冲泡条件对恩施玉露绿茶茶汤品质的影响

刘盼盼,高士伟,郑鹏程,龚自明,王胜鹏,叶飞,郑琳,马林龙

(湖北省农业科学院果树茶叶研究所/湖北省茶叶工程技术研究中心,湖北武汉 430064)



冲泡条件对恩施玉露绿茶茶汤品质的影响

刘盼盼,高士伟,郑鹏程,龚自明,王胜鹏,叶飞,郑琳,马林龙

(湖北省农业科学院果树茶叶研究所/湖北省茶叶工程技术研究中心,湖北武汉 430064)

对恩施玉露绿茶茶汤品质在不同冲泡条件下的变化进行探讨,采用分析化学手段和量化感官分析方法鉴定了沸水(100 ℃,5 min)、常温水(25 ℃,2 h)及冷水(4 ℃,6 h)冲泡后茶汤呈味成分、挥发性成分与感官分属性,并建立了两者的相关性。结果表明:沸水冲泡法的茶汤花香和甜香高,滋味较浓,带有苦涩味;低温和常温冲泡下的茶汤以清香和果香为主,滋味鲜醇,无苦涩味,且有回甘。沸水冲泡条件下的茶多酚、儿茶素、咖啡碱、水浸出物和总糖含量都显著高于冷泡茶,常温冲泡下的茶氨酸和精氨酸含量最高。香气成分上表现为冷泡茶的醛类和酮类含量都明显增加,而芳香烃类物质明显减少,醇类在热泡茶汤中含量最高。进一步的相关性研究发现,有7个呈味成分和10个香气组分分别与滋味和香气分属性间相关性较高,呈味成分包括茶多酚、咖啡碱、茶氨酸等,呈香成分包括二甲硫、己醛、芳樟醇、柠檬烯等,这些成分对不同冲泡条件下绿茶风味变化及感官分属性有重要的贡献。

冲泡条件,冷泡茶,绿茶,香气品质,相关性

恩施玉露茶是中国传统蒸青针形绿茶,外形紧细圆直,色泽苍翠绿润,汤色绿明,滋味鲜爽,清香持久。传统的茶饮文化多以热水冲泡,茶叶在高温条件下叶底、汤色变黄,香味从前到后下降,后段有水闷气,导致其风味品质降低。为了能泡出风味好的绿茶,近年来,国内外学者在绿茶冲泡方面进行了探索,研究了水质、水温、冲泡时间、冲泡次数等不同冲泡条件下茶叶主要化学成分的变化与风味的关系[1-6]。但大部分研究都限于对茶样进行实验室程序化的检测分析,很少从日常生活中所用泡茶方式的角度来进行综合评价,对绿茶冷水冲泡与风味的关系研究更少。

冷泡茶是一种颠覆传统的泡茶方式,目前在日本、台湾等地较为流行,但在大陆还比较少见。冷泡茶的水一般选用矿泉水或纯净水,水温为4 ℃或25 ℃,冲泡时间较长。在不过多地考究水温的情况下,究竟是否能通过较长时间的茶叶浸泡以弥补其水温的不足,并促使茶叶精华的释放,还有待进一步探讨。现有研究表明,低温能减少茶多酚、咖啡因等物质的释出,减少了苦涩味,增加茶的甘甜口感,且茶香持久[7]。Venditti等[8]比较了红茶、绿茶、乌龙茶及白茶等在热泡(90 ℃,7 min)和冷泡(室温,2 h)条件下的抗氧化活性,结果表明除了白茶冷泡后的茶汤抗氧化活性显著提高,其他茶样无显著差异。目前的研究多集中于茶汤呈味特性及功能性的改变,对其整体风味尤其是呈香成分的变化规律研究甚少,本文选取湖北省名优绿茶恩施玉露,研究冲泡条件对其感官品质、呈味成分及挥发性成分的影响,以期为绿茶冲泡条件的选择提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

