高γ-氨基丁酸岩茶加工工艺研究

王 芳 ，陈百文

（1.武夷学院 茶与食品学院，福建 武夷山，354300；2.福建省茶叶质量检测与技术推广中心，福建 福州，350002；3.中国乌龙茶产业协同创新中心，福建 武夷山，354300）

γ-氨基丁酸（简称GABA）是一种具有改善神经机能、改善睡眠、治疗癫痫、减轻机械通气性牵张致人肺泡Ⅱ型上皮细胞损伤等多种功效的生物活性成分[1-6]，在自然界广泛存在。茶叶中也有GABA，但含量甚微，若经过特殊的工艺处理则可大大提高GABA的含量。1987年津志田藤二郎等人偶然发现厌氧能大幅提高茶叶中的GABA，含量达到150 mg/100 g以上，并将这种茶命名为γ-氨基丁酸茶[7]。林智等[8]通过研究充N2、抽真空、充CO2三种厌氧方式对GABA富集的效果发现：真空厌氧处理组最后生成的GABA最多，且成茶品质较好，这说明抽真空是制作γ-氨基丁酸茶较好的加工方法。目前，对γ-氨基丁酸茶的研究多见于白茶、绿茶和红茶，鲜见关于γ-氨基丁酸岩茶的研究[9-12]。本试验在岩茶加工过程中采用真空厌氧处理技术，以获得高γ-氨基丁酸岩茶，从而增强岩茶的营养价值和保健功效，丰富武夷岩茶的产品种类。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

试验选用武夷山优良茶树品种水仙，2016年5月3日，采摘驻芽三、四叶鲜叶为原料。

1.2 仪器与试剂

试剂：谷氨酸（国药集团化学试剂有限公司），GABA标准品、茶氨酸（THE）标准品（北京中科质检生物技术有限公司），18种氨基酸混合标样、氨基酸衍生化缓冲液、氨基酸衍生化试剂和流动相B固体组分（大连依利特分析仪器有限公司），乙腈、甲醇（国药集团化学试剂有限公司），邻苯二甲醛（OPA ）。

主要仪器设备： HPLC1100型高效液相色谱仪（安捷伦科技中国有限公司），恒温水浴锅（上海凌科实业发展有限公司），AL104型电子天平、DELTA320 pH计（梅特勒-托利多仪器有限公司），艾柯超纯水机（成都唐氏康宁科技发展有限公司），抽真空封口机（温州鑫空包装机械有限公司）等。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计

选用茶树品种水仙鲜叶作为试验原料，采摘驻芽三、四叶。对鲜叶喷洒不同浓度的GLU溶液，再用真空厌氧措施处理在制叶，每个试验因素的水平设置如表1。

在单因素试验的基础上，由于4℃下厌氧处理的GABA富集效果较差，而40℃下厌氧处理GABA富集量最大，但成茶品质差，因此选择在25℃进行厌氧处理。GABA的富集量随谷氨酸溶液浓度的增加而增加，但喷洒0.3%谷氨酸得到的成茶品质风味欠佳，故不宜再增加谷氨酸溶液的浓度。将谷氨酸喷洒浓度、厌氧时间和厌氧次数进行正交组合以探索高γ-氨基丁酸岩茶的制作工艺，从而研制出品质较好的高γ-氨基丁酸岩茶，具体试验方案见表2。

表1 4因素3水平试验设计表Table 1 3 levels of 4 factors test design

表2 3因素3水平正交试验设计表Table 2 Orthogonal test design of 3 factors 3 levels

1.3.2 样品制备

称取1 g磨碎茶样，置于50 mL锥形瓶中，冲入40 mL左右的沸水，摇匀，然后40℃水浴1 h，期间摇3～4次，过滤定容至50 mL，用0.45 μm滤膜将样品再次过滤，置样品架上待测。

1.3.3 色谱条件

采用邻苯二甲醛柱前衍生法测定GABA，色谱柱为Elite-AAK氨基酸分析柱，流动相A为乙腈，流动相B（大连依利特）、流动相C为超纯水，流动相总流量为1.0 mL/min;检测波长360 nm。

衍生剂配制：称取10.0 mg OPA，加入0.5 mL甲醇溶解，加入2.0 mL 0.4 mol/L硼酸盐缓冲液（pH 9.4）和30.0 μL 2-巯基乙醇，此衍生剂溶液可保持2 d。

样品衍生：取样品或标准溶液10 μL，加入衍生剂100 μL，混匀，反应1 min后进样。

1.3.4 感官审评

按GB/T 23776茶叶感官审评方法对茶样进行审评，在计分时，根据γ-氨基丁酸茶品质的特殊性将外形、香气、滋味、汤色、叶底各项审评因子的权重分别调整为10%，35%，35%，10%，10%。

2 结果分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 谷氨酸喷洒浓度对GABA富集的影响

试验结果表明（表3）：喷洒谷氨酸的浓度对岩茶中GABA的富集具有极显著影响，随着谷氨酸溶液浓度的增加，茶叶中GABA的含量不断增加（图1）。用0.1%、0.2%、0.3%谷氨酸溶液处理的在制叶，经3 h真空厌氧后与对照比分别增加124.15%、195.25%和252.43%，说明喷洒谷氨酸溶液的效果极其显著。

