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不同嫩度茶树鲜叶对金花散茶理化品质的影响

2017-03-17徐小云黄莹捷伍梦瑶李传恺陈盛虎

湖北农业科学 2016年23期

徐小云+黄莹捷+伍梦瑶+李传恺+陈盛虎+谭雪+熊国玺+黄友谊

摘要:以不同嫩度的夏秋茶树鲜叶为原料,人工接种发酵金花散茶,分析了在14 d的发酵过程中,不同嫩度鲜叶发酵的金花散茶理化成分的动态变化。结果表明,在发酵过程中,不同嫩度鲜叶发酵的金花散茶茶褐素含量呈增加趋势,其他内含成分含量总体呈下降趋势,整体以嫩度高的鲜叶发酵的金花散茶内含成分含量更高。综合考虑,以一芽三四叶鲜叶人工接种发酵10 d,更有利于金花散茶的品质形成。

关键词:冠突散囊菌(Eurotium cristatum);鲜叶嫩度;发酵;理化品质

中图分类号:TS272.2;S571.1 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2016)23-6153-05

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.23.038

Abstract: Summer or autumn fresh tea leaves with different tenderness were fermented to Eurotium cristatum loose tea by inoculation. The chemical components dynamic changes of E. cristatum loose tea during fourteen days fermentation process were analyzed. The results showed that,during the fermentation process,the content of theabrownines increased,the other major components contents of E. cristatum loose tea wholly presented a decreasing trend. More tender the leaves are,higher characteristic components of E. cristatum loose tea has. Based on these,it is beneficial to form the chemical qualities of E. cristatum loose tea by using a bud with 3 or 4 leaves as a material and fermenting ten days.

Key words: Eurotium cristatum; fresh leaf tenderness; fermentation; chemical quality

“發花”是茯砖茶形成独特品质的关键工序,而冠突散囊菌(Eurotium cristatum,俗称金花菌)是茯砖发花最主要的优势菌群[1]。茯砖茶具有明显的保健养生功能,冠突散囊菌本身也有提高免疫能力等多种保健功能[2-5]。茯砖茶传统工艺中,因原料成熟度高而易导致氟含量偏高,且依赖于自然发花,导致质量不易控制,生产周期长,成本偏高,迫切需要改进。而当前中国夏秋茶树鲜叶资源浪费严重,亟需新技术来开发利用。为此,以夏秋茶树鲜叶为原料,人工接种金花菌发酵金花散茶,探讨不同嫩度的夏秋鲜叶对人工接种金花散茶理化品质的影响,以期为夏秋茶树鲜叶资源的开发利用和新型金花散茶的开发提供基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

茶树鲜叶于2010、2011年6~9月采自华中农业大学茶学专业教学实习基地,分别采摘福鼎大白有性系群体品种的一芽一二叶、一芽三四叶和一芽五六叶共3种茶树鲜叶。试验所用试剂购自中国医药(集团)上海化学试剂公司,均为分析纯。

1.2 试验方法

金花菌的培养与孢子悬液的制备:将华中农业大学茶叶生物技术与加工课题组保存的金花菌优势种接种于PDA培养基,于28 ℃恒温培养7 d。用无菌水清洗培养好的金花菌菌丝,移入带小玻璃珠的离心管中,振荡10 min,以1 000 r/min离心5 min,经脱脂棉过滤得孢子悬液。经孢子计数,调整孢子浓度为(1~10)×107个孢子/mL。

人工接种发酵金花散茶:不同嫩度的夏秋鲜叶按杀青→揉捻→灭菌→接种→发酵→取样→干燥的工艺处理。鲜叶以60型复干机约180 ℃杀青7 min,杀青叶冷却后以40型揉捻机揉捻25 min。取揉捻叶60 g装入三角瓶中,用封口膜封口,于121 ℃灭菌30 min。灭菌后的茶样冷却至室温,每瓶接入金花菌液0.55 mL,晃动三角瓶使菌液分布均匀。将接种后的三角瓶置于28 ℃的恒温箱内培养,每隔2 d取样一次,每次分别取茶样50 g,连续发酵14 d。所取发酵样均80 ℃恒温烘干,干样装好后低温保存。试验设3次重复。

