黃業(yè)偉 楊曉穎 向澤敏 張冬英

黑茶化學(xué)成分分析技術(shù)研究

近年來(lái)，隨著檢測(cè)和純化分離技術(shù)的發(fā)展，研究者開始采用超濾技術(shù)按分子量大小將普洱熟茶提取物大體上分成了分子量小于5000，分子量5000- 50000以及分子量大于50000這三個(gè)部分，并對(duì)其中分子量小于5000部分的正丁醇層進(jìn)行了系統(tǒng)的化學(xué)成分研究，從中共分離鑒定了35個(gè)化合物，包括13個(gè)黃烷- 3-醇類化合物，7個(gè)簡(jiǎn)單酚酸類化合物，11個(gè)黃酮及其苷類化合物，和4個(gè)其他類型的化合物。其中有8個(gè)新的黃烷- 3-醇類化合物，3個(gè)新的黃酮苷類化合物和1個(gè)新的簡(jiǎn)單酚酸類化合物。也有對(duì)普洱茶進(jìn)行化學(xué)成分研究，采用NKA型大孔樹脂、硅膠、SephadexLH- 20，RP- C18等柱色譜和制備型高效液相色譜方法對(duì)普洱茶水提物進(jìn)行分離純化，通過核磁共振譜、質(zhì)譜等波譜分析手段鑒定化合物結(jié)構(gòu)，并發(fā)現(xiàn)（+）-阿福豆素- 3- O-沒食子酸酯為一新的天然產(chǎn)物。還有利用各種色譜技術(shù)進(jìn)行分離，利用波譜方法結(jié)合化合物的理化性質(zhì)確定普洱茶中黃酮類化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)，分離、鑒定了11個(gè)黃酮類化合物。

為進(jìn)一步揭示普洱茶中的關(guān)鍵品質(zhì)化學(xué)成分、正確認(rèn)識(shí)和科學(xué)評(píng)價(jià)普洱茶品質(zhì)，研究者分析了普洱茶中的香氣成分、主要呈味成分、礦質(zhì)元素成分以及抗氧化活性和降脂活性等生理功能，進(jìn)一步完善了普洱茶品質(zhì)儀器和化學(xué)鑒定技術(shù)。楊妍等在研究茶褐素的基本性質(zhì)的基礎(chǔ)上，建立了普洱茶中茶褐素的紫外光譜測(cè)定方法。結(jié)果顯示，普洱茶中的茶褐素在270nm下有特征性吸收，可采用270nm作為茶褐素的紫外測(cè)定波長(zhǎng)。Chen G等開始應(yīng)用一種用SPE和UPLC- UV快速測(cè)定茶葉中的L-茶氨酸含量。還應(yīng)用CP- Py- GC/MS鑒定普洱茶和滇紅茶提取物中的不同化學(xué)成分。亦有研究者利用傅里葉紅外光譜法分析比較不同的黑茶，結(jié)果表明，傅里葉紅外光譜法快速、簡(jiǎn)便且直觀，適用于不同黑茶的鑒別。UPLC應(yīng)用于測(cè)定普洱茶飲料中咖啡因的含量。還有研究者應(yīng)用三波長(zhǎng)-分光光度法測(cè)定普洱茶中的總黃酮，結(jié)果表明普洱茶中黃酮質(zhì)量濃度在3.92-39.2μg·mL- 1。

檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展也帶動(dòng)了黑茶化學(xué)成分分析的進(jìn)展，Zhen- Mei Luo等發(fā)現(xiàn)茯磚茶中的一種新的倍半萜化合物，有研究者對(duì)普洱茶中茶褐素進(jìn)行了光譜和結(jié)構(gòu)學(xué)特征分析，結(jié)果表明普洱茶中的多酚氧化產(chǎn)物聚合物的分子量高達(dá)25000Da。董文明等利用甲醇-水梯度分離、薄層色譜以及膜透析技術(shù)將普洱茶茶褐素分離純化出兩種物質(zhì)，并結(jié)合紅外光譜、高效液相色譜、核磁共振、質(zhì)譜等結(jié)構(gòu)分析方法對(duì)兩種物質(zhì)進(jìn)行鑒定。

黑茶中揮發(fā)性成分的分析研究

普洱茶揮發(fā)性成分的CG- MS的分析共鑒定出44種揮發(fā)性成分，占揮發(fā)性成分總量的92.46%，其中含量較高的化合物有醇類、酯類、酸類和苯衍生物，它們分別占總量的15.47%、12.43%、8.74%、32.36%。研究者應(yīng)用固相微萃取結(jié)合GC/MS分析普洱茶中香氣物質(zhì)，結(jié)果表明生茶香氣成分主要以萜烯醇類為主，熟茶則以甲氧基苯類和萜烯類為主。有運(yùn)用高效液相測(cè)定不同渥堆工藝普洱茶中兒茶素各組分含量和采用SPME- GC/MS分析不同渥堆工藝普洱茶中的香氣物質(zhì)，結(jié)果顯示普洱茶香氣成分與前一致。呂世懂等采用全自動(dòng)頂空固相微萃?。℉S- SPME）和氣相色譜-質(zhì)譜（GC- MS）法分析普洱熟茶與安化黑茶香氣成分，并比較其差異，同時(shí)探明了紫娟茶的適制性。

