劉建國,巴根納,藺 煒,楊瑞冬,余建龍,韓之皓,侯兆乾,王彥平*
1. 內(nèi)蒙古伊利實(shí)業(yè)集團(tuán)股份有限公司 液態(tài)奶事業(yè)部 研發(fā)部,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010110;2. 沃特世科技(北京)有限公司,北京 100026
近年來,享有“飲料新貴”的茶飲料正以所向披靡的姿勢迅速占領(lǐng)飲料市場,而綠茶和紅茶類飲品幾近占據(jù)茶飲料市場的半壁江山,作為“后起之秀”的普洱茶類飲料也逐漸得到消費(fèi)者的青睞。市面上常見的普洱茶類飲品有東方樹葉青柑普洱茶、淳茶舍普洱消茶、麟瓏茶室桂花普洱茶等。普洱茶堪稱益壽茶,經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,普洱茶具有減肥降脂、降壓、降膽固醇、降血糖以及抗氧化、抗病毒及增強(qiáng)免疫力等保健功效,這得益于普洱茶中含有多種生物活性成分[1]。但在這類產(chǎn)品開發(fā)過程中,產(chǎn)品貨架期內(nèi)普遍存在較為嚴(yán)重的絮凝問題。這一問題使普洱茶飲料的研發(fā)和生產(chǎn)過程遭遇瓶頸,絮凝物造成茶飲料感官上的難以接受性成了整個(gè)茶飲料行業(yè)內(nèi)的共性問題,也是重要技術(shù)難題[2]。要解決普洱茶絮凝問題,首先要明確參與絮凝物形成的核心化學(xué)成分的種類。已有研究表明,茶飲料中絮凝物的產(chǎn)生是茶葉中多酚類、多酚氧化產(chǎn)物、蛋白質(zhì)、生物堿以及金屬離子等多種化合物通過氫鍵、離子鍵、疏水作用等相互作用的結(jié)果[3-6]。但這些研究大多集中于綠茶和紅茶,對于絮凝情況嚴(yán)重的普洱茶鮮有報(bào)道。且對于絮凝物成分的測定大多聚焦于常規(guī)化學(xué)成分,缺乏廣泛而深入的系統(tǒng)研究。
傅里葉變換紅外光譜技術(shù)(FTIR)是進(jìn)行未知化合物分子組成和結(jié)構(gòu)鑒定、有機(jī)化合物官能團(tuán)定性、研究分子內(nèi)部及分子間相互作用的有力工具[7]。超高效液相色譜-高分辨質(zhì)譜儀(UPLC-QTOF-MSE)聯(lián)用技術(shù)是超高效液相分離系統(tǒng)(ACQUITY UPLC I Class)和超高靈敏度的高分辨質(zhì)譜(Xevo G2-XS QTOF)的完美結(jié)合。超高效液相分離系統(tǒng)能夠提供極佳的分離效果,高分辨質(zhì)譜可以提供高分辨和高靈敏度的分析鑒定能力,該方法已廣泛應(yīng)用于天然產(chǎn)物中未知化合物的鑒定[8-9]。UNIFI是基于Oracle數(shù)據(jù)庫的軟件,該軟件以UPLC/MSE為基礎(chǔ),既可以控制儀器對數(shù)據(jù)進(jìn)行MSE采集,又可高效處理數(shù)據(jù)并能生成報(bào)告[10-11]。本實(shí)驗(yàn)利用FTIR、UPLC-QTOF-MSE技術(shù)結(jié)合UNIFI天然產(chǎn)物數(shù)據(jù)庫對普洱茶茶湯及絮凝物中的化學(xué)成分進(jìn)行快速鑒定,旨在為普洱茶飲料絮凝問題的解決提供理論依據(jù)。
1.1.1 試驗(yàn)材料
普洱茶購自浙江美町寶植物科技(中國)有限公司。
1.1.2 主要儀器
Thermo Nicolet iS10TM 傅 里 葉 變 換 紅 外光譜儀(美國賽默飛世爾科技公司),Waters ACQUITY UPLC I Class 超高效液相色譜系統(tǒng)(美國沃特世公司),Xevo G2-XS QTOF高分辨率飛行時(shí)間質(zhì)譜儀(美國沃特世公司),H1850R臺式高速冷凍離心機(jī)(湘儀離心機(jī)儀器有限公司),LRH-250F生化培養(yǎng)箱(上海一恒科學(xué)儀器有限公司)。
