不同产地绿茶茶汤中主要滋味成分含量研究

金孝芳，曹 丹，马林龙，刘艳丽

(湖北省农业科学院果树茶叶研究所，湖北武汉 430209)

不同产地绿茶茶汤中主要滋味成分含量研究

金孝芳，曹 丹，马林龙，刘艳丽

(湖北省农业科学院果树茶叶研究所，湖北武汉 430209)

[目的]研究不同产地绿茶茶汤中主要滋味成分含量的差异性。[方法]采用现行绿茶审评方法进行绿茶冲泡，主要利用高效液相色谱法(HPLC)对来自7个省(市)的35个绿茶样品茶汤中主要滋味成分进行研究。[结果]不同产地绿茶茶汤中各主要滋味成分含量均存在一定差异。各儿茶素单体含量的总体趋势为表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)>表没食子儿茶素(EGC)>表儿茶素(EC)>没食子儿茶素没食子酸酯(GCG)>表儿茶素没食子酸酯(ECG)>儿茶素(D-C)。主成分分析表明，茶多酚(TP)、氨基酸(AA)、EGC、D-C、EGCG、EC、GCG、ECG、咖啡碱和芦丁对绿茶茶汤滋味的贡献较大。绿茶产地聚类分析表明，云南省聚为I类，重庆市、贵州省、湖北省聚为Ⅱ类，四川省聚为Ⅲ类，浙江省、江苏省聚为Ⅳ类。[结论]该研究可为绿茶加工工艺的改进及新品种选育等提供参考。

绿茶；滋味成分；茶汤；主成分分析；聚类分析

绿茶是我国产量最大、产区最广的茶类，由于其具有独特的风味和延缓衰老、抑制心血管疾病、防癌等药理功效[1]，深受消费者喜爱。滋味是衡量绿茶品质的重要指标之一，主要由多酚类、咖啡碱、氨基酸等多种成分共同决定[2]。我国对绿茶中主要滋味成分的研究起步较早[3-4]，且取得了一定的进展，但对按照现行绿茶审评方法[2]冲泡的茶汤中主要滋味成分的系统研究较少。笔者通过对来自7个省(市)的35个绿茶样品的茶汤(按照现行绿茶审评方法冲泡)中主要滋味成分进行系统研究，了解不同产地绿茶茶汤中主要滋味成分含量差异，以期为绿茶加工工艺的改进、夏秋茶的开发利用以及新品种选育等提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料 试验所用35个绿茶样品分别产自浙江(2个)、江苏(9个)、湖北(6个)、重庆(10个)、四川(3个)、贵州(1个)、云南(4个)7个省(市)，均为市售商品。

儿茶素，购于湖南农业大学；芦丁标样，南京青泽医药科技开发有限公司；甲醇(色谱纯)，天津市四友精细化学品有限公司；冰乙酸(色谱纯)，天津市光复精细化工研究所；其他试剂均为分析纯。

1.2 方法

1.2.1 茶汤制备。称取3.00 g茶样，加入150 mL沸水冲泡5 min，过滤，滤液定容至200 mL，用于茶多酚(TP)、氨基酸(AA)测定。上述定容后的茶汤经0.45 μm微孔滤膜过滤，用于高效液相色谱(HPLC)分析。

1.2.2 主要滋味成分测定。TP、AA分别采用酒石酸铁比色法[5]、茚三酮比色法测定[6]。表没食子儿茶素(EGC)、儿茶素(D-C)、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、表儿茶素(EC)、没食子儿茶素没食子酸酯(GCG)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)、咖啡碱和芦丁采用日本岛津高效液相色谱仪测定，色谱柱均为Hypersil BDS C18(ID 4.6 mm×250.0 mm，5 μm)。其中，儿茶素和咖啡碱的测定条件[7]：流动相为水∶甲醇∶冰乙酸(体积比74∶26∶0.5)，检测波长为280 nm，流速0.6 mL/min，进样量20 μL。芦丁的测定条件[8]：流动相为水∶甲醇∶冰乙酸(体积比50∶50∶0.2)、检测波长为350 nm，流速0.6 mL/min，进样量20 μL。HPLC测定均采用外标法定量。1.3 数据分析 试验数据采用Excel和SPSS 16.0分别进行方差分析、主成分分析和聚类分析。

