汉中工夫红茶氨基酸种类和含量的分析与评价研究

王昕，李新生，陈小玲，何勃，韩豪，2

（1.陕西理工大学生物科学与工程学院，陕西汉中723000；2.陕西省资源生物重点实验室，陕西汉中723000；3.陕西理工大学秦巴红茶研究所，陕西汉中723000；4.城固县食品药品检验检测中心，陕西汉中723200）

汉中工夫红茶氨基酸种类和含量的分析与评价研究

王昕1，4，李新生1，2，3，*，陈小玲1，何勃4，韩豪1，2

（1.陕西理工大学生物科学与工程学院，陕西汉中723000；2.陕西省资源生物重点实验室，陕西汉中723000；3.陕西理工大学秦巴红茶研究所，陕西汉中723000；4.城固县食品药品检验检测中心，陕西汉中723200）

为研究汉中工夫红茶中氨基酸的种类和含量，评价其氨基酸的营养价值。采用全自动氨基酸分析仪法进行不同季节的汉中工夫红茶中氨基酸全部种类和含量分析，并对其组成进行分析与比较。结果表明，汉中工夫红茶氨基酸种类丰富，含量较高。共检出32种氨基酸，平均含量为32.399mg/g。其中茶氨酸的含量均在50%以上。必需氨基酸种类齐全（色氨酸因水解无法检出），含量较高，平均含量为2.595mg/g，第一限制氨基酸主要为胱氨酸+甲硫氨酸。味觉氨基酸全部检出，含量较高，平均含量为24.931mg/g。不同季节红茶的氨基酸含量存在差异，氨基酸总量顺序为：夏季＞春季＞秋季。夏季红茶的氨基酸总量、必需氨基酸、味觉氨基酸均为最高，茶叶品质和营养价值最好。这可能与夏季温度较高，日照时间较长，降水量丰富，促进了茶树氮代谢过程有关。综上所述，汉中工夫红茶具有很高的氨基酸营养价值。

工夫红茶；游离氨基酸；含量测定；氨基酸评价；营养价值

茶叶游离氨基酸（Free amino acids）是指茶叶水浸出物中呈游离状态存在，具有α-氨基的有机酸。研究表明：茶叶中含有丰富的氨基酸种类，含量约占茶叶干重的1.5%～4%，是茶叶功能成分之一，通过多种途径参与茶叶色、香、味的形成[1]，因此其含量的多少，成分的组合直接影响茶叶的品质[2]。茶叶中特有的氨基酸为茶氨酸，其含量占茶叶中氨基酸总量的50%～70%，占茶叶干重的1%～2%[3]，与茶叶的滋味呈显著正相关，相关系数可达0.787～0.876[4]。

目前测定氨基酸含量的方法主要有Accq.Tag高效液相色谱法[5]、反相高效液相色谱法[6]、气相-质谱联用仪测定法[7]、毛细管电泳法[8-9]等，可检测茶叶中17～18种已知氨基酸含量，存在检测种类较少，所需标准品众多，分离效果较差，柱前衍生物不稳定[10]等问题。氨基酸自动分析仪法是利用阳离子交换柱分离、柱后衍生、光度法测定氨基酸的离子交换色谱法[11]。其中的Li+盐洗脱缓冲液洗脱系统可以将包括茶氨酸及酰胺在内的多种游离氨基酸较好的分离。其衍生化反应发生在氨基酸与其他物质分离之后，因而避免了其他物质的干扰，适合茶叶中较多种类氨基酸的分析。具有重现性好、仪器稳定、结果可靠等优点[12]。近年来，汉中利用采自800m～1 600m海拔的高山茶鲜叶，经萎凋、揉捻、发酵、烘干等工艺精心研制成工夫红茶，具有“条索紧细，金毫外露，汤色红亮，香气持久，滋味鲜醇高爽，叶底厚软”的特点，在第十一届中国（北京）国际茶业博览会上荣获“特别金奖”。目前鲜见对汉中地区所产工夫红茶氨基酸全部种类和含量进行分析的报道，因此本研究采用最新的全自动氨基酸分析仪法进行汉中工夫红茶中氨基酸全部种类和含量分析，旨在了解汉中工夫红茶中氨基酸的种类和含量的多少，评价其氨基酸的营养价值。

