APP下载

茶叶中氨基酸含量及其检测方法研究进展

2023-03-22范仕胜肖一璇

农技服务 2023年1期
关键词:毛细管游离氨基酸

范仕胜 ,肖一璇 ,范 乔

(1.贵州省农作物技术推广总站,贵州 贵阳 550001;2.贵州经贸职业学院,贵州 贵阳 550001)

氨基酸是含有碱性氨基和酸性羧基的有机化合物,是蛋白质的基本组成单位,因而是生物体不可或缺的营养成分之一,对促进人体生长发育具有重要作用。在茶叶中,氨基酸与茶多酚及其氧化产物、咖啡碱等共同组成不同茶类的特征品质,其在茶叶中以游离态和结合态存在[1]。茶叶中游离氨基酸虽仅占干物质的1%~4%,却是茶叶品质构成的核心物质,是茶叶鲜爽味和香气的主要组分[2]。茶叶中的氨基酸种类丰富,是茶叶品质的重要组成部分,尤其是茶叶中特有的茶氨酸具有抗疲劳、降血压和增强记忆力的功效,己成为茶叶功能成分研究的重点。目前对茶叶中氨基酸含量及其相关检测分析方法的研究较多,但也存在定量不准确、操作繁琐、设备昂贵和试剂消耗大等问题。因此,对近年来茶叶中氨基酸含量及其检测方法的相关研究进行综述,为促进茶叶中氨基酸成分的进一步开发利用和提升茶叶加工水平提供参考。

1 茶叶中氨基酸含量研究

1.1 外界条件对茶鲜叶中氨基酸含量的影响

研究者采用不同外界条件对茶鲜叶进行处理,并对处理后茶鲜叶中氨基酸含量进行研究。范仕胜等[3]采用人工光照萎凋处理茶鲜叶发现,人工光照对茶叶萎凋叶主要品质成分的影响表现为氨基酸含量增加,茶多酚、可溶性糖含量持续下降,咖啡碱含量无明显变化。黄藩等[4]采用蓝光、红光对工夫红茶鲜叶进行萎凋,结果表明,随着萎凋时间的增加,鲜叶氨基酸含量除茶氨酸和天冬氨酸下降、谷氨酸先增后降外,氨基酸总量及其余组分均增加;红光处理的天冬氨酸和茶氨酸降低程度最大,异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、赖氨酸、组氨酸增加明显,而无光处理的丝氨酸、缬氨酸、苯基丙氨酸增加明显,其余氨基酸在蓝光处理下增加明显。王婷婷等[5]采用LED光萎凋乌龙茶雨水青,结果表明,相比无光照的对照组,LED 蓝光萎凋有利于提高乌龙茶雨水青的净光合速率、萎凋叶水浸出物、可溶性总糖含量,并能降低酚氨比,提高毛茶品质。张贝贝等[6]采用黄光萎凋红茶鲜叶发现,茶叶中氨基酸含量提高6.8%,茶叶鲜爽度显著提高。谢佳等[7]采用ICP-MS 和比色法对37 个临沧茶叶样品的总游离氨基酸特征及其相关性进行研究,结果表明,稳定的快速萎凋杀青工艺有助于保持茶叶总游离氨基酸质量分数,而渥堆发酵导致大量游离氨基酸损失。祁丹丹等[8]比较不同杀青方式对夏季绿茶化学成分及滋味品质的影响发现,蒸汽杀青、滚筒杀青、微波杀青对夏季绿茶中的氨基酸含量具有明显影响。

1.2 茶叶中氨基酸含量的特征

1.2.1 不同茶叶品种的氨基酸含量 周汉琛等[9]对不同品系柿大茶进行氨基酸含量分析得出,不同品系柿大茶氨基酸含量存在显著差异。单虹丽等[10]对蒙顶茶中的氨基酸进行分析得出,蒙顶茶中氨基酸总量为3.456%~4.102%,其中茶氨酸含量为1.983%~2.372%。刘建福等[11]对武夷岩茶氨基酸组分及含量进行分析发现,6 个品种武夷岩茶均含有17 种氨基酸,氨基酸含量品种间差异显著,游离氨基酸总量为75.82~107.12 mg/g;其中含量较高的为谷氨酸、天冬氨酸和亮氨酸。自晓丽等[12]对25 个台地茶样品进行检测发现,其茶氨酸、天冬氨酸和谷氨酸含量之和占其所含18 种氨基酸总量的79.69%,且变异系数为5.90%,说明该3 种氨基酸组分在台地茶氨基酸占主导地位,含量变化范围较小。陈保等[13]利用氨基酸自动分析仪分析景迈茶氨基酸含量,结果表明,景迈茶中含有17 种氨基酸,氨基酸总量为12.505%,必需氨基酸总量为4.607%,鲜味氨基酸和药效氨基酸总量分别为5.246%和7.969%。

