，约为2%～5%。由表1可知，不同芽叶咖啡碱的含量：芽头＞第一叶＞第二叶＞第三叶＞第四叶，芽头咖啡碱含量高达4.7%，以新陈代谢旺盛的嫩梢部分含量较多，粗老叶含量较低。不同芽叶的咖啡碱变异系数为47.1%；茶梗咖啡碱的含量仅为0.89%。咖啡碱本身味苦，但与多酚类物质及氧化产物形成络合物以后，能有效缓解其苦涩滋味。

2.5 多酚类物质

多酚类物质（或称茶多酚，俗称茶单宁、茶鞣质）是茶叶中各种酚类物质的总称。儿茶素是茶叶中多酚类物质的主要组分，通常占茶叶中多酚类物质总量的50%～80%。茶树新梢是茶树生长发育最旺盛，最活跃的部分，光合作用和呼吸作用最强[5]。多酚类在茶树呼吸过程中起传递氢的作用，故呼吸作用旺盛的部位，其含量也较多。由表1可知，不同芽叶茶多酚的含量：第三叶＞第一叶＞第二叶＞芽头＞第四叶。在茶叶新梢中，嫩叶的茶多酚含量最高，芽头茶多酚含量较低；随着叶片成熟度的增加，茶多酚含量减少。不同芽叶的茶多酚变异系数为12.6%；茶梗中茶多酚仅为嫩叶的一半。

鲜叶中的儿茶素主要有表儿茶素（EC）、表没食子儿茶素（EGC）、表儿茶素没食子酸酯（ECG）、表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG），前两种为非酯型儿茶素，后两种为酯型儿茶素[1]，由表1可知，第一叶及芽头的酯型儿茶素较多，随叶片成熟度增加，酯型儿茶素总量减少，非酯型儿茶素增加。不同芽叶的儿茶素及其单体的变异系数为 17.5%～39.4%；“儿茶素品质指数”[酯型儿茶素（ECG+EGCG）与EGC的比值]大是芽叶嫩、品质好的标志[5]。