一种紫斑牡丹花茶的研制及其主要香气成分分析

沈清宇，叶秋萍，洪翠云，施建羽，常 强，王惠琼

(1.福建省亚热带植物研究所 / 福建省亚热带植物生理生化重点实验室，福建 厦门 361006；2.临夏州现代职业学院园林系，甘肃 临夏731100)

紫斑牡丹(Paeonia suffruticosa var.papaveracea)又名甘肃牡丹、西北牡丹，栽培分布以四川、甘肃、青海、陕西等省为主。紫斑牡丹品种群是中国栽培牡丹类群中仅次于中原牡丹品种群的第二大品种群，因花瓣基部有明显的红紫或褐色斑而得名，具有较高的观赏价值，尤其香气明显较其他品种群更为浓烈，业者誉为“天香”。

花茶，又名香片，属于再加工茶，饮用历史悠久，是中国特有茶品[1]。花茶是利用茶叶多孔结构、比表面积大善于吸收异味的特点，主要以绿茶、红茶、乌龙茶等为茶坯，配以能吐香的鲜花，采用窨制或造型工艺配制而成。其突出特点是融花香和茶韵于一体，如福州茉莉花茶、金华柚子花茶、安徽珠兰花茶等。

《本草纲目》记载有“牡丹惟取红白单瓣者入药”。《中药大辞典》记载牡丹花具有调经活血的功效。姚雪倩等[2]研究认为长期饮用牡丹花茶能调理气血，美容养颜，令人精神饱满。现代药理研究表明，牡丹花茶中含有多种有益于健康的物质，包括酚类、黄酮类、蛋白质和多糖等，具有较强的抗氧化等生理功效[3]。

目前国内牡丹花茶多为牡丹花蕊或花瓣研制的茶饮品，如洛阳在2011年糅合红茶金骏眉和牡丹研制而成牡丹花造型红茶，福州茶企业分别在乌龙茶、红茶、白茶的不同加工工序中添加牡丹花和牡丹根皮，研制出各具特色的牡丹乌龙茶、牡丹红茶、牡丹白茶[4]。但上述茶品难以体现牡丹花“天香”之韵。

牡丹鲜花一般具有令人愉悦的香味，干制后香气较难保持[5]。本研究以“适花适茶”为原则，采用高香的紫斑牡丹花与绿茶原料，进行箱桶式隔离窨适制性研究。本文通过设定相同的堆温、湿度、窨制时间，对窨制方法、花坯处理、配花量进行单因素研究，探讨较为合适的牡丹花茶窨制工艺。

1 材料与方法

1.1 材料

紫斑牡丹花坯采自甘肃临夏王坪村油用牡丹基地的紫斑牡丹品种‘玉壶冰心’，由常承源鉴定[6]。宜在晴天10:00后或16:00后少露水花瓣显干爽，初绽放可见花蕊时采集，避免雨天，即采即用，或于0～5 ℃冷柜短时间密封存放备用。以福建省福安市松罗乡海拔800 m茶园产‘福安大白’品种烘青绿茶为茶坯，一芽两叶清明前采摘制作，其香气较为清纯呈淡淡豆香。

1.2 主要设备

箱桶式窨制设备采用上海博迅医疗设备厂恒温恒湿箱BOXUN-BSC250，容积250 L；电热鼓风干燥箱(佳友6CHJ-IB270)；佳友YJ-R400揉捻机。气相色谱-质谱联用仪(GC-MS，安捷伦7890/5975C)。

1.3 方法

1.3.1 花茶感官审评

花茶感官审评采用单杯二次冲泡法。具体程序是：取样——评外形——扦样3 g——150 mL杯分两次冲泡，分别3 min、5 min——开汤——看汤色——热嗅评鲜灵度——温嗅评浓纯度——尝滋味评鲜浓醇度——冷嗅评持久度——评叶底。第一泡主要评审香气和滋味鲜灵度，第二泡主要评滋味浓纯和滋味浓醇。感官评审采用百分加权评分法，外形、香气、汤色、滋味和叶底权重分别为 20%、35%、5%、30%、10%[7]，评茶组由厦门茶叶进出口有限公司、福建省亚热带植物研究所的6名感官评茶师密码审评。花茶较于其他类别茶叶香气占比最高，以香气和滋味为主要感官审评，其评分细则见表1。

1.3.2 拌和与隔离窨制实验及花茶感官审评对比

拌和是传统花茶窨制最主要特征，工艺依次为鲜花与茶坯处理、窨堆、通花、续窨、起花、复火、提香，匀堆装箱，高级别花茶有多次窨制烘提过程。隔离窨制是将花坯、茶坯分别装盘交叉垒置在可控温湿度和风力的密闭箱桶内，茶坯吸收花坯香气，最后卸盘、焙火、匀堆装箱而成。

