不同干燥环境对茶叶化学成分的影响研究

哈尼帕·哈不都拉

（新疆应用职业技术学院石油与化学工程系，新疆奎屯 833200）

1 试验材料与仪器

1.1 试验材料

选择清香型石台毛峰茶叶

1.2 主要试剂

无水乙醚、无水硫酸钠、月腈、甲醇、乙酸；以及用于实验室操作的试剂碳酸钠、磷酸氢二钠、氯化亚锡等。

1.3 主要实验设备

干燥箱、天平、粉碎机、色谱仪等。

1.4 实验方法

1.4.1 茶叶处理方法

科学设计茶叶处理温度为80℃、100℃、120℃、140℃，从80min开始以20min为一个间隔进行取样直到140min结束，茶样取出后冷却摊凉在干燥容器中储存，做好密封工作。利用合理的感官评审茶样，磨碎处理之后密封保管。

1.4.2 感官审评

在审评茶汤香气环节可以科学引入专业密码编号，进一步准确了解每个茶样拥有的香气类型。

1.4.3 提取香精油

采取SDE方法提取香精油。粉碎处理茶样40g后转移至圆底烧瓶，称取30mg/L乙酯及玻璃球充分进行融合；在萃取瓶中放入40ml乙醚同时转移至45℃水浴中。连接设备成功之后，逐步加热，直到烧瓶沸腾，1h回流。利用试管收集乙醚层和萃取瓶中的乙醚，加入磨细烘干的硫酸5g，放到冰箱中一昼夜实行脱水处理，第二天乙醚采取氮气进行浓缩，并放入进样瓶中，在4℃环境中用蜡膜封口保存。

1.5 儿茶素组分与咖啡碱检测

A相：在容量瓶中分别放入90ml乙腈、20ml乙酸、2mlEDTA，用水定容至标准刻度，充分混合均匀。

B相：在容量瓶中分别放入800ml乙腈、20ml乙酸、2mlEDTA，用水定容至标准刻度，充分混合均匀。

1.6 数据分析

1.6.1 主要成分分析

在科学分析各种香型茶样的香气及化学成分的过程中合理应用DPS软件。

1.6.2 聚类分析

在香型不同的茶样中利用DPS软件科学分析香气组合百分比，同时采取聚类分析法对样本形成的亲疏程度科学判断。

2 结果与分析

2.1 不同处理茶样感官审评结果

审评分析不同处理的茶样，审评结果见表1：

表1 样品感官审评结果

通过结果可知：

（1）茶叶经过低于100℃温度、不超过120min条件处理后表现出清香型特点，时间、温度与香气成正比例关系，同时会产生一定的水闷味。

（2）设定100℃、100min条件进行处理茶样进一步形成微栗香型特点；当设定120℃，处理时间少于120min则会形成栗香型特点。

（3）设定120℃、120min条件进行处理会形成十分浓烈的焦味，当采用140℃、100min条件对茶样处理时也会形成这一现象。

2.2 香型不同绿茶香气成分

2.2.1 香型不同绿茶香气成分结果

通过检测表1中香型不同茶叶的香气。能够绘制与香气成分含量对应的气相质谱图。其中清香型、栗香型、火功味和焦味绿茶香气组分依次为53个、56个、52个和65个。在清香型绿茶中焦味绿茶香气平均组分数量最多。香精油在清香型绿茶、栗香型绿茶、火功味绿茶和焦味绿茶中的平均含量为：68.63、71.12、96、186.9。由于处理程序日益复杂造成香精油总量也相应的增加，其中焦味绿茶拥有的香精油总量最大。

上述四种香型绿茶包含的香气物质为44种，在清香型绿茶、栗香型绿茶、火功味绿茶和焦味绿茶中总量百分比分别是 54.22、60.08、73.88、112.87，相应的四类香型绿茶香气物质中香精油总量百分比分别是79.08、84.37、78.41、60.03。