1材料和方法

1.1试剂和材料

氨基酸混合标准样（该氨基酸混合标准样含有40种水解氨基酸，含茶氨酸，除胱氨酸浓度为0.125μmol/mL外，其余氨基酸浓度均为0.25μmol/mL）、缓冲液（B1、B2、B3、B4、B5、B6）、定溶液、茚三酮溶液：购自美国Sigma公司；磺基水杨酸（分析纯）：天津市科密欧化学试剂有限公司。

红茶样品：来自汉中市南郑县汉山茶业公司。

1.2主要仪器

Biochrom30+型全自动氨基酸分析仪：大昌华嘉商业（中国）有限公司；KQ100-DA型超声波清洗机：昆山市超声仪器有限公司；HH-S4型数显恒温水浴锅：北京长风仪器仪表有限公司。

1.3试剂配制

标准品母液配制：取茶氨酸标准溶液0.2mL于试样瓶中，加入两种游离氨基酸混合标准溶液各0.2mL，再加入0.4mL定溶液，混合摇匀，即为标准品溶液。对母液进行梯度稀释，配制系列标准工作液：移取0.2mL标准品母液于试样瓶中，再移取0.3mL定溶液，混合摇匀，得到稀释2.5倍标准品溶液；移取0.1mL标准品溶液于试样瓶中，再移取0.4mL定溶液，混合摇匀，得到稀释5倍标准品。8%的磺基水杨酸：称取8 g磺基水杨酸，加入92mL超纯水。

1.4样品制备

红茶置于粉碎机中，粉碎后过40目筛，准确称取1.0 g样品放入50mL容量瓶中，加入25mL 80℃超纯水，超声提取30min（中间间隔5min），4 000 r/min离心5min，倒出上清液；沉淀重复上述步骤。合并两次的上清液并用超纯水定容至50mL的容量瓶中，取定容液20mL于离心管中，并加入20mL 8%的磺基水杨酸，4 000 r/min离心15min，取上清液20mL于小烧杯中，在50℃下挥干溶剂，密封后置于4℃下冰箱中。定容到10mL，过0.45μm滤膜后上样。

1.5氨基酸自动分析仪测定条件

茶叶样品测定采用氨基酸自动分析仪的Li+系统，按照如下方法设定缓冲液。一次完成茶叶中茶氨酸及其它游离氨基酸的测定。缓冲液设置见表1。测定程序设置见表2。

表1 缓冲液设置Table1 Bu ffer settings

表2 流动相洗脱程序Table2 Elution program ofmobile phase

续表2流动相洗脱程序Continue table2 Elution program ofmobilephase

1.6氨基酸混合标准品和茶叶样品测定

取1.3中配制的标准品工作液，分别进氨基酸自动分析仪，对各氨基酸色谱峰进行积分，获得各峰的峰面积。以进样浓度为横坐标（x），氨基酸对应的峰面积为纵坐标（y），绘制标准曲线，得到标准曲线方程和R2值。取样品工作液，分别进氨基酸自动分析仪，依据各色谱峰的出峰时间比对标准品出峰时间，确定氨基酸种类，再依据样品的出峰面积和标准曲线，计算样品中各氨基酸含量。

2结果与分析

2.1氨基酸混合标准品曲线建立

图1 氨基酸混合标准品色谱图Fig.1 The chrom atogram of them ixtured am ino acid standard sam ples

