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氨基酸在茶叶中的分布、变化及其提高途径

氨基酸是绿茶品质中一项重要成分,要提高绿茶品质,无论是选种、栽培和制茶技术,都必须设法提高氨基酸含量。

本文全文原题转载自《氨基酸杂志》1988年第4期,作者(安徽省农业科学院祁门茶叶研究所)舒庆岭、赵和涛。

因本文成文较早,也未介绍当时的数据测定方法、材料选用等,且数据单位也不明确(这些并不影响两位作者作为行业前辈的研究内容),故在采编中略去了部分数据表格。有兴趣的读者可以查阅原文。

氨基酸是茶叶中的重要含氮物质。很多氨基酸是组成蛋白质的基本单位,同时又是合成许多与代谢产物有关的生理活性物质先质。茶叶中的氨基酸种类很多,已发现的有25种以上,主要分布在叶、茎、根、果等部位。众多氨基酸中,以茶氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸、精氨酸等含量较高,尤以茶氨酸含量最为突出,通常要占氨基酸总量的50%以上,约为茶叶干重的1%。嫩芽和嫩茎中所占比例更大。茶树中大量合成茶氨酸标明了茶树新陈代谢旺盛的特点。到目前为止,除个别植物如草蕈和茶梅发现有少量茶氨酸外,其他植物尚不存在。

茶叶中氨基酸是构成茶叶色、香、味品质的重要物质,其组成和含量以及降解和转化的产物都直接影响到茶叶品质。由于茶叶的氨基酸极易溶解于水,且不少氨基酸都有一定香气和鲜味,故对品质影响较大。在绿茶中,氨基酸含量高低,是鉴别品质优劣的重要指标。不少高级名茶,氨基酸含量特别高。茶树体内氨基酸含量,随品种、季节、栽培技术等因素的不同而有较大差异。茶树新梢中的氨基酸含量也随茶类及加工技术等不同而发生一些变化。本文仅就氨基酸在茶树体内分布和新梢伸育过程,红绿茶初制阶段的变化以及提高氨基酸含量问题进行论述。

茶树各部位氨基酸含量的差异:

茶树体内各部位氨基酸的分布差异比较显著。各种氨基酸含量均以嫩叶中最高,木质化的茎和根中含量最低。顶端第一嫩叶氨基酸总量比较老叶子含量约高5倍,比茎根木质部高出10倍以上,果皮及叶子中的氨基酸总量也不少,但比第一嫩叶要少一倍以上,其他部位的氨基酸含量较少。

氨基酸中的茶氨酸在茶树中一些部位的含量是比较高的。这种氨基酸在茶树中最初是由Sakato等人于1950年发现,并鉴定为5-N-乙基谷酰胺。在选制绿茶的无性系鲜叶原料中茶氨酸含量特别丰富,遮阴和重肥栽培条件下可促进茶氨酸的合成。茶氨酸的形成部位在根部,然后转移到幼叶,故根部茶氨酸含量最高。茶氨酸的生物合成先质是谷氨酸和乙胺,乙酸来自于丙氨酸。到目前为止,茶氨酸在茶树中的完整合成作用,仍旧是不清楚的。茶氨酸在幼叶中占比例很高,约占氨基酸总量的65%以上,吸收根皮中也占60%以上,在较老的叶子、茎皮及茎木质部中也占25~30%左右,而在果皮、子叶中则含量甚微或不存在。

Popov等人测定茶树不同部位茶氨酸和游离氨基酸的含量,结果发现,它们在嫩的茎梗中的含量极高,游离氨基酸含量随叶龄而下降。

氨基酸在茶树新稍伸高期及茶叶加工过程中的变化:

氨基酸通常在新梢幼嫩时含量较高,随着新梢的生长老化逐渐递减。茶树新梢中所含的氮基酸经分析至少有十七、八种,最多是茶氨酸,其次是谷氨酸、精氨酸、天门冬氨酸和丝氨酸。其他氨基酸含量少,这些氨基酸在新梢伸育过程中的变化规律同氨基酸总量基本一致。新梢嫩茎中的氨基酸含最很高,这对制茶品质有积极的影响。

在茶树的年发育周期中,春茶氨基酸含量最高,尤其是早春绿茶(尤其是名茶)品质特优就是这个原因,夏茶氨基酸含最最低,秋茶又有回升。茶树根、茎、叶中茶氨酸的年周期变化,茎、叶变化规律与氨基酸含量变化是一致的,而茶树根中茶氨酸含量与N肥施量有很大关系,在施用铵态N肥后,含量大幅度增加。春茶后(5~7月)和夏茶后(8~11月)出现两次含量高峰。由于根部合成的氨基酸可以输送到地上部嫩梢中,因此,N肥施用对提高氨基酸含量进而提高茶叶品质是有利的。

红茶制造过程中,鲜叶经过萎凋后,蛋白质水解,氨基酸含量增加,揉捻发酵过程中,虽部分蛋白质继续水解,但因伴随茶多酚的氧化聚合作用,不少氨基酸与茶多酚氧化产物结合,或转化成其他物质,因而总量开始逐渐减少。在红茶制造过程中各种氨基酸含量变化是:鲜叶经过萎凋后,大部分茶氨酸都有不同程度増加,但茶氨酸因分解成谷氨酸有所减少,经过揉捻发酵以后大部分氛基酸含量下降,而有些氨基酸仍有增加,如天门冬氨酸、谷氨酸等。

