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不同工艺对丹桂秋季白茶品质的影响

2020-07-17冯花王飞权纪子翔陈荣冰张渤刘国英张见明

食品研究与开发 2020年13期
关键词:丹桂鲜叶儿茶素

冯花,王飞权,纪子翔,陈荣冰,*,张渤,刘国英,张见明,3

(1.武夷学院茶与食品学院,福建武夷山354300;2.武夷山市岩上茶叶科学研究所,福建武夷山354300;3.武夷学院国际茶学研究中心,福建武夷山354300)

白茶主产于福建省的福鼎、政和、建阳和松溪等地[1],是我国六大茶类之一,因其不揉不炒,轻微发酵,经萎凋、干燥后的成品满披白毫、泛银白灰绿色的品质特征而得名。近年来,白茶由于具有良好的保健功效,逐渐从六大茶类中脱颖而出,成为国内市场中具经济效益和收藏价值的热销茶[1-2]。研究表明,消费者在选择茶叶产品的时候既考虑到其保健功效,但更看重其品质,如赵琳琳[3]研究发现,消费者购茶饮茶的目的出于保健需求的仅占16.1%、因个人喜好的占30.7%。卢秋华[4]调查表明,在福州和厦门男性基本上不喜欢传统白茶的香气和滋味,女性尚能够接受,但达不到喜欢的程度。这可能与传统白茶的滋味清淡、香气清香和毫香有关,其品质风味相对单一。因此,在传统白茶产品的基础上,应从茶树品种和加工工艺入手,开发具有高香(花果香)、滋味浓醇的白茶新产品,以满足市场的多样化需求,并丰富白茶产品的种类。

“丹桂”是福建省农业科学院茶叶研究所从“武夷肉桂”的自然杂交后代中经系统选育而成的无性系乌龙茶新品种(闽审茶1998003),其内含成分丰富,制乌龙茶有特殊花香、滋味醇厚有甘韵,制红茶、绿茶亦花香显、滋味浓爽[5-8]。此后,对丹桂适制白茶进行研究发现,其所制白茶感官综合品质较优[9-10]。在加工过程中,丹桂白茶生化成分的变化趋势与其他白茶品种基本一致,且白茶氨基酸总量明显高于鲜叶[10]。然而,现有研究利用丹桂一芽二叶为原料,采用传统工艺所制丹桂白茶的品质仍存在不足之处,尤其是秋季白茶,表现为滋味尚浓醇、稍有涩感、香气清鲜[10],并未发挥出该品种高氨基酸含量和高香的潜在优势。因此,需要通过采摘标准、加工工艺等的优化来提高秋季白茶的感官品质。研究表明,乌龙茶品种开面采摘的鲜叶,其醚浸出物、类胡萝卜素及大型淀粉粒、糖和全果胶物质等含量丰富,而具有涩感的酯型儿茶素含量较低,这为茶叶香气馥郁及醇厚滋味品质的形成奠定基础[11],同时,乌龙茶生产中讲究“春水、秋香”,所产秋茶香气更高长且持久,主要原理为秋季乌龙茶鲜叶中糖苷类香气前体物质的含量明显高于春季[12]。王飞权等[13]研究表明,在白茶萎凋中进行适度的摇青处理所制白茶花香浓郁,滋味醇爽、花香较显。此外,丹桂在武夷山具有一定的栽培面积,且以春茶生产为主,秋茶基本不采摘。因此,本研究以丹桂秋季驻芽小开面三、四叶为原料,在传统白茶工艺中引入摇青工艺,旨在开发出品质优异的花香型秋季白茶的同时,为提高武夷山秋茶资源的利用率提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

