基于UPLC-Q-Exactive/MS的不同烘焙处理岩茶化学成分差异分析

2023-11-07 04:15钟秋生彭佳堃戴伟东吕海鹏陈泉宾李鑫磊陈常颂
食品科学 2023年20期
关键词:岩茶糖苷肉桂

钟秋生,彭佳堃,戴伟东,*,林 智,吕海鹏,陈泉宾,李鑫磊,陈常颂,*

(1.福建省农业科学院茶叶研究所,福建 福州 350012;2.中国农业科学院茶叶研究所,浙江 杭州 310008)

乌龙茶是六大茶类之一,也是我国特有的茶类,具有天然花果的独特香气和品种的特殊香韵。武夷岩茶作为闽北乌龙茶的代表,以“岩骨花香”之岩韵深受消费者喜爱。其中‘肉桂’品种(Camellia sinensis(L.)O.Kuntze cv.Rougui)制成的武夷岩茶更因其香气辛锐持久,具桂皮香,滋味醇厚、回甘等优异品质备受广大消费者的喜爱。在武夷岩茶加工过程中,焙火工艺及焙火程度对武夷岩茶特有的色、香、味、形发挥着重要作用。前期,学者针对武夷岩茶焙火方面做了许多研究,从不同角度探明焙火对其品质及生化成分等方面的影响,如不同焙火程度[1-7]、不同焙火方式[8-9]、不同品种岩茶焙火[10-13]等。而前人研究大多采用常规生化检测方法,检测技术和手段较为有限,针对整体化学成分特征进行系统比较分析的研究较少。

近年来,代谢组学以其高效、全面及准确的特点,广泛应用于植物[14]、医药[15]、微生物[16]、食品[17]等研究领域,并取得较大进展。目前,基于代谢组学的茶叶品质特征与化学成分相关性研究也成为茶叶研究热点之一。韩沙沙等[18]利用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱(ultra-high performance liquid chromatography quadrupole time-of-flight mass spectrometry,UPLC-Q-TOF MS)对比‘肉桂’和‘水仙’化学成分的差异;Chen Si等[19]利用代谢组学方法结合超高效液相色谱-三重四极杆质谱等研究了14 个不同品种武夷岩茶的生化品质差异;Xu Kai等[20]利用液相色谱-质谱等代谢组学方法研究了3 个不同区域岩茶样品代谢组分的变化;Yang Ping等[21]利用气相色谱-嗅觉-质谱和全二维气相色谱-嗅闻-质谱联用的方法对不同烘焙温度肉桂岩茶挥发物进行分析检测;徐邢燕[22]利用市售的15 个厂家共计83 个肉桂岩茶样品,根据感官审评将焙火程度分2 组(低火、中火),利用UPLC-Q-TOF MS方法鉴定其差异成分,认为氨基酸类、酚酸类、黄烷醇类、黄酮醇类、酯类、多环芳香族类和类萜苷类是主要差异物,其中黄烷醇和黄酮醇类物质占比较大;中火茶中茶氨酸异构体1,3,4,3’-三-O-甲基鞣花酸、3-O-对香豆酰基奎宁酸、芳樟醇樱草苷异构体1和表儿茶素相对含量极显著低于轻火茶。目前,针对同一厂家的肉桂品种岩茶(毛茶)在不同烘焙程度下代谢组分差异变化研究鲜见报道。超高效液相色谱-四极杆-静电轨道阱质谱(ultra-high performance liquid chromatographyquadrupole orbitrap mass spectrometry,UPLC-Q-Exactive/MS)与其他代谢组学平台相比优势明显,其灵敏度、分辨率及峰重现性更高,并允许同时对多种化合物进行快速定性或相对定量分析[23]。基于此,本研究采用UPLCQ-Exactive/MS技术结合多变量统计学方法对不同烘焙处理肉桂品种岩茶样品的化合物进行全面系统地解析,从而为武夷岩茶品质研究、质量控制及焙火工艺优化等提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

乌龙茶样品于2022年5月进行制作。肉桂品种鲜叶采摘后在武夷山永生茶厂进行加工,制作工艺流程:晒青→晾青→做青→炒青→揉捻→初烘→包揉→毛火→足火→毛茶。毛茶制作完成后,经手工拣去茶梗、黄片、老叶后,进行焙火处理。