花坯用A、B、C分别表示新鲜、发酵、发酵揉捻处理，窨制采用隔离(g)和拌和(h)，后缀数字表示花坯批次，如“Ag4”表示为第四批次新鲜花瓣隔离窨制的样品。窨制温湿度设定为21 ℃/ 90%，时长48 h，窨后茶坯复火烘干为45 ℃、15 min。茶坯50 ℃烘干预处理，冷却待用，以确保茶坯无异味和干爽，利于吸附香气。窨制机体容积250 L，窨制材料约占2/3空间，余留1/3空间利于内循环风带动香气的流通，以5000 g花材作为一次基准研制花坯量。

隔离窨制方法：称取2500 g花坯和1000 g绿茶坯，配花比2.5:1，均匀各自装入轻质不锈钢金属筛网或纱布框内，花材层厚3～5 cm，茶坯厚1～2 cm。交叉垒置，使茶坯夹置于花材层中，2层茶坯3层花材为一单元层，垒置高度约18 cm，共2个单元层，置于箱体内中上部金属镂空层架，标记为A3(Ag4)。

表1 花茶香气与滋味评分细则Table 1 Score of aroma and taste in scented tea

拌和窨制方法：称取2500 g花坯和1000 g绿茶坯充分混匀，分2个单元层，置于箱桶机体下半部镂空金属层架上，做拌和窨制，标记为 A4(Ah4)。上述2种窨制方法在同一机体内实施，计四个单元层，上下间距5～10 cm。

隔离与拌和窨制的花茶适制性分析主要依据香气纯度和滋味鲜爽醇厚度，尤其是香气应不闷不浊，无异味(表2)。‘玉壶冰心’牡丹香气能维持2～3 d，经一次性较长时间窨提，隔离与拌和窨制的差异明显。实验表明，隔离窨制可行且优于拌和窨制方法，进一步开展隔离窨制实验。

1.3.3 花瓣隔离窨制

称取 5000 g鲜花瓣用泡沫箱盛装略微挤压密封，置于21 ℃空调房内24 h，进行无氧发酵预处理。发酵花瓣有浓烈的酯香。发酵花瓣对半称取，其一直接入箱与茶坯隔离窨制，另一半用揉捻机轻度揉捻1 min，使花瓣表面轻度破损，再入箱体。两者同时入箱体窨制，如 A3样隔离装盘、垒置入恒温箱体窨制，相同温湿度，48 h窨制后取出茶样坯低温短时烘干，机体冷却取出装样，分别标记为B6(Bg4)、C3(CBg4)。所得茶样与 A3采用感官评审，如表 3所示。

1.3.4 配花量不同的鲜花瓣隔离窨制

上述新鲜花瓣窨制的配花比2.5:1，该次实验提升配花比至5:1再进行适制性研究。称取5000 g花瓣和1000 g绿茶坯，按重量5:1均匀各自装入轻质不锈钢金属筛网或纱布框内，如上隔离装盘、垒置入箱窨制，48 h后取出茶样坯低温短时烘干，所得茶样标记为A2(Ag2)，与A3同时进行感官评审，如表4所示。

1.3.5 窨后茶品香气化学物质测试

采用顶空固相微萃取法(HS-SPME)检测牡丹花茶香气：取 0.5 g样品于 20 mL带有聚四氟乙烯(PTFE)硅橡胶瓶垫的透明样品瓶，置于恒温水浴锅中，45 ℃顶空吸附30 min后在气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)解吸5 min。

GC-MS条件：色谱柱HP-5MS(30 m×0.25 mm ID×0.25 μm 膜厚)。载气为高纯氦气(99.999%)。进样口温度：250 ℃。分流进样，分流比为5:1。色谱-质谱接口温度：280 ℃。离子源温度：230 ℃。离子化方式：EI。电子能量：70 eV。程序升温参数：50 ℃保持1 min，以5 ℃·min-1升至100 ℃，保持5 min，再以5 ℃·min-1升至250 ℃，保持 5 min。

2 结果与分析

2.1 不同处理茶品感官评审

不同处理茶品表现感官评审差异明显。如表 2所示，相对于拌和窨制，隔离窨制的牡丹花茶样A3的花香与茶坯香匹配协调度好，较好存留了牡丹花的香气，无论香气的鲜灵、茶汤的醇厚等综合品质高于拌和窨制，拌和窨制则显透素欠鲜爽。

