豫南茯砖茶品质化学特性研究

马敬宜，蔡艺蓓，余维宝，刘春晖，王陆梅，张彬涛，赵仁亮

（河南农业大学园艺学院，河南郑州450002）

茯砖茶是黑茶的一种，是我国特有的茶类。茯砖茶是以黑毛茶为原料，经过渥堆、压制成型，再经过发花干燥等工艺加工制作而成。 茯砖茶的历史距今已有600 多年，在《本草求真》中记载了茯砖茶具有“消宿食”“消积食”“消腥肉之食，解青稞之热”“养脾”等保健功效[1]。 发花是茯砖茶加工过程中的关键工序， 是茯砖茶区别于其他黑砖茶的主要工艺，发花过程中产生的金花（冠突散囊菌）和菌花香也是茯砖茶所特有的品质特征。 近年来随着人们保健意识和生活水平的提高以及对茯砖茶研究的不断深入， 茯砖茶的保健功效使茯砖茶这一特殊的茶类不断地被人们所熟知， 广泛地被人们接受和喜爱，新的茯砖茶企业纷纷涌现。

河南茶区是我国江北茶区的主产区， 茶产业已成为河南南部山区农民的主要收入来源以及当地农村的支柱产业[2]。河南茶区的茶产品以绿茶为主，但是近年来，其他茶类逐渐得到丰富，明显提高了对夏秋茶资源的综合开发利用， 文章所用的豫南茯砖茶就是夏秋茶综合开发利用的结果。 目前对湖南、陕西等地区的茯砖茶研究颇多，但是对河南地区茯砖茶鲜有研究。为此，研究以河南南部茶叶产区信阳光山县、 罗山县和南阳桐柏县所产的茯砖茶为材料，对其主要生化成分进行分析，从而探究豫南茯砖茶的品质特征， 以便更好地利用夏秋季茶鲜叶资源，对于提高茶叶生产整体效益、增加当地茶农收入、 推动河南地区茶产业健康发展有着重要作用。

1 材料与方法

1.1 材料和试剂

1.1.1 试验材料

河南省生产茯砖茶历史较短， 本次抽样涵盖了河南省茯砖茶生产厂家所有的产品、 年份、批次。 10 份茯砖茶茶样分别为：南阳市桐柏县5 份、信阳市光山县3 份、信阳市罗山县2 份，茶树品种均为信阳地方品种，鲜叶采摘嫩度为一芽三四叶，均按照茯砖茶传统工艺制作。

表1 豫南茯砖茶茶样基本信息Table 1 Basic information of Fuzhuan Tea sample in Southern Henan Province

1.1.2 试验试剂

磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、水和茚三酮、氯化亚锡、甲醇、碳酸钠、福林酚试剂均为国产分析纯，甲醇、乙腈均为色谱纯。 标准品：表没食子儿茶素（EGC）、表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）、没食子酸（GA）购于阿拉丁；儿茶素（C）、表儿茶素（EC）、表儿茶素没食子酸酯（ECG）购于贵州迪大公司。

1.2 试验方法

水浸出物含量测定参照GB/T 8305—2013、茶多酚测定参照GB/T 8313—2018、 游离氨基酸测定参照GB/T 8314—2013。

称取0.2 g 磨碎茶样于10 mL 离心管中加入70%甲醇水溶液5 mL，摇匀，移入70 ℃水浴中，浸提10 min， 浸提后冷却至室温， 转入离心机在3500 r/min 转速下离心10 min， 将上清液移入10 mL 容量瓶，残渣重复以上操作。 合并提取液然后定容至10 mL，摇匀。 取上述母液2 mL 至10 mL容量瓶中用纯水定容至刻度， 摇匀， 过0.45 μm膜，待测。