鲜叶原料:于2018年10月5日,在武夷学院茶树种质资源圃,取丹桂茶树品种驻芽小开面三、四叶为试验原料。

甲醇(色谱纯)、甲酸(色谱纯)、碳酸钠、福林酚、磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、茚三酮、氯化亚锡、三氯化铝(均为分析纯):上海国药集团;L-谷氨酸、咖啡碱、儿茶素[(+)-catechin,C]、表儿茶素[(-)-epicatechin,EC]、没食子儿茶素[(-)-gallocatechin,GC]、表没食子儿茶素[(-)-epigallocatechin,EGC]、没食子儿茶素没食子酸酯[(-)-gallocatechin gallate,GCG]、表没食子儿茶素没食子酸酯[(-)-epigallocatechin gallate,EGCG]、表儿茶素没食子酸酯[(-)-epicatechin gallate,ECG]等标准品(纯度均99%):上海同田生物技术有限公司;17种氨基酸与茶氨酸标准品(纯度均99%):美国Waters公司。

1.2 仪器与设备

1260高效液相色谱仪(highperformanceliquidchromat-ography,HPLC)、Cary50紫外可见分光光度计、7890A气相色谱仪(gaschromatograph,GC)、5975C质谱仪(mass spectrometry,MS):美国 Agilent公司,2695 高效液相色谱仪、AccQ-Tag氨基酸分析柱:美国Waters公司;Uni-CenMR冷冻离心机:德国Herolab公司;DL-6CHZ-6茶叶烘干机:泉州得力农林机械厂;手动固相微萃取(solid-phase microextraction,SPME)进样器、萃取头(50/30 μm DVB/CAR on PDMS):美国 Supelco公司。

1.3 方法

1.3.1 试验设计

以传统白茶加工工艺为对照(CK),在萎凋工序中加入揺青工艺为处理(YQ)。具体工艺流程如下:

CK:鲜叶→晒青(当天下午4点左右,进行2晒、2晾)→室内自然萎凋(至叶片回软、叶色灰绿,约50 h)→干燥[毛火:110℃、20min,下烘后在室温(26℃)条件下摊凉45min;足火:80℃、2h,烘至含水率为5%左右]。

YQ:鲜叶→晒青(同CK)→室内自然萎凋(5 h)→摇青(7 r/min,历时15 min,摇至青气稍显)→室内自然萎凋(约 2 h)→摇青(10 r/min,历时 25 min)→室内自然萎凋(约33 h)→干燥(同CK)。

1.3.2 取样、固样与样品制备

固样:鲜叶采用微波杀青2 min后,于80℃烘箱内烘至足干。成品茶在其烘干、捡剔完后直接取样。

样品制备:生化成分分析用样,各样品分别取100g,于粉碎机中粉碎后过80目筛,密封保存于-20℃冰箱内备用;香气成分析用样,取各处理白茶各20 g,粉碎后过80目筛,密封保存于-80℃冰箱内备用。

1.3.3 测定方法

1.3.3.1 生化成分

游离氨基酸总量、茶多酚含量、水浸出物总量、儿茶素总量及其组分(C、EC、EGC、EGCG、ECG、GCG、CG)、咖啡碱的含量分别采用茚三酮比色法[14]、福林酚比色法[15]、全量法[16]、HPLC 法[17]进行测定,茶黄素、茶红素和茶褐素的含量采用系统比色法进行测定[18],黄酮类物质总含量采用三氯化铝比色法进行测定[19],18种氨基酸组分参照文献[20]的HPLC法进行测定。

1.3.3.2 香气成分

香气成分的提取、分析与定性、定量均参照王飞权等的方法[13]。

1.3.4 感官审评

白茶品质感官审评参照GB/T23776-2018《茶叶感官审评方法》的方法,通过将评语与评分相结合,采用密码审评法进行品质综合评价。具体由具有评茶技师资格及以上的3位专业老师,对所制白茶的外形、汤色、香气、滋味和叶底等5项因子进行审评,各因子所占权重分别为25%、10%、25%、30%和10%。

1.4 数据分析

采用Excel2010软件进行数据的基本统计分析,利用IBM SPSS.20软件对两个处理所测数据进行方差分析,所用方法为独立样本t检验。

2 结果与分析

2.1 丹桂秋季茶树鲜叶生化成分分析

丹桂秋季茶树鲜叶生化成分含量见表1。

由表1可知,丹桂秋季茶树鲜叶的水浸出物总量为42.35%、茶多酚含量为34.07%、咖啡碱含量为2.70%、氨基酸含量为2.89%、黄酮类物质含量为11.50(mg/g)、儿茶素总量为 11.45%、酯型/非酯型儿茶素比值为3.60、酚氨比为11.78。表明,丹桂茶树品种按照驻芽小开面三、四叶的采摘标准所采鲜叶,其生化成分含量丰富,组成较为合理。