氨基酸自动分析仪Li+系统可检测40种氨基酸成分，如图1所见，各氨基酸分离效果良好。依据出峰时间依次为磷酸丝氨酸（4.4min）、牛磺酸（6.9min）、磷酸乙醇胺（7.9min）、尿素（10.7min）、天冬氨酸（21.5min）、羟脯氨酸（24.3 min）、苏氨酸（27.7 min）、丝氨酸（30.0min）、天冬酰胺（34.6min）、谷氨酸（37.1 min）、茶氨酸（42.5 min）、α-氨基己二酸（45.5 min）、脯氨酸（47.4min）、甘氨酸（48.7min）、丙氨酸（50.2 min）、瓜氨酸（51.9 min）、α-氨基丁酸（53.7 min）、缬氨酸（56.9min）、胱氨酸（61.1min）、甲硫氨酸（64.4 min）、胱硫醚（65.8 min）、异亮氨酸（69.4 min）、亮氨酸（71.3min）、酪氨酸（74.7min）、β-丙氨酸（76.3min）、苯丙氨酸（78.6min）、β-氨基异丁酸（80.1min）、高半胱氨酸（83.1 min）、γ-氨基丁酸（85.7 min）、乙醇胺（88.5min）、氯化氨（91.1min）、羟赖氨酸（94.0min）、鸟氨酸（97.7min）、赖氨酸（100.9min）、1-甲基组氨酸（103.2 min）、组氨酸（104.8 min）、3-甲基组氨酸（108.4min）、鹅肌肽（110.4min）、肌肽（114.1min）、精氨酸（119.1min），除羟脯氨酸和脯氨酸在440 nm检测外，其他氨基酸在570 nm检测。对氨基酸混合标准品的系列标准工作液，分别进样分析，建立了与红茶样品有关的40种氨基酸标准曲线方程，如表3所示。

表3 氨基酸标准曲线方程Table3 Thestandard curveofam ino acids

续表3氨基酸标准曲线方程Continue table3 The standard curveofam ino acids

2.2红茶样品分析

2.2.1汉中工夫红茶氨基酸种类分析

采用氨基酸自动分析仪测定了汉中工夫红茶的游离氨基酸组分，春季检出27种氨基酸，夏季检出31种氨基酸，秋季检出32种氨基酸（见图2、图3、图4）。秋季氨基酸种类最多，春季最少。3个季节均检出人体必需氨基酸7种（色氨酸因在酸性条件下被完全水解无法检出），分别为苏氨酸、缬氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸，半必需氨基酸2种，胱氨酸和酪氨酸，非必需氨基酸8种，分别为丝氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、组氨酸、精氨酸、脯氨酸。

汉中不同季节工夫红茶氨基酸含量见表4。

由表4可知汉中工夫红茶氨基酸含量较高，种类丰富，春季氨基酸的总量为32.667mg/g，其中必需氨基酸的含量为2.080mg/g，占氨基酸总量的6.37%。夏季氨基酸的总量为35.765mg/g，其中必需氨基酸的含量为2.858mg/g，占氨基酸总量的7.99%。秋季氨基酸的总量为28.765 mg/g，其中必需氨基酸的含量为2.848mg/g，占氨基酸总量的9.90%。氨基酸总量夏季最多，其次为春季和秋季，极差为7mg/g，必需氨基酸夏季含量最高，其次为秋季和春季。极差为0.778mg/g。汉中工夫红茶氨基酸总量平均为：32.399mg/g。

春季红茶中氨基酸含量在1 000mg/kg以上的氨基酸有天冬酰胺、谷氨酸、茶氨酸。夏季和秋季红茶中氨基酸含量在1 000 mg/kg以上的氨基酸有苏氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、茶氨酸。春季红茶中氨基酸含量在500mg/kg～1 000mg/kg以上的氨基酸有苏氨酸、丙氨酸。夏季和秋季红茶中氨基酸含量在500mg/kg～1 000mg/kg以上的氨基酸有丙氨酸。其中茶氨酸、谷氨酸、丙氨酸均属于鲜甜味氨基酸，对茶叶的滋味具有较大的影响。

在所检出的所有氨基酸中，茶氨酸的含量最高，春季茶氨酸21.456mg/g，占氨基酸总量的65.68%；夏季茶氨酸21.818mg/g，占氨基酸总量的61.00%；秋季茶氨酸15.153mg/g，占氨基酸总量的52.68%。茶氨酸所占比例均在50%以上，春季比例最高，秋季比例最低。茶氨酸是茶叶中特有的氨基酸[13]，具焦糖香和鲜爽味，还能降低茶的苦涩味[14]，是茶叶品质的重要评价因子之一[15]。有降血压和松弛神经的作用[16]，保护脑神经细胞，提高人体免疫力和增强记忆力[17]的功能。其他一些氨基酸也具有鲜味和甜味。谷氨酸具有酸鲜味，精氨酸具有苦甜味。还有一些氨基酸本身具有香味，如丙氨酸、谷氨酸、己氨酸具有花香，苯丙氨酸具有玫瑰花香，苏氨酸具有酒香味，它们与茶多酚类和水溶性糖相互作用能形成茶香[18]。

