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《食品科学》:陕西科技大学赵燕妮副教授等:基于代谢组学的不同年份晒青红茶化学成分分析

发布日期:2022/4/28 1:49:50 浏览:171

来源时间为:2022-04-27

红茶作为一种全发酵茶,是我国六大茶类之一,因其独特的香气和滋味品质风靡全球,目前红茶占世界茶叶生产量、贸易量和消费量的70以上。不同于传统红茶的高温干燥,晒青红茶则是采用日光自然干燥,制得的红茶茶汤黄明亮、香气内敛、滋味鲜醇,鲜爽度高于传统红茶,受到广大消费者的喜爱。

陕西科技大学食品与生物工程学院的陈丹、赵燕妮*和中国农业科学院茶叶研究所,农业农村部茶树生物学与资源利用重点实验室的戴伟东*等人利用基于超高效液相色谱-四极杆轨道阱质谱的代谢组学方法对贮藏时间为0、1、3a和4a的晒青红茶进行分析,探究晒青红茶在贮藏过程中化学成分的变化规律,旨在为消费者合理、正确认识年份红茶提供理论依据和参考。

1、不同年份晒青红茶的内含成分分析

经峰匹配与校准后共得到1221种化合物离子用于后续的分析。通过与标准品比较、一级质谱、二级质谱分析等,共结构鉴定出82种化合物离子(表1)(点击下方阅读原文即可查看表1)。

2、晒青红茶贮藏过程中内含成分变化规律

从已鉴定的化合物中筛选出在不同年份晒青红茶样品间具有显著差异(P<0.05)的化合物,共66种,为了更清楚看出在不同贮藏时间下化合物的差异,采用MeV4.7.4软件对这些化合物进行热图分析。如图2所示,热图横向代表不同贮藏时间的茶样,纵向代表化合物,黄色代表化合物相对含量高于平均值,蓝色代表化合物相对含量低于平均值。代表性化合物的含量变化如图3所示。结合表1并对比得分图(图1A)与载荷图(图1B)可看出,部分化合物在短期贮藏后(0、1a)含量较高,长期贮藏(3、4a)后含量降低(分散于载荷图左侧);部分化合物在短期藏后(0、1a)含量较低,长期贮藏(3、4a)后含量升高(分散于载荷图右侧)。

贮藏时间对晒青红茶中儿茶素类成分的影响

从图2、3可看出,C、EC、ECG、EGCG、GC含量随着贮藏时间的延长而减少。这些结果与之前研究茶叶中儿茶素的变化规律相符,即儿茶素在茶叶贮藏过程中含量逐渐降低。与贮藏初期相比,贮藏4a晒青红茶中EGCG的下降幅度最大,降幅达到了74.3;然后依次是GC、C和ECG,下降幅度分别为73.2、58.1和56.6,下降幅度最小的是EC,为28.7。

贮藏时间对晒青红茶中二聚儿茶素类成分的影响

目前为止,已发现鉴定的TF类有12种,其中TF、TF-3-G、TF-3′-G、TF-DG是4种主要的结构。TF对红茶的汤色和滋味有重要的影响,而且具有减肥、降脂等多种保健功效。在本研究中,TF、TF-3-G、TF-3′-G、TF-DG含量具有相似的变化趋势,贮藏过程中整体呈明显的下降趋势。其他二聚儿茶素,如原花青素B2、聚酯型儿茶素A和聚酯型儿茶素F含量在贮藏过程中也发生显著变化。原花青素B2含量在贮藏1a急剧下降,在贮藏3、4a下降幅度较小。聚酯型儿茶素A在贮藏1、3、4a呈现阶梯式下降,而聚酯型儿茶素F在贮藏1、3a逐渐下降,在贮藏4a无明显变化(图2、3)。

贮藏时间对晒青红茶中氨基酸类成分的影响

由图3可知,与贮藏初期相比,茶氨酸含量在贮藏1、3a显著降低,降幅分别为43.5、78.4,在贮藏4a下降幅度为75.7。色氨酸含量在贮藏1a下降幅度为3.7,贮藏3a显著下降,降幅为48.6,贮藏4a降幅为46.1。然而缬氨酸含量在贮藏后增加,贮藏1、3、4a的增加幅度分别为18.1、34.6、25.5。整体而言,晒青红茶贮藏过程中氨基酸含量的变化趋势与本实验室前期在绿茶贮藏过程中发现的氨基酸含量变化规律基本一致。

