王雪萍,滕靖,鄭琳,劉盼盼,桂安輝,馮琳,龔自明
(湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹茶葉研究所,湖北省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中心 果茶分中心,湖北省茶葉工程技術(shù)研究中心,湖北 武漢 430064)
氨基酸與茶葉品質(zhì)和營養(yǎng)價(jià)值密切相關(guān),是茶湯中的主要呈味物質(zhì),可提高茶湯鮮爽味、抑制茶湯苦澀味[1-2]。按滋味屬性可將氨基酸分為鮮味氨基酸、甜味氨基酸、苦味氨基酸,其中,茶氨酸、谷氨酸、天冬氨酸為鮮味氨基酸,絲氨酸、甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸為甜味氨基酸,纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、組氨酸、精氨酸為苦味氨基酸[3-4]。不同來源的茶葉氨基酸組分有其各自的典型特征,利用氨基酸組分可進(jìn)行不同種類[5-6]、不同品種[7]、地理標(biāo)志產(chǎn)品龍井茶的真?zhèn)舞b別[8]。目前,對茶葉氨基酸組分的研究主要集中在同一區(qū)域同一茶類、同一區(qū)域不同茶類、不同區(qū)域不同茶類、同一茶類不同等級等,對不同鮮葉嫩度茶葉氨基酸組分研究較少。本文對湖北不同茶區(qū)代表性春季名優(yōu)綠茶,按鮮葉來源為單芽、1 芽1 葉、1 芽 2 葉分別收集茶樣,通過氨基酸組分分析測定、比較不同鮮葉嫩度名優(yōu)綠茶氨基酸組分差異,探討以氨基酸組分為基礎(chǔ)對不同鮮葉嫩度名優(yōu)綠茶進(jìn)行判別的可行性。
從湖北五峰、宜昌、恩施、鶴峰、大悟、咸安、英山、竹山分別收集由單芽、1 芽1 葉、1 芽2 葉加工制作的采花毛尖、蕭氏毛尖、恩施玉露、鶴峰茶、大悟壽眉、汀泗川玉茶、英山云霧、圣水綠茶春季名優(yōu)綠茶8 份,共24 份,樣品粉碎后過60 目篩保存于4 ℃冰箱備用。
S433D 氨基酸自動分析儀:德國sykam 公司;HWS-24 電熱恒溫水浴鍋:上海一恒科學(xué)儀器有限公司;單道移液器:德國Eppendorf 公司。
稱取茶樣200 mg,置于50 mL 旋蓋離心管中,加入30 mL 沸水,沸水浴中浸提30 min,冷卻后3 000 r/min離心5 min,取1 mL 上清液,加入1 mL 樣品稀釋液,混勻后過0.22 μm 孔徑濾膜于樣品瓶中,4 ℃冰箱保存?zhèn)溆?。根?jù)茚三酮柱后衍生法,由氨基酸自動分析儀完成游離氨基酸含量分析。每個(gè)樣品平行測定3 次。
樣品游離氨基酸組分測定結(jié)果按照鮮葉原料嫩度分類進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,共檢測出26 種游離氨基酸組分,結(jié)果見表1。
表1 樣品氨基酸組分含量Table 1 Amino acid component content of tea samples mg/g
續(xù)表1 樣品氨基酸組分含量Continue table 1 Amino acid component content of tea samples mg/g
在3 個(gè)鮮葉原料嫩度茶樣中,含量較高的氨基酸組分均為茶氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、精氨酸,含量較少的均為磷酸絲氨酸、β-氨基異丁酸、鳥氨酸、β-丙氨酸、胱氨酸和瓜氨酸。同一原料嫩度綠茶樣品中,不同樣品間天冬酰胺、苯丙氨酸、β-丙氨酸、β-氨基異丁酸、γ-氨基丁酸、精氨酸含量差異較大。
不同鮮葉嫩度名優(yōu)綠茶氨基酸組分構(gòu)成存在各自的典型特征。必需氨基酸含量為1 芽1 葉高于1 芽2 葉大于單芽,游離氨基酸總量表現(xiàn)為1 芽1 葉>單芽>1 芽2 葉。氨基酸組分中,絲氨酸、天冬酰胺、瓜氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、β-氨基異丁酸、組氨酸、脯氨酸含量表現(xiàn)為1 芽1 葉>單芽>1 芽2葉;磷酸絲氨酸、磷酸乙醇胺、天冬氨酸、谷氨酸、茶氨酸、丙氨酸、胱氨酸、β-丙氨酸含量表現(xiàn)為單芽>1 芽1葉>1 芽2 葉;鳥氨酸、賴氨酸、精氨酸含量表現(xiàn)為1 芽1 葉>1 芽 2 葉>單芽;蘇氨酸、酪氨酸含量表現(xiàn)為 1 芽2 葉>1 芽 1 葉>單芽;γ-氨基丁酸含量為單芽>1 芽 2葉>1 芽 1 葉,肌肽含量為 1 芽 2 葉>單芽>1 芽 1 葉。其中,磷酸乙醇胺、天冬氨酸、絲氨酸、谷氨酸、茶氨酸、丙氨酸在不同鮮葉原料嫩度名優(yōu)綠茶中的含量表現(xiàn)為差異顯著,其余氨基酸組分表現(xiàn)為差異不顯著。