图2 春季工夫红茶氨基酸色谱图Fig.2 The chromatogram of them ixtured am ino acid of black tea during the spring

图3 夏季工夫红茶氨基酸色谱图Fig.3 The chrom atogram of them ixtured am ino acid of b lack tea during thesumm er

图4 秋季工夫红茶氨基酸色谱图Fig.4 The chromatogram of them ixtured am ino acid ofblack tea during theautumn

表4 汉中不同季节工夫红茶氨基酸含量Table4 The contentof am ino acid of hanzhong black tea in different season

汉中工夫红茶中还含有一些对人体十分重要的氨基酸，如γ-氨基丁酸是传递神经冲动的化学介质，称为神经递质，γ-氨基丁酸具有降低血压、改善脑功能、增强记忆及提高肝肾机能生理活性，还具有安精、促进酒精代谢和消臭作用以及高效减肥等活性[19]。β-丙氨酸是组成辅酶A（泛酸成分之一）的重要部分，此外鸟氨酸、精氨酸、高半胱氨酸是氨基酸代谢过程中重要的中间体。但检测红茶中含有少量的氯化铵，氯化铵进入人体后，部分铵离子迅速由肝脏代谢形成尿素，经肾脏由尿排出，其余以铵盐的形式从肾脏排出。因此，肾功能不强的人应少量喝茶。因此汉中工夫红茶鲜爽味较强，保健作用较好。

2.2.2汉中工夫红茶氨基酸得分（AAS）分析

成年人所需必需氨基酸有8种，分别为异亮氨酸，亮氨酸，赖氨酸，甲硫氨酸，苯丙氨酸，苏氨酸，色氨酸，缬氨酸。胱氨酸和酪氨酸可由甲硫氨酸和苯丙氨酸转变而成，若膳食中直接提供这两种氨基酸，人体对甲硫氨酸和苯丙氨酸的需要量可分别减少30%与50%，因此称胱氨酸和酪氨酸为半必需氨基酸，在计算食物必需氨基酸时分别与甲硫氨酸和苯丙氨酸合并。成人非必需氨基酸10种，分别为天冬氨酸，天冬酰胺，谷氨酸，谷氨酰胺，甘氨酸，脯氨酸，丝氨酸，精氨酸，丙氨酸，组氨酸[20]。

依据1985年FAO/WHO组织重新修改的成人必需氨基酸模式，计算了汉中工夫红茶中必需氨基酸得分，氨基酸得分反映了红茶中某必需氨基酸占成人该模式必需氨基酸的比例。比例最小的氨基酸为该食品的第一限制氨基酸[21]。

氨基酸得分（AAS）表见表5。

由表5可知，春夏秋三季必需氨基酸得分有一定的差异，总分最高为夏季红茶，秋季次之，春季最低。春夏秋三季中苏氨酸的氨基酸评分最高，占到模式氨基酸的7%～14%左右，其次为苯丙氨酸+酪氨酸，占到模式氨基酸的3%～4%左右，缬氨酸占到模式氨基酸的1.6%～2.6%左右，异亮氨酸占到模式氨基酸的1.8%～2.3%左右，亮氨酸占到模式氨基酸的1.5%～ 2%左右，其余氨基酸评分较低，春季和夏季红茶氨基酸评分最低的为胱氨酸+甲硫氨酸，秋季红茶为赖氨酸，因此春季和夏季红茶的第一限制氨基酸为胱氨酸+甲硫氨酸，秋季红茶的第一限制氨基酸为赖氨酸。