1.1.3 試劑
乙腈為LC-MS級色譜純,購自美國賽默飛世爾科技公司;水為超純水,其余試劑為分析純。
1.2.1 茶湯制備
準(zhǔn)確稱取 50 ~ 100 g 普洱茶置于萃茶桶中,按 1 ∶20 ~ 1 ∶10 的茶水比,用 70℃ ~ 90℃的萃茶水進(jìn)行萃取。萃茶過程采用間歇式攪拌(攪拌 2 min,靜置 1 min),萃取時(shí)間控制在 12 ~30 min。萃取結(jié)束后,茶湯和茶葉共同倒入方桶上方的篩網(wǎng),靜置5 ~ 10 min,確保茶湯與茶葉充分分離,茶湯全部進(jìn)入方桶中。茶湯依次經(jīng)過1.5 mm粗濾、150目篩網(wǎng)、40目單聯(lián)或雙聯(lián)過濾器進(jìn)行渣液分離。茶湯全部進(jìn)入萃取液灌,冷卻至 1℃ ~ 15℃。茶湯冷卻后保持靜置 5 ~ 10 min。然后對茶湯進(jìn)行離心分離,離心機(jī)轉(zhuǎn)速8000 ~ 12000 rpm,離心 20 ~ 30 min。離心后將茶湯經(jīng)過138℃、30 s殺菌并灌裝,然后將茶湯冷卻至 1℃ ~ 15℃貯存待用。
1.2.2 加速茶湯樣品制備
將上述茶湯放入45℃生化培養(yǎng)箱中,分別進(jìn)行1 d、2 d、3 d以及長時(shí)間(> 7 d)加速處理,處理后的樣品取出冷卻至1℃ ~ 15℃貯存待用。
1.2.3 茶湯絮狀物的富集
將經(jīng)過長時(shí)間加速的茶湯靜置,棄去上清液,將瓶底部無法去除的茶湯及絮狀物倒入離心管,離心機(jī)轉(zhuǎn)速 8000 ~ 12000 rpm 離心 20 ~30 min。棄去離心管上清液,得到茶湯絮狀物。將冷凍離心獲得的絮凝物通過90℃熱水復(fù)溶解后得到絮狀物液體。
將1.2.3處理過程中得到的絮狀物常溫晾干,然后取樣進(jìn)行紅外光譜分析。測量范圍為400 ~4000 cm-1,光譜分辨率為 4 cm-1,選用衰減全反射光譜(ATR)模式,光譜范圍 580 ~ 4000 cm-1。
取 茶 湯 上 清 液 2 mL 過 0.22 μm 孔 徑 濾膜,然后上樣進(jìn)行UPLC-QTOF-MSE分析。色譜柱為 Waters ACQUITY UPLC HSS T3(100 mm×2.1 mm,1.8 μm),以水(A)-乙腈(B)為流動(dòng)相,進(jìn)行梯度洗脫:0 ~ 2 min,0% ~ 2%B;2 ~ 10 min,2% ~ 98%B;10 ~ 12 min,98%B;12 ~ 12.5 min,98% ~ 2%B;12.5 ~ 15 min,2%B。柱溫40℃,體積流量0.3 mL/min,進(jìn)樣體積2 μL。
采用電噴霧離子源(ESI),正、負(fù)離子模式,霧化氣(N2)體積流量為1000 L/h,脫溶劑氣溫度為550℃,錐孔氣流量為50 L/h,離子源溫度120℃,錐孔電壓為20 V,毛細(xì)管電壓為(ESI+)3.0 kV 和(ESI-)2.5 kV;MSE 掃描模式檢測,掃描范圍為 50 ~ 1200 m/z。
