不同火功处理的武夷岩茶“白鸡冠”品质差异探究

林燕萍，龙乐，张见明，王飞权，陈荣冰，*，刘宝顺，黄毅彪

（1.武夷学院茶与食品学院，福建武夷山354300；2.武夷学院生态与资源工程学院，福建武夷山354300；3.武夷山市幔亭茶叶研究所，福建武夷山354300）

武夷岩茶产于福建闽北“秀甲东南”的武夷山一带，其岩韵品质卓越，备受消费者喜爱。福建省武夷山茶叶生产历史悠久、是红茶和乌龙茶的发源地。武夷山茶树种质资源丰富，素有茶树品种王国的美誉[1-2]。武夷岩茶“白鸡冠”春季新梢发育初期为乳白色，至一芽二、三叶期最明显，然后叶片颜色稍有加深，成品茶外形色泽黄褐[3]，在武夷岩茶中具有鲜明的特点。在茶叶后期的加工过程中，烘焙能有效改善乌龙茶的品质，对形成其特有的色、香、味、形发挥着重要的作用[4-5]。通过开展“白鸡冠”焙火研究以满足消费多元化的需求，具有重要的意义。关于武夷岩茶“白鸡冠”已有相关研究，主要研究方面包含“白鸡冠”植物学性状观察及主要生化成分分析[6]、适制性[7]、遗传性[8-9]。另外，科研工作者开展了烘焙对武夷岩茶品质影响的研究。例如，张蕾等[10]结果表明焙火可改善武夷岩茶（水仙、肉桂）品质，随焙火程度增加，茶多酚、咖啡碱、游离氨基酸、茶黄素和茶红素的含量均显著降低。同时，粒径逐渐减小，透光率、△L、沉淀量逐渐增加，澄清度升高。张丽等[11]研究结果表明随武夷岩茶焙火程度的增加，挥发性香气成分醇类呈降低趋势，酯类和酮类呈增加趋势，具烘烤香或焦糖香的香气物质呈增加趋势。随焙火程度的增加，2个品种的含氮化合物、醛类以及橙花叔醇、芳樟醇、香叶醇等主要香气成分变化趋势差异较大。然而不同火功处理的武夷岩茶“白鸡冠”品质的差异尚未见报道。因此，本文拟选用武夷岩茶“白鸡冠”卷曲型乌龙茶为研究对象，研究分析不同火功处理的武夷岩茶“白鸡冠”品质的差异，包含主要生化成分和挥发性香气成分，以期探明武夷岩茶“白鸡冠”适宜的火功，为进一步提升武夷岩茶“白鸡冠”焙火技术提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

“白鸡冠”鲜叶：采于武夷山市风景区西北部莲花峰（三十六名峰之一）一带。“白鸡冠”鲜叶采摘标准为驻芽三、四叶，按照武夷岩茶制作工艺晒青、做青、杀青、揉捻、干燥等工序加工成毛茶。采用烘箱热风焙火对毛茶进行加工。毛茶经过110℃焙火5 h制作成试验茶样轻火“白鸡冠”。毛茶经过120℃焙火5 h制作成试验茶样中火“白鸡冠”。毛茶经过130℃焙火5 h制作成试验茶样重火“白鸡冠”。

1.2 试验试剂

乙酸乙酯、甲醇、碳酸氢钠、碳酸钠、碱式乙酸铅、草酸、正丁醇、茚三酮、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、浓硫酸、氯化亚锡、三氯化铝（分析纯）、福林酚试剂（生物试剂）：国药集团化学试剂有限公司。

1.3 仪器与设备

BSA224S电子天平：赛多利斯科学仪器（北京）有限公司；UV-3200PC紫外可见分光光度计：上海美谱达有限公司；DL-6CH-4烘焙机：泉州得力农林机械厂；Herolab UniCen MR离心机：苏州安泰空气技术有限公司；Agilent Technologies 7890B GC System气相色谱仪、Agilent Technologies 7000C GC/MS Triple Quad质谱仪：美国安捷伦有限公司；Supelco 15μm PDMS/DVB萃取头；美国Supelco公司。

1.4 方法

1.4.1 主要内含成分的测定

茶多酚的测定：参照GB/T 8313-2018《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量检测方法》。氨基酸的测定：参照GB/T 8314-2013《茶游离氨基酸含量的测定》。咖啡碱的测定：参照GB/T 8312-2013《茶咖啡碱测定》。可溶性糖、茶黄素、茶红素和茶褐素、黄酮的测定：参照文献[12]。