恩施玉露茶 恩施清江茶业有限责任公司;色谱级甲醇、乙腈、乙酸 美国TEDIA公司;氨基酸混合标样、咖啡碱、葡萄糖、谷氨酸钠、没食子酸(GA)、没食子儿茶素(GC)、表没食子儿茶素(EGC)、儿茶素(C)、表儿茶素(EC)、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、没食子儿茶素没食子酸酯(GCG)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)和儿茶素没食子酸酯(CG)美国Sigma-Aldrich公司;氨基酸分析专用试剂包AccQ·Tag(衍生试剂AccQ·Fluor和洗脱缓冲盐)美国Waters 公司;L-茶氨酸 上海源叶生物科技有限公司;芳樟醇(≥98%)、己醛(≥97%)、丁酸乙酯(≥98%)、苯乙酸乙酯(≥98%)美国Sigma-Aldrich公司;福林酚、三氯化铝、氯化亚锡、茚三酮等试剂 均为国产分析纯。

手动SPME进样器和50/30 μm DVB/CAR/PDMS固相微萃取头 美国Supeclo公司;7890A气相色谱仪 5975C 质谱仪美国Agilent公司;HHS型恒温水浴锅 上海博迅实业有限公司医疗设备厂;岛津UV-2550紫外-可见光分光光度计 日本岛津公司;Milli-RO PLUS 30纯水机 法国Millipore公司;CM-5色差计 柯尼美能达投资有限公司;Waters 2695 高效液相色谱,2998 PDA检测器 美国Waters公司;Waters公司的AccQ·Tag C18氨基酸专用分析柱 美国Waters公司;phenomenex粒径5 μm的ODS 250 mm×4.6 mm C18反相柱 美国Phenomenex公司。

1.2 不同冲泡条件下茶汤制备

低温冲泡:称取3 g茶样放入锥形瓶中,加入4 ℃水150 mL,在4 ℃冰箱中静置360 min,过滤后得茶汤,为低温处理;

常温冲泡:称取3 g茶样放入锥形瓶中,加入25 ℃水150 mL,在25 ℃恒温箱中静置120 min,过滤后得茶汤,为常温处理;

沸水冲泡:按照传统审评方法,称取3 g茶样放入锥形瓶中,加入沸水150 mL,静置5 min,过滤后得茶汤,为高温处理。

1.3 绿茶风味描述

将1.2制备的绿茶茶汤倒入审评碗中,评价其滋味和香气。在评价之前,小组成员要经过筛选并对不同风味物质训练。不同感官属性的风味描述及参照标准见表1[9-10],其中滋味回甘的评价方法参考Zhang等[11]。打分尺度为10分制,0=最弱,10=最强,每次评价随机重复3次。

表1 绿茶感官属性的风味描述及参照物

1.4 茶汤色差测定

取1.2制备的茶汤,以蒸馏水为对照,用色差计测定茶汤色差Lab值,操作方法参照仪器说明书。其中L代表明度;a代表红绿色度,正值表示红色程度,负值表示绿色程度;b代表黄蓝色度,正值表示黄色程度,负值表示蓝色程度。

1.5 主要化学成分含量水平分析

水浸出物含量的测定采用恒温干燥法[12];茶多酚含量的测定采用福林酚试剂比色法[13];氨基酸总量的测定采用茚三酮比色法[14];可溶性总糖的测定采用蒽酮-硫酸法[15];黄酮化合物含量的测定采用三氯化铝方法[15]。

儿茶素、没食子酸及咖啡碱含量的测定采用高效液相色谱法(HPLC),色谱条件:检测波长为278 nm,流速:1 mL/min,柱温:25 ℃,进样量:10 μL,流动相梯度洗脱。