焙火处理:以干燥拣剔后的茶样为原料,采用6CXH-70型茶叶提香机进行焙火(每笼摊叶2.5 kg,摊叶厚度约为5 cm,重复3 次),设置不同焙火温度(低火:100 ℃;中火:120 ℃;高火:140 ℃)和焙火时间(0、2、4、6、8、10 h),其中以不焙火茶样作对照,则共有16 组处理(表1)。在焙火工艺结束时取样,需感官审评的茶叶样品置于5 ℃冰箱中贮藏备用;其他茶叶样品在进行代谢组学分析前磨碎,后放入-20 ℃冰箱中保存备用。

表1 不同烘焙处理岩茶样品信息Table 1 Information about Wuyi rock tea samples with different roasting degrees

实验用水为Milli-Q超纯水;乙腈(色谱纯)、甲醇(液相色谱-质谱级)美国Merck公司;甲酸(>99.0%)日本TCI公司;儿茶素(catechin,C)、表儿茶素(epicatechin,EC)、表儿茶素没食子酸酯(epicatechin gallate,ECG)、表没食子儿茶素(epigallocatechin,EGC)、表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG)、没食子儿茶素(gallocatechin,GC)、茶氨酸、脯氨酸、谷氨酸、牡荆素、异牡荆素、槲皮素-3-葡萄糖苷、槲皮素-3-半乳糖苷、槲皮素-3-芸香苷、山柰酚-3-芸香苷、山柰酚-3-半乳糖苷、山柰酚-3-葡萄糖苷等标准品 美国Sigma公司;聚酯型儿茶素A、聚酯型儿茶素F、原花青素B1、原花青素B2、茶黄素(theaflavin,TF)、茶黄素-3-没食子酸酯(theaflavin-3-gallate,TF-3-G)、茶黄素-3’-没食子酸酯(theaflavin-3’-gallate,TF-3’-G)、茶黄素-3-3’-没食子酸酯(theaflavin-3,3’-digallate,TF-DG)等标准品武汉ChemFaces公司。

1.2 仪器与设备

6CXH-70型茶叶提香机 福建省安溪佳友机械有限公司;UPLC-Q-Exactive/MS仪 美国赛默飞世尔科技有限公司;T3色谱柱(100 mm×2.1 mm,1.7 μm)美国Waters公司;粉碎研磨机 德国IKA公司;SQP电子天平 赛多利斯科学仪器(北京)有限公司;DKS11型电热恒温水浴锅 上海森信实验仪器有限公司;5810R型高速冷冻离心机 德国Eppendorf公司。

1.3 方法

1.3.1 样品前处理

参考陈丹等[24]的方法:准确称量各岩茶样0.1 g,加入15 mL的离心管中,再加入10 mL体积分数70%甲醇溶液,待充分溶解后置于70 ℃水浴锅浸提30 min,然后8000 r/min离心10 min,取上清液经0.22 μm滤膜过滤,加超纯水稀释1 倍后进行UPLC-Q-Exactive/MS分析。每个茶叶样品设置3 个平行,同时取等体积所有茶叶样品充分混合,制成QC样品,均匀地插入分析序列中,用于评价代谢组学过程的稳定性。

1.3.2 UPLC-Q-Exactive/MS分析

采用课题组前期建立的方法[25]进行。

UPLC条件:T3色谱柱(100 mm×2.1 mm,1.7 μm),柱温40 ℃,流速0.4 mL/min,进样量3 μL。流动相:A相为体积分数0.1%甲酸-水溶液,B相为体积分数0.1%甲酸-乙腈溶液。洗脱程序:0~5 min,98% A、2% B;10 min,85% A、15% B;18 min,60% A、40% B;20 min,10% A、90% B;20.9 min,10% A、90% B;21~25 min,98% A、2% B。

MS条件:采用电喷雾电离(electrospray ionization,ESI)源,正离子模式,毛细管电压3.5 kV,毛细管温度300 ℃,辅助气温度350 ℃,辅助气流速10 L/min,质量扫描范围m/z100~1200。

1.3.3 茶叶感官审评

依据GB/T 23776—2018《茶叶感官审评方法》,由农业农村部茶叶质量监督检验测试中心对外形、汤色、香气、滋味和叶底5 项因子分别进行审评术语描述及综合评分。