1.3 试样审评方法

发酵样的水浸出物含量用全量法[6]测定,茶多酚含量用酒石酸铁比色法[7]测定,氨基酸含量用茚三酮比色法[6]测定,可溶性糖含量用蒽酮比色法[8]测定,茶红素、茶黄素、茶褐素含量用系统分析法[9]测定。

1.4 数据分析方法

试验数据采用Excel统计计算,用SPSS软件进行单因素方差分析,根据新复极差法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同嫩度夏秋茶鲜叶对金花散茶水浸出物含量的影响

从图1可以看出,不同嫩度夏秋鲜叶发酵的金花散茶水浸出物含量变化一致,均在发酵的前4 d呈升高趋势,第4~8天呈下降趋势,第8~14天又呈上升趋势。在整个发酵过程中,同一嫩度鲜叶发酵的金花散茶水浸出物含量变化有明显差异,金花散茶水浸出物含量的这种变化趋势应是金花菌生长发酵所致。在发酵前期,金花菌能大量分泌胞外酶,水解茶叶基质,供菌体生长需要,导致水浸出含量增加;当菌体开始进入快速生长时,需要吸收大量的营养物质,导致金花散茶水浸出物含量下降;待金花菌开始形成大量孢子囊时,不但对茶叶中营养成分的需求减少,而且部分菌体会老化裂解,使得金花散茶水浸出物含量呈升高趋势。傅冬和等[10]报道茯砖茶水浸出物含量在发酵过程中轻微下降了2.34%,而赵勇彪等[11]发现金花菌发酵藤茶的过程中水浸出物含量少量上升了2.82%,造成这种差异应是金花菌的发酵程度不一所致,可见控制金花菌发酵程度可以调控金花散茶水浸出物的含量。鲜叶嫩度对金花散茶水浸出物含量的影响明显,整体以嫩度高的水浸出物含量高,一芽一二叶和一芽三四叶的金花散茶发酵10~12 d即可获得较高的水浸出物含量。

2.2 不同嫩度夏秋茶鲜叶对金花散茶游离氨基酸含量的影响

由图2可知,不同嫩度鲜叶发酵的金花散茶中,游离氨基酸含量均随发酵的进行明显下降。在发酵的第10~14天,一芽五六叶发酵的金花散茶中游离氨基酸的含量依然持续降低,一芽三四叶的降低非常缓慢,而一芽一二叶的却缓慢上升。游离氨基酸在发酵过程中被金花菌利用而减少[12],但不同嫩度的鲜叶具有不同的原料特性进而影响金花菌的生长,使金花菌的生理代谢状态在第10~14天之间不一而造成游离氨基酸含量的差异[10,13]。王增盛等[14]发现金花菌發花后的茯砖茶中游离氨基酸含量比原料中降低了38.67%,黄群等[15]用黑毛茶的提取液接种冠突散囊菌培养后游离氨基酸含量下降了78.9%,并在发酵后期出现一个小的回升。总体而言,鲜叶嫩度对金花散茶游离氨基酸含量有显著影响,原料越嫩则茶叶中的氨基酸含量越高,这与龚雪等[16]对茯砖茶研究的结果相似。不同嫩度的鲜叶之间,发酵第2、4、6、12、14天时一芽一二叶和一芽三四叶的氨基酸含量高于一芽五六叶。发酵第10天时金花散茶游离氨基酸含量由高到低为一芽三四叶、一芽一二叶、一芽五六叶,此时3种金花散茶中的游离氨基酸含量整体偏高。