游离氨基酸组分含量的测定采用HPLC,根据Waters公司AccQ-Tag 氨基酸分析方法,待测液经AccQ-Tag 柱分离,在荧光检测器(Ex:250 nm,Em:395 nm)中检测,用外标法定量氨基酸组成的含量。检测波长:Ex:250 nm,Em:395 mn,AccQ-Tag 氨基酸(150 mm×3.9 mm),流速:1 mL/min,柱温:37 ℃,进样量:10 μL,流动相梯度洗脱。

1.6 气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析

表2 冲泡条件对恩施玉露茶理化成分及色差影响

注:不同字母表示在0.05 水平显著差性异。下同。1.6.1 顶空固相微萃取法 准确取30 mL不同冲泡条件下的绿茶茶汤放入萃取瓶中,然后将装有50/30 μm DVB/CAR/PDM萃取头(实验前须在250 ℃老化15 min)的SPME手持器通过瓶盖的橡皮垫插入到萃取瓶中,在50 ℃水浴中平衡10 min,推出纤维头,吸附50 min后,取出并立即插入气相色谱仪的进样口中,解吸附3 min,同时启动仪器收集数据,每个样品重复3次,结果取平均值。

1.6.2 GC-MS条件GC条件 安捷伦HB-5MS(30 m×0.32 mm×0.25μm)弹性石英毛细管柱。进样口温度为240 ℃、ECD检测器温度为250 ℃;载气为高纯氦气;流速1.0 mL/min。

柱温程序:50 ℃保持5 min,以3 ℃/min升至180 ℃保持2 min,然后以10 ℃min升至250 ℃保持3 min;实验中尽量将峰分开,保证峰形的对称完整,然后通过质谱进行定性分析。

MS条件:EI电离能量为70eV;质量扫描范围为50～600amu;离子源温度为230 ℃;四极杆温度为150 ℃;质谱传输线温度为280 ℃。

1.6.3 物质鉴定 利用NIST11.L谱库对得到的质谱图进行串连检索和人工解析。査有关质谱资料,对基峰、质核比和相对峰度等方面进行分析,结合保留时间和质谱分别对各峰加以确认。釆用峰面积归一化法定量,得到各组分的相对含量(组分峰面积占总峰面积折百分比)。MS峰鉴定:利用NIST11.L谱库对得到的质谱图进行串连检索和人工解析,质谱匹配度>90%作为物质鉴定标准。

表3 冲泡条件对恩施玉露茶儿茶素、咖啡碱及没食子酸影响(%)

1.7 数据分析

本文表和图中数据均为平均值,方差分析采用SPSS17.0软件进行运算,处理间平均数的比较用最小显著差数法(LSD)。

2 结果与分析

2.1 不同冲泡条件下恩施玉露茶风味变化

由图1可以看出不同冲泡条件下恩施玉露绿茶在各个感官属性上的强度值及其风味差异。与传统冲泡方法相比较,冷泡茶的感官品质发生了很大变化,主要表现为苦涩味降低,鲜爽度提高,回甘明显,清香持久。对这三种不同冲泡条件的绿茶进行了感官品评与对比分析:传统沸水冲泡法的茶汤花香和甜香高,滋味较浓,带有苦涩味;低温和常温冲泡下的茶汤以清香和果香为主,滋味鲜醇,无苦涩味,且有回甘。

图1 不同冲泡条件下恩施玉露茶的风味雷达图Fig.1 The flavor radar map of Enshi Yulu greentea under different brewing conditions