1.2.2 不同鲜嫩程度茶叶的氨基酸含量

钱靖等[14]对不同嫩度滇产茶总游离氨基酸含量进行研究,结果表明,茶青等级越高其总游离氨基酸含量越高。龚雪等[15]对黑茶原料进行氨基酸分析发现,黑茶原料越嫩氨基酸含量越高,茶氨酸含量相应也较高,而年代越老的样品其氨基酸含量越低;黑茶样品的类别不同与氨基酸含量无明显相关性。陈思肜等[16]对不同等级白牡丹茶中氨基酸含量进行分析发现,白牡丹茶的游离氨基酸构成与其品质等级密切相关;不同氨基酸组分通过交互作用对白牡丹茶的滋味等级形成产生整体性贡献。李煜等[17]对茶渣中氨基酸含量进行分析发现,茶树品种间水解氨基酸含量差异未达显著水平,而季节间春梢水解氨基酸含量显著高于秋梢。在检出的17 种氨基酸中,谷氨酸含量最高,其次是亮氨酸,必需氨基酸含量占氨基酸总量的38.81%~41.47%。宋亚康等[18]对茶毫中氨基酸组成进行分析表明,茶毫中的氨基酸和矿质元素含量并不比茶身高,但品质成分组成比例的差异赋予富含茶毫茶叶特有的品质特征。

2 茶叶中氨基酸的检测分析方法研究

2.1 茚三酮比色法/分光光度法

我国测量茶叶中游离氨基酸的国家标准已由GB/T 8314—2013《茶 游离氨基酸总量测定》替代GB/T 8314—2002。相比GB/T 8314—2002,GB/T 8314—2013有较为明显的变化,如增加了细化的pH 8.0 磷酸缓冲溶液配置过程等。该方法原理是α-氨基酸在pH 8.0 条件下与茚三酮共热,从而形成紫色络合物,最后用分光光度计在570 nm 波长下测定其吸光度,而氨基酸的浓度与吸光度成正比[19]。该标准中茚三酮比色法虽简化了操作过程,但若剔除加样品后加水步骤,样品易贴壁从而导致显色不完全,以致同一浓度点数据相差甚远,检测结果重复性差,且0.00~0.20 mg/mL 跨度太大,呈现的线性关系并不理想。对此,陈金华等[20]研究表明,采用GB/T 8314—2013 测定茶叶中游离氨基酸时,其标准曲线制作可采用分区段法,以达到提高样品检测的重复性、准确度以及提高样品加标回收率的目的。同时,针对该标准中无加样后加水操作而导致的样品贴壁现象,可采用磷酸盐缓冲液淋洗法,以有效提高测定值的重复性及检测结果的准确度。

2.2 色谱法

茶叶中大部分氨基酸不具备紫外吸收和荧光反应,检测时需对样品进行衍生化处理,使其转化成有紫外吸收和荧光反应的物质。高效液相色谱法多为柱前衍生-反相高效液相色谱,先用衍生剂将氨基酸转化为适合紫外、荧光等检测器检测的物质。王富花[21]采用高效液相色谱法测定茶叶中游离氨基酸发现,衍生剂需与各级氨基酸发生反应,且各氨基酸产物需稳定、单一、干扰物少。高效液相色谱法具有灵敏度高、分离效率高、操作自动化等优点;但其分析成本较高、分析时间较长,可将氨基酸先衍化成易于气化的物质,再根据样品在流动相和固定相中分配系数的不同对氨基酸进行定量分析。利用该方法可对形成茶叶香气的氨基酸含量进行分析。也有研究利用气相色谱法检测茶叶中氨基酸,其优点在于不仅可检测氨基酸含量,还可能发现新的氨基酸;缺点在于操作较复杂、干扰因素较多。超高效液相色谱串联质谱法可高效、快速地直接测定茶叶中游离氨基酸。通过对质谱、色谱条件及氨基酸提取条件的优化,以含体积分数0.2%甲酸的5 mmol/L 乙酸铵水溶液和甲醇为流动相进行梯度洗脱,在电喷雾离子源正离子扫描模式下检测。杜颖颖等[22]通过超高效液相色谱串联质谱法测定出茶叶中的20种氨基酸。该方法与高效液相色谱法相比,操作更为简单,分析时间也更短,且不需对样品进行衍生化处理;与茚三酮比色法相比,其检测结果更为准确,具有良好的稳定性和重复性。但其分析和仪器设备维护成本较高。