1.4 数据处理

经UPLC-Q-Exactive/MS分析得到的原始图谱采用Compound Discoverer 3.2软件进行峰匹配与峰面积提取,主成分分析(principal components analysis,PCA)和偏最小二乘判别分析(partial least squares discriminant analysis,PLS-DA)使用Simca 14.1软件(Umetrics AB,Umeå,瑞典),独立样本t检验和非参数检验(Kruskal-Wallis H test)使用SPSS Statistics 25软件(美国IBM公司),热图分析由Mev 4.7.4(Oracle,美国)软件完成,柱形图制作采用Sigmplot 10.0(Systat)完成。

2 结果与分析

2.1 不同烘焙处理岩茶感官审评结果

通过对不同岩茶样品感官审评(表2)发现,未经焙火的毛茶(R1)表现为汤色橙黄较明亮,香气微青,滋味甘和、微青涩,叶底褐绿泛黄;经过焙火之后,青气消失,香气向馥郁转化,滋味变甘醇,叶底呈褐色;在中火(120 ℃)烘焙2 h后,岩茶干茶向乌褐转变,香气和滋味均带有火工;在高火(140 ℃)烘焙达2 h后,汤色转深,香气和滋味表现为有高火工、微焦的特征,叶底转向暗褐。由审评得分可知,低火(100 ℃)烘焙8~10 h(RL-4、RL-5)及中火(120 ℃)烘焙2~4 h(RM-1、RM-2),总体品质较好,得分显著高于未焙火茶样(高出未焙火0.85~0.91 分)。因此,低温长时(100 ℃、8~10 h)或中温短时(120 ℃、2~4 h)烘焙有利于肉桂岩茶品质的提升。这与前人的研究结果[3-4]一致,轻火和中火处理比足火处理后的武夷岩茶品质更好。

表2 不同烘焙处理岩茶感官审评结果Table 2 Sensory evaluation results of Wuyi rock tea with different roasting degrees

2.2 不同烘焙处理岩茶化学成分的UPLC-Q-Exactive/MS分析结果

经峰匹配与校准后共得到2150 个化合物离子。通过与标准品比较、一级质谱、二级质谱分析等共鉴定出144 种化合物,其中包括生物碱类6 种、核苷(酸)类5 种、氨基酸类14 种、香气糖苷类4 种、二聚儿茶素类14 种、N-乙基-2-吡咯烷酮取代的儿茶素(N-ethyl-2-pyrrolidinone-substituted flavan-3-ols,EPSF)类15 种、儿茶素类12 种、黄酮(醇)糖苷类34 种、脂质类11 种、有机酸类8 种、酚酸类12 种及其他类化合物9 种(表3)。

表3 不同烘焙处理岩茶样品中鉴定出的化合物Table 3 Compounds identified in Wuyi rock tea samples with different roasting degrees

2.3 基于UPLC-Q-Exactive/MS的不同烘焙处理岩茶化学成分的差异分析

将提取得到的2150 个化合物离子进行PCA分析,了解不同样品间的总体化合物差异和重复样品的组内变异度。如图1A所示,PC1和PC2分别解释了总方差的19.1%和4.4%,且各焙火处理样品之间有明显分离的趋势,说明各组岩茶成分差异较为明显。为进一步研究不同焙火处理茶样品组间差异的关键化合物,采用有监督的PLSDA方法进行统计分析。图1B为不同焙火肉桂岩茶的PLSDA得分图(=0.334,=0.995),可以看出各焙火处理组之间有明显的分离趋势,表明各焙火处理样品之间化学成分存在差异。图1C为PLS-DA验证模型,交叉验证模型的R2和Q2的截距分别为0.1144和-0.0786,表明PLS-DA模型可靠;结合载荷图(图1D)发现,不同化合物载荷图中分布位置不同,表示这些化合物在未焙火、低火、中火和高火武夷岩茶中的含量不同。

图1 不同焙火处理武夷岩茶的PCA得分图(A)、PLS-DA得分图(B)、PLS-DA模型交差验证图(C)和载荷图(D)Fig.1 PCA score plot (A),PLS-DA score plot (B),cross-validation of PLS-DA model (C) and loading plot (D) of Wuyi rock tea with different roasting degrees