傅里葉變換紅外光譜可以客觀體現(xiàn)所測物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu),光譜圖中每個(gè)吸收峰都對應(yīng)于不同分子及其所含基團(tuán)的振動(dòng)形式[7]。本試驗(yàn)分別對70℃和90℃萃取的茶湯絮凝物進(jìn)行傅里葉變換紅外光譜測定。從圖1可以看出,70℃下絮凝物的紅外光譜中,3264 cm-1附近的極強(qiáng)且寬的吸收峰主要?dú)w屬于羥基(-OH)的伸縮振動(dòng)[12-13],說明絮凝物中存在醇類和酚類化合物;1685 cm-1為酰胺Ⅰ帶吸收峰,同時(shí)還可能有多糖振動(dòng)吸收的貢獻(xiàn),由茶多酚、咖啡堿、茶多糖及蛋白質(zhì)的C=O伸縮振動(dòng)產(chǎn)生[14],由于蛋白質(zhì)及茶多糖含量很小,對光譜的影響較小,所以認(rèn)為此峰對應(yīng)普洱茶中的化合物為兒茶素類和咖啡堿,這與羅婧和許娜等的研究結(jié)果一致[15-16];1589 cm-1為蛋白質(zhì)肽鍵酰胺Ⅱ帶偶合峰,歸屬為N-H的彎曲振動(dòng)和C-N的伸縮振動(dòng)[12,17],說明此吸收峰對應(yīng)的化合物為蛋白質(zhì)及氨基酸[18];1490 cm-1和 1441 cm-1可由苯環(huán)上的C=C伸縮振動(dòng)產(chǎn)生;1373 cm-1和1317 cm-1吸收峰是由于羧酸(COO-)的C-O伸縮振動(dòng)產(chǎn)生,此吸收峰與多酚氧化產(chǎn)物及含量有關(guān)[19],說明絮凝物中可能存在多酚的氧化產(chǎn)物如茶黃素、茶紅素或茶褐素;由于吸收頻率在1000 ~1300 cm-1范圍內(nèi)為醇、酚、酯等類的C-O或C-O-C伸縮振動(dòng)吸收 峰,故 1260 cm-1、1192 cm-1、1102 cm-1和 1065 cm-1處吸收峰的變化分別由絮凝物中茶多酚中的酚、叔醇、仲醇和伯醇產(chǎn)生[19];919 cm-1、829 cm-1和 752 cm-1屬 于 950 cm-1以下的指紋區(qū)[20],此區(qū)域?qū)Ψ肿咏Y(jié)構(gòu)十分敏感,細(xì)微變化會(huì)引起吸收峰位置和強(qiáng)度明顯變化,由芳烴的C-OH彎曲振動(dòng)及C-H變形振動(dòng)產(chǎn)生,意味著樣品中具有較多的芳烴類物質(zhì)成分,如茶多酚,就是芳烴的含羥基衍生物。
圖1 70℃、90℃下茶湯絮凝物的傅里葉變換紅外光譜圖Figure 1 then fourier transform infrared transform spectra of tea soup flocs at 70℃ and 90℃
90℃下絮凝物的紅外光譜與70℃差別可視為由萃取溫度不同所致,主要涉及各吸收峰的強(qiáng)度和位置的變化,對應(yīng)于其中化合物結(jié)構(gòu)和含量的變化。由此可推斷普洱茶茶湯絮凝物中可能含有兒茶素類、咖啡堿、蛋白質(zhì)(氨基酸)及茶多酚氧化產(chǎn)物類。
本研究采用UPLC-QTOF-MSE技術(shù)分別檢測普洱茶茶湯常溫樣品以及45℃加速樣品和絮狀物樣品的極性和非極性組分,通過分析不同處理?xiàng)l件下普洱茶化學(xué)成分變化情況以及絮狀物90℃復(fù)溶后液體成分,以推斷茶湯絮凝物的形成機(jī)理及可能存在的化學(xué)成分。因此本研究分別采用正離子模式和負(fù)離子模式對樣品進(jìn)行檢測,比較不同處理?xiàng)l件下樣品的輪廓差異,得到其原始譜圖及數(shù)據(jù)。如圖2所示,為正、負(fù)離子模式下的常溫樣品、加速茶湯樣品與茶湯絮狀物樣品的總離子流圖。由圖可知,正、負(fù)離子采集模式下常溫茶湯樣品及不同加速時(shí)間點(diǎn)茶湯樣品與茶湯絮凝物樣品相比總離子流圖均存在峰強(qiáng)度的差異,表明常溫普洱茶湯及加速普洱茶湯與茶湯絮凝物的化學(xué)成分有所差異。