2.3 毛细管电泳法

毛细管电泳是近年发展起来的一种新型分析分离技术,其综合了高效液相色谱和凝胶电泳共同的优点,具有高效快速、分辨率高、重复性好的优点,已广泛用于氨基酸、蛋白质、核酸等物质的分析[23]。根据分离原理的不同,毛细管电泳法可分为毛细管区代电泳、毛细管等电电泳、毛细管等速电泳、毛细管凝胶电泳及胶束电动力学毛细管电泳。其中,毛细管区带电泳和胶束电动力学可被用在氨基酸的分析检测上。针对茶叶,毛细管电泳法可检测茶叶芳香族氨基酸、微量有机酸、维生素[24]。

2.4 近红外光谱法

采用近红外光谱法对茶叶中氨基酸进行检测的原理是利用有机化合物的含氢基团在特定波长区域跃迁所产生的光谱变化,再结合统计学方法间接实现对茶叶中氨基酸含量的检测。张民等[25]运用近红外光谱法对鲜茶叶品质进行检测,并利用多元线性回归和最小二乘法建立茶多酚和氨基酸的校正模型,结果表明,使用最小二乘法检测精度更高,氨基酸和茶多酚测量模型真实值与预测值的决定系数R2分别为0.92与0.94,相对误差平均值为1.60%与2.99%。侯冬岩等[26]采用光谱法测定黑茶中总游离氨基酸的含量,该方法的回收率为97.8%~103%,相对标准偏差小于0.85%。李若诚等[27]采用中心化法对光谱数据进行预处理,建立极限学习机模型对普洱茶中游离氨基酸总量进行检测,结果表明,在近红外光谱法基础上采用极限学习机算法可较准确检测普洱茶中游离氨基酸总量。

3 展望

茶树中含有28 种氨基酸,且一般以茶树的特征性组分茶氨酸含量最多,约占游离氨基酸的30%~70%[28]。茶叶中的氨基酸总量对茶叶的滋味、香气、汤色、叶底等具有显著影响,尤其与茶叶综合品质呈显著正相关。茶叶中的氨基酸具有增强免疫能力、抗肿瘤、保护肝脏、降血压等功能。因此,进行高氨基酸茶新产品开发和利用是茶叶加工的重点方向,同时高氨基酸茶树新品种选育也是特异茶树资源选育的重要方向。目前已有对高氨基酸特异品种,如保靖黄金茶、安吉白茶、中黄1号的相关研究[29-30]。贵州也有引进该类茶树品种,但由于高氨基酸茶树资源在不同地理环境条件下的氨基酸含量存在差异,选育和开发适合贵州当地环境条件的特异高氨基酸茶树品种有待进一步研究。

猜你喜欢

毛细管游离氨基酸
游离股前外侧穿支皮瓣修复足踝部软组织缺损
毛细管气相色谱法测定3-氟-4-溴苯酚
莫须有、蜿蜒、夜游离
月桂酰丙氨基酸钠的抑菌性能研究
UFLC-QTRAP-MS/MS法同时测定绞股蓝中11种氨基酸
HPLC法同时测定阿胶强骨口服液中4种氨基酸
超声萃取-毛细管电泳测定土壤中磺酰脲类除草剂
毛细管气相色谱法测定自酿葡萄酒中甲醇的含量
游离血红蛋白室内质控物的制备及应用
游离于翻译的精确与模糊之间——兼评第八届CASIO杯翻译竞赛获奖译文