不同鲜叶嫩度名优绿茶氨基酸组分差异分析

王雪萍，滕靖，郑琳，刘盼盼，桂安辉，冯琳，龚自明

（湖北省农业科学院果树茶叶研究所，湖北省农业科技创新中心 果茶分中心，湖北省茶叶工程技术研究中心，湖北 武汉 430064）

氨基酸与茶叶品质和营养价值密切相关，是茶汤中的主要呈味物质，可提高茶汤鲜爽味、抑制茶汤苦涩味[1-2]。按滋味属性可将氨基酸分为鲜味氨基酸、甜味氨基酸、苦味氨基酸，其中，茶氨酸、谷氨酸、天冬氨酸为鲜味氨基酸，丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸为甜味氨基酸，缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、精氨酸为苦味氨基酸[3-4]。不同来源的茶叶氨基酸组分有其各自的典型特征，利用氨基酸组分可进行不同种类[5-6]、不同品种[7]、地理标志产品龙井茶的真伪鉴别[8]。目前，对茶叶氨基酸组分的研究主要集中在同一区域同一茶类、同一区域不同茶类、不同区域不同茶类、同一茶类不同等级等，对不同鲜叶嫩度茶叶氨基酸组分研究较少。本文对湖北不同茶区代表性春季名优绿茶，按鲜叶来源为单芽、1 芽1 叶、1 芽 2 叶分别收集茶样，通过氨基酸组分分析测定、比较不同鲜叶嫩度名优绿茶氨基酸组分差异，探讨以氨基酸组分为基础对不同鲜叶嫩度名优绿茶进行判别的可行性。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

从湖北五峰、宜昌、恩施、鹤峰、大悟、咸安、英山、竹山分别收集由单芽、1 芽1 叶、1 芽2 叶加工制作的采花毛尖、萧氏毛尖、恩施玉露、鹤峰茶、大悟寿眉、汀泗川玉茶、英山云雾、圣水绿茶春季名优绿茶8 份，共24 份，样品粉碎后过60 目筛保存于4 ℃冰箱备用。

S433D 氨基酸自动分析仪：德国sykam 公司；HWS-24 电热恒温水浴锅：上海一恒科学仪器有限公司；单道移液器：德国Eppendorf 公司。

1.2 方法

称取茶样200 mg，置于50 mL 旋盖离心管中，加入30 mL 沸水，沸水浴中浸提30 min，冷却后3 000 r/min离心5 min，取1 mL 上清液，加入1 mL 样品稀释液，混匀后过0.22 μm 孔径滤膜于样品瓶中，4 ℃冰箱保存备用。根据茚三酮柱后衍生法，由氨基酸自动分析仪完成游离氨基酸含量分析。每个样品平行测定3 次。

2 结果与分析

2.1 不同鲜叶原料嫩度名优绿茶氨基酸组分分析

样品游离氨基酸组分测定结果按照鲜叶原料嫩度分类进行数据分析，共检测出26 种游离氨基酸组分，结果见表1。

表1 样品氨基酸组分含量Table 1 Amino acid component content of tea samples mg/g

续表1 样品氨基酸组分含量Continue table 1 Amino acid component content of tea samples mg/g

在3 个鲜叶原料嫩度茶样中，含量较高的氨基酸组分均为茶氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、精氨酸，含量较少的均为磷酸丝氨酸、β-氨基异丁酸、鸟氨酸、β-丙氨酸、胱氨酸和瓜氨酸。同一原料嫩度绿茶样品中，不同样品间天冬酰胺、苯丙氨酸、β-丙氨酸、β-氨基异丁酸、γ-氨基丁酸、精氨酸含量差异较大。

不同鲜叶嫩度名优绿茶氨基酸组分构成存在各自的典型特征。必需氨基酸含量为1 芽1 叶高于1 芽2 叶大于单芽，游离氨基酸总量表现为1 芽1 叶＞单芽＞1 芽2 叶。氨基酸组分中，丝氨酸、天冬酰胺、瓜氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、β-氨基异丁酸、组氨酸、脯氨酸含量表现为1 芽1 叶＞单芽＞1 芽2叶；磷酸丝氨酸、磷酸乙醇胺、天冬氨酸、谷氨酸、茶氨酸、丙氨酸、胱氨酸、β-丙氨酸含量表现为单芽＞1 芽1叶＞1 芽2 叶；鸟氨酸、赖氨酸、精氨酸含量表现为1 芽1 叶＞1 芽 2 叶＞单芽；苏氨酸、酪氨酸含量表现为 1 芽2 叶＞1 芽 1 叶＞单芽；γ-氨基丁酸含量为单芽＞1 芽 2叶＞1 芽 1 叶，肌肽含量为 1 芽 2 叶＞单芽＞1 芽 1 叶。其中，磷酸乙醇胺、天冬氨酸、丝氨酸、谷氨酸、茶氨酸、丙氨酸在不同鲜叶原料嫩度名优绿茶中的含量表现为差异显著，其余氨基酸组分表现为差异不显著。