2.2 不同冲泡条件下恩施玉露茶主要呈味成分变化

2.2.1 化学成分及色差的变化 恩施玉露茶的主要化学成分(茶多酚、氨基酸总量、黄酮、水浸出物、总糖)及色差在冷泡和热泡条件下的含量情况如表2所示。可见,传统沸水冲泡条件下的茶多酚、水浸出物和总糖含量都显著高于冷泡茶,其中以茶多酚变化最为明显,常温冲泡仅为高温冲泡的51.7%。常温与低温冲泡相比,仅有水浸出物有明显差异,其他成分与茶汤色差值都相近。茶多酚和氨基酸是茶汤的主要呈味物质,茶多酚在低温和常温下的浸出量分别为高温处理的52.1%和51.7%,而氨基酸在低温和常温下的浸出量分别为高温条件的94.6%和105.7%,可见氨基酸在低温下的浸出速率明显高于茶多酚,因而冷泡茶的酚氨比较低,表现为鲜爽度提高、苦涩感减轻,但其水浸出物少,内含物质不够丰富。不同冲泡条件下色差L值无明显变化,a和b值有显著差异。从色差变化来看,冷泡茶的汤色较热泡更加翠绿明亮。

2.2.2 儿茶素、咖啡碱及没食子酸的变化 儿茶素是茶叶中多酚类的主要成分,对茶叶色、香、味品质的形成有重要作用。HPLC分析结果(表3)表明,热泡条件下的儿茶素总量与咖啡碱含量最高,分别为7.31%和3.5%,与茶多酚的变化一致。咖啡碱是茶汤呈苦味的主要因素之一,其在冷泡茶中含量降低了一半左右,利于苦味的降低。从儿茶素组分分析,简单儿茶素(GC、EGC、C、EC)在低温条件下比酯型儿茶素(EGCG、GCG、ECG、CG)更易浸出,且在不同冲泡条件下无显著差异。酯型儿茶素EGCG、GCG和ECG在高温条件下更容易浸出,是导致酯型与非酯型儿茶素比值变化的关键成分。

2.2.3 氨基酸的变化 氨基酸是提高茶汤鲜爽度的重要成分,从表4中可以发现,常温冲泡下的氨基酸总量为干茶的4.25%,显著高于热泡。从单个氨基酸看,仅有茶氨酸和精氨酸在不同冲泡处理中有差异,常温条件冲泡的含量显著高于高温冲泡,其他组分无明显差异。茶氨酸是茶叶中特有的氨基酸,占氨基酸总量的43.28%～45.46%,含量最高,是组成茶汤鲜爽味的重要物质之一。另外,谷氨酸、天冬氨酸、组氨酸和精氨酸的含量也较高,其总和占氨基酸总量的35.82%～36.56%。

表4 冲泡条件对恩施玉露茶氨基酸影响(%)

2.3 不同冲泡条件下恩施玉露茶挥发性成分变化

釆用HS-SPME/GC-MS方法对恩施玉露绿茶及其处理样的挥发物成分进行分析鉴定,并对各个成分进行定性分析,共得到51个挥发物成分,占挥发物总量的86.35%～91.44%(表5)。二甲硫(4.59%～15.02%)、3-己烯-1-醇(2.69%～8.11%)和芳樟醇(3.95%～9.51%)是不同冲泡条件下相对含量较高的组分。二甲硫、3-己烯-1-醇、己酸-顺-3-己烯酯、苯甲醛和β-紫罗酮在低温冲泡茶汤中含量较高,芳樟醇在高温茶汤中含量较高(图2)。这些主要呈香成分在不同冲泡条件下的变化是导致茶汤香气变化的重要因素。

图2 不同冲泡条件下恩施玉露茶主要香气成分比较Fig.2 A comparison for main aroma components of Enshi Yulu green tea under different brewing conditions

冷泡茶汤与热泡相比较,醛类和酮类含量都明显增加(图3),如戊醛、己醛、苯甲醛、壬醛和β-紫罗酮等,其中戊醛属于低沸点成分,很容易挥发,在热泡茶汤中未检出;而芳香烃类物质明显减少,如苯、甲苯和邻二甲苯等。高温冲泡的茶汤中醇类含量最高,主要有芳樟醇及其氧化物和α-雪松醇,这几个物质都是茶叶中的主要致香成分,风味以花香为主,常温冲泡的茶汤中酮类含量最高,主要有β-紫罗酮和反-香叶基丙酮,它们的风味也以花香为主,但是常温条件下茶汤香气属性中花香并不是很高,可能与其醛类组分含量较高有关,正是这些酮类组分使得茶汤香气协调性好且持久。