1.4.2 感官审评方法

按照GB/T 23776-2018《茶叶感官审评方法》对武夷岩茶“白鸡冠”进行感官审评，具体审评方法是扦取茶盘中茶样5 g，置于110 mL的盖碗中，茶水比为1∶0.045（g/mL），以100℃的水温浸泡3道茶汤，分别浸泡2、3、5 min后出汤。通过外形、汤色、香气、滋味和叶底5项因子审评，品质总分按照外形20%、汤色5%、香气30%、滋味35%、叶底10%加权平均得分。

1.4.3 香气成分的测定

1.4.3.1 顶空固相微萃取提取茶叶香气成分

取粉碎好的茶叶干样2 g，置于20 mL顶空瓶中，加盖密封。于每个顶空瓶内加入5 μL稀释后的内标2-辛醇。放入80℃以上水浴中，振荡时间5 min，振荡速度250 r/min，再平衡20 min，用固相微萃取于80℃水浴中萃取50 min后，于气相色谱仪进样口260℃解析4 min。

1.4.3.2 茶叶香气成分的分析条件

采用气相色谱质联用仪（gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS）对试验茶样的香气成分进行检测。气相色谱仪（gas chromatograph，GC）和质谱仪（mass spectrometer，MS）具体分析条件如下。

气相色谱仪（GC）条件：Agilent DB-Wax毛细管柱（30 m×250 μm×0.25 μm），程序升温 40℃，保持 5 min，以5℃/min升温至250℃，保持10 min，10℃/min升至260℃；进样口260℃；传输线260℃；载气为He气，前进样口吹扫流速：3 mL/min，柱流速1.0 mL/min；5∶1分流进样。

质谱（MS）条件：EI源，-70 eV；离子源：230℃，四级杆：150℃；质量扫描范围33 amu～475 amu；发射电流 100 μA，检测电压 1.4 kV，溶剂延迟：3.5 min。

1.4.3.3 定性与定量方法

代谢物的定性方法为搜索NIST商业数据库，参考www.chemicalbook.com等网站检索对检测结果进行确认。根据组分峰面积与2-辛醇峰面积的比值计算香气组分含量。

1.4.4 数据处理

采用Excel 2019软件进行数据统计分析，IBM SPSS Statistics 21.0软件进行数据的方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同火功处理的武夷岩茶“白鸡冠”感官品质

不同火功处理的武夷岩茶“白鸡冠”感官品质如表1所示。

表1 不同火功处理的武夷岩茶“白鸡冠”感官品质Table 1 The sensory quality of Wuyi rock tea“Baijiguan”with different baking

由表1可知，中火“白鸡冠”感官审评总分略高于轻火“白鸡冠”，但差异不显著（P>0.05）。轻火、中火“白鸡冠”感官审评总分显著高于重火（P＜0.05）。在外形和汤色方面，轻火、中火、重火“白鸡冠”品质得分差异不显著。在香气方面，轻火“白鸡冠”清香带花香得分略高于中火“白鸡冠”花香略带火功香，但差异不显著（P>0.05）；轻火、中火“白鸡冠”香气得分显著高于重火（P＜0.05）。高温焙火处理容易产生焦味[13]。这是因为随着火功提高使得具有花香物质香气减少，增加具有火功香、焦糖香的香气成分，这与挥发性香气成分的测定结果相一致。在滋味方面，中火“白鸡冠”得分显著高于轻火、重火（P＜0.05），轻火与重火“白鸡冠”差异不显著。轻火、中火、重火“白鸡冠”滋味分别是醇爽、醇厚回甘和较醇厚。在叶底方面，中火“白鸡冠”得分显著高于重火（P＜0.05）。轻火、中火、重火“白鸡冠”叶底特点黄亮红边显、肥厚软亮；黄带红边、蛤蟆背显露、肥厚柔软；黄褐、蛤蟆背显、较柔软。可见，在本研究中，轻火、中火“白鸡冠”茶叶感官品质得分优于重火“白鸡冠”。