2 结果与分析

2.1 绿茶茶汤中TP、AA含量 茶多酚是一大类物质的总称，主要包括黄烷醇类、黄烷酮类、黄酮醇类、花色素类、酚酸类等，大多化合物具有苦味和涩味。氨基酸是影响鲜味强度的重要因素，与茶多酚是两类截然不同的滋味物质，有研究表明，茶多酚与氨基酸比值(即酚氨比，TP/AA)可以较好地反映绿茶的滋味品质[9]。由表1可知，不同产地绿茶茶汤中TP、AA和TP/AA均存在一定差异。其中，浙江省的绿茶茶汤中TP含量最低(1 211.0 mg/L)、AA含量最高(586.0 mg/L)、TP/AA比值最低(2.08)，云南省的绿茶茶汤TP含量最高(1601.0 mg/L)、AA含量最低(252.0 mg/L)、TP/AA比值最高(6.68)，其他各省的绿茶茶汤TP及AA含量、TP/AA比值均介于该两省之间。

表1 不同产地绿茶茶汤中茶多酚及氨基酸含量比较

Table 1 Comparison on content of tea polyphenol and amino acid in green tea infusion from different origins

产地ProducingareaTPmg/LAAmg/LTP/AA浙江省ZhejiangProvince1211．0±108．0d586．0±36．0a2．08±0．31c江苏省JiangsuProvince1263．0±115．0cd492．0±62．0ab2．59±0．28bc湖北省HubeiProvince1451．0±234．0abc407．0±98．0b3．80±1．27b重庆市ChongqingCity1488．0±102．0ab420．0±98．0b3．76±1．05b四川省SichuanProvince1369．0±90．0bcd359．0±61．0bc3．91±0．91b贵州省GuizhouProvince1525．0±0．0ab390．0±0．0b3．91±0．00b云南省YunnanProvince1601．0±50．0a252．0±71．0c6．68±1．52a

注：同列数值后的不同小写字母代表同一测定指标在0.05水平上的差异显著性。

Note：Values within a column followed by different lowercases indicate significant difference at 0.05 level.

2.2 绿茶茶汤中儿茶素含量 茶叶中的儿茶素属于黄烷醇类化合物，是多酚类物质的主体成分，在茶叶中的含量为12%～24%(干重)[10]。儿茶素主要包括EC、D-C、ECG、EGC、GCG、EGCG等，是影响茶汤中苦、涩味的重要因素。由表2可知，不同产地绿茶茶汤中各儿茶素单体含量均存在一定差异。其中，浙江省的绿茶茶汤中EGCG、GCG、ECG含量均为最低，分别为829.6、204.2和208.7 μmol/L。江苏省的绿茶茶汤中EGC含量最低，为475.9 μmol/L。四川省的D-C、EC含量均为最低，分别为108.5、258.4 μmol/L。云南省的EGC、D-C、EGCG、EC、GCG、ECG含量均为最高，分别为726.5、169.8、1 245.1、345.4、320.2和350.5 μmol/L。此外，各儿茶素单体含量的总体趋势为EGCG>EGC>EC>GCG>ECG>D-C。

表2 不同产地绿茶茶汤中儿茶素含量比较

注：同列数值后的不同小写字母代表同一测定指标在0.05水平上的差异显著性。

Note：Values within a column followed by different lowercases indicate significant difference at 0.05 level.