图3 不同冲泡条件下恩施玉露茶香气分类比较Fig.3 A comparison for aroma types of Enshi Yulu green tea under different brewing conditions

表5 冲泡条件对恩施玉露茶香气成分影响(%)

注:“/”表示未检测到,“tr”表示痕量。

表6 不同冲泡条件恩施玉露主要呈味成分与滋味分属性相关性分析

注:Pearson’s线性相关分析,*p<0.05;**p<0.01。表7同。2.4 不同冲泡条件下绿茶主要成分与感官属性相关性分析

对不同冲泡条件下绿茶的挥发性成分和非挥发性成分与其感官评分数进行Pearson's线性相关分析,结果发现有7个呈味成分和10个香气组分分别与滋味和香气分属性间相关性较高(表6和表7)。其中茶多酚、咖啡碱和酯型儿茶素与苦味、涩味呈极显著正相关,与鲜味、甜味和回甘呈极显著负相关;谷氨酸、精氨酸、茶氨酸、缬氨酸和苯丙氨酸都与鲜味、甜味和回甘呈显著正相关,而与苦味、涩味呈显著负相关;二甲硫、戊醛、己醛、3-己烯-1-醇、壬醛和癸醛都与清香呈极显著正相关,与花香和甜香呈极显著负相关;柠檬烯、芳樟醇、δ-杜松烯和α-雪松醇都与清香呈极显著负相关,与花香和甜香呈极显著正相关。可见冲泡条件对这些化学成分有明显影响,低温与常温水冲泡利于EGC、谷氨酸、精氨酸、茶氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸等成分浸出,并对二甲硫、戊醛、己醛、壬醛、癸醛和3-己烯-1-醇等成分有促进作用;而高温水冲泡则利于茶多酚、咖啡碱、酯型儿茶素等成分浸出,并对柠檬烯、芳樟醇、δ-杜松烯和α-雪松醇等挥发性成分有促进作用。通过相关性分析结果,可以进一步明确主要化学组分与特定风味之间的关系,并更清晰的明确不同冲泡条件下恩施玉露绿茶品质差异的物质基础。

表7 不同冲泡条件恩施玉露主要呈香成分与香气分属性相关性分析

3 讨论

儿茶素具有苦味、涩味,其中酯型儿茶素的含量较高,且阈值更低,对茶汤的滋味影响较大[16]。Zhang等[11]研究表明EGC和EC对绿茶茶汤的回甘有重大贡献,而涩味会抑制回甘度的提高。本实验证明EGC/EC比值与茶汤甜味和回甘呈显著正相关,与上述结论相符。氨基酸是茶叶的鲜爽味的主体物质,其中茶氨酸是关键成分,Kaneko等[17]研究发现茶氨酸有鲜味、甜味及涩味,且涩味的识别阈值要低于鲜味。Zheng等[18]研究表明甘氨酸、丙氨酸有较强的甜味,谷氨酸钠有典型的鲜味。Yin等[19]研究EGCG和咖啡碱能增强彼此的涩味和苦味,茶氨酸能削弱EGCG的涩味,咖啡碱能加强茶氨酸的鲜味,可见不同风味成分之间有着协同和拮抗作用。刘盼盼[20]采用单体模拟实验证明了二甲硫和己酸-顺-3-己烯酯等香气特征贡献度高的挥发性成分对清香型绿茶风味贡献大,与本实验中结果相一致。3-己烯-1-醇、己醛和戊醛被证明对茶汤清香贡献很大,醛类可能产生于脂肪酸的降解[21-22]。醛类物质对整个茶汤风味的清新度和青气贡献较大。Sheibani等[23]研究表明橙花叔醇、芳樟醇等醇类主要呈现花香风味。