新鲜花瓣窨制的A2与A3茶样比较，配花量大的 A2香气更高、滋味更醇厚，综合评分最高。花瓣经发酵处理的B、C型隔离窨制花茶香气显渥闷，滋味欠鲜爽，这在花瓣揉捻的C型花茶中更明显。从表3评审可以看出，发酵花瓣窨制的品质逊于新鲜花瓣窨制的茶品。

表2 拌和与隔离窨制牡丹花茶感官评审Table 2 Sensory evaluation of Paeonia suffruticosa tea with mixed and isolated scenting method

表3 花瓣不同处理牡丹花茶感官评审Table 3 Sensory evaluation of Paeonia suffruticosa tea with different petal treatments

表4 不同配花量处理的牡丹花茶感官评审Table 4 Sensory evaluation of Paeonia suffruticosa tea with different flower amount

表5 牡丹花窨制处理及坯窨制过程状态Table 5 Scented treatment and processes of Paeonia suffruticosa tea

一定配花量新鲜的牡丹花瓣采用隔离窨制，最能表现花香特点，优于传统的拌和窨制。酵化花瓣窨制虽然纯正、醇厚尚次，但形成的酯味或渥味丰富了牡丹香气(表4)。

2.2 影响花茶品质的主要技术因素

素坯含水量、配花量、堆温、窨制时间为花茶窨制四个主要因素，从窨制方式、花坯处理、配花量进行三组单因子实验，具体实施按感官评审综合得分依次归纳为表 5。由于‘玉壶冰心’牡丹花瓣单片重0.5～1 g(而盛开的茉莉花约0.2 g/朵)，含水量较高，新鲜花瓣拌和窨制的 A4型茶坯短时间易受潮使得含水量过高，拌和茶坯孔隙饱含水分无法吸附更多牡丹香气，并且茶坯变黄、干茶物质过多水解而失去鲜爽，这从品质略有透素可以说明，新鲜花瓣隔离窨制避免了拌和窨制缺陷。隔离窨制的茶坯通过较高湿度空气水分循环流通较缓慢吸附牡丹香气物质，并随着茶坯变潮软后表面茶汤适度解析叠加了香气吸附，在后期茶坯风干为干燥状态，使得茶叶孔隙再次吸附香气。茶样感官评审表现为香气清高持久、保持较好鲜爽以及更大程度保留茶坯原有色泽。配花量对香气影响也较大，在隔离密闭的窨制空间，牡丹香气物质浓度更高，茶叶吸附更多赋香物质，直至饱和或平衡状态。花瓣发酵处理后进行隔离窨制因花瓣热解香气物质变化，同时香气物质挥发更快，提早进入衰花期，香气显渥闷味，滋味欠鲜爽，这在花瓣揉捻的C型茶样更明显。

2.3 牡丹花茶的香气成分分析

采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)顶空固相微萃取法(HS-SPME)检测牡丹花茶香气，选出花茶与茶坯中差异明显的9种化学物质(表6)，表明窨制方法不同其花茶香气成分具有明显差异。窨制后的牡丹花茶比茶坯具有独特的烷烃类、香叶醇、橙花醇、苯乙醇等化学物质。

从表6分析不同窨制处理的茶坯吸香差异，这与5个茶样感官评审结果相一致。鲜花瓣(A型)比发酵花瓣窨制的茶样(B/C型)保留更多香叶醇、苯乙醇，尤其是前者具有清甜玫瑰花香的苯乙醇含量远高于后者。拌和窨制的茶样醇和高级烷烃含量也明显高于隔离窨制，进而影响香气的鲜爽度，茶坯也因为窨制过程中水解析出较多物质使得汤色较黄。从茶坯配花量分析，A2用花量是A3的两倍，牡丹花香气物质峰值相似，同时会影响品质的烷烃类、烯类、乙醇却较多，但由于苯乙醇、橙花醇含量高感官评审仍佳。发酵花瓣窨制的 B、C型茶样乙醇含量明显高于新鲜花瓣所制的A型，并且环氧芳樟醇也更高，故评审酵味或酯味明显。

表6 不同处理茶坯吸入牡丹香气成分峰面积比较(×105)Table 6 Compared with peak areas of aroma components in different treatments of Paeonia suffruticosa tea stack

2.4 不同处理的茶坯吸附牡丹花香气的差异

不同窨制方法或不同处理的牡丹花瓣，其香气变化存在差异，从而对茶坯吸附香气产生影响。分析不同窨制处理的茶样香气成分，茶坯吸附烷烃类、烯类等非主要赋香物质含量与保留时间呈正比，也较为稳定；苯乙醇、香叶醇、橙花醇等主要赋香物质更多存留在鲜花瓣上，发酵处理则大幅度衰减，而环氧芳樟醇、乙醇含量增加。图1表明，三种处理的茶样所吸附香气有区别，在保留15.8～25 min区间内，吸附的物质更显多样化，比牡丹干花瓣更丰富，再次说明茶叶具有较强的吸附气味能力。牡丹花瓣发酵属于内源发酵，无氧状态的堆积会造成乙醇显著增加，形成较为刺激的酒味，因此，采用新鲜花瓣薄层窨制和通花可减少花瓣烧花发酵。