为进一步比较不同烘焙处理对武夷岩茶化学成分的影响,通过单因素方差分析从已鉴定的化合物中筛选出84 种具有组间显著性差异的化合物(P<0.05),包括儿茶素类、二聚儿茶素类、氨基酸类、生物碱、有机酸及黄酮糖苷类等多种化合物。进一步将这84 种显著差异化合物导入MeV4.7.4软件进行热图聚类分析,结果如图2所示。

2.3.1 儿茶素类化合物

儿茶素约占所有茶多酚含量的60%~80%,是茶叶中最主要的多酚化合物,属于黄烷醇类。儿茶素因具有抗氧化、抗肿瘤、抗病菌等多种药理作用而被广泛研究[26]。本研究中,随着焙火温度的升高及焙火时间的延长,儿茶素组分中,EC、ECG、EGC、EGCG、EGCG-3”Me、表阿夫儿茶精、表阿夫儿茶精-3-没食子酸酯含量均呈现不同程度的降低,如烘焙10 h时,样品中4 种表型儿茶素(EC、ECG、EGC、EGCG)经高火处理其含量分别为低火处理样品的40.59%、70.05%、45.45%、79.84%,EC和EGC含量受温度影响相对较大;儿茶素含量却表现出增加的趋势,如在烘焙10 h后,高火处理和中火处理样品含量分别为低火处理样品的1.12 倍和1.58 倍(图3)。此外,在同一焙火温度下,随着时间延长儿茶素含量逐渐递增,烘焙10、8、6、4 h后儿茶素含量分别为烘焙2 h的1.40、1.36、1.26、1.22 倍;这与前人研究结果[27]一致,即茶叶在热处理过程中,部分儿茶素会在黄烷-3-醇的C-2位置发生异构化,表型儿茶素如EGCG、ECG、EGC、EC分别转换为非表型的GCG、CG、GC、儿茶素等。张蕾等[3]研究也表明,随着焙火程度增加,EGC、EGCG、EC、ECG的含量均降低,而儿茶素、GCG含量增加;随着儿茶素类各组分发生氧化、异构化或生成新的化合物(如EPSF类)等一系列反应,茶汤苦涩味降低[28],茶汤苦涩感与收敛性也相对减弱。

图3 不同烘焙处理武夷岩茶中代表性差异化合物的含量变化Fig.3 Variation in contents of representative compounds in Wuyi rock tea with different roasting degrees

2.3.2 二聚儿茶素类化合物

本研究共鉴定出14 种二聚儿茶素类物质,其中5 种在不同焙火处理样品间具有显著差异(P<0.05),分别是TF、TF-DG、TF-3’-G、TF-3-G、聚酯型儿茶素B。有研究表明,茶叶在一定条件下,其叶片内儿茶素类化合物会发生一系列聚合、缩合等反应,逐步形成原花青素和聚酯型儿茶素等多种二聚儿茶素类产物[29-30]。其中的聚酯型儿茶素包括聚酯型儿茶素A、聚酯型儿茶素B、聚酯型儿茶素C和聚酯型儿茶素F等。已有研究表明,随焙火程度增加,TF和茶红素的含量均显著降低[3]。本研究发现,随着烘焙温度的升高和烘焙时间的延长,二聚儿茶素类产物TF、TF-DG、TF-3’-G、TF-3-G及聚酯型儿茶素B的含量均表现为降低的趋势(图3)。例如,在烘焙10 h后,高火处理与低火处理样品相比,上述5 种化合物的含量分别减少了9.70%、13.70%、15.80%、9.80%、8.330%,中火处理与低火处理样品相比分别减少了42.06%、38.61%、38.00%、35.80%、39.66%;高火条件下,在烘焙温度相同时,随着烘焙时间的延长,各化合物含量也呈降低趋势,与烘焙处理2 h相比,在烘焙10、8、6、4 h后聚酯型儿茶素B含量分别减少了6.47%、28.79%、34.47%、37.36%,TF-3’-G含量分别减少了8.36%、19.62%、19.24%、28.72%。