圖2 正、負(fù)離子模式下常溫樣品、加速茶湯樣品與茶湯絮凝物的總離子流圖Figure 2 Total ion current (TIC) chromatogram of the normal temperature sample, accelerated tea soup samples and tea soup flocs in positive and negative ions mode
應(yīng)用UPLC-QTOF-MSE模式采集質(zhì)譜數(shù)據(jù),并采用UNIFI數(shù)據(jù)庫中的自動(dòng)識別處理系統(tǒng)對普洱茶茶湯及絮凝物中的化學(xué)成分進(jìn)行自動(dòng)鑒別。通過UNIFI數(shù)據(jù)庫自動(dòng)檢出再結(jié)合文獻(xiàn)檢索及人工核對,共檢測到多種化合物,其中對27個(gè)化合物進(jìn)行了歸屬,包括黃烷醇類、黃酮醇類、黃酮類、異黃酮類、酚酸類化合物和氨基酸、咖啡堿等化合物,結(jié)果見表1和表2。
表1 正離子模式下茶湯及絮凝物化學(xué)成分的UPLC-Q-TOF-MSE鑒定結(jié)果Table 1 Identification of chemical components from tea soup and flocs by UPLC-Q-TOF-MSE in positive ion mode
表2 負(fù)離子模式下茶湯及絮凝物化學(xué)成分的UPLC-Q-TOF-MSE鑒定結(jié)果Table 2 Identification of chemical components from tea soup and flocs by UPLC-Q-TOF-MSE in negative ion mode
2.4.1 多酚類化合物
2.4.1.1 黃烷類化合物
茶湯中的多酚類物質(zhì)主要以黃烷醇類化合物為主,占茶多酚含量的60% ~ 80%左右[21]。如圖3所示,在常溫以及不同時(shí)間處理下的普洱茶湯中共鑒定出5種黃烷醇類化合物,其中含有4種主要兒茶素類化合物:兒茶素、表兒茶素、兒茶素沒食子酸酯、表沒食子兒茶素,且這4種兒茶素含量呈顯著下降趨勢,表明兒茶素類化合物可能與其他化合物相互作用從而形成茶絮凝?,F(xiàn)有研究表明,兒茶素參與形成茶絮凝的機(jī)理源于其分子結(jié)構(gòu)中含有較多的羥基,由于共軛效應(yīng),極易與其他化合物(如咖啡堿和蛋白質(zhì)等)形成氫鍵締合物,締合度的不斷增加帶來的是其分子量及粒徑不斷增大,導(dǎo)致茶湯由清轉(zhuǎn)渾,嚴(yán)重時(shí)可形成絮狀物沉淀析出[22]。此外有研究表明,酯型兒茶素由于C環(huán)上帶有沒食子?;鶊F(tuán),比非酯型兒茶素?fù)碛懈嗟牧u基,這些基團(tuán)猶如爪子一樣可將咖啡堿等其他化合物牢牢地抓住,所以更容易參與茶絮凝的形成[23]。另一種黃烷醇類化合物為原花青素B1,在樣品中的響應(yīng)規(guī)律和兒茶素類似,隨著加速時(shí)間的延長,原花青素B1含量呈顯著下降趨勢,表明原花青素B1可能同樣與其他化合物相互作用,參與茶絮凝的形成。原花青素B1為一分子兒茶素和一分子表兒茶素通過C-C鍵連接而形成的二聚體結(jié)構(gòu)[24],推測其參與茶絮凝的機(jī)理與兒茶素類似,同樣通過氫鍵作用與其他化合物形成絡(luò)合物,且由于原花青素B1為二聚體結(jié)構(gòu),含有較多的酚羥基,能夠提供更多的結(jié)合位點(diǎn),其參與茶絮凝的機(jī)會(huì)更大。
2.4.1.2 黃酮類化合物