冷泡茶备受青年群体的喜爱,其滋味和香气上的独特是其盛行的主要因素,但是冲泡时间长是阻碍其发展的关键原因,如何在低温条件下快速溶出茶叶中的内含成分也是急需解决的难题之一。有研究者从机械处理与酶处理方向着手[24-25],取得了一定效果,后期仍需要对提高冷泡茶的溶出速率与品质进一步深入研究,这对名优绿茶的利用及高端茶饮料的开发与市场扩大提供理论依据与技术支持。

4 结论

冷泡及热水冲泡对恩施玉露绿茶茶汤的风味有明显的影响,感官上表现为高温(沸水)冲泡下的茶汤花香和甜香高,滋味较浓,带有苦涩味;低温和常温冲泡下的茶汤以清香和果香为主,滋味鲜醇,无苦涩味,且有回甘。高温冲泡条件下的茶多酚、儿茶素、咖啡碱、水浸出物和总糖含量都显著高于冷泡茶,常温冲泡下的茶氨酸和精氨酸含量最高。香气成分上表现为冷泡茶的醛类和酮类含量都明显增加,而芳香烃类物质明显减少,醇类在热泡茶汤中含量最高。进一步的相关性研究发现,有7个呈味成分和10个香气组分分别与滋味和香气分属性间相关性较高,呈味成分包括茶多酚、咖啡碱、谷氨酸、茶氨酸等,呈香成分包括二甲硫,戊醛、己醛等醛类,芳樟醇等醇类,柠檬烯等烯类。

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Effect of brewing conditions on quality of Enshi Yulu green tea infusion

LIU Pan-pan,GAO Shi-wei,ZHENG Peng-cheng,GONG Zi-ming*,WANG Sheng-peng,YE Fei,ZHENG Lin,MA Lin-long

(Institute of Fruit and Tea,Hubei Academy of Agricultural Science/Hubei Tea Engineering and Technology Research Centre,Wuhan 430064,China)

It wasr discussed the effects of brewing conditions on quality of Enshi Yulu green tea infusion. Chemical analysis and quantitative sensory evaluation were applied to analyze taste-active compounds,volatil compounds and sensory attributes of tea infusion under steeping conditions of hot water(100 ℃,5 min),room temperature water(25 ℃,2 h)and coldwater(4 ℃,6 h),and simultaneously establish the correlation between them.The results showed that the tea infusion brewing at 100 ℃ had higher floral and sweet flavor,strong taste with bitter and astringent,while cold-making tea had higher faint scent and fruity flavor,fresh taste without bitter and astringent,and high sweet aftertaste. Tea polyphenols,catechins,caffeine,water extract and total sugar content of hot water were significantly higher than that of cold tea. Theanine and arginine content was the highest brewing at room temperature. Alcohol content was the highest brewing at hot water,compared with that,aldehydes and ketones of cold-making tea increased significantly,while aromatic hydrocarbondecreased obviously. Seven taste components and ten volatile compounds had high correlation with taste and aroma attributes,respectively. These flavor components,including tea polyphenols,caffeine,theanine,dimethyl sulfide,hexanal,linalool,limonene,and so on,had a bigger contribution to green tea flavor under different brewing condition and each sensory attributes.

brewing conditions;cold-making tea;green tea;aroma quality;correlation

2016-03-11

刘盼盼(1988-),男,硕士,研究实习员,研究方向:茶叶深加工,E-mail:liuppitea@163.com。

*通讯作者:龚自明(1966-),男,研究员,研究方向:名优茶加工及安全优质高效栽培模式,E-mail:ziminggong@163.com。

国家茶叶产业技术体系项目(CARS-23);国家青年科学基金项目(31400586);湖北省农业科技创新中心创新团队项目(2016-620-000-001-032);茶叶特色学科(2012-620-001-003);湖北省农业科学院果树茶叶研究所青年科学基金项目(GCJJ201603)。

TS272

A

1002-0306(2016)20-0000-00

10.13386/j.issn1002-0306.2016.20.000