2.3.3 生物碱类化合物

咖啡碱和可可碱均属于甲基黄嘌呤生物碱,是茶叶中最主要的嘌呤生物碱。在茶汤中呈现苦味特征,对茶叶的滋味品质具有重要贡献[31]。本研究中鉴定的生物碱类化合物包括咖啡碱、可可碱、胆碱、磷酸胆碱、腺嘌呤及一些核苷酸类物质如5’-甲硫腺苷、(S)-5’-脱氧-5’-甲硫腺苷等11 种。咖啡碱和可可碱含量在不同焙火温度、焙火时间岩茶样品中变化不显著。而核苷酸类物质5’-甲硫腺苷、一磷酸腺苷等的含量在中火时(120 ℃)随着焙火时间的延长均表现出逐渐降低的趋势。咖啡碱含量较为稳定,随着焙火温度的升高其含量减少不显著[32]。咖啡碱在低等级的肉桂岩茶中含量较高,因而低等级肉桂岩茶表现较为苦涩[33]。

2.3.4 黄酮糖苷类化合物

黄酮糖苷是茶叶中重要的黄酮类化合物,具有良好的抗氧化活性,同时也是茶叶中重要的苦涩味成分,其味觉阈值较低,且对咖啡碱的苦味有一定的增强作用[34]。黄酮糖苷按照苷元分类,可分为槲皮素苷、山柰酚苷、芹菜素苷和杨梅素苷[35]。本研究鉴定出具有显著差异的黄酮糖苷类化合物共18 种,其中芹菜素苷2 种,包括芹菜素-6,8-C-二葡萄糖苷、芹菜素-6-C-阿拉伯糖-8-C-葡萄糖苷;杨梅素及糖苷2 种,分别为杨梅素、杨梅素-3-O-半乳糖苷;山柰酚苷与槲皮素苷共14 种,包括山柰酚、槲皮素、山柰-3-(6-乙酰半乳糖苷)、山柰酚-3-(6”-没食子酰葡萄糖苷)、山柰酚-3-阿拉伯糖苷、山柰酚-3-O-半乳糖酰芸香糖苷、山柰酚-7-(6”-没食子酰葡萄糖苷)、山柰酚-3-O-葡萄糖酰芸香糖苷、山柰酚-3-O-半乳糖苷、山柰酚-3-葡萄糖醛酸苷、山柰酚-O-芸香糖苷、槲皮素-3-O-葡萄糖酰芸香糖苷、槲皮素-3-O-芸香糖苷、槲皮素-3-O-半乳糖苷。

在本研究鉴定出的槲皮素苷、山柰酚苷、芹菜素苷和杨梅素苷4 类黄酮糖苷中,芹菜素苷中的芹菜素-6,8-C-二葡萄糖苷、芹菜素-6-C-阿拉伯糖-8-C-葡萄糖苷,杨梅素苷中的杨梅素和杨梅素-3-O-半乳糖苷,以及山柰酚糖苷类化合物及槲皮素糖苷类化合物如山柰酚-3-葡萄糖醛酸苷、山柰酚-3-O-芸香糖苷等含量均表现相同的变化规律,即在焙火温度达到高火程度(140 ℃)后,随着焙火时间的延长,含量大幅度降低;如与烘焙处理2 h相比,山柰酚-3-O-芸香糖苷含量在烘焙4、6、8、10 h后分别降低了8.11%、13.7%、16.38%、21.91%,山柰酚-3-O-半乳糖苷分别降低了29.53%、15.99%、28.11%、31.43%;而杨梅素、山柰酚、槲皮素等黄酮苷元却表现出相反的含量变化趋势,即在高火处理时(140 ℃),随着焙火时间的延长含量增加,表明在高火处理过程中,岩茶中黄酮糖苷可能发生降解反应生成黄酮苷元。如在烘焙4、6、8、10 h后,杨梅素含量分别为烘焙2 h的1.66、2.34、2.62、3.19 倍,槲皮素含量为烘焙2 h的1.74、2.25、2.72、2.91 倍。研究表明,黄酮(醇)糖苷一般被认为是绿茶的重要呈色物质,具有涩味,是红茶、绿茶的主要涩味成分[36-37],可以增强茶汤的苦涩口感[38]。在本研究中,在高火阶段(140 ℃),黄酮(醇)糖苷类物质含量大幅度下降可能很大程度地降低茶汤的苦涩味。这也解释了武夷岩茶在高温焙火后茶汤苦涩味减低,滋味变平和、平淡的原因。

