茶叶富含多酚、氨基酸、咖啡碱（CAF）等代谢产物，不同茶类的代谢产物存在较大差异，并因其内含组成不同赋予其不同的活性功能。膜分离是20世纪60年代迅速发展起来的技术，它依据不同的截留分子质量，可实现茶叶不同组分的分离、纯化和浓缩，并且无相变发生、无有机溶剂污染、能耗低、易实现规模化生产，在提取分离茶叶的功效成分方面具有广阔的应用前景。
福建省农业科学院茶叶研究所的林清霞、陈林*，湖南农业大学园艺学院的刘仲华*等结合前期课题组研究基础，以绿茶、白茶、乌龙茶（闽南乌龙、闽北乌龙）和红茶4 种茶为原料，通过多级膜分离制备不同分子质量区间的茶粉样品，探究各茶粉的紫外光谱特征、主要生化成分变化情况及体外抗氧化活性变化情况。
1 不同茶粉的紫外光谱表征
茶叶中多种水溶性成分均有特定的紫外吸收光谱，如多酚及其氧化产物、茶氨酸、茶多糖、嘌呤碱等。从图2可以看出，各茶粉样品的紫外吸收光谱变化较为相似，在210 nm和274 nm波长处均有2 个较为明显的吸收峰。图2A～E分别为各茶类不同膜分离茶粉在同一质量浓度的紫外吸收光谱。不同膜分离部分在274 nm波长处的吸光度各有差异，不同茶类变化幅度不一致，这是因为茶粉中的成分配比不同，影响其在274 nm波长处的紫外吸光度。闽北乌龙在274 nm波长处的紫外吸光度变化幅度最大，红茶变化最小。这可能是由于膜分离过程各茶粉样品化学成分较为相近，但各化学成分间的配比发生改变。图2F为不同质量浓度（50、100、150、200、250 μg/mL）茶粉（闽南乌龙茶）水溶液的紫外吸收光谱，茶粉水溶液浓度与274 nm波长处的吸光度间存在良好线性关系。图2G为各茶类不同膜分离茶粉的紫外吸收光谱，不同茶类的膜分离样品其紫外光谱可以实现较好的区分，可采用紫外光谱鉴别不同来源的茶叶。
2 不同茶粉的主要生化成分含量
2.2 不同茶粉的儿茶素组分和GA含量
儿茶素类是TPs的主体成分，占多酚类总量的60%～80%，它主要包括表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）、表儿茶素没食子酸酯（ECG）、表没食子儿茶素（EGC）、表儿茶素（EC）。由图4A可以看出，不同茶类的GA以及各儿茶素含量均有差异。总体来看，茶叶中的EGC和EGCG含量高于EC和ECG含量，其中，EGC含量最高的是闽南乌龙茶，EGCG和ECG含量最高是绿茶，绿茶和闽南乌龙的EC含量相近，均处于较高水平。红茶中的EGC、EGCG、EC、ECG含量均处于较低水平。闽北乌龙茶和红茶中的GA含量最高，白茶和绿茶中的GA含量相近，闽南乌龙茶中的GA含量最低。由图4B～F可以看出，除红茶外，其他茶类各超滤膜分离部分的EGC、EGCG、EC、ECG含量变化趋势基本一致，均是第3部分含量高于第1、2部分；第3部分含量高于第4、5、6部分或第3、4、5、6部分差异不大；各部分的点分布均较为离散，EGC和EGCG的含量变化幅度最大。闽北乌龙茶和红茶的GA含量较高，且均是第3部分的GA含量高于第1、2部分；其他茶类的GA含量均比较低。由图4G可知，闽南乌龙中儿茶素总量（TC）/TPs占比最高，绿茶、白茶次之，红茶最低，这与前人报道不完全一致，这可能是由于TC/TPs占比在膜分离过程中发生改变，并且不同茶类的变化行为有所差异。由图4H可知，第3部分的TC/TPs占比高于前2 个部分，第4、5、6部分的TC/TPs占比均处于较高值，这说明膜分离可以提高TC/TPs占比。
3 不同茶粉的体外抗氧化活性分析
茶叶具有多种保健功效，尤以抗氧化活性成为众多学者关注的焦点。由图5A1、B1、C1可知，DPPH自由基清除能力、FRAP、T-AOC这3种抗氧化能力的变化趋势基本一致，绿茶的抗氧化活性显著高于其他茶类，闽南乌龙茶、闽北乌龙茶和红茶的抗氧化活性依次降低，而白茶的DPPH自由基清除能力和T-AOC低于闽南乌龙。从图5A2、B2、C2可知，第3部分的DPPH自由基清除能力、FRAP及T-AOC显著高于第2部分，而第3、4、5、6部分无显著差异，即20 kDa膜分离可显著提高茶粉的抗氧化活性；与单级膜分离相比，多级膜分离不会进一步提高茶粉的抗氧化活性。第3部分的点分布最为离散，结合图5A1、B1、C1可知，这几类茶中，红茶经20 kDa超滤膜分离后，其抗氧化活性变化幅度最大。红茶20 kDa超滤膜截留液部分抗氧化活性最高，其余茶类20 kDa超滤膜透过液部分抗氧化活性最高。
由图6可知，绿茶、白茶、闽南乌龙茶不同膜分离部分茶粉的DPPH自由基清除能力、FRAP、T-AOC这3种抗氧化活性的变化趋势基本一致，第3部分的抗氧化活性显著高于第2部分，第4、5、6部分的抗氧化活性显著低于第3部分，闽北乌龙茶第3部分的抗氧化活性显著高于第2部分和第4部分。即绿茶、白茶、闽南乌龙茶、闽南乌龙茶在20 kDa超滤膜透过液部分抗氧化活性最高。红茶的第2部分抗氧化活性显著高于第3部分，即红茶的20 kDa截留液部分抗氧化活性最高。
4 相关性分析
由表1可知，274 nm波长处的吸光度与茶叶中多种成分呈极显著相关。相关性分析显示，274 nm波长处的吸光度与FAAs、CAF、GA、ECG含量均呈极显著正相关，与EGC含量呈极显著负相关，与EC含量呈显著负相关。课题组前期采用偏最小二乘回归模型建立了一种茶叶中咖啡因含量的紫外吸收光谱检测方法，实现了茶叶中咖啡因含量的高通量、快速检测。后期可通过合理的数据处理方法进行回归建模，建立茶叶多组分与紫外吸收光谱的关系。
由表2可知，DPPH自由基清除率、FRAP、T-AOC与TPs、EGC、EGCG、EC、ECG含量均呈极显著正相关，这说明在茶叶抗氧化成分中，TPs及其衍生产物是影响抗氧化活性的重要因素。GA含量与DPPH自由基清除率、FRAP、T-AOC均呈现显著负相关，这与前人报道结果不一致，这主要是在抗氧化活性方面，TPs在量效上占据主导地位，总酚含量对抗氧化活性有决定性作用，其他成分含量的变化不能主导抗氧化活性的改变。如绿茶中的多酚含量高，GA含量低；红茶中多酚含量低，GA含量高；然而绿茶的抗氧化能力显著高于红茶；则最终显示GA与DPPH自由基清除率、FRAP、T-AOC呈显著负相关性，实际上GA本身具有抗氧化活性。
5 结 论
本文《膜分离对福建产不同茶类提取物化学组成和抗氧化活性的影响》来源于《食品科学》2024年45卷6期144-152页. 作者：林清霞，王丽丽，宋振硕，蔡淑娴，刘仲华，陈林. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20230412-107.点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
实习编辑：李雄；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网
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