2.3 绿茶茶汤中咖啡碱及芦丁含量 茶叶中的咖啡碱属于嘌呤碱类化合物，在茶叶中的含量一般为2%～5%(干重)，是影响茶汤中苦、涩味的重要因素[9]。茶叶中的芦丁属于黄酮醇苷类化合物，也是影响茶汤中苦、涩味的重要因素[11]。由表3可知，不同产地绿茶茶汤中咖啡碱、芦丁含量均存在一定差异。其中，浙江省的绿茶茶汤中咖啡碱、芦丁含量均为最低，分别为1 191.1 μmol/L、11.90 mg/L。云南省的绿茶茶汤中咖啡碱、芦丁含量均为最高，分别为1 465.0 μmol/L、18.40 mg/L。其他各省的绿茶茶汤中咖啡碱、芦丁含量均介于该两省之间。

表3 不同产地绿茶茶汤中咖啡碱、芦丁含量比较

Table 3 Comparison on content of caffeine and rutin in green tea infusion from different origins

产地Producingarea咖啡碱Caffeineμmol/L芦丁Rutinmg/L浙江省ZhejiangProvince1191．1±1．3c11．90±2．00c江苏省JiangsuProvince1289．9±62．8bc12．70±2．30c湖北省HubeiProvince1401．7±109．3ab14．00±2．40bc重庆市ChongqingCity1383．2±72．2ab17．90±2．10a四川省SichuanProvince1300．0±91．7bc14．80±2．80abc贵州省GuizhouProvince1362．6±0．0ab17．20±0．00ab云南省YunnanProvince1465．0±60．0a18．40±2．00a

注：同列数值后的不同小写字母代表同一测定指标在0.05水平上的差异显著性。

Note：Values within a column followed by different lowercases indicate significant difference at 0.05 level.

2.4 绿茶茶汤中主要滋味成分主成分分析及聚类分析

2.4.1 主成分分析。由于绿茶茶汤中各主要滋味成分含量差别较大，如果直接进行模式识别分析，含量高的滋味成分带来的影响比含量低的大，因此需先对数据进行标准化预处理。处理方法是将数据矩阵中每个成分分别减去该列的平均值，然后除以该列的标准偏差[12]。经过标准化处理后得到一个“7×10”的数据矩阵。一些不重要的指标对于聚类分析结果影响较大，因此，先要对数据进行主成分分析，确定对分类结果影响较大的因素，再进行聚类分析。

由表4可知，第1主成分的贡献率为82.534%，即第1主成分已包含了原来10个主要滋味成分的大部分信息，因此，第1主成分是反映TP、AA、EGC、D-C、EGCG、EC、GCG、ECG、咖啡碱、芦丁含量的综合指标。根据主成分1的贡献率，可以判定TP、AA、EGC、D-C、EGCG、EC、GCG、ECG、咖啡碱、芦丁这10个滋味成分含量均对绿茶茶汤滋味的贡献较大。

表4 前5个主成分的特征根、贡献率及累积贡献率

Table 4 Eigenvalue，contribution rate and cumulative contribution rate of first five principal components

主成分Principalcomponent特征根Eigenvalue贡献率Contributionrate∥%累积贡献率Cumulativecontributionrate∥%18．25382．53482．53420．7867．86490．39830．5405．40195．79840．2742．74298．54050．1241．24099．781

2.4.2 聚类分析。根据主成分分析结果采用欧式距离平方类间平均链锁法进行聚类分析，结果如图1所示。从图1可知，绿茶产地可以分为四大类。云南省单独聚为 Ⅰ 类，该类样品茶汤中的TP、EGC、D-C、EGCG、EC、GCG、ECG、咖啡碱、芦丁9个滋味成分含量均为最高，AA含量最低。重庆市、贵州省、湖北省3个省(市)聚为 Ⅱ 类，该类样品茶汤中的各滋味成分含量处于中等水平。四川省单独聚为 Ⅲ 类，该类样品茶汤中的D-C、EC含量均为最低，其他滋味成分含量也处于中等水平。浙江省、江苏省2个省聚为 Ⅳ类，该类样品的茶汤中AA含量最高，咖啡碱、酚类物质含量普遍较低。