2.2 不同火功处理的武夷岩茶“白鸡冠”主要内含成分

不同火功处理的“白鸡冠”主要内含成分水浸出物、茶多酚、氨基酸、咖啡碱、可溶性糖、茶黄素、茶红素、茶褐素、黄酮如表2所示。

由表2可知，轻火、中火、重火“白鸡冠”水浸出物含量、可溶性糖含量、茶黄素含量、黄酮含量差异不显著（P>0.05）。茶多酚是茶叶的主要呈味物质。轻、中、重火“白鸡冠”茶多酚含量差异显著（P<0.05），火功越高茶多酚含量越低。茶多酚在焙火时进一步氧化，且与蛋白质等络合成大分子物质导致茶多酚物质减少[14]。氨基酸是构成茶汤鲜爽度的重要物质。轻火、中火、重火“白鸡冠”氨基酸含量差异显著（P<0.05），火功越高氨基酸含量越低。氨基酸在加热和有氧条件下可以脱羧和氧化脱氨生成相应的醛。此外，氨基酸、糖类和儿茶素等在热作用下发生美拉德反应产生重要的香气物质[15-16]。轻火、中火、重火“白鸡冠”咖啡碱含量差异显著（P<0.05），火功越高咖啡碱含量越低。咖啡含量的减少与长时间高温焙火，导致升华挥发有关[17-18]。轻火、中火、重火“白鸡冠”茶红素含量差异显著（P<0.05），火功越高茶红素含量越低。轻火、中火、重火“白鸡冠”茶褐素含量差异显著（P<0.05），火功越高茶褐素含量越高。焙火过程中茶黄素和茶红素氧化形成茶褐素而含量减少，茶褐素则因累积而含量有所增加[19]。

2.3 不同火功处理的武夷岩茶“白鸡冠”香气成分

不同火功处理的武夷岩茶“白鸡冠”香气组分及其相对含量、香气成分类型如表3、表4所示。

由表3、表4可知，轻火、中火、重火“白鸡冠”样品中共检出挥发性成分59种，其中醇类10种、含氮类11种、酸类9种、碳氢类11种、内酯类2种、酯类6种、酮类5种、杂氧类2种、醛类3种。在鉴定出的香气成分中，橙花叔醇、吲哚、茉莉内酯、苯乙醇、棕榈酸、α-法尼烯、植物醇、正己酸、芳樟醇、苯甲醇、β-紫罗兰酮、茉莉酮、反式-2-己烯酸、二氢猕猴桃内酯、1-乙基-1H-吡咯、水杨酸甲酯、棕榈酸甲酯、乙酸，这些香气成分较丰富。轻火、中火、重火“白鸡冠”挥发性香气总量为12.85、7.87、6.36。随着火功程度加重，挥发性香气总量呈下降趋势。

表3 不同火功处理的武夷岩茶“白鸡冠”的香气成分及其相对含量Table 3 The aroma components and their relative contents of Wuyi rock tea“Baijiguan”with different baking

表4 不同火功处理的武夷岩茶“白鸡冠”香气成分类型Table 4 The types of aroma components of Wuyi rock tea“Baijiguan”with different baking

轻火“白鸡冠”样品中共挥发性成分相对含量为12.85，其中醇类 7.42、酸类 1.45、含氮类 1.44、内酯类0.84、碳氢类0.63、酯类0.47、酮类0.53、杂氧类和醛类含量较少。相对含量/总量的比例醇类57.74%、酸类11.28%、含氮类11.21%、内酯类6.54%、碳氢类4.90%、酯类3.66%、酮类4.12%、杂氧类和醛类占比较少。轻火“白鸡冠”中，橙花叔醇、茉莉内酯、苯乙醇、芳樟醇、β-紫罗兰酮含量高于中火、重火处理，多具有花香、木香、水果香、百合花或玉兰花香气，对轻火“白鸡冠”风味的贡献较大。反-橙花叔醇含量最高，为5.67，是轻火“白鸡冠”中花香的主要来源。轻火“白鸡冠”具烘烤香味的吡嗪类、吡咯类化合物种类和相对含量较少。这与感官审评结果一致，轻火“白鸡冠”香气特点清香带花香，没有出现明显的烘焙香或焦糖香。

