近期，四川农业大学园艺学院茶叶加工团队在中科院一区期刊《Food chemistry-X》(IF=6.5)发表了题为“Dynamic changes of anthocyanins during 'Ziyan' tea wine processing”的研究论文，茶学系林玲博士、已毕业的2024届本科生李珂柯为该论文的共同第一作者，胥伟博士、唐茜教授以及孙勃教授为共同通讯作者。谭礼强教授也参与了相关研究工作。
‘紫嫣’茶酒是一种富含花青素的低度酒，在市场上广受欢迎。前期研究发现，‘紫嫣’茶酒发酵过程中花青素总量减少。然而，花青素种类繁多，各类花青素组分在‘紫嫣’茶酒加工过程中是如何变化的尚不清楚，本研究以‘紫嫣’茶酒为研究对象，分析其加工过程中花青素种类和含量的动态变化，以期对‘紫嫣’茶酒色泽的提升提供指导。
研究亮点
1.‘紫嫣’茶酒中共检测到125种花青素、2种黄酮以及5种原花青素；
2. 随着发酵的进行，矮牵牛素、天竺葵素、飞燕草素、矢车菊素和芍药花素含量逐渐减少；
3. ‘紫嫣’茶酒发酵过程中，花青素和黄酮类物质呈现先降低后升高最后降低的趋势；
4. 各类花青素以不同比例混合以及原花青素的辅色作用共同造就了‘紫嫣’茶酒的颜色。
研究结论
1. 随着发酵的进行，发酵液的pH值和糖含量逐渐降低、总酸含量升高，到发酵第10天时与初始茶汤相比有显著差异。花青素含量不断减少，到发酵结束时，花青素的总量仅有3μg/mL左右，为初始发酵液的1/5（图1）。
图1 ‘紫嫣’茶酒加工过程中主要理化指标的变化
2. 在‘紫嫣’茶酒发酵前后，发酵液的颜色由紫蓝色变成鲜红或暗红。为了探明‘紫嫣’茶酒颜色变化的原因，我们对发酵液中的花青素进行了定性定量分析。结果发现，在紫嫣茶酒中总共检测到125种花青素、2种黄酮物质、5种原花青素，且6种在食品中常见的花青素均存在‘紫嫣’茶酒中，其中矢车菊素最多，有50种，其次是飞燕草素和天竺葵素。与原始发酵液相比，随着发酵的进行，差异花青素的数量逐渐增多；进一步分析发现，这41种差异花青素物质中有24种物质的含量相对于原始发酵液降低，17种物质含量升高。从中筛选出含量较高的物质进行热图分析，发现绝大部分物质从茶汤到茶酒含量减少，仅Cyanidin-3-O-sophorotriose、Malvidin-3-O-(glucosyl)glucuronide和Pelargonidin-3-O-(6-O-malonyl-beta-D-glucoside)的含量升高（图2）。
图2 ‘紫嫣’茶酒发酵前后花青素的总体变化
3.花青素组分分析结果表明，茶酒中含量较高的主要为飞燕草素、矢车菊素和天竺葵素，三者的含量都超过1μg/mL。此外，黄酮和原花青素含量也较高，尤其是原花青素。随着发酵的进行，6类花青素总量表现出两种不同的变化趋势，其中矮牵牛素、锦葵色素、芍药花素和天竺葵素的含量呈现先降低后升高、再降低的趋势；除锦葵色素外，其余几种花青素总量在第12天的含量均显著低于原始发酵液。飞燕草素和矢车菊素在茶酒发酵过程中含量持续降低。原花青素和黄酮的总量在发酵过程中的变化趋势一致，均呈现先降低后升高再降低的趋势，且二者在第12天时的含量与初始发酵液相比无显著差异，说明这两种物质在茶酒发酵过程中的变化可能与其他类型花青素的降解有关。相关性分析结果表明，黄酮类物质的含量与矢车菊素、飞燕草素、天竺葵素和矮牵牛素呈负相关，与芍药花素呈正相关；而除矢车菊素和飞燕草素外，原花青素的含量与其余4类花青素均呈正相关（图3）。
图3 ‘紫嫣’茶酒加工过程中花青素组分的动态变化
4.对‘紫嫣’茶酒中含量较高的花青素组分的动态变化分析表明，Quercetin-3-O-glucoside、 Naringenin与Procyanidin B2、Procyanidin B3、Procyanidin B4、Procyanidin C1的变化趋势一致，且与黄酮类物质和原花青素的总量变化趋势相同。除Naringenin和Procyanidin C1外，其余成分的含量均在发酵第4天时出现最低值，在发酵第8-10天含量最高。天竺葵素中含量最高的成分，Pelargonidin-3-O-galactoside，在原始发酵液中含量最高，随着发酵的进行呈现先降低、后增加再降低的趋势。而芍药花素中含量最高的Peonidin-3-O-(6-O-p-coumaroyl)-glucoside，其含量在发酵过程中持续减少，到发酵结束时约减少了1/2，且与原始发酵液相比有显著差异（图4）。飞燕草素中的Delphinidin-3-O-galactoside、Delphinidin-3-O-(6''-O-caffeoyl)glucoside和Delphinidin-3,5-O-diglucoside的含量在茶酒发酵过程中减少，其变化趋势与Cyanidin-3-O-arabinoside以及Cyanidin-3-O-(6''-O-coumaryl)galactoside一致，均是先降低再升高，最后再降低，而Cyanidin-3-O-galactoside的含量在发酵过程中持续降低，直至第12天时出现显著差异（图5）。
图4 黄酮类物质、原花青素、天竺葵素、芍药花素和矮牵牛素中含量较高的组分在‘紫嫣’茶酒发酵过程中的动态变化
图5 飞燕草素和矢车菊素中含量较高的组分在‘紫嫣’茶酒发酵过程中的动态变化
原文链接https://doi.org/10.1016/j.fochx.2024.101799