图1 绿茶产地聚类分析Fig.1 Cluster analysis of green tea producing area

3 结论与讨论

该试验采用现行绿茶审评方法进行冲泡，对茶汤中主要滋味成分进行研究，结果表明，不同产地绿茶茶汤中各主要滋味成分含量均存在一定差异。浙江省的绿茶茶汤中AA含量最高，TP、EGCG、GCG、ECG、咖啡碱、芦丁含量均为最

低，TP/AA比值最低，这与浙江省绿茶滋味呈鲜爽的特点相一致。江苏省的绿茶茶汤中EGC含量最低，四川省的绿茶茶汤中D-C、EC含量均为最低。云南省的绿茶茶汤中TP、EGC、D-C、EGCG、EC、GCG、ECG、咖啡碱、芦丁含量均为最高，AA含量最低，TP/AA比值最高，这与云南省绿茶滋味呈浓厚的特点相一致。7个省(市)的绿茶茶汤中TP/AA比值偏低，这主要是由于采用现行绿茶审评方法进行冲泡时，TP和AA浸出速率不同所致。此外，各儿茶素单体含量的总体趋势为EGCG>EGC>EC>GCG>ECG>D-C。

对绿茶茶汤中10个主要滋味成分进行主成分分析，结果表明，TP、AA、EGC、D-C、EGCG、EC、GCG、ECG、咖啡碱、芦丁均对绿茶茶汤滋味的贡献较大。根据绿茶茶汤中主要滋味成分含量对绿茶产地进行聚类分析，结果表明，云南省单独聚为 Ⅰ 类，重庆市、贵州省、湖北省3个省(市)聚为 Ⅱ 类，四川省单独聚为 Ⅲ 类，浙江省、江苏省2个省聚为 Ⅳ 类。部分相邻省份被聚为一类(如 Ⅱ 类、Ⅳ 类)，这是由于相邻省份的绿茶茶汤中主要滋味化合物含量具有相似性。

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Study on Main Taste Compounds’ Content in Green Tea Infusion from Different Areas

JIN Xiao-fang, CAO Dan, MA Lin-long et al

(Fruit Tree and Tea Research Institute, Hubei Academy of Agricultural Sciences, Wuhan, Hubei 430209)

[Objective] To study the differences of main taste compounds’ content in green tea infusion from different areas. [Method] High performance liquid chromatography was primary used to study main taste compounds’ content in thirty-five green tea infusion obtained by customarily evaluation method from seven provinces. [Result] There was certainly difference to main taste compounds’ content in green tea infusion from different areas. The trend of catechins’ content of these samples was epigallocatechin gallate(EGCG)>epigallocatechin(EGC)>epicatechin(EC)>gallocatechin gallate(GCG)>epicatechin gallate(ECG)>d-catechin(D-C). According to principal component analysis, we could know that ten taste compounds including tea polyphenols(TP), amino acids(AA), EGC, D-C, EGCG, EC, GCG, ECG,caffeine and rutin had great contribution to taste on green tea infusion. According to the cluster analysis based on main taste compounds’ content, it was found that the first class group only contained Yunan Province, the second class group contained Chongqi, Guizhou and Hubei Province, the third class group only contained Sichuan Province and the fourth class group contained Zhejiang and Jiangsu Province. [Conclusion] The study can provide reference for the improvement of green tea processing technique and breeding of new varieties.

Green tea; Taste compounds; Tea infusion; Principal component analysis; Cluster analysis

湖北省农业科技创新中心项目(2016-620-000-001-032)。

金孝芳(1982- )，男，安徽东至人，助理研究员，硕士，从事茶树资源与育种等研究。

2016-11-16

S 571.1;TS 272.5+1

A

0517-6611(2016)35-0119-02