2.3 不同嫩度夏秋茶鲜叶对金花散茶可溶性糖含量的影响

在发酵过程中,3种不同嫩度鲜叶发酵的金花散茶中,可溶性糖含量整体呈下降趋势(图3)。一芽三四叶发酵的金花散茶可溶性糖含量在发酵前4 d呈增加趋势,然后开始降低;一芽一二叶和一芽五六叶发酵的金花散茶可溶性糖含量则是在发酵前 4 d明显下降后增加,一芽一二叶增加到第10天后即开始下降,一芽五六叶则是增加到第6天开始下降。一芽三四叶和一芽五六叶以第8~12天下降迅速,而一芽一二叶以第10~12天下降迅速。可溶性糖含量在不同嫩度鲜叶发酵的金花散茶中差异明显,一芽三四叶和一芽五六叶发酵的金花散茶中可溶性糖含量在发酵前期明显高于一芽一二叶,但第10天后一芽一二叶和一芽三四叶的金花散茶中可溶性糖含量高于一芽五六叶。傅冬和等[10]分析茯砖茶发花过程中可溶性糖的含量发现,可溶性糖含量在发酵14 d后下降了5.99%;刘作易等[12]的研究表明,可溶性糖作为金花菌生长的碳源效果明显优于其他碳源;赵勇彪等[11]用藤茶和散茶的拼配原料进行发花,发花4 d的样品中可溶性糖含量增加了4.65%,不同的研究结果可能和发酵时间有关。发酵前期,原料中多糖的降解及金花菌对可溶性糖的消耗使可溶性糖含量呈现或增或减的动态变化;而在发酵后期,金花菌大量生长,可溶性糖迅速消耗,含量降低。在发酵的第8天,一芽三四叶和一芽五六叶的金花散茶仍保持较高的可溶性糖含量,而发酵的第10天,一芽一二叶的金花散茶可溶性糖含量最高。

2.4 不同嫩度夏秋茶鲜叶对金花散茶茶多酚含量的影响

由图4可知,在金花散茶14 d的发酵过程中,一芽三四叶和一芽五六叶的茶多酚含量相对比较稳定,而一芽一二叶的则呈显著下降趋势。不同嫩度鲜叶之间,金花散茶的茶多酚含量呈现嫩度越高的茶多酚含量越高的趋势。一芽一二叶金花散茶中,茶多酚含量在发酵的前8 d显著降低,到发酵的第10天显著升高,随后继续降低。一芽三四叶金花散茶中,茶多酚含量在发酵的第4天显著升高,随后持续降低,自发酵的第10天起,茶多酚含量有略微升高。一芽五六叶金花散茶中,茶多酚含量呈现先升高后降低的变化趋势,但是随发酵的进行变化不显著。金花散茶中茶多酚含量的变化,与茶多酚的氧化和金花菌的生理活动相关联。在金花菌生长过程中,茶多酚会氧化聚合生成茶色素而减少,但金花菌中的活性物质会将酯型儿茶素转化为非酯型的,使水溶性多酚类物质增多。Zhu等[17]发现泾渭茯砖茶在发酵过程中,表没食子儿茶素没食子酸酯、表儿茶素没食子酸酯等下降了约1/3,黄秋桂等[18]也发现表没食子儿茶素、表儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯和表儿茶素没食子酸酯的含量在冠突散囊菌作用下呈下降趋势,而儿茶酸、没食子儿茶酸的含量先上升后下降。丁玲[19]报道在茯砖茶发花过程中,发现各儿茶素单体有升有降,而茶多酚含量呈先升后降、但总体下降的趋势,这与本文的研究结果相似。发酵的第8天,3种鲜叶发酵的金花散茶茶多酚含量都相对较低。

2.5 不同嫩度夏秋茶鲜叶对金花散茶茶色素含量的影响

由图5可知,在发酵过程中,不同嫩度鲜叶发酵的金花散茶中茶黄素(图5a)和茶褐素(图5b)含量整体均呈增加趋势。不同嫩度鲜叶发酵的金花散茶中茶褐素含量均明显增加,茶黄素仅一芽一二叶的有明显波动。在发酵过程中,不同嫩度鲜叶的茶红素含量波动较大,除一芽一二叶的整体呈显著性降低外,另两种嫩度鲜叶的前后相对变化不显著(图5c)。不同嫩度鲜叶发酵的金花菌茶的茶色素含量差异显著(图5)。嫩度越高的鲜叶发酵的金花散茶中整体茶黄素含量越高,在发酵过程中相互之间多具有明显差异(图5a)。在发酵的前8 d,不同嫩度鲜叶发酵的金花散茶中的茶红素含量随嫩度越高而增高;在发酵的8~14 d之间,以一芽三四叶的茶红素含量显著高于另两种嫩度鲜叶的,但依然是一芽五六叶的最低(图5c)。不同嫩度鲜叶的茶褐素含量在发酵过程中,在发酵前6 d时变化较接近,从第6天开始整体以一芽三四叶的显著高于一芽一二叶的,一芽一二叶的高于一芽五六叶的;但在第14天,一芽五六叶金花散茶的茶褐素含量高于一芽一二叶的金花散茶,一芽一二叶金花散茶的茶褐素含量显著高于一芽三四叶的金花菌茶(图5b)。整体而言,原料较嫩的一芽一二叶和一芽三四叶金花散茶中的茶黄素、茶红素含量相对较高,而茶褐素含量随发酵进程稍有变化。