贮藏时间对晒青红茶中EPSF类成分的影响

本课题组在年份白茶中发现了7种在EC、EGC、ECG、EGCG的C8位取代形成的EPSF类成分((S)-EC-cThea、(R)-EC-cThea、(S)-EGC-cThea、(R)-ECGcThea、(R)-EGC-cThea、(R)-EGCG-cThea、(S)-EGCGcThea),并且发现这些化合物可用于白茶贮藏时间的判别预测。进一步在绿茶中也发现了这7种EPSF化合物,在19个月贮藏过程中这7种EPSF化合物的含量呈线性增加,为绿茶贮藏过程中含量增加最为显著的化合物。本研究中在晒青红茶中共发现6种EPSF类化合物,(S)-EC-cThea、(R)-EC-cThea、(S)-ECG-cThea、(R)-ECGcThea、(R)-EGC-cThea、(R)-EGCG-cThea表现出相似的变化趋势,在贮藏过程中含量均显著升高(图2),这与之前的研究结果一致。这6种EPSF化合物含量与晒青红茶贮藏时间呈强正相关,相关系数分别为0.937、0.986、0.892、0.802、0.984和0.900(图4),说明这6种EPSF化合物的含量在贮藏过程中基本呈线性增加。这也解释了儿茶素类、茶氨酸和1-乙基-5-羟基-2-吡咯烷酮在贮藏后含量显著降低的原因。

贮藏时间对晒青红茶中黄酮糖苷类成分的影响

如图2、3所示,不同年份晒青红茶的黄酮糖苷含量不同。其中,黄酮-C-糖苷(包括芹菜素-6,8-C-二葡萄糖苷、芹菜素-6-C-葡萄糖基-8-C-阿拉伯糖苷、牡荆素等)、山柰苷(山柰酚-3,7-二鼠李糖苷)和山柰酚-3-葡萄糖苷在晒青红茶贮藏后含量明显升高。而大部分黄酮醇-O-糖苷,包括山柰酚-3-芸香苷、山柰酚-3-半乳糖苷、山柰酚-3-阿拉伯糖苷、山柰酚-3-双香豆酰葡萄糖苷、山柰酚-3-(6-乙酰半乳糖苷)、山柰酚-3-(6″没食子酰葡萄糖苷)、槲皮素-3-葡萄糖苷、槲皮素-3-芸香苷、槲皮素-3-(3-p-香豆酰基葡萄糖苷)和2″-O-反-对香豆酰紫云英苷等在贮藏后含量都有不同程度的减少。

贮藏时间对晒青红茶中其他化合物的影响

如图2、3所示,随着贮藏时间的延长,晒青红茶中咖啡碱含量逐渐增加,这与之前对白茶的研究结果一致。与贮藏0a相比,贮藏1、3a和4a的晒青红茶中咖啡碱含量增加幅度均较小,分别为2.8、7.1和9.9。相应地,随着晒青红茶贮藏时间的延长,可可碱含量降低。因此推测在晒青红茶贮藏过程中,可可碱可能发生甲基化反应形成了咖啡碱。此外茶叶贮藏过程中,核糖核苷酸降解生成嘌呤核苷酸,提供嘌呤环,也可能促进咖啡碱含量的增加。

结果表明

在不同年份晒青红茶中共鉴定出82种化合物,包括儿茶素类6种、二聚儿茶素类9种、氨基酸类5种、生物碱类8种、酚酸类8种、有机酸类3种、香气糖苷类2种、N-乙基-2-吡咯烷酮取代的儿茶素(EPSF)类6种、黄酮糖苷类20种、脂类10种和其他化合物5种。偏最小二乘法判别分析和热图分析结果表明,不同年份的晒青红茶化学成分具有较大差异,其中66种化合物组间差异显著(P<0.05),儿茶素类、二聚儿茶素类、氨基酸类和大部分黄酮醇-O-糖苷类化合物均在晒青红茶贮藏后含量降低;咖啡碱、黄酮-C-糖苷类和6种EPSF类化合物在贮藏后含量升高;其中EPSF类化合物与贮藏时间的Pearson相关系数达0.802~0.986,表明EPSF类化合物在贮藏过程中呈线性增加趋势。本研究可为不同年份晒青红茶化学物质基础的阐明和科学贮藏提供理论依据。

本文《基于代谢组学的不同年份晒青红茶化学成分分析》来源于《食品科学》2022年43卷4期150-159页,作者:陈丹,赵燕妮,彭佳堃,高健健,林智,陈雪峰,周长锋,戴伟东。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20210325-314。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

修改/编辑:袁艺;责任编辑:张睿梅

图片来源于文章原文及摄图网。

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