3 讨论

3.1 窨制温湿度是影响牡丹花茶香气的重要因子

隔离窨制在相对密闭箱体适温高湿度循环，空气水分能够较好吸收牡丹香气成分而附着于茶坯表里。窨制温度21 ℃和相对湿度90%的温湿组合是模拟西北牡丹花开香气较浓的温湿状态，这个温湿组合既能较好维持花坯窨制过程中鲜活度，还能使茶坯易潮润不过湿有利于表面茶汁适度水解络合牡丹香气物质。

随时观察花坯润泽程度以确保吐香为盛花期的表现，手捏茶坯以辨干湿变化。较高窨制温度导致牡丹香气易挥发也加快衰败，湿度低则茶坯不潮润导致香气吸附少，过湿则茶坯内含物质析出甚至霉变发酵。徐国谦等[8]认为，其茶坯表面解析出茶汤物质仍有较强吸附作用，从该实验也说明了温湿度是最为重要的影响因子。张静等[9]研究紫斑牡丹 5个品种不同花期，认为花蕾期主要赋香物质为正己醇，盛花期为香茅醇、香叶醇等，衰花期为香茅醇、酯类等。因此适度密闭、间断性风循环、高保湿、中低温在衰花期前完成窨制，并选用条索紧结弯曲毫显的福安大白烘青绿茶等，能获得品质较佳的花茶。

图1 不同花瓣处理牡丹花茶香气组分GC-MS图谱Fig.1 GC-MS chromatogram of aroma components from Paeonia suffruticosa tea with different petal treatments

3.2 新鲜花瓣隔离窨制与拌和、酵化窨制品质比较

新鲜花瓣箱式隔离窨制48 h，经一窨一提获得的茶品，其吸附牡丹赋香化合物如香气醇、橙花醇、苯乙醇较多，感官评审花与茶叶的协调度好，表现为香气鲜灵、高锐持久，茶汤滋味醇正鲜爽。酵化花瓣窨制感官评审为渥味或酵味，花香与茶协调是较为复杂的过程，也有少数评审人表达为冬蜜甜香或酯香，可进一步做减少花瓣发酵时间和窨制试制研究，以丰富牡丹花香范畴。叶秋萍等[10]认为，花茶理化指标与品质是动态平衡的，这也说明花香与茶叶协调是动态平衡的关系。

3.3 窨制时长与配花量涉及质量成本

无论鲜花瓣还是酵化花瓣，在适温高湿的48 h窨制过程中机体的酯酒香气始终是愉悦的，花坯表现较润泽，说明充分利用了紫斑牡丹花香气持久的特点。茶坯隔离窨制过程中，在开始6 h后渐变潮软，至36 h后因循环风影响复脆，茶坯干湿变化过程也是从孔隙吸附到茶汤吸附，再次孔隙吸附的过程，从而最大限度吸附牡丹花香气。郭勤等[11]研究茶坯吸香机制认为，茶坯窨前含水量5%孔隙度高吸附性强，窨制过程中含水量 20%～25%茶坯浸出物附于茶表面孔隙，其离子价不饱和，与香气分子结合形成活化络合物，即化学吸附；窨后 14%～18%含水量保香较强。因此牡丹花窨制48 h是较为理想的时间，可使一次隔离窨提达到传统拌和多次窨提的效果，同时避免窨制12 h或36 h中因昼夜交替而增加工作强度的问题。

配花量与窨制次数是控制花茶制作成本要素之一。采取一次窨提可较大幅度降低人力成本。上述花坯茶坯配比2.5:1与5:1比较，两者吸附的香气物质含量差别不大，但感官香气持久有差别，这是否与香气浓度高低而深入茶坯表里不同有关，有待于日后探讨。在评审过程中，牡丹花茶较低水温泡饮比高水温更体现出牡丹香气，冷香持久，这是否与水温较低状态时保留更多牡丹香气物质有关，尚需研究。

牡丹花坯与茶坯交叉垒置于密封性空间，花瓣易发热并产生酒酯味，因此整个窨制过程中需通风通花。采用可控温湿度和风力的箱桶体，在生产过程中采用定时转动、间断通风，操作优于耗时费工的传统窨制工艺。