普洱生茶陈化过程中氨糖比和红外光谱的变化

摘要：采用磨碎茶样的理化指标氨糖比与傅里叶红外光谱结合研究不同陈化年份的大益普洱[Camellia assamica （Mast.） Chang]生茶。结果表明，自然环境条件下，普洱生茶中氨基酸含量随陈化时间的延长而变化不明显，可溶性糖含量随陈化时间的延长而逐渐减少，特别是陈化5年的变化差异更为明显；普洱生茶的氨糖比随陈化时间的延长而逐渐增大，陈化4年之内氨糖比变化不明显，陈化5年之后氨糖比变化明显，陈化9年的氨糖比达5.77；不同陈化年份普洱生茶磨碎试样的红外吸收光谱在波数3 409、2 917、2 848、1 635、1 454、1 367、1 238、1 145 cm-1附近均存在强吸收，随着陈化时间的延长，红外吸收峰强度逐渐变弱，峰形由起始的尖锐变得平滑，但红外光谱峰的位置未发生移动，这表明茶叶内主体化合物的含量会随着陈化时间的延长而呈现逐渐减少的趋势，但化学结构不会因陈化时间的改变而发生官能团异构；陈化7年与陈化9年的普洱生茶在波数2 250～950 cm-1范围内的红外吸收峰几乎完全重叠，这表明陈化7年的普洱生茶主体化合物组成及含量已相对稳定；当年生产的普洱生茶（即陈化0年）红外吸收峰的强度最强，陈化1年后红外吸收强度显著减弱，这表明普洱生茶压制成型后，在自然环境、陈化过程中茶叶内主要化合物可能在微生物作用或无氧条件下发生了快速的、复杂的变化。采用磨碎茶样的理化指标氨糖比与傅里叶变换红外光谱相结合，可快速鉴别普洱生茶的陈化年份。

关键词：普洱[Camellia assamica （Mast.） Chang]生茶；陈化年份；鉴别；氨糖比；傅里叶变换红外光谱

普洱茶[Camellia assamica ☣（Mast.） Chang]主要产于云南省西双版纳、普洱、临沧等地，以其独特的保健功效而闻名于世。普洱生茶更因其抗氧化、延缓衰老、延年益寿、清除自由基等功效[1]被誉称为“美容茶”，越来越受到广大消费者的青睐。普洱生茶的市场价格与其陈化年份有着密切的关系，随着陈化时间的不断延长，普洱茶的价格会成倍增长。目前普洱茶市场比较混乱，特别是在普洱茶年份的鉴别上，以当年生产的普洱茶冒充陈年普洱茶的现象比较严重，既损害了消费者利益，也不利于普洱茶市场的健康发展。因此，建立快速、准确的普洱茶陈化年份鉴别方法，对于促进普洱茶的进一步发展、维护普洱茶市场的稳定具有十分重要的意义。

传统的普洱茶鉴别方法主要为感官审评，然而茶叶的感官审评需专业的、业务素质高、感官灵敏的评茶人员，且感官审评结果易受主观意识及外界客观因素的影响[2]。傅里叶变换红外光谱因其分析速度快、效率高、样品范围广、成本低，样品不需预处理、无损伤、无污染、重现性好、对人员要求不高等优点而被广泛应用于现代分析技术与食品研究[3-14]。国内已有大量学者对红外光谱在茶叶陈化年份的鉴别[15，16]、茶叶属性的ค判断[17]、不同茶叶类别的区分[18，19]等方面进行了应用研究。但红外光谱存在灵敏度低、仅适用于间接分析，因此仅依据茶样红外光谱图对其陈化年份的鉴定不严谨且缺乏具体量值数据的支撑。本研究通过茶样的理化指标氨糖比与傅里叶变换红外光谱相结合，研究普洱生茶的陈化年份，寻找不同陈化年份普洱生茶氨糖比及傅里叶变换红外光谱的变化趋势，旨在为普洱生茶陈化年份的鉴别提供数据支撑和理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验样品为不同陈化年份的普洱生（饼）茶，由勐海茶业有限责任公司提供。

1.2 仪器与试剂

FTIR-650傅里叶变换红外光谱仪（光谱范围 4 000～400 cm-1），HWS28型电热恒温水浴锅（上海一恒科学仪器有限公司），722型可见分光光度计（上海精密科学仪器有限公司），TU-1901型双光束紫外可见光分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司），电子天平ม（梅特勒-托利多仪器[上海]有限公司）；溴化钾，蒽酮硫酸显色溶液，葡萄糖标品，缓冲液（磷酸氢二钠与磷酸二氢钾配制），水合茚三酮显色溶液（水合茚三酮与二氯化锡配制），氨基酸标品等。

1.3 方法

1.3.1 可溶性糖和氨基酸测定 精确称取茶叶粉末样品2.0 g于500 mL锥形瓶，加入沸水300 mL，在沸水浴中浸提45 min，趁热减压抽滤，滤液定容为500 mL提取液。

可溶性糖含量测定：分别精确移取1 mL提取液、8 mL蒽酮硫酸溶液置于25 mL的大试管中，摇匀后沸水浴煮7 min，冷却后于波长620 nm处比色测定，以葡糖糖为标准品校正茶汤的可溶性糖含量。