绿茶初制过程中,由于高温湿热作用,一部分蛋白质水解后形成氨基酸,因而干毛茶中蛋白质含量减少,而氨基酸有所增加。氨基酸含量增加,对增进茶汤鲜味有好处,同时与适量茶多酚配合,形成“鲜醇爽口”的滋味,同时某些氨基酸,在热作用下,经氧化而转变成一些香气物质,对增进绿茶香气非常有利。氨基酸的含暈高低,对决定绿茶的滋味具有特别重要的作用。国外认为,鲜浓滋味的形成是由氨基酸(特别是茶氨酸)所决定的。茶氨酸在绿茶初制中含量是显著增加的,且毛茶的含量几乎比鲜叶高一倍。事实上,红、绿茶的主要差别就在于后者的茶氨酸高于前者。因此,增加茶氨酸含量,对提高绿茶品质有着十分重大的意义。

提高茶叶中氨基酸含量的途径:

氨基酸是绿茶品质中一项重要成分,要提高绿茶品质,无论是选种、栽培和制茶技术,都必须设法提高氨基酸含量。现就主要一些措施提出讨论。

1、选育良种:

一个好的良种,不仅能大幅度提高产量,而且能显著提高茶叶品质。不同良种间由于种性和适制性原因,氨基酸含量有一定差异,但总体来,四个良种的氨基酸含最还是比较高的:

我国四个主要地方良种新梢中氨基酸含量(单位:mg/100g)

氨基酸龙井种祁门种高桥种云南种
茶氨酸816.8691.1742.5664.6
精氨酸101.792.784.563.2
天门冬氨酸109.7137.5126.399.0
谷氨酸211.3236.0175.3181.7
苏氨酸89.786.587.181.5
丙氨酸73.975.766.574.5
缬氨酸74.373.079.171.5
合计1477.41392.51361.41237.8

其中龙井种含量最髙,而“西湖龙井”之所以闻名,可以认为与氨基酸含量高有密切关系:中国农科院茶叶研所选育的龙井43号良种,不仅产量比龙井群体增加30%,而且龙井茶品质更为优异,售价比群体高10%,且制炒青品质也优,其原因就是龙井43号氨基酸含量具有更高水平(比群体龙井含量提高7%)。祁门种氨基酸含量也处于较高水平,闻名于世的“祁门红茶”不但以独特的“祁门香”列入世界三大高香茶之一,而且滋味醇厚甜润也受国内外饮茶者喜爱,这与氨基酸含量较高,参与了香味的构成是因素之一。

上述表明,选育优良茶树品种,是提高氨基酸含量的重要途径。

2、提高土壤肥力:

茶园施用氮肥可以提高茶叶的总N量和氨基酸含量。在N肥类型中,施用铵态N有利于提高产量,同时可提高氨基酸含量,特别是茶氨酸、精氨酸含量明显增加,在一定范围内,茶氨酸含量随铵态N肥用量增加而提高,除化学N肥外,多施有机肥、茶园铺草等更可进一步提高氨基酸含量,增进品质。

茶树是一种喜氮耐氨作物,它能将土壤中无机N大量合成茶氨酸、谷氨酸等多种氨基酸。茶树还具有贮氨解毒的潜在能力,因此,即使土壤中有很高质含N水平,也不会产生“氨中毒”。不同肥力水平比较中,土壤有机质中N、P、K含量水平较高的处理,无论是氨基酸总量或是茶氨酸含量都处于最高状态。所以,加强茶园肥培管理,适当增施N肥,并釆取有机、无机结合,辅之根外追肥,以提高茶叶中氨基酸含量是十分必要的。

3、改善生态环境:

茶园的生态条件优劣,对茶叶产、质影响较大,一些品质较好的茶叶(尤其是名茶)都是生长在优越的环境条件中,“高山出名茶”是指高山区的气温、湿度、森林、日照等条件优异,但较低山地,甚至缓坡平地,茶园如果生态条件好,也能生产品质较优的茶叶。例如,毛绿之冠的“四大名茶”茶园就生长在新安江上游的“峰水”洲地,海拔高度仅在200米左右,但当地气候温和,湿度大,砂壤土,土层深厚,茶园周围竹林遍布,园中有乌桕树遮阴,故绿茶品质最佳,其中四大名家之一的“杨树林”,由于乌桕树遮阴度达30%左右等小区气候更为优异,因而品质是四家中的上品,氨基酸及其组成分析都最高。由此认为,适度遮阴,改善光照条件,可以提高氨基酸含量,采用遮光的不仅氨基酸总量比自然光的增加40%以上,而且一些氨基酸组成含量要高出一倍。

改善茶园生态条件,目前可釆取以下措施:

(1)栽植遮阴树和间作。对光照强烈的平原、丘陵地区,茶园道路周围要种植树木,加强看护,严禁砍伐,在茶园行间每隔30~50m可以种植一行遮阴树,其种树最好选用深型直根系、病虫危害少,在皖南茶区可选用乌桕树等。遮阴度不可太大,保持30~40%即可。有的地方采用胶茶间作,茶果间作或茶肥间作(固N作用的绿肥)等组合种植,也可起到遮阴作用,但对茶粮间作则需因地制宜,不论栽植树木或间作都必须以改善生态环境和提高茶叶产质为目的。

(2)地膜覆盖。夏秋茶期间,以黄色地膜(或其它色)覆盖,减轻强光的不良影响,可以取得明显效果,据研究,运用地膜措施,可以提高20%的茶叶氨基酸含量。

4、鲜叶适度摊放:

绿茶初制杀青之前,鲜叶适度摊放,可以增加氨基酸含暈,提高绿茶滋味的鲜爽度和香气。何谓适度摊放,主要是鲜叶摊放至含水70%左右为宜,过度摊放反损茶叶品质。

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