2.1.2 厌氧温度对GABA富集的影响

由图1可以看出，在4℃、25℃和40℃下进行厌氧处理后，以40℃处理的GABA含量最高，达到191.81 mg/100g，是4℃时的2.01倍，比25℃高21.9%。方差分析结果显示（表3），厌氧温度对GABA富集的效果具有极显著差异（p＜0.01）。虽然40℃处理的GABA含量最高，但其成茶的感官品质表现出明显的闷味且香气低沉，故在工艺试验中选择在25℃左右（即常温）进行厌氧处理。

2.1.3 厌氧次数对GABA富集的影响

试验结果表明（图1）：在相同的厌氧时间下，在制叶的GABA含量随厌氧次数的增加而提高，但增幅较小，分别为8.74%和11.83%。经方差分析发现（表3），增加厌氧次数对富集GABA有极显著影响（p＜0.01）。

2.1.4 厌氧时间对GABA富集的影响

图1 单因素试验中各处理的GABA含量注：A不同谷氨酸喷洒浓度，B不同厌氧温度，C不同厌氧次数，D不同厌氧时间Fig.1 GABA content in individual treatment of single factor test（Note: A different glutamic acid spraying concentration，B different anaerobic temperature，C different anaerobic times，D different anaerobic time）

根据图1可知，经不同时间厌氧处理后的茶叶中GABA的含量较对照都有显著提高，厌氧2 h、4 h、6 h后茶叶中的GABA含量分别是没有厌氧茶叶中的2.69倍、3.72倍和4.58倍。方差分析结果显示（表3）2 h、4 h与6 h之间均有极显著性差异（p＜0.01）。这说明GABA的含量随着厌氧时间的延长而增加，但成茶的感官品质随着厌氧时间的延长而呈下降趋势，因此在兼顾品质的前提下，厌氧时间不宜过长。

2.2 正交试验结果

2.2.1 成茶GABA含量

从表4可知，9个试验处理的成茶样中GABA含量均高于对照，其中2号、3号、4号、5号、7号、9号6个处理的GABA含量高于150 mg/100 g，达到γ-氨基丁酸茶的标准，以处理5号的GABA含量最高为317.93 mg/100 g。

2.2.2 正交试验成茶感官审评结果

对达到γ-氨基丁酸茶标准的成茶进行审评，结果表明（表5）：6个处理样以处理4号得分最高，其后依次是处理7号和5号，但品质均比未经厌氧处理的对照样品质略差。真空处理对成茶外形的影响主要体现在色泽的润度和条索的紧结度上。对香气和滋味的影响有两方面，一是产生了轻微的闷味；二是真空厌氧影响了多酚类物质的氧化降解从而使成茶略带涩感。对汤色的影响主要是使其颜色加深，谷氨酸浓度较大时对汤色的清澈度和香气的清爽度有一定影响。

3 结论与讨论

谷氨酸溶液浓度、厌氧温度、厌氧时间、厌氧次数对武夷岩茶加工中 GABA的富集均有良好效果，成茶中的GABA含量与谷氨酸溶液浓度、厌氧温度、厌氧时间、厌氧次数均呈正相关，且具有极显著差异（p＜0.01）。由于40℃厌氧处理的成茶感官品质较差，因此，以谷氨酸溶液浓度、厌氧时间和厌氧次数设置三因素三水平的正交试验，9个试验组中的处理2号、3号、4号、5号、7号、9号这6个试验组的成茶GABA含量高于150 mg/100g，达到γ-氨基丁酸茶的标准，其中以处理5号的GABA含量最高为317.93 mg/100 g。

表3 单因素试验的方差分析结果Table 3 Spraying concentration of single factor test

表4 正交试验各处理成茶的GABA含量Table 4 The GABA content in tea of Orthogonal test

表5 高GABA含量武夷岩茶审评结果Table 5 The results of Sensory review on Wuyi Rock tea of High GABA content

结合成茶的感官审评结果，试验处理4号虽然品质较5号和7号更好，但其GABA含量刚达到γ-氨基丁酸茶的标准，存在不稳定因素。综合考虑，试验处理5号为制作γ-氨基丁酸岩茶的最佳工艺，既能保证所制茶的GABA含量能达到γ-氨基丁酸茶的标准，又能保持岩茶的固有品质风味，其工艺为：喷洒0.2%GLU溶液→萎凋→第一次摇青→真空厌氧1 h→静置→第二次摇青→真空厌氧1 h→静置→第三次摇青→真空厌氧2 h→静置→杀青、揉捻、干燥。

用喷洒谷氨酸溶液和抽真空厌氧处理的方式提高武夷岩茶中的GABA含量具有良好效果，但成茶品质均低于未经处理的对照组成茶，说明在γ-氨基丁酸岩茶加工过程中发生了很多与传统工艺过程中不同的生理生化变化。若需更好地提高γ-氨基丁酸岩茶的品质风味，应进一步分析色泽物质、香气物质、滋味成分在加工过程中的变化，以明确其变化规律，探索变化机理。