用HPLC 法测定儿茶素组成及其含量。仪器：Thermo U3000 系列 HPLC 系统， 色谱柱：Acclaim PA2 分析柱（5 μm，4.6 mm×150 mm）；流动相 A 为甲醇， 流动相B 为0.1%甲酸水溶液， 流速1 mL/min，柱温 40 ℃，波长 280 nm，进样量：10 μL，线性梯度洗脱， 流动相 B：0～10 min，83%；10～12 min，83%～50%；12～17 min，50%；17～18 min，50%～83%；18～21 min，83%。 分别配制不同浓度梯度的各种标品溶液，每个浓度进样2 次分析，以含量为横坐标，以峰面积为纵坐标，结果发现各标品的含量与峰面积呈线性关系，R2均大于0.999，标品和样品的HPLC 图见图1。

2 结果与分析

2.1 豫南茯砖茶品质指标分析

2.1.1 水浸出物含量分析

茶叶中水浸出物是茶汤的主要呈味物质，对滋味的浓醇影响很大。 茶叶中水浸出物含量的多少直接反映了茶叶中可溶物质的多少， 标志着茶叶滋味的浓强程度和茶汤的厚薄[3]，水浸出物含量对茶叶品质的好坏有着重要影响。由表2 可知，豫南茯砖茶水浸出物含量26.16%～43.65%， 这与四川黑茶的23.92%～49.17%[4-5]有些许差别。另外，随着贮藏年份的增加， 豫南茯砖茶的水浸出物含量呈上升趋势。不同地区之间，光山地区茯砖茶的水浸出物含量比桐柏地区和罗山地区茯砖茶水浸出物含量少，最少仅有26.16%。

图1 标准品和样品的HPLC 色谱图Fig. 1 HPLC chromatogram of standard sample and tea sample

2.1.2 茶多酚含量分析

茶叶中的多酚类化合物是影响茯砖茶品质的最主要因素之一，也是茶叶的主要功能成分，具有抗氧化、抗肿瘤、抗辐射、解毒、降血糖等功效[6]。豫南茯砖茶中茶多酚含量见表2， 其中最少的仅有19.14%（桐柏 3）， 最高可达 31.49%（桐柏 1）、31.60%（罗山 2）， 平均含量 26.49%， 变异系数15.59。 卢秦华等[7]以安化云台山地区夏季采摘的鲜茶为原料制作的黑茶中茶多酚的平均含量为26.21%，变异系数8.91，研究与这一的结果相似。此外， 罗山地区茯砖茶茶多酚平均含量要高于桐柏和光山地区。

2.1.3 游离氨基酸含量分析

茶叶中游离氨基酸的含量是影响茶汤滋味的重要化学成分，可以增强茶汤的鲜爽度。在茯砖茶渥堆过程中， 茶叶中的微生物利用氨基酸作为主要的氮源物质进行代谢活动， 和茶叶中的多酚类物质进行反应从而形成芳香物质和茶褐素， 这是茯砖茶储存时间越久汤色越深的主要原因[8]。杨阳等[9]研究表明，以夏秋茶为原料制作的黑茶中氨基酸总量为8.4～18.8 mg/g。由表2 可知，豫南茯砖茶氨基酸总量为11.43～26.83 mg/g，比已有的研究结果高，可能与采摘鲜叶嫩度和品种等因素有关。整体上看桐柏地区茯砖茶中游离氨基酸的含量要高于光山地区和罗山地区，其中罗山地区茯砖茶中游离氨基酸含量最低，最少的茶样仅有11.43 mg/g。

表2 豫南茯砖茶品质指标分析Table 2 Analysis of chemical components content in Southern Henan Fuzhuan Tea