2.3.5 氨基酸和脂质类化合物

氨基酸是茶叶中的主要化学成分之一,游离氨基酸含量约占茶叶干质量的1%~4%,赋予了茶叶一定的鲜味和香气,同时使茶汤呈现鲜爽醇和的特征。一般认为氨基酸含量较高的茶叶具有较好的风味品质[39-40]。本研究鉴定出具有显著差异的氨基酸组分中天冬酰胺、天冬氨酸、γ-氨基丁酸、谷氨酸、谷氨酰胺、精氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、茶氨酸、色氨酸及缬氨酸等含量在较高焙火温度(120 ℃以上)随着焙火时间的延长而降低(图3)。高温会促进糖与氨基酸发生美拉德反应,以及糖自身的焦糖化反应[41]。这些成分的减少使茶汤鲜爽味减弱,茶汤“火工香”特征形成。徐邢燕等[33]研究也发现,随着烘焙温度的升高和时间的延长,中、高等级中火武夷肉桂茶氨基酸组分含量极显著低于轻火茶,这与本研究结果一致。本研究中,经10 h烘焙处理,天冬酰胺在高火、中火处理样品中的含量分别为低火处理的54.53%、4.49%,谷氨酸在高火、中火处理样品中的含量分别为低火处理的47.75%、6.76%,L-精氨酸在高火、中火处理样品中的含量分别为低火处理的71.42%、9.16%。γ-氨基丁酸、L-苯丙氨酸、脯氨酸、茶氨酸等在焙火温度达到140 ℃后其含量低于检出限而未检测出。另外,本研究中鉴定出具有显著差异的脂质共9 种,包括LysoPC(18:3)、MG(18:0)、MG(18:3)、棕榈酸、脱镁叶绿酸b、焦脱镁叶绿酸a、植物鞘氨醇等。随着烘焙温度的升高和时间的延长,这些成分含量总体呈增加趋势(图3)。推测MG、LysoPC、棕榈酸等脂类含量的升高,可能是由于焙火过程中茶叶细胞膜破裂释放出磷脂双分子层中的脂类,因此含量升高;脱镁叶绿酸b、焦脱镁叶绿酸a含量升高可能是因为叶绿素a和b在焙火过程中降解,生成脱镁叶绿酸和焦脱镁叶绿酸。

2.3.6 EPSF类化合物

茶氨酸可通过Strecker降解和环化反应形成1-乙基-5-羟基-2-吡咯烷酮,该产物进一步在儿茶素的C6或C8位发生取代反应,形成EPSF化合物,该化合物具有R型和S型两种构型[42]。近年来相继在不同种类的茶叶中被发现,尤其是在年份茶中具有较高含量,且具有良好生物活性[31,42-44]。本研究中不同烘焙处理武夷岩茶中共鉴定出15 种EPSF类成分。经统计分析发现,其中8 种在不同焙火处理组间具有显著差异,具体包括6-C-R-ECcThea、8-C-R-EC-cThea、8-C-R-EGCG-cThea、8-C-REGC-cThea、8-C-R-ECG-cThea、8-C-S-EC-cThea等,除8-C-R-ECG-cThea外,其余EPSF类成分在烘焙温度达到120 ℃、烘焙时间达到4 h后含量显著增加。这与前人的研究结果[43]一致,即高温烘焙会促进儿茶素类成分与茶氨酸发生反应形成EPSF类成分。此外,茶氨酸的降解产物1-乙基-5-羟基-2-吡咯烷酮与烘焙时间呈高度线性相关,在100、120、140 ℃烘焙温度下相关系数(R2)分别为0.8099、0.9014、0.9278,随着烘焙温度的升高,其含量明显下降(图4A)。通过对EPSF类8 种差异化合物分析发现,在中、低火时,随着烘焙时间的延长,EPSF类化合物含量呈线性增加,且在同一烘焙时间下,温度越高EPSF类化合物含量越高;但EPSF类化合物在高火时(140 ℃)并不随烘焙时间的延长而含量增加,反而逐渐下降(图4B~I)。