黃酮類化合物是植物多酚最主要的一大類化合物,包括黃酮類、黃酮醇類以及異黃酮類,其很少以游離形式存在,大多與糖或碳結(jié)合成糖苷或C-苷[25]。有研究表明,在綠茶茶湯中黃酮類化合物是參與茶湯絮凝形成的重要組分[4],但所占比例較小,約占總絮凝物的2.26% ~3.21%[5]。如圖3所示,在常溫以及不同時(shí)間處理下的普洱茶中共鑒定出5種主要黃酮類化合物:芹黃苷、6''-O-乙?;S豆黃苷、木犀草素、木犀草素-7-O-葡萄糖苷、木犀草素7-芹糖(1-2)-葡萄糖苷;6種主要黃酮醇類化合物:槲皮素、二氫槲皮素、槲皮素-3-O-葡萄糖-7-O-鼠李糖苷、槲皮素-3-O-半乳糖苷、槲皮素-3'-硫酸鹽、山奈酚-3-O-蕓香糖苷;3種主要異黃酮類化合物:3'-羥基染料木黃酮、大豆苷元-7-O-葡萄糖醛酸苷、5,7-二羥基-8,4'-二甲氧基異黃酮。其中6''-O-乙?;S豆黃苷、木犀草素及其糖苷、槲皮素及其糖苷在加速時(shí)期的響應(yīng)值呈衰減趨勢,且在絮凝物中均有較高的響應(yīng)值,說明這幾種化合物均有可能與其他化合物反應(yīng),參與茶絮凝的形成;而芹黃苷和山奈酚-3-O-蕓香糖苷在加速早期響應(yīng)值呈衰減趨勢,加速后期又呈上升趨勢,說明茶湯中一直存在化合物間的反應(yīng),絮凝物中也有較高響應(yīng)值,說明芹黃苷與山奈酚-3-O-蕓香糖苷也有可能是絮凝物的一部分;3種主要異黃酮類化合物響應(yīng)值在加速期間有增長的趨勢,說明45℃加速促進(jìn)了異黃酮類化合物的生成,至于其是否參與絮凝的形成還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。關(guān)于黃酮類化合物參與絮凝的報(bào)道較少,但確有研究表明在絮凝物中檢測到黃酮類化合物,如黃酮醇糖苷[3]。推測其形成絮凝物的機(jī)理是由于其分子結(jié)構(gòu)上具有一定數(shù)量的酚羥基,能夠提供氫鍵結(jié)合位點(diǎn)。但糖苷與其他極性基團(tuán)會(huì)競爭性占據(jù)這些位點(diǎn),從而間接影響多酚類與其他化合物的締合[26]。
2.4.1.3 其它酚類化合物
如圖3所示,在絮凝物中發(fā)現(xiàn)沒食子酸響應(yīng)值非常高,說明沒食子酸參與絮凝物的形成。同樣在不同樣品中發(fā)現(xiàn)另外兩種酚酸:二羥基苯甲酸與咖啡酸有響應(yīng),且響應(yīng)值隨著加速時(shí)間的延長呈顯著下降趨勢,表明這兩種酚酸可能與其他化合物相互作用參與茶絮凝的形成,這與之前的研究結(jié)果類似[4]。沒食子酸參與絮凝形成的機(jī)理可能是由于其苯環(huán)結(jié)構(gòu)上含有羥基,可作為氫鍵結(jié)合位點(diǎn)與其他化合物發(fā)生締合反應(yīng)。在絮凝物中發(fā)現(xiàn)連苯三酚(焦性沒食子酸)也有較高的響應(yīng)值,說明連苯三酚參與絮凝物的形成。不難推測,連苯三酚參與絮凝的主要原因同樣是由于其分子結(jié)構(gòu)中含有3個(gè)酚羥基,能夠與咖啡堿或蛋白質(zhì)分子中的極性基團(tuán)形成氫鍵。但由于連苯三酚分子量較小,如果其濃度不夠大時(shí)應(yīng)該很難形成大分子的締合物。有研究報(bào)道,連苯三酚能夠與茶湯溶液中的蛋白質(zhì)反應(yīng),如果它們在溶液中的濃度足夠大,有可能推動(dòng)有利于多酚-蛋白質(zhì)復(fù)合物的平衡,從而在蛋白質(zhì)表面形成簡單酚分子的疏水層,當(dāng)締合度加劇,分子粒徑會(huì)進(jìn)一步增加,最終導(dǎo)致絮凝物的產(chǎn)生[27]。Reddy等[28]通過C-NMR技術(shù)研究沒食子酸、焦性沒食子酸、兒茶素、表沒食子兒茶素沒食子酸酯與膠原蛋白的互作機(jī)理時(shí)發(fā)現(xiàn),沒食子酸除了通過羥基形成氫鍵,還可通過羧基與蛋白結(jié)合。而焦性沒食子酸分子中只存在羥基不存在羧基,因而與蛋白結(jié)合能力極弱,所以發(fā)現(xiàn)4種酚類與膠原蛋白的結(jié)合能力結(jié)果為:表沒食子兒茶素沒食子酸酯>兒茶素>沒食子酸>焦性沒食子酸。