不同鲜叶嫩度名优绿茶呈味氨基酸含量表现为鲜味氨基酸含量＞苦味氨基酸＞甜味氨基酸。其中天冬氨酸、谷氨酸、茶氨酸等鲜味氨基酸含量以单芽名优绿茶最高，其次是1 芽1 叶名优绿茶，显著高于1 芽2叶名优绿茶；丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸等甜味氨基酸含量表现为1 芽1 叶名优绿茶最高，其次为单芽名优绿茶，并显著高于1 芽2 叶名优绿茶；异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、精氨酸等苦味氨基酸含量表现为1芽1 叶＞1 芽2 叶＞单芽，缬氨酸、组氨酸等苦味氨基酸含量表现为1 芽1 叶＞单芽＞1 芽2 叶，苦味氨基酸含量总体表现为 1 芽 1 叶＞1 芽 2 叶＞单芽。

2.2 不同鲜叶原料嫩度名优绿茶氨基酸组分含量的判别分析

为探索游离氨基酸组分对不同鲜叶原料嫩度名优绿茶的判别效果，通过SPSS 统计软件对26 种氨基酸组分进行主成分分析，得到初始因子矩阵，见表2。

表2 主成分因子载荷矩阵及方差贡献率Table 2 Component matrix and variance contribution rate of principal component

从表2可知，前6 个主成分特征值大于1，累积方差贡献率84.675%，基本代表原变量信息。第1 主成分主要综合了样品中天冬酰胺、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、脯氨酸含量的信息，第2 主成分主要综合了样品中天冬氨酸、谷氨酸、茶氨酸含量的信息，第 3、4、5、6 主成分分别综合了样品中磷酸丝氨酸、苏氨酸、精氨酸、磷酸乙醇胺含量信息。

提取前6 个主成分中最具代表性的贡献因子，即表1中以下划线标注的13 种氨基酸组分作为变量进行Bayes 判别分析，所建立的Bayes 判别模型为：

Y芽头=5 055.289X1-446.893X2+35.706X3+152.816X4-2.955X5+203.822X6-189X7+422.782X8-335.926X9-159.285X10+174.690X11-174.239X12+883.046X13-173.539

Y1芽1叶=4341.579X1-497.740X2+18.833X3+42.355X4-52.511X5+181.783X6-5.377X7+204.437X8-351.512X9-11.832X10+704.370X11-118.684X12+465.852X33-128.274

Y1芽2叶=4478.867X1-386.304X2+37.715X3+63.143X4-64.775X5+122.273X6+9.406X7+625.826X8-513.928X9+9.188X10+415.943X11-126.409X12+321.699X13-110.012

X1～X13分别代表磷酸丝氨酸、磷酸乙醇胺、天冬氨酸、苏氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、茶氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、精氨酸、脯氨酸的含量。

利用该判别模型对样品进行归类判别，利用判别函数得分做图，结果见图1。

图1 判别函数得分图Fig.1 Scatter plot of discriminate scores

从图1可以看出，虽然部分样品离组质心距离较远，但整体分离效果较明显，通过Bayes 判别可对3 种不同原料嫩度名优绿茶进行判别。对判别效果进行回代检验和交叉验证，结果见表3。

表3 判别分析结果Table 3 Result of discriminate analysis

从表3可知回代检验判别率均达100%，交叉验证时单芽、1 芽 1 叶、1 芽 2 叶的正确判别数分别为 5、5、4，有10 份茶样未能正确判别，整体判别率为58.33%。

3 结论

基于茶叶不同成分对不同产地、不同茶类、不同等级的茶叶判别分析方法逐渐增多，如基于儿茶素以及生物碱组分[9]、矿质元素[10-11]、稀土元素[12-13]、香气[14-15]、稳定同位素[16]和近红外光谱[17-18]的茶叶产地判别，基于矿物元素[19]、游离氨基酸组分[1]、红外光谱技术[20]的不同茶类判别，基于香气组分[21]、近红外光谱技术[22]的茶叶等级判别，基于香气的不同储藏年份判别[23]，基于近红外光谱技术的茶鲜叶海拔高度判别[24]等。本文测定了不同鲜叶原料嫩度名优绿茶中26 种氨基酸组分含量，通过主成分分析，筛选了磷酸丝氨酸、磷酸乙醇胺、天冬氨酸、苏氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、茶氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、精氨酸、脯氨酸共13种氨基酸变量建立不同鲜叶嫩度名优绿茶Bayes 判别模型，该模型回代检验正确率均达100%，总体交叉验证判别率为58.33%，研究结果为利用氨基酸组分判别不同原料嫩度茶叶提供了理论参考。