氨基酸含量测定：分别精确移取1 mL提取液、0.5 mL缓冲液、0.5 mL水合茚三酮显色溶液于25 mL的容量瓶中，摇匀后沸水浴煮20 min，冷却超纯水定容，在波长570 nm处比色测定，以谷氨酸为标准品校正茶汤的氨基酸含量。

1.3.2 红外光谱扫描 先将茶样制成粉末样品，精确称取茶叶粉末样品1.0 mg，再加入100 mg溴化钾粉末研磨均匀，压片测定。

2 结果与分析

2.1 不同陈化年份普洱生茶的氨基酸和可溶性糖变化趋势

不同陈化年份普洱生茶的氨基酸和可溶性糖检测结果见表1。由表1可以看出，普洱生茶中氨基酸含量随陈化时间的延长而变化不明显。而可溶性糖含量随陈化时间的延长而逐渐减少，特别是陈化5年的变化差异更为明☿显。

2.2 不同陈化年份普洱生茶的氨糖比变化趋势

通过将表1中氨基酸与可溶性糖数据进行整合，得出自然仓储陈化时间为0～9年的普洱生茶氨糖比分别为2.01、2.08、2.15、2.13、2.15、2.53、2.83、3.11、3.84、5.77。总体上普洱生茶的氨糖比随着陈化年份的延长而增大，其中普洱生茶陈化0年到陈化4年的氨糖比为2.01～2.15，变化差异不显著，然而陈化时间从第五年开始普洱生茶的氨糖比由2.53升高到2.83、3.11、3.84，第九年高达5.77，氨糖比变化明显。普洱生茶的氨糖比随陈化时间的变化趋势如图1。故可依据普洱生茶的氨糖比数值简易鉴别其陈化年份，当氨糖比在2.0～2.5之间时，即可判定普洱生茶的陈化时间不超过4年；当氨糖比大于5时，即可判定普洱生茶的陈化时间不低于9年。

2.3 普洱生茶傅里叶变换红外光谱特征

普洱生茶内含物质是复杂的混合物体系，其红外光谱反映的是混合物中若干成分吸收光谱的总体叠加，每一个吸收峰都是茶叶样品中相关官能团特征吸收峰的总体叠加。对普洱生茶的磨碎试样进行了傅里叶变换红外光谱扫描，特征光谱见图2。普洱生茶茶叶磨碎试样的红外光谱在波数3 409、 2 917、2 848、1 635、1 454、1 367、1 238、1 145 cm-1附近存在强吸收。波数3 409 cm-1附近的强宽吸收峰，主要归属于不饱和碳上C-H或O-H、N-H伸缩振动吸收。波数2 917、2 848 cm-1附近的吸收峰归属为饱和碳上C-H伸缩振动吸收。波数1 635 cm-1附近的吸收峰归属为C=C的伸缩振动吸收。波数1 454 cm-1附近的吸收峰归属为饱和碳上C-H的不对称弯曲振动吸收。甲基的存在使红外光谱图在波数 1 454、1 367 cm-1附近同时有吸收。波数1 238 cm-1附近的吸收峰归属为酰胺中C-O伸缩振动吸收。1 145 cm-1附近的吸收峰归属为醚类或甲氧基类物质中的C-O-C反对称伸缩振动。

2.4 不同陈化年份普洱生茶红外光谱特征变化趋势

分别对自然仓储环境下陈化0年、陈化1年、陈化3年、陈化5年、陈化7年、陈化9年的普洱生茶进行傅里叶变换红外光谱扫描，光谱见图3。

从图3可以看出：①不同陈化年份普洱生茶在波数3 409、2 917、2 848、1 635、1 454、1 367、1 238、 1 145、871.67、821.53、761.74、742.46、607.47 cm-1等附近均存在吸收，说明不同陈化年份的普洱生茶茶叶内主要化合物成分一致；②不同陈化年份普洱生茶的红外光谱峰的位置未发生移动，这说明茶叶内主体化合物不会因陈化时间的改变而发生官能团异构。

不同陈化年份普洱生茶的傅里叶变换红外光谱主要差异有：①不同陈化年份普洱生茶的红外光谱随着陈化时间的延长，红外吸收峰强度逐渐变弱，峰形由起始的尖锐变得平滑，这说明茶叶内主体化合物的含量随着陈化时间的延长而呈现逐渐减少的趋势；②陈化7年之后的普洱生茶红外吸收强度相对稳定，特别是在波数2 250 ～950 cm-1范围内，陈化7年与陈化9年普洱生茶傅里叶变换红外吸收峰几乎完全重叠，这说明在自然环境下陈化7年后，普洱生茶的主要化合物含量已相对稳定；③当年生产的普洱生茶（即陈化0年）红外吸收峰的强度最强，陈化1年后红外吸收强度显著减弱，这表明普洱生茶压制成型后，短时间内，在自然环境、陈化过程中茶叶主要化合物可能在微生物作用或无氧条件下因官能团类型变构而发生了快速的、复杂的变化。

3 小结与讨论

1）首次提出了茶叶氨糖比的概念，且采用普洱生茶理化指标氨糖比同傅里叶变换红外光谱相结合分析，以便快速地鉴别自然仓储普洱生茶的陈化年份。

2）茶企或相关茶叶研究单位可对不同生产厂家、不同储存环境、不同系列茶叶做陈化年份条件试验的后续研究，通过大量的调研与分析，建立普洱生茶陈化年份鉴别信息数据库，从而为普洱生茶陈化年份的鉴定提供数据支持与参考。

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