圖3 常溫樣品、加速茶湯樣品與茶湯絮凝物中多酚類化合物響應(yīng)值的變化Figure 3 Changes of response values of polyphenols in normal temperature samples, accelerated tea soup samples and tea soup flocs
2.4.2 咖啡堿
咖啡堿是茶葉中最主要的生物堿,含量顯著高于其他嘌呤堿如可可堿和茶堿[29]。如圖4所示,在不同樣品中發(fā)現(xiàn)咖啡堿響應(yīng)值非常高,且隨著加速時(shí)間的延長咖啡堿含量呈顯著下降趨勢,說明咖啡堿參與茶絮凝的形成。在絮凝物中咖啡堿的響應(yīng)值達(dá)到852553,說明絮凝物中有較高含量的咖啡堿。這與烏龍茶絮凝物化合物鑒定結(jié)果吻合,研究人員通過C-NMR核磁共振技術(shù)研究發(fā)現(xiàn),烏龍茶茶湯絮凝物中主要化合物為兒茶素類和咖啡堿[30]。有研究表明,咖啡堿可與兒茶素及其氧化產(chǎn)物(如茶黃素、茶紅素等)形成締合物導(dǎo)致茶湯絮凝沉淀[31]??Х葔A分子中含有兩個(gè)酮胺基,可與其他含羥基化合物中的羥基反應(yīng),形成氫鍵締合物。另外咖啡堿分子在1,3,5,7處含有N原子,每個(gè)N原子具有一對孤對電子,同樣可以吸引多酚類化合物中羥基上的H原子,兩者互作形成氫鍵,生成氫鍵締合物。且締合物的形成同萃茶溫度及咖啡堿和茶多酚及其氧化產(chǎn)物的濃度密切相關(guān)[32],溫度較高或濃度較低時(shí)咖啡堿及其他多酚化合物各自呈游離狀態(tài),隨著溫度降低,締合加劇伴隨著粒徑增大,最終形成絮凝物[33]。通過X-射線衍射技術(shù)研究發(fā)現(xiàn),兒茶素及其氧化產(chǎn)物與咖啡堿除了可通過氫鍵作用締合外,咖啡堿的六元環(huán)可與多酚的苯環(huán)間形成π-π堆積相互作用[34]。但不同的兒茶素類單體及其氧化產(chǎn)物與咖啡堿的結(jié)合比例不同,如EGCG、EC、ECG、GCG、茶黃素與咖啡堿結(jié)合的分子數(shù)之比分別為2∶2、1∶1、2∶4、2∶2和1∶2[35-37]。
圖4 常溫樣品、加速茶湯樣品與茶湯絮凝物中氨基酸類化合物及咖啡堿響應(yīng)值的變化Figure 4 Changes of response values of amino acids and caffeine in normal temperature samples, accelerated tea soup samples and tea soup flocs
2.4.3 氨基酸
茶的滋味及香氣呈現(xiàn)離不開茶湯中的氨基酸,但氨基酸的存在同樣對茶湯絮凝物的形成有顯著影響。氨基酸分子中含有酰胺基、氨基和羧基,這些基團(tuán)可提供孤對電子吸引多酚中羥基上的H原子從而形成氫鍵[3]。如圖4所示,在不同樣品中共檢出3種類型的氨基酸,分別是纈氨酸、天冬氨酸和異亮氨酸,這三種氨基酸的響應(yīng)值隨著加速時(shí)間的延長呈顯著下降趨勢。其中纈氨酸響應(yīng)值較高且在絮凝物中也有較高的響應(yīng),說明纈氨酸參與茶絮凝的可能性更大。而天冬氨酸和異亮氨酸僅在茶湯中有響應(yīng)且響應(yīng)值很低,在絮凝物中并無響應(yīng),推測可能是由于這兩種氨基酸含量較少,形成的締合物分子量較小,不足以形成大分子絮凝物。