不同季节对金牡丹乌龙茶主要营养与活性成分影响

1 引言

金牡丹是不同由福建省农业科学院茶叶研究所以铁观音为母本，黄棪为父本通过杂交育种法而育成的季节新品种。2003年被审定为省级品种，对金2010年通过国家级品种鉴定。牡丹该品种为灌木型，乌龙中叶类，茶主成分早生种。营养影响芽叶生育力强，活性扦插繁殖成活率高，不同具有较好的季节抗性与适应性。金牡丹茶树茶叶产量高，对金制得的牡丹乌龙茶品质优异，条索紧实，乌龙香气馥郁，茶主成分滋味醇厚回甘，营养影响“韵”味明显，优质茶制得率高。

茶叶富含茶多酚、咖啡碱、氨基酸、茶多糖和维生素等多种营养与活性成分，具有抗衰老、抗癌变、杀菌和降低血糖等功效。一般根据外形色泽及制作方法的不同将茶叶分为绿茶、红茶、黄茶、青茶(乌龙茶)、黑茶和白茶6大茶类。除受制茶工艺的影响外，采收季节对茶叶中活性成分的含量亦有较大影响。付静对不同采摘季节工夫红茶品质进行了研究，春季红茶茶多酚和游离氨基酸含量都最高，茶褐素含量最低；感官审评结果表明，春季工夫红茶评分最高。周喆等对紫芽茶树不同季节主要生化成分变化研究，结果表明活性成分季节性差异显著：水浸出物、咖啡碱、游离氨基酸均在春季中含量最高，茶多酚和花青素均在夏季中含量最高。袁英芳等则对不同季节茶树表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate，EGCG)含量变化比较，春季茶叶中EGCG含量要高于秋季。浦绍柳等对云南大叶种晒青茶不同月份活性成分研究表明，茶多酚、咖啡碱含量在3～7月呈递增趋势，7～10月又呈递减趋势。

截止目前，不同季节金牡丹工夫乌龙茶活性成分的研究相关报道较少。本研究以金牡丹乌龙茶为研究对象，对比分析春节和秋季对金牡丹乌龙茶中茶多酚、氨基酸、可溶性糖、咖啡碱、儿茶素类组分和矿质元素含量的影响，旨在为福建茶叶资源的开发利用提供数据参考和理论依据。

2 材料与方法

2.1 仪器与试剂

UV-2100紫外-可见分光光度计(上海尤尼柯仪器有限公司)；L-8800型氨基酸自动分析仪(日本HITACHI公司)；ICP-MS-2030电感耦合等离子体质谱仪(日本岛津公司)；TOPER微波消解仪TOPER、GT-400可调式电热板(上海屹尧仪器科技发展有限公司)；Wates e-2695高效液相色谱仪(美国Waters公司)；Millipore Direct-Q5超纯水仪(美国Millipore公司)；SYG-2水浴恒温振荡器(常州朗越仪器有限公司)；FW100型高速万能粉碎机(天津市泰斯特仪器有限公司)；TDL-5-A低速大容量离心机(上海安亭科学仪器有限公司)；XW-80A旋涡混合器(上海医科大学仪器厂)。

春节和秋季金牡丹乌龙茶成茶由福建省宁德市赤溪茶叶有限公司提供。

氨基酸标准品(纯度>98%，国家标准物质中心)；儿茶素(catechin，C)、表儿茶素表儿茶素(epicatechin，EC)、表没食子儿茶素(epigallocatechin，EGC)、表儿茶素没食子酸酯(epicatechin gallate，ECG)、表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate，EGCG)、没食子儿茶素没食子酸酯(gallocatechin gallate，GCG)、没食子儿茶素(gallocatechin，GC)、儿茶素没食子酸酯(catechin gallate，CG)(纯度>97%，南京道斯夫生物技术股份限公司)；甲醇、乙腈、甲酸(色谱纯，美国Fisher公司)；葡萄糖、苯酚、柠檬酸、柠檬酸钠、氯化钠、氢氧化钠、无水乙醇、盐酸(优级纯)、乙二醇甲醚、醋酸钠、茚三酮、苯甲醇、冰醋酸、乙醚、硫酸等(分析纯)(上海国药集团化学试剂有限公司)；单元素标准溶液(均为1000 mg/L，国家标准物质中心)。

2.2 实验方法

2.3.1 活性成分测定方法

茶多酚和儿茶素类含量：参照GB/T 8313-2018《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》；咖啡碱含量：参照GB/T 8312-2013《茶咖啡碱测定》；游离氨基酸总量：参照GB/T 8314-2013《茶游离氨基酸总量的测定》；氨基酸组分含量：参照GB 5009.124-2016《食品安全国家标准食品中氨基酸的测定》；可溶性糖含量：蒽酮比色法。