图4 1-乙基-5-羟基-2-吡咯烷酮、EPSF类化合物相对含量与烘焙时间的相关性Fig.4 Correlation between relative contents of 1-ethyl-5-hydroxy-2-pyrrolidinone and EPSF compounds and roasting time of Wuyi rock tea

2.3.7 酚酸类化合物

酚酸是一类具有羧基和羟基的芳香族化合物,对于茶叶滋味也起着重要作用[45]。在所鉴定的9 种差异酚酸类化合物中,3-香豆酰喹酸、异绿原酸A、异绿原酸B、小木麻黄素及茶没食子素、二没食子酰葡萄糖等成分随着烘焙温度的升高和烘焙时间的延长而降低,而菊苣酸、香豆酸、没食子酸随着烘焙温度的升高和烘焙时间的延长含量是呈增加的趋势,可能来自其他化合物在烘焙过程中的降解。其中,香豆酸在毛茶(R1)和低火(RL)样品中的含量低于检测限,而在中火处理后随着温度的升高含量逐渐增加,在高火处理中含量约为中火处理的3.4 倍。

3 结论

采用基于UPLC-Q-Exactive/MS的代谢组学方法对不同烘焙处理的肉桂品种岩茶样品化合物进行系统分析,该方法准确全面地解析了不同烘焙处理条件下肉桂岩茶样品中144 种化合物的含量差异,包括生物碱类、儿茶素类、二聚儿茶素类、氨基酸类、酚酸类、EPSF类、香气糖苷类、黄酮糖苷类及脂质类化合物等。通过PLS-DA模型发现不同烘焙处理肉桂岩茶的化学成分存在显著差异,并通过单因素方差分析筛选出具有组间显著性差异的化合物共84 种(P<0.05)。热图聚类分析结果显示,绝大部分氨基酸类物质(天冬酰胺、天冬氨酸、谷氨酸、茶氨酸、苯丙氨酸等),大部分儿茶素类(EGC、EC、ECG、EGCG等)、二聚儿茶素类(TF、聚酯型儿茶素)、生物碱类(5’-甲硫腺苷、磷酸腺苷等)、酚酸类(异绿原酸、木麻黄素、茶没食子素等)、大部分黄酮糖苷类化合物包括芹菜素糖苷(芹菜素-6,8-C-二葡萄糖苷、芹菜素-6-C-阿拉伯糖-8-C-葡萄糖苷等)、杨梅素糖苷(杨梅素-3-O-半乳糖苷等)、槲皮素糖苷(槲皮素-3-葡萄糖苷等)、山柰酚糖苷(山柰酚-3-葡萄糖醛酸苷、山柰酚-3-O-芸香糖苷)等化合物在中火(120 ℃)阶段随着焙火时间的延长含量下降,在高火(140 ℃)阶段含量大幅度降低;大部分脂质类(MG(18:3)、MG(18:0)、LysoPC(18:3)、棕榈酸、脱镁叶绿酸b)、小部分黄酮糖苷类化合物(杨梅素、山柰苷、槲皮素以及山柰酚-3-(6-乙酰半乳糖苷)等)、部分有机酸类物质(焦谷氨酸、5-羟甲基-2-糠醛)达到中火(120 ℃)后随着烘焙时间的延长,含量大幅度增加;中、低火烘焙时绝大部分EPSF类化合物随着烘焙时间的延长含量呈线性增加,在温度达到140 ℃(高火),随着烘焙时间的延长含量逐渐下降。推测正是由于具有滋味特征的风味物质不断散失(如绝大部分氨基酸类、大部分儿茶素类及黄酮糖苷类物质),其他风味物质增加(大部分脂质类、部分有机酸类物质及EPSF类物质),从而导致岩茶滋味品质在经过焙火后发生一定转变。通过对烘焙各样品感官评价,认为低温长时(100 ℃、8~10 h)或中温短时(120 ℃,2~4 h)烘焙有利于肉桂岩茶品质的提升。本研究采用代谢组学方法较为系统全面地阐明了肉桂岩茶在不同焙火温度和时间条件下化学物质的差异,为武夷岩茶品质研究及焙火工艺优化提供了理论依据。

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正二十面体Au13和Pt13团簇上肉桂醛的吸附
固体超强酸催化合成丁基糖苷