謝吉林等應(yīng)用HS- SPME和VDE兩種方法對(duì)普洱茶香氣成分進(jìn)行了分析比較研究，結(jié)果表明，HS- SPME法共提取到50種香氣物質(zhì)，VDE法共提取到82種香氣物質(zhì)，共有24種香氣物質(zhì)可使用上述兩種方法檢測(cè)；HS- SPME法可提取物質(zhì)脂溶性和水溶性物質(zhì)（如香葉醇、異植醇、植醇、植酮、棕櫚酸、2，4-二叔丁基苯酚、1，4-二十烷雙烯）和脫氫類物質(zhì)（如脫氫芳樟醇和脫氫-β-紫羅蘭酮），但不能提取醛類香氣物質(zhì)；VDE法只能提取水溶性香氣物質(zhì)；上述兩種方法都能檢測(cè)醇類、酚類、酸類、酯類、芳香烴類、雜環(huán)化合物（含氮化合物）和雜氧化合物，含量各有高低。此外，胡琳玲利用高效液相色譜法同時(shí)可檢測(cè)黑茶中16種多環(huán)芳烴化合物，該方法具有快速、靈敏、準(zhǔn)確、成本低的特點(diǎn)，同時(shí)也降低了對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的要求。

黑茶發(fā)酵過程中的化學(xué)變化

董文明等采用紫外（UV- vis）、紅外光譜分析（IR）、凝膠色譜（GPC）等方法，對(duì)普洱茶發(fā)酵過程中茶褐素分子性質(zhì)、光譜學(xué)性質(zhì)的變化進(jìn)行分析。結(jié)果表明茶褐素分子結(jié)構(gòu)組成中含有羧基和羥基，而且隨發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，羧基含量增加，羥基含量減少，不同翻堆樣茶褐素的化學(xué)結(jié)構(gòu)有較大差異。李家華等對(duì)洱茶發(fā)酵過程中黃酮醇類物質(zhì)含量變化的研究表明發(fā)酵過程中楊梅素、槲皮素和山奈酚的含量一直呈下降趨勢(shì)，其中槲皮素含量降低最為迅速。發(fā)酵結(jié)束后，出堆樣中楊梅素含量與原料相比下降近50%，槲皮素含量下降70%，山奈酚含量下降62%?？傸S酮醇苷含量也隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)而顯著（p<0.01）減少。白曉麗等研究表明，普洱茶發(fā)酵過程中水浸出物、茶多酚含量不斷下降，平均降幅分別為13.00%、52.32%；茶褐素和茶多糖含量有所上升，平均增幅分別為224.90%和282.50%。研究還發(fā)現(xiàn)不同發(fā)酵批次的茶褐素與水浸出物、茶褐素與茶多酚含量均呈顯著負(fù)相關(guān)。段紅星等分析了不同存放時(shí)間普洱茶內(nèi)含成分的變化情況，結(jié)果顯示，普洱茶隨存放時(shí)間的延長(zhǎng)，水分和水浸出物含量呈上升趨勢(shì)；茶多酚氨基酸呈減少趨勢(shì)；普洱生茶咖啡堿含量隨時(shí)間延長(zhǎng)而降低，普洱熟茶呈增加趨勢(shì)。

薛晨等研究表明，貯藏時(shí)間與普洱茶中氨基酸、茶多酚、兒茶素等含量成負(fù)相關(guān)，與沒食子酸等含量成正相關(guān)，對(duì)咖啡堿含量沒有明顯的影響，與茶葉品質(zhì)成正相關(guān)。陳浩比較分析了陳化時(shí)間分別為1年、3年以及5年的普洱茶多糖主要化學(xué)成分、單糖組成、分子量以及紅外光譜特征等理化性質(zhì)，結(jié)果表明不同陳化時(shí)間的普洱茶多糖的含量和化學(xué)組成不同。

黑茶中化學(xué)成分之間的相互作用研究

Huang YW等研究發(fā)現(xiàn)普洱茶（熟茶）中的咖啡因可被分為兩種，即結(jié)合咖啡因（complexed caffeine，C- CAF）和游離咖啡因（free caffeine，F(xiàn)- CAF），而且可以用低pH沉淀法分別對(duì)這兩種咖啡因進(jìn)行定量。研究結(jié)果顯示，普洱茶（熟茶）中C- CAF的比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于綠茶、紅茶、烏龍茶和咖啡；普洱茶（熟茶）中的咖啡因主要是通過與OTP結(jié)合而形成結(jié)合咖啡因。

綜上所述，普洱茶加工過程中的濕熱變化和相對(duì)復(fù)雜的微生物作用使其化學(xué)成分復(fù)雜、多變，盡管人們?cè)噲D應(yīng)用相關(guān)領(lǐng)域的各項(xiàng)技術(shù)對(duì)其成分進(jìn)行分析，但仍未能系統(tǒng)闡明普洱茶中的化學(xué)成分，普洱茶成分之間復(fù)雜的相互作可能是制約其成分分析研究取得突破的一大障礙。

基金項(xiàng)目：云南省應(yīng)用基礎(chǔ)研究計(jì)劃青年項(xiàng)目（2016F D026）；云南省重大科技專項(xiàng)（2018ZG010）。

作者簡(jiǎn)介：

黃業(yè)偉（1985-），男，河南商丘人，副教授，主要從事茶葉與天然產(chǎn)物研究與開發(fā)，*為通訊作者：張冬英。