這與前人研究分析吻合,其指出在氨基酸(蛋白質(zhì))濃度較低時(shí)其不能提供足夠的結(jié)合位點(diǎn)與多酚交聯(lián),形成的單層結(jié)構(gòu)難以絮凝;而在高濃度下,通過將多酚絡(luò)合到蛋白質(zhì)上,多酚未結(jié)合的羥基又可以通過氫鍵同另一蛋白質(zhì)分子結(jié)合,使締合物分子直徑迅速增大,當(dāng)相對分子質(zhì)量足夠大時(shí)就形成白色棉絮狀物漂浮在茶湯中[27,38]。由于蛋白質(zhì)是由多個(gè)氨基酸脫水縮合而成,所以其與多酚形成絡(luò)合物的機(jī)理也是通過氫鍵作用,其中還包括蛋白質(zhì)疏水基團(tuán)與多酚分子間的疏水相互作用[39]。蛋白質(zhì)(氨基酸)與茶多酚的作用強(qiáng)弱除了取決于蛋白質(zhì)(氨基酸)濃度的大小,還取決于多酚類物質(zhì)結(jié)合位點(diǎn)的多少。研究表明,酯型兒茶素如ECG與EGCG由于有沒食子?;拇嬖冢懈嗟姆恿u基,因此與蛋白質(zhì)結(jié)合的能力較非酯型兒茶素強(qiáng)[40-41]。
本試驗(yàn)研究采用FTIR光譜技術(shù)對普洱茶茶湯絮凝物進(jìn)行測定,經(jīng)過對光譜圖中每個(gè)吸收峰位置及強(qiáng)度的研究,結(jié)合茶葉中各化學(xué)成分官能團(tuán)對吸收峰產(chǎn)生的影響分析,推測絮凝物中可能存在的化合物為兒茶素類、咖啡堿、蛋白質(zhì)(氨基酸)及茶多酚氧化產(chǎn)物類化合物。表明采用FTIR光譜技術(shù)可以作為普洱茶絮凝物化學(xué)成分判斷的初步依據(jù)。
本試驗(yàn)研究采用UPLC-QTOF-MSE技術(shù)分別對普洱茶茶湯常溫樣品以及45℃加速樣品和絮狀物樣品進(jìn)行了測定,結(jié)果顯示常溫茶湯樣品及不同加速時(shí)間點(diǎn)茶湯樣品與茶湯絮凝物樣品相比正、負(fù)離子模式下的總離子流圖均存在峰強(qiáng)度的差異,表明不同處理?xiàng)l件下化學(xué)成分有所差異。經(jīng)過對質(zhì)譜數(shù)據(jù)的分析,并結(jié)合UNIFI天然產(chǎn)物數(shù)據(jù)庫對其進(jìn)行化學(xué)成分自動(dòng)鑒別,再結(jié)合文獻(xiàn)檢索核對,共檢測到多種化合物信號,并對其中27種化合物進(jìn)行了歸屬,包括黃烷醇類、黃酮醇類、黃酮類、異黃酮類、酚酸類化合物及氨基酸、咖啡堿等化合物,與前人研究結(jié)果吻合。因此,采用UPLC-QTOFMSE技術(shù)結(jié)合UNIFI天然產(chǎn)物數(shù)據(jù)庫可以完成對普洱茶絮凝物化學(xué)成分的鑒定。
已有研究表明,普洱茶含有豐富的生物活性成分,而有些物質(zhì)如茶多酚、多酚氧化產(chǎn)物、咖啡堿、蛋白質(zhì)、茶多糖、果膠及金屬離子等的存在,易使茶湯冷卻后產(chǎn)生“冷后渾”現(xiàn)象[42]。但本次液-質(zhì)聯(lián)用對其絮凝物進(jìn)行檢測時(shí)并未鑒定到文獻(xiàn)報(bào)道過的茶黃素、葉綠素及多糖成分,推測可能這些成分在普洱茶的絮凝物中所占比例較低,未能達(dá)到檢測下限。
另外有研究表明,不同產(chǎn)地、不同發(fā)酵年份的普洱茶其所含化學(xué)成分有所不同[43-44],這些因素也會(huì)導(dǎo)致參與絮凝物的化學(xué)成分及含量上存在差異。今后還需進(jìn)行不同產(chǎn)地、不同發(fā)酵年份、不同季節(jié)及不同等級等的普洱茶茶湯絮凝物進(jìn)行化合物鑒定,進(jìn)而為普洱茶飲料絮凝問題的解決提供理論依據(jù)。