表1 鲜叶生化成分含量Table 1 The content of biochemical components in fresh leaves

2.2 不同工艺丹桂白茶生化成分分析

2.2.1 主要生化成分分析

对不同处理白茶各生化成分进行测定,结果见表2。

表2 白茶生化成分分析Table 2 Analysis of the biochemical composition of white tea

续表2 白茶生化成分分析Continue table 2 Analysis of the biochemical composition of white tea

由表2可知,无论是CK还是YQ处理,其白茶中水浸出物、茶多酚、咖啡碱、儿茶素、EGCG、EGC、酯型儿茶素含量及酚氨比值均较鲜叶有不同程度的减小,而氨基酸、黄酮类、C、EC、ECG、GCG和非酯型儿茶素等的含量则不同程度的增加,该结果与前人研究的结果比较一致[21],从而为白茶品质的形成奠定了物质基础。

CK与YQ白茶间比较发现,二者在生化成分的含量与组成上存在明显差异。其中,YQ中茶多酚、咖啡碱、氨基酸、黄酮类、儿茶素等的含量均显著低于CK,而水浸出物、茶红素、茶褐素等的含量则相反,表明白茶萎凋中进行适度摇青处理可以增大叶缘细胞的破损程度,经一定时间的自然萎凋后加速了茶多酚等物质的酶促氧化,从而形成较多的茶红素、茶褐素;与此同时,YQ处理也促进了氨基酸的降解与转化,从而为白茶香气的形成创造条件。在儿茶素的组成上,与CK相比,YQ除了EGCG、EGC和酯型儿茶素的含量显著降低之外,其他组分在二者之间差异不显著,表明摇青处理对促进苦涩滋味的酯型儿茶素的降解或转化具有重要作用。不同工艺处理下,生化成分的转化、降解与积累为丹桂白茶滋味、色泽及香气等品质差异的形成奠定了物质基础。

2.2.2 氨基酸组分分析

茶叶中氨基酸的含量、组成及其降解与转化对成茶品质均有较大的影响,尤其在香气与滋味品质方面[21-23]。对不同处理白茶中18种氨基酸组分的含量进行了测定,结果见表3。

表3 白茶氨基酸组分的含量与组成Table 3 The content and composition of amino acid components in white tea mg/g

由表3可知,YQ白茶18氨基酸组分总量(11.85 mg/g)虽然小于CK(12.46 mg/g),但在具体组分方面却表现出一定优势,如YQ中茶氨酸的含量明显大于CK。众所周之,茶氨酸作为茶叶游离氨基酸的主体成分,对白茶滋味品质具有重要作用。由此表明,萎凋中进行适度的摇青处理对白茶中茶氨酸的积累具有重要作用。

对不同处理白茶氨基酸的组成分析发现,YQ中具有甜味(茶氨酸、脯氨酸、缬氨酸、天冬氨酸、苏氨酸、甘氨酸、丝氨酸、丙氨酸)、鲜味(茶氨酸、谷氨酸、蛋氨酸)氨基酸所占总氨基酸的比例(分别为62.19%、45.82%)均高于CK(分别为55.46%、41.81%)。此外,氨基酸不仅是构成白茶叶滋味品质的重要因子,还对白茶的保健功效具有重要贡献[11],如天冬氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸等7种氨基酸是人体必需的氨基酸。对不同处理白茶中必需氨基酸进行分析发现,其在YQ中所占的比例(17.98%)高于CK(17.43%)。