2.1.4 儿茶素和没食子酸含量分析

儿茶素是天然、高效、低毒的抗氧化剂，具有抑菌、清除自由基和保护心血管等功效[10]。 豫南茯砖茶儿茶素含量和没食子酸含量见表2， 豫南茯砖茶儿茶素总量平均值为26.49 μg/mL，桐柏地区的一个茶样桐柏5 含量最高， 达50.82 μg/mL，与湖南茯砖茶儿茶素有一些差别[11]，可能与茶树品种和生长环境等因素有关。从儿茶素组成来看，豫南茯砖茶酯型儿茶素含量比非酯型儿茶素含量高。 在茶叶生化研究过程中，没食子酸（GA）作为黑茶中特征性酚类物质受到广泛关注， 茶叶中的没食子酸具有抗氧化、抗菌、抗炎等生理活性，微生物的分解和EGCG 等酯型儿茶素的氧化分解都是导致茶叶中没食子酸含量增加的原因[12]。 豫南茯砖茶的10 个茶样中没食子酸的含量均在4.83～12.05 μg/mL 之间，罗山地区茯砖茶中GA 含量高于同年份生产的桐柏地区茯砖茶中GA 含量。

从豫南茯砖茶中检测出的5 种儿茶素单体，如图 2 所示。EGC、EGCG、ECG 是豫南茯砖茶的主要儿茶素组分，其中EGCG 含量最多，占检测出的5 种儿茶素单体总量的一半；C 的含量最低， 仅有0.59～1.26 μg/mL。 国内外学者在动物体内做了相关研究表明EGCG 具有防治糖尿病的作用[13]，由此可见，茯砖茶具有较高的降血糖作用可能与EGCG含量高有关。 10 个茯砖茶茶样中，桐柏2 的EGCG含量最高，桐柏3 的EGCG 含量最低；罗山地区茯砖茶中EGC 含量高于桐柏地区和光山地区。

图2 豫南茯砖茶儿茶素单体含量Fig. 2 Content of Fuzhuan Tea individual catechins in Southern Henan

2.2 不同豫南茯砖茶样品的主要品质指标描述性统计分析

10 份豫南茯砖茶品质特征指标均具有一定的差异，12 个指标的变异系数在15.61%～51.83%之间，其中EC 的变异系数最大，茶多酚的变异系数最小。 所有的变异系数均大于15%，其中EGC、EC、EGCG、非酯型儿茶素、酯型儿茶素的变异系数均超过40%。 12 个指标的变异程度顺序为EC＞EGC＞非酯型儿茶素＞ECG＞EGCG＞酯型儿茶素＞儿茶素总量＞GA＞游离氨基酸＞C＞水浸出物＞茶多酚。

3 讨论

水浸出物、 茶多酚和游离氨基酸等是判断茶叶品质的重要指标， 其含量的高低反映了茶叶中可溶性物质以及呈味物质的多少， 与茶叶品质成正相关[14]。 在研究中，水浸出物的含量为22.16%～43.65%、茶多酚含量为19.14%～31.6%、游离氨基酸的含量为11.43～26.83 mg/g。不同豫南茯砖茶样品中，水浸出物、茶多酚和游离氨基酸均存在着一定的差异性， 这可能与茶树生长地区的土壤、气候、海拔、纬度、干茶储存时间等因素有关。茶多酚和儿茶素是茶叶中主要的生理活性成分， 它们都是茶叶降血糖的重要物质[15]。 经过大量的研究表明， 茶多酚和儿茶素具有很强的抗氧化能力和清除自由基的能力， 其中酯型儿茶素的抗氧化能力最强[16-18]。 从表3 可以发现，豫南茯砖茶酯型儿茶素的含量高于非酯型儿茶素。

表3 豫南茯砖茶品质指标描述性统计分析Table 3 Descriptive statistical analysis of chemical components of Fuzhuan Tea in Southern Henan

河南省种茶历史悠久， 茶产业是河南省农业经济的重要组成部分。 目前河南省茶叶的生产主要以采摘春茶为主， 大量的夏秋茶资源未被充分利用，茯砖茶的加工主要以夏秋茶为原料，因此河南地区发展茯砖茶产业的前景十分广阔。 文章系统地研究了不同地区豫南茯砖茶的理化特性，为豫南茯砖茶后续的开发研究和质量控制以及提高河南地区夏秋茶综合利用提供了参考。