金花散茶中主要水溶性色素为茶黄素、茶红素和茶褐素,三者均为茶多酚不同程度的氧化产物,同时也是金花散茶的重要品质成分。发酵初期,茶多酚氧化,以茶黄素和茶红素的生成为主,随着茶红素向茶褐素的转化,茶红素含量有所降低,而茶褐素的含量进一步增加。随后,金花菌的生长导致微生物数量和活性增加,促进儿茶素向茶褐素的转化,茶褐素含量持续上升。发酵后期,金花菌菌体自溶释放的酶类使茶褐素水解,导致茶褐素含量有所降低。总体而言,3种茶色素的含量都随合成和转化反应的平衡而波动。周兴长等[20]研究泾渭茯茶的发花过程得到了类似的结论,茶黄素和茶红素含量在发酵过程中表现为波动的变化,而茶褐素在发酵过程中持续增加,只在发酵的第12 d略有下降。刘仲华等[21]分析茯砖茶发花过程中茶色素的含量变化发现,发花的3~12 d中茶黄素、茶红素和茶褐素的含量均呈上升趋势,且(茶黄素+茶红素)/茶褐素的比值也为上升趋势;黄靖[22]从茯砖茶中分离菌株接种到茶水溶液中,也得到了相似的结果。这些结果之间的差异,可能与原料嫩度对发花进程的影响有关。

3 小结与讨论

茯砖茶传统是以粗老的原料进行生产,存在安全风险。通过以不同嫩度鲜叶人工接种发酵金花散茶,有利于开发新型安全的金花散茶。

3.1 不同嫩度夏秋茶鲜叶对金花散散茶理化品质的影响

不同嫩度鲜叶发酵的金花散茶在发酵过程中,水浸出物、游离氨基酸、茶多酚、茶黄素和茶红素含量均以嫩度高的含量更高,嫩度差的更低;可溶性糖和茶褐素含量在不同发酵时间会存在一定的差异,但整体而言一芽三四叶和一芽五六叶金花散茶中的含量更高。这意味着如人为控制金花散茶的发酵时间,相对应地可以控制金花散茶内含成分的含量,即可以调控金花散茶理化品質,这对指导大田生产非常有价值,已有研究也提供了类似的参考[10,13]。在试验中发现,一芽一二叶的金花散茶发酵相对缓慢,金花菌生长速度较慢,而一芽五六叶和一芽三四叶的原料中金花菌生长相对更快。金花菌为好气菌,方寒寒等[23]提出适当降低茶叶嫩度可以降低茯砖茶的松紧度,有利于金花菌的生长。一芽五六叶发酵的金花散茶内含成分相对低,而一芽三四叶的相对丰富,因此以选用一芽三四叶的夏秋茶鲜叶发酵金花散茶为宜,这也与文献中报道的相一致[10,24]。

3.2 不同发酵时间对金花散茶理化品质的影响

通过调整金花菌茶发酵时间以控制发酵进程,可以得到较好的内含品质。3种金花散茶的水浸出物含量在发酵的第10~12天相对较高,游离氨基酸和可溶性糖含量在发酵的第8~10天相对较高,茶黄素和茶红素含量在发酵的第10天相对较高,而茶多酚和茶褐素含量则在发酵的第8天相对较低。综合考虑茶叶的内含品质及所需要的时间成本,认为金花散茶发酵10 d即可得到优良的品质,并较为高效地实现了夏秋鲜叶的利用。

3.3 金花散茶市场前景

传统茯砖茶的加工中,要求原料适度粗老,以16%的含梗量为优[25],一般以一芽五六叶或者更加粗老的枝叶为原料。如以一芽三四叶为原料,可以有效避免原料粗老而引起的茶叶中氟含量偏高的问题,使目前浪费严重的夏秋茶资源发挥出应有的经济效益,发展前景广阔。试验仅分析了不同嫩度鲜叶对金花散茶理化品质的影响,对其感官品质的影响还有待进一步分析。此外,本试验是在恒定温度下进行发酵的,发酵条件对金花散茶的理化品质也会具有影响,也有待进一步的研究。

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