表5 氨基酸得分（AAS）表Tab le5 Am ino acid score

2.2.3汉中工夫红茶味觉氨基酸含量分析

味觉氨基酸的含量见表6。

表6 味觉氨基酸的含量Table6 Contentsof tasteam ino acids in Jingyang fow lm uscle

由表6可知，春夏秋三季红茶的味觉氨基酸有一定的差异，总量最高为夏季红茶，为27.726mg/g；春季次之，为26.248mg/g；秋季最低，为20.819mg/g；平均值为24.931mg/g。各个季节的味觉氨基酸中鲜味氨基酸含量最高，平均为22.767mg/g，甜味氨基酸次之，平均值为1.402mg/g，芳香族类氨基酸最少，平均值为0.762mg/g。从味觉氨基酸的含量上分析，汉中工夫红茶的鲜味较浓。

3结论

以汉中工夫红茶为原料，采用氨基酸自动分析仪对红茶各种氨基酸的含量进行检测，并对其组成进行分析与比较。结果表明，不同季节红茶的氨基酸含量存在差异，氨基酸总量顺序为：夏季＞春季＞秋季。夏季红茶的氨基酸总量，必需氨基酸，味觉氨基酸均为最高，茶叶氨基酸品质和营养价值最好。这可能与夏季温度较高，日照时间较长，降水量丰富，促进了茶树氮代谢过程有关。

汉中工夫红茶氨基酸种类丰富，含量较高，是其滋味鲜爽甘甜的物质基础。共检出32种氨基酸，平均含量为：32.399mg/g。其中茶氨酸的含量均在50%以上。必需氨基酸种类齐全（色氨酸无法检出），含量较高，平均含量为2.595mg/g，由氨基酸得分可知：第一限制氨基酸主要为胱氨酸+甲硫氨酸。味觉氨基酸全部检出，含量较高，平均含量为24.931mg/g。综上所述，汉中工夫红茶具有很高的氨基酸营养价值。

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Analysis and Evaluation of Am ino Acids Types and Contents of Hanzhong Congou Black Tea

WANGXin1，4，LIXin-sheng1，2，3，*，CHEN Xiao-ling1，HEBo4，HANHao1，2
（1.SchoolofBioscience and Engineering，ShaanxiSCI-TECH University，Hanzhong723000，Shaanxi，China；2.Bio-Resource Key Laboratory ofShaanxiProvince，Hanzhong723000，Shaanxi，China；3.Qinba Black Tea Research Institute，ShaanxiSCI-TECH University，Hanzhong723000，Shaanxi，China；4.Chenggu Food and Drug Inspection TestingCenter，Hanzhong723200，Shaanxi，China）

In order to research the typesand contentsofaminoacids in Hanzhong Congou black tea，and evaluate itsnutrition，all typesand contentsofamino acids in differentseasonsof Hanzhong Congou black teawere analyzed and compared by using automatic amino acid analyzer.The results showed that the amino acids of Hanzhong Congou black teawere variousand high levels.The 32 kindsofamino acidswere detected，the average contentwas32.399mg/g.The contentof theaninewasmore than 50%.Typesofessentialamino acidswere complete（tryptophan could notbe checked outbecause ofhydrolysis）.The contentswere high levels，the average contentwas2.595mg/g，the first limiting amino acidsmainlywere cystine+methionine.Taste amino acids were all checked outand the contentwere high the average contentwas24.931mg/g.The contentsofamino acid ofblack teawere diversity in differentseason，totalaminoacidssequencewere：summer＞spring＞autumn.The contentsof totalaminoacids，essentialaminoacids，taste amino acidsof summerare highest，so summerblack tea'squality and nutritionalvaluewere the best.Thismightbe related to high temperature，longer sunshineand rich rainfall in summer，promoting the processofnitrogenmetabolism about the tea trees.To sum up，theamino acidsofHanzhongblack teahave the veryhigh nutritionalvalue.

Congoublack tea；freeaminoacids；contentdetermination；evaluationofaminoacid；nutritionalvalue

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.05.034

2016-06-07

陕西省教育厅项目（11JS031）

王昕（1989—），女（汉），研究生，主要研究方向：食品生物化学。

*通信作者：李新生，教授，研究方向：生物资源开发利用。