2.3.2 无机元素含量测定方法

参照王洁测定茶叶中元素含量实验方法。

2.4 统计分析

Excel 2007对实验数据进行整理；DPS 7.05对数据统计及差异显著性分析。

3 结果与分析

3.1 不同季节茶叶生化成分的对比分析

多酚、咖啡碱是茶叶中重要的活性物质，对茶叶品质及滋味有着重要的影响。从表1可以看出，春季茶叶和秋季茶叶比较，表现为茶多酚和咖啡碱含量，春季>秋季；春季茶叶和秋季茶叶中活性成分存在着极显著性差异(P<0.01)。茶树经秋冬季较长时期的休养生息，加上春季气温适中，雨量充沛，春夏之间茶树树梢生长迅速，适宜的温度使得茶树体内生理代谢发生变化，茶树芽叶积累的酚类物质含量较高。秋季气候介于春夏之间，在秋茶后期，气候虽较为温和，但雨量往往不足，会使采制而成的茶叶显得较为枯老，秋茶内含物质相对于秋季少。春季温湿度适宜，雨水较多，氮肥供给多，氮代谢较快，咖啡碱含量呈现春季>秋季的特点。营养成分氨基酸含量，春季>秋季；可溶性糖含量，春季<秋季。水分和温度及肥料供给，由于对氮代谢有影响同样也影响着氨基酸的合成与积累，因此春季茶叶中氨基酸的含量高于秋季茶叶。夏季高温、炎热及秋季雨量相对较少的气候，可能有利于糖类的代谢与积累，可溶性糖的含量秋季高于春季。本研究的数据结果与周喆等关于不同季节茶叶活性成分的研究较为一致。

3.2 不同季节茶叶氨基酸组分含量比较

不同季节金牡丹工夫乌龙茶氨基酸组分含量如表3所示，含量较高的氨基酸组分为谷氨酸、天门冬氨酸、亮氨酸、赖氨酸和精氨酸；含量较低的有酪氨酸、组氨酸、胱氨酸和甲硫氨酸。春季和秋季茶叶氨基酸含量高低顺序表现一致。氨基酸组分春季茶叶高于秋季茶叶，各氨基酸组分均存在着极显著性差异(P<0.01)。根据氨基酸呈味特性分，鲜味氨基酸主要为天门冬氨酸和谷氨酸，检测结果表明，金牡丹春茶和秋茶中天门冬氨酸和谷氨酸含量均显著高于其他氨基酸。感官评审结果也证实，春季对氨基酸组分的形成影响更大，从春茶和秋茶中氨基酸含量(尤其是鲜味氨基酸含量)结果分析，春节采摘的金牡丹茶树鲜叶制备鲜爽的乌龙茶更为合适。

 3.3 不同季节茶叶矿质元素含量比较

茶树在生长过程中吸收的矿质元素对茶叶的品质和口感都有重要的作用。对春季茶叶和秋季茶叶中钾、钠、钙、镁、铁、锌、铜等9种矿质元素的含量比较结果见表3，由表可以看出，在春季和秋季茶叶中都是钾元素含量最高，镍元素含量最低。春节和秋季茶叶中元素含量高低顺序都表现为：K>Ca>Mg>Mn>Fe>Zn>Na>Cu>Ni。结果表明，铜元素和钠元素含量在春茶和秋茶中不存在显著性差异，钾元素含量在春茶和秋茶中存在显著性差异(P<0.05)，而其他元素含量在春茶和秋茶中则存在着极显著性差异(P<0.01)。茶园土壤是茶叶中矿质元素的决定性来源，土壤中的矿质元素可以通过茶树的吸收、迁移，在茶叶中累积。秋季茶叶相对于春季茶叶生长时间较长，矿质元素在茶叶中有更多的累积，因此秋季茶叶中矿质元素的含量更高。由于茶叶对不同元素富集与环境状况、土壤理化性质，茶树年龄、品种等因素有关，不同元素在茶叶中含量也有较大区别，其中钾与钙元素在春茶和秋茶中含量相对于其他元素更高，可能是茶树对钾元素和钙元素的吸收和累积能力更强。

3.4 不同季节茶叶儿茶素类组分含量比较

运用高效液相色谱法在不同季节金牡丹乌龙茶检出5种儿茶素类物质，春季茶叶儿茶素类组分含量及儿茶素总量高于秋季茶叶。由表4可知，春季茶叶和秋季茶叶表没食子儿茶素(EGC)、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)含量存在显著性差异(P<0.05)；儿茶素(C)、表儿茶素表儿茶素(EC)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)含量则存在着极显著性差异(P<0.01)。儿茶素类组分是茶叶中茶多酚的重要组成部分，春季茶树在适宜的雨水与温度条件下，生长代谢较快，春季茶叶中儿茶素类活性组分往往高于秋季茶叶，从儿茶素类活性组分含量高低分析，春季采摘的茶叶更适合于乌龙茶的制备。

4 结论

不同季节金牡丹茶叶中营养与活性成分的含量有较大的差别。春季温和的气温及充沛的雨水有利于春夏之间茶树树梢生长迅速，茶叶中活性酶的生成及活性物质的代谢较快；秋季气候相比春季雨量往往不足，茶树生理代谢相对较慢，秋茶内含物质相对不高。春季茶叶中茶多酚、咖啡碱及游离氨基酸的形成受季节影响较大，春茶中这些营养与活性成分含量更高；而秋季对茶叶中可溶性糖代谢积累有一定影响，秋茶中可溶性糖含量更高。氨基酸类组分受季节影响与游离氨基酸总量一致，春茶中氨基酸类组分含量高于秋茶。不同季节生长期对矿质元素的积累会产生一定的影响，秋茶中矿质元素的含量高于春茶。儿茶素类组分是茶叶中活性物质的重要组成部分，其形成很大程度上受春季茶树中其他生理活性物质代谢的影响，春茶中儿茶素类活性组分高于秋茶。茶多酚、咖啡碱、氨基酸及儿茶素类物质是影响茶叶滋味、品质及生理活性的重要组分，综合分析由春季采收的金牡丹茶树鲜叶制备乌龙茶活性成分更高、品质更好。

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