2.2.2 利用主成分法对清香型绿茶香气组成分析

结合选择的清香型茶样的香气构建4×72矩阵，在分析主成分的过程中可以采取DPS软件。

其中第一个主分量：

与F1相应对的初始数据指标整体变异为48.779%，典型变量包括x2、x3、x5、x6、x8、x11、x15、x17、x19、x33、x39、x44、x70。

第二个主分量：

F2对原始数据指标变异为 39.609%，典型变量包括 x30、x34、x42、x45、x57、x61。

对前2个主向量仔细分析其形成了88.388%的贡献率，可以采取这一方式对清香型绿茶香气质量进行全面的评价。

2.2.3 利用主成分法对栗香型绿茶香气组成分析

结合选择的清香型茶样的香气构建4×65矩阵，在分析主成分的过程中可以采取DPS软件。其中第一个主分量：

与F1相应对的初始数据指标整体变异为45.19%，代表变量包括x2、x18、x21、x27、x41、x49、x55、x63。

第二个主分量：

与F2相应对的初始数据指标整体变异为33.314%，典型变量包括x1、x62。

第三个主分量：

F2对整体原始数据指标变异的21.49%，典型变量包括x39。

对前3个主向量形成的贡献概率进行研究可知其已经累计到100%，因此在客观评价清香型绿茶香气质量的过程中可以结合前3个主向量。

2.2.4 利用主成分法分析火功味绿茶香气组成成分

通过火攻型4个茶样的香气成本构建4×6矩阵，采用DPS软件对主成分科学分析。

其中第一个主分量：

与F1相应对的初始数据指标整体变异45.162%，典型变量包括x6、x9、x10、x11、x14、x16、x19、x20、x53、x54。

第二个主分量：

与F2相应对的初始数据指标整体变异38.403%，典型变量包括x1、x26、x31、x49、x43、x50。

通过上述分析可知2个主向量累积贡献率达到了83.565%，因此其对清香型绿茶香气进行评价具有一定的操作性。

2.2.5 利用主成分法分析焦味绿茶香气组成成分

结合选择的清香型茶样的香气构建4×726矩阵，在分析主成分过程中采取DPS软件。

其中第一个主分量：

与F1相应对的初始数据指标整体变异50.389%，典型变量包括x4、x6、x10、x21、x23、x32、x34、x38、x41、x52、x68、x75、x76。

第二个主分量：

与F2相应对的初始数据指标整体变异28.289%，典型变量包括x15、x19、x29、x36、x43。

第三个主分量：

与F3相应对的初始数据指标整体变异21.322%，典型变量包括x12。

对前3个主向量仔细分析其已经形成了100%的贡献率，采取这一方式可以更加全面的评价清香型绿茶香气的质量。

2.2.6 系统聚类分析不同香型绿茶香气组分结果

认真比较结果了解到，可以统一将清香型与栗香型绿茶划分一组，其中焦味1和火功味极为近似，焦味1是在120℃的温度下产生的，比其他焦味绿茶温度低，同时产生的香气成分含量也比其他焦味偏少，因此，在聚类分析方面焦味1与其他火功味绿茶十分类似。

2.3 香型不同的绿茶内含物组分

2.3.1 香型不同的绿茶水浸出物含量（如图1）

清香型绿茶水浸出物含有最低量，栗香型绿茶和火功味绿茶产生的水浸出物含量极为相似，其中焦味绿茶拥有的水浸出物含量最多。综合分析，由于处理程度的加剧，相应的会大量减少水浸出物含量。

图1 香型不同绿茶的水浸出物含量（%）

2.3.2 香型不同绿茶茶多酚含量（如图2）

经过科学研究不同香型绿茶的茶多酚含量了解到，清香型绿茶拥有的茶多酚含量最多，栗香型绿茶与火功味绿茶拥有的茶多酚含量基本相同，设计120℃条件对焦味进行处理，设计140℃条件对其他焦味绿茶进行处理，在140℃条件下茶多酚可以迅速分解，一定程度上影响了茶叶内含物的品质。