以上结果表明,丹桂白茶在萎凋过程中进行适度摇青处理可对白茶的滋味品质及保健价值的提升具有重要意义。

2.3 丹桂白茶香气成分与构成分析

丹桂白茶香气成分GC-MS总离子色谱图见图1。

图1 丹桂白茶香气成分GC-MS总离子色谱图Fig.1 GC-MS total ion chromatogram of aroma components in Dangui white tea

2.3.1 香气成分分析

对YQ和CK白茶的香气成分进行分析,从其离子流色谱图中共鉴定出141个香气成分,结果见表4。

各处理共有香气成分136个,表明丹桂茶树品种驻芽小开面三、四叶为原料加工出的白茶产品香气物质种类丰富。

表4 白茶香气成分分析Table 4 Analysis of aroma components of white tea

续表4 白茶香气成分分析Continue table 4 Analysis of aroma components of white tea

由表4可知,CK中共鉴定出141个香气物质,占提总取物的64.17%,其中,主要香气物质(相对含量大于1%,下同)有18个,其相对含量为41.68%,分别为:戊醛、正己醛、1-戊烯-3-醇、己酸甲酯、2-正戊基呋喃、甲基庚烯酮、正己醇、反式-3-己烯-1-醇、反式-2-己烯-1-醇、异戊酸己酯、顺-α,α-5-三甲基-5-乙烯基四氢化呋喃-2-甲醇、反-2-己烯基异戊酸酯、芳樟醇、苯乙醛、水杨酸甲酯、己酸、苯甲醇、苯乙醇;YQ中共鉴定出136个香气物质,占总提取物的68.06%,其中,主要香气物质有21个,其相对含量为47.28%,分别为:正己醛-己酸甲酯、2-正戊基呋喃、正己醇、反式-3-己烯-1-醇、反式-2-己烯-1-醇、异戊酸己酯、顺-α,α-5-三甲基-5-乙烯基四氢化呋喃-2-甲醇、反-2-己烯、基异戊酸酯、(E,E)-2,4-庚二烯醛、芳樟醇、己酸己酯、苯乙醛、(Z)-己酸-3-己烯酯、己酸-反-2-己烯酯、水杨酸甲酯、己酸、苯甲醇、苯乙醇、反式-橙花叔醇、吲哚。结果显示,这些主要化合物构成了各处理丹桂白茶的基础赋香物质,但不同处理间丹桂白茶主要香气物质的种类明显不同,其中,YQ中苯甲醇、苯乙醛、苯乙醇、β-紫罗酮、反式-橙花叔醇、茉莉酮等具有花果香物质的相对含量均高于CK,由此形成了不同香气品质的白茶产品。表明,在丹桂白茶萎凋过程中进行适度摇青处理可以增加其花果香型物质的积累。

2.3.2 香气成分的构成

对丹桂白茶香气成分的构成进行分析,结果见表5。

由表5可知,丹桂白茶的香气主要由碳氢类、醛类、醇类、酮类、酯类、吡咯类及其衍生物、杂氧类、酸类和酚类等九大类物质构成,表明利用丹桂秋季成熟鲜叶所制白茶香气组成类别丰富。

表5 白茶香气成分的构成Table 5 The composition of aroma components of white tea

进一步对各处理丹桂白茶香气物质的构成分析发现,YQ与CK白茶在香气物质的构成上存在明显差异。其中,CK中醇类、醛类、酮类、碳氢类、杂氧类物质的相对含量均高于YQ,尤其以碳氢类最为明显,酯类、酸类及吡咯类则相反,其中酯类物质最为明显。表明,在白茶萎凋阶段进行适度摇青处理有利于酯类等具有花、果香型物质的积累,而传统白茶工艺则有利于醇类、醛类、酮类、碳氢类、杂氧类等低沸点香气物质的保留。可见,在传统白茶工艺的萎凋阶段进行适度摇青处理,其对丹桂白茶香气物质的构成影响显著,有利于花、果香气品质的形成。