中火“白鸡冠”样品中共挥发性成分相对含量为7.87，比轻火“白鸡冠”减少4.98。与轻火相比，中火“白鸡冠”醇类减少3.34、酸类减少0.63、含氮类减少0.32、内酯类减少0.50、酮类减少0.33、碳氢类、酯类、杂氧类和醛类变化不大；在醇类物质中，反-橙花叔醇、植物醇、苯乙醇、芳樟醇降幅较大分别减少2.68、0.25、0.22、0.15。醇类物质呈降低趋势，可能是因为在热作用下醇类物质发生了缓慢氧化，也可能是因为焙火过程中高温促使部分低沸点的醇类香气挥发，这与[15，20]的研究一致。含氮类物质11种包含与具烘烤香味的吡嗪类、吡咯类化合物，还有吲哚、苯乙腈、N-乙基琥珀酰亚胺。与轻火相比，中火“白鸡冠”具烘烤香味的吡嗪类、吡咯类化合物种类增加5种（2-甲基吡嗪、2-乙基-6-甲基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪、2-乙基-3，5-二甲基吡嗪、2-乙酰基吡咯）；相对含量增加0.26。相对含量/总量的比例醇类51.84%、含氮类14.23%、酸类10.42%、碳氢类7.50%、内酯类6.73%、酯类6.10%、酮类2.54%、杂氧类和醛类占比较少。醇类物质减少、以及与烘焙香相关的物质增加对中火“白鸡冠”风味的贡献较大，“白鸡冠”香气特点花香略带火功香，这与感官审评结果相一致。

重火“白鸡冠”样品中共挥发性成分相对含量为6.36，比轻火“白鸡冠”减少6.49。与轻火相比，重火“白鸡冠”醇类减少4.99、酸类减少0.72、含氮类减少0.28、内酯类减少0.31、酮类减少0.37、碳氢类增加0.25、酯类增加0.10、杂氧类和醛类变化不大；在醇类物质中，反-橙花叔醇、苯乙醇、植物醇、芳樟醇降幅较大分别减少 3.83、0.46、0.32、0.21。与轻火相比，重火“白鸡冠”具烘烤香味的吡嗪类、吡咯类化合物相对含量增加0.45。这是由于焙火过程中发生了美拉德反应，产生了一些具有烘烤香的物质[21-22]。美拉德反应是氨基化合物和羰基化合物之间的一类复杂化学反应，它不仅能改善食品的风味，然而不适宜的持续高温使香气组分失调，有损茶叶品质[23-24]。相对含量/总量的比例醇类38.21%、含氮类18.24%、酸类11.48%、碳氢类13.84%、内酯类5.35%、酯类8.96%、酮类2.52%、杂氧类和醛类占比较少。在杂氧类挥发香气物质中，只在重火“白鸡冠”检测出具有焦糖香的2-乙酰基呋喃。醇类物质进一步减少、以及与烘焙香相关的物质增加对重火“白鸡冠”风味的贡献较大，“白鸡冠”香气特点火功香、焦糖香，这与感官审评结果相一致。

3 结论

本研究以武夷岩茶“白鸡冠”为试验对象，研究不同火功处理的武夷岩茶感官品质、主要内含成分及香气成分的差异。结果表明：轻火、中火“白鸡冠”感官审评总分显著高于重火。轻火、中火“白鸡冠”香气得分显著高于重火。这是因为随着火功程度加重使得具有花香的香气成分减少，增加了具有火功香、焦糖香的香气成分，这与挥发性香气成分的测定结果相一致。中火“白鸡冠”滋味得分显著高于轻火、重火。轻火、中火、重火“白鸡冠”滋味分别是醇爽、醇厚回甘和较醇厚。随着火功程度的加重，茶多酚含量、氨基酸含量、咖啡碱含量、茶红素含量呈下降趋势，茶褐素含量呈上升趋势。氨基酸在加热和有氧条件下可以脱羧和氧化脱氨生成相应的醛。此外，氨基酸、糖类和儿茶素等在热作用下发生美拉德反应产生重要的香气物质。咖啡含量的减少与其长时间高温焙火，导致升华挥发有关。随着火功程度的加重，挥发性香气总量呈下降趋势，轻火、中火、重火“白鸡冠”挥发性香气总量分别为12.85、7.87、6.36。轻火、中火、重火“白鸡冠”挥发性香气醇类含量7.42、4.08、2.43。随着火功程度的加重，醇类物质呈降低趋势，可能是因为在热作用下醇类物质发生了缓慢氧化，也可能是因为焙火过程中高温促使部分低沸点的醇类香气挥发。而随着火功程度的加重，具有烘烤香或焦糖香的吡嗪、吡咯、呋喃类的香气物质呈现上升趋势，这是由于焙火过程中发生了美拉德反应，产生了一些具有烘烤香的物质。结合感官审评结果，轻火、中火处理武夷岩茶“白鸡冠”优于重火“白鸡冠”。本研究为进一步提升武夷岩茶“白鸡冠”焙火技术提供理论依据。