图2 香型不同绿茶茶多酚含量（%）

2.3.3 香型不同绿茶游离氨基酸含量（如图3）

分析可知，清香型绿茶拥有的游离氨基酸含量最高，栗香型绿茶与焦味绿茶拥有的游离氨基酸含量基本相同，而栗香2产生的游离氨基酸含量近似于清香型绿茶，并且比其他栗香型绿茶都要高，在香型不同绿茶之中拥有的游离氨基酸含量无显著的区别。设计60min条件科学处置栗香2，并且准确判断，对栗香型茶样处理仅需较少的时间，若随意延长处理时间必将影响游离氨基酸的含量。

图3 香型不同绿茶游离氨基酸含量（%）

2.3.4 香型不同绿茶水溶性含量

由图4可知，在四种香型绿茶中清香型绿茶拥有最高的水溶性糖含量；次之便是栗香型绿茶，同时形成了不同的水溶性糖含量；火功味绿茶包含的水溶性糖含量显著低于栗香型绿茶；焦味绿茶拥有的水溶性糖含量最少，而焦味1与火功味绿茶基本拥有相同的水溶性糖含量，设计120℃为焦味1的处理温度，与其它焦味样品比较温度明显偏低。综合分析，处理茶叶温度不超过140℃可以得到最佳的水溶性糖含量。

图4 香型不同绿茶水溶性多糖含量

2.3.5 香型不同绿茶咖啡碱含量

由图5可知，清香型绿茶拥有的咖啡碱含量最低；栗香型绿茶与火功味绿茶拥有大体相同的含量，其中火功2和栗香2拥有最高的含量；焦味绿茶拥有的咖啡碱含量最高。在香型不同的茶样中咖啡碱的含量范围2.43-2.5，并无显著性的差异，可见，不同的处理条件也会影响咖啡碱含量。

图5 香型不同绿茶咖啡碱含量（%）

2.4 香型不同绿茶儿茶素组分分析

经过对不同绿茶的内含物成分全面分析可知：

清香型绿茶拥有的GC含量最高，与其他香型绿茶比较GC含量没有显著的差异。在清香与栗香型茶叶中EGC含量基本相同，比其他两种香型绿茶的含量都要高，而含量最低的则是焦味绿茶。全部香型绿茶中C的含量普遍不高，也没有形成有合理的变化。清香与栗香型拥有的EG含量最高，二者相比没有显著差异，在焦味绿茶中缺乏科学规律。EGCG在香型不同的绿茶中根据清香型＞栗香型＞火功味＞焦味这样的规律进行大小改变，焦味绿茶尚不存在明显的差异。在清香型与栗香型绿茶中拥有最高含量的ECG，而焦味绿茶则拥有很少的含量。儿茶素总体含量在清香型和栗香型绿茶中基本相同，比其他香型绿茶要高，整体含量最低的则是焦味绿茶。通过分析儿茶素组分可知，茶儿素总量在清香型茶叶转化栗香型茶叶的过程中没有显著变化，栗香型向火功味转化的过程中减少了儿茶素总量，火功味转化为焦味时快速减少儿茶素，其中EGC和ECG变化作为显著。

3 讨论

综合了解可知，茶样处理温度最好保持在100℃以下，时间不超过140min，只有在这样的条件下才可以突出茶叶清香特点，茶叶的乙烯醇和四甲基苯含量在低温环境中会出现最高值，若温度尚未达到100℃，时间不足80min，必将无法除去茶叶中的水闷味，严重影响了茶叶的品质。茶叶栗香型特点的最佳保持环境是100-120℃和120min之内，只有在生产加工中对时间和温度准确把握才可以积极保证栗香型品质；

火功味茶叶生产加工时间必须达到140min，并且保持120℃，若温度提升至140℃，处理茶叶的时间设定为120min就会出现焦味，形成产生一定量的茶叶，因此，我们必须对火功味与焦味尽可能避免，全面控制加工温度，假如设定温度为120℃-140℃，也需要严控加工时间，不要超过120min。

对茶叶进行处理时，咖啡碱和水浸出物的含量由于处理程度的日益加深而显著增加，其中增加幅度较低的是咖啡碱，化学特点十分稳定，含量增加的主要原因是茶叶中水分的大量失去；茶多酚在清香型绿茶中的含量很高，只有严格控制加工温度与工艺才可以提高茶多酚的含量。◇