2.4 感官审评结果分析

对不同处理丹桂白茶品质进行感官审评,结果见表6。

表6 白茶品质感官审评结果Table 6 The results of organoleptic evaluation of white tea

由表6可知,YQ白茶感官审评综合得分(90.7分)显著高于CK(85.85分)。对各因子分析发现,YQ的香气和滋味品质均优于CK,表现为花香浓郁、滋味醇厚甘鲜带花香,该结果与生化成分及香气成分分析的结果基本一致,而YQ的外形、汤色及叶底得分均略低于CK,该结果与其茶黄素、茶红素、茶褐素含量较高有关,进而表现为叶缘红边显、汤色杏黄稍深、叶底带红边。以上结果表明,在白茶萎凋中进行适度摇青处理,其对丹桂白茶香气和滋味品质的形成具有积极作用。

3 讨论与小结

茶树品种是茶叶品质形成的重要因素,不同茶树品种所制白茶品质存在显著差异,黄赟[24]研究发现,乌龙茶品种金牡丹所制白茶花香浓郁,滋味醇厚。卢莉等、陈荣冰等[7-9]研究发现乌龙茶品种丹桂的白茶适制性较强。基于乌龙茶茶树鲜叶“春水秋香”的特质及成熟鲜叶的理化特点,本研究选用丹桂茶树品种为研究对象,取其秋季驻芽小开面三、四叶为原料,进行花香白茶工艺研究。结果表明,其鲜叶生化成分含量比较丰富,各成分组成较为合理,具备加工优质白茶的物质基础。

本研究进一步探讨了不同工艺对丹桂秋季白茶品质成分和感官综合品质的影响。从生化成分分析的结果可知,无论是CK还是YQ处理,其水浸出物、茶多酚、儿茶素、酯型儿茶素含量及酚氨比值等均较鲜叶有所减小,而氨基酸、黄酮类和非酯型儿茶素等的含量则有所增加,该结果与前人研究的结果比较一致[10,21],然不同的是YQ处理增大了茶多酚、氨基酸、酯型儿茶素总量、儿茶素总量等的降幅,降低了苦涩滋味的儿茶素组分,同时提升了水浸出物、茶三素的含量,该结果与王飞权等[13]的研究结果比较一致,说明摇青处理对白茶的滋味、汤色、叶底等品质影响显著。此外,丹桂白茶萎凋中进行适度摇青能够较好的提高了茶氨酸、必需氨基酸、甜味氨基酸、鲜味氨基酸的含量,从而为白茶醇厚鲜甜滋味品质的形成与保健功效的提升奠定了物质基础。香气成分与构成分析发现,不同处理丹桂秋季白茶共有的香气成分达136个,涵盖了碳氢类、醛类、醇类等九大类香气物质,说明采用丹桂茶树品种一定成熟度的秋季鲜叶可以加工出高香品质的白茶产品,其香气物质的种类和含量均较丰富;不同处理分析发现,YQ香气物质的种类虽少于CK,但其具有花果香型的香气成分在相对含量上均高于后者,如苯甲醇、苯乙醛、苯乙醇、β-紫罗酮、反式-橙花叔醇、茉莉酮及(Z)-己酸-3-己烯酯、水杨酸甲酯等,说明在白茶萎凋阶段进行适度摇青处理有利于花果香型物质的积累,该结果与王日为等[25]的研究结果相一致;在香气物质的构成上,YQ明显促进了酯类的积累,而CK则有利于醇类、醛类、碳氢类等低沸点香气物质的保留,从而形成了不同香气品质的白茶产品。试验进一步通过感官审评对不同处理丹桂秋季白茶品质进行分析与评价,发现感官品质结果与生化成分和香气成分分析结果相一致,即YQ白茶花香高长、滋味醇厚甘鲜带花香、汤色杏黄稍深明亮、叶底柔软匀整带红边,CK白茶清香、滋味醇爽,略带青味、汤色杏黄明亮、叶底软匀明亮,该结果也进一步为王贵芳[26]的研究结果进行了适当的补充,说明丹桂品种在兼制优质白茶方面具有较大潜力。

综上表明,在武夷山以丹桂秋季驻芽小开面三、四叶为原料,在传统白茶加工的萎凋阶段进行适度摇青处理可以加工出香气花香高长、滋味醇厚甘鲜带花香的白茶产品。

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