不同鮮葉嫩度名優(yōu)綠茶呈味氨基酸含量表現(xiàn)為鮮味氨基酸含量>苦味氨基酸>甜味氨基酸。其中天冬氨酸、谷氨酸、茶氨酸等鮮味氨基酸含量以單芽名優(yōu)綠茶最高,其次是1 芽1 葉名優(yōu)綠茶,顯著高于1 芽2葉名優(yōu)綠茶;絲氨酸、甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸等甜味氨基酸含量表現(xiàn)為1 芽1 葉名優(yōu)綠茶最高,其次為單芽名優(yōu)綠茶,并顯著高于1 芽2 葉名優(yōu)綠茶;異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、精氨酸等苦味氨基酸含量表現(xiàn)為1芽1 葉>1 芽2 葉>單芽,纈氨酸、組氨酸等苦味氨基酸含量表現(xiàn)為1 芽1 葉>單芽>1 芽2 葉,苦味氨基酸含量總體表現(xiàn)為 1 芽 1 葉>1 芽 2 葉>單芽。
為探索游離氨基酸組分對不同鮮葉原料嫩度名優(yōu)綠茶的判別效果,通過SPSS 統(tǒng)計(jì)軟件對26 種氨基酸組分進(jìn)行主成分分析,得到初始因子矩陣,見表2。
表2 主成分因子載荷矩陣及方差貢獻(xiàn)率Table 2 Component matrix and variance contribution rate of principal component
從表2可知,前6 個(gè)主成分特征值大于1,累積方差貢獻(xiàn)率84.675%,基本代表原變量信息。第1 主成分主要綜合了樣品中天冬酰胺、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、脯氨酸含量的信息,第2 主成分主要綜合了樣品中天冬氨酸、谷氨酸、茶氨酸含量的信息,第 3、4、5、6 主成分分別綜合了樣品中磷酸絲氨酸、蘇氨酸、精氨酸、磷酸乙醇胺含量信息。
提取前6 個(gè)主成分中最具代表性的貢獻(xiàn)因子,即表1中以下劃線標(biāo)注的13 種氨基酸組分作為變量進(jìn)行Bayes 判別分析,所建立的Bayes 判別模型為:
Y芽頭=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葉=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葉=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分別代表磷酸絲氨酸、磷酸乙醇胺、天冬氨酸、蘇氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、茶氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、精氨酸、脯氨酸的含量。
利用該判別模型對樣品進(jìn)行歸類判別,利用判別函數(shù)得分做圖,結(jié)果見圖1。
圖1 判別函數(shù)得分圖Fig.1 Scatter plot of discriminate scores
從圖1可以看出,雖然部分樣品離組質(zhì)心距離較遠(yuǎn),但整體分離效果較明顯,通過Bayes 判別可對3 種不同原料嫩度名優(yōu)綠茶進(jìn)行判別。對判別效果進(jìn)行回代檢驗(yàn)和交叉驗(yàn)證,結(jié)果見表3。
表3 判別分析結(jié)果Table 3 Result of discriminate analysis
從表3可知回代檢驗(yàn)判別率均達(dá)100%,交叉驗(yàn)證時(shí)單芽、1 芽 1 葉、1 芽 2 葉的正確判別數(shù)分別為 5、5、4,有10 份茶樣未能正確判別,整體判別率為58.33%。
基于茶葉不同成分對不同產(chǎn)地、不同茶類、不同等級的茶葉判別分析方法逐漸增多,如基于兒茶素以及生物堿組分[9]、礦質(zhì)元素[10-11]、稀土元素[12-13]、香氣[14-15]、穩(wěn)定同位素[16]和近紅外光譜[17-18]的茶葉產(chǎn)地判別,基于礦物元素[19]、游離氨基酸組分[1]、紅外光譜技術(shù)[20]的不同茶類判別,基于香氣組分[21]、近紅外光譜技術(shù)[22]的茶葉等級判別,基于香氣的不同儲藏年份判別[23],基于近紅外光譜技術(shù)的茶鮮葉海拔高度判別[24]等。本文測定了不同鮮葉原料嫩度名優(yōu)綠茶中26 種氨基酸組分含量,通過主成分分析,篩選了磷酸絲氨酸、磷酸乙醇胺、天冬氨酸、蘇氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、茶氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、精氨酸、脯氨酸共13種氨基酸變量建立不同鮮葉嫩度名優(yōu)綠茶Bayes 判別模型,該模型回代檢驗(yàn)正確率均達(dá)100%,總體交叉驗(yàn)證判別率為58.33%,研究結(jié)果為利用氨基酸組分判別不同原料嫩度茶葉提供了理論參考。