不同品种茶树春秋季鲜叶超微绿茶粉适制性研究
2021-04-01崔宏春郭敏明郑旭霞
孙 达,龚 恕,崔宏春,郭敏明,郑旭霞,*
(1.浙江经贸职业技术学院,浙江 杭州 310018; 2.杭州市农业科学研究院,浙江 杭州 310024)
我国是茶树的原产地,也是世界上茶叶产量最大的国家。2019年我国茶叶产量约260万t,茶园面积达4 400万hm2,茶叶出口量36.7万t,上述指标均位居世界前列。近年来,我国茶叶产量等指标上升到新的高度,茶产业规模化程度也越来越高,但茶产业层次还不够高,产品附加值低、产业链短等矛盾日益凸显,茶行业迫切需要进行改革创新。我国茶产业已经走过了“茶园扩张”和“名优茶发展”的阶段,正在进入“茶叶深加工和综合利用”的新阶段[1]。2017年,浙江省提出“六茶共舞”的新理念[2],除喝茶外,吃茶、玩茶、用茶、艺茶等茶叶消费新方式被越来越多的消费者所接受,新的消费方式对茶原料的色泽、颗粒度、香气、口感、营养品质、安全品质等各方面都提出了新的要求,对茶叶原料品质提出了新的考验。
我国超微绿茶粉的研究和开发始于20世纪90年代[3]。超微绿茶粉是茶树鲜叶经高温杀青、烘干、研磨等工艺加工而成的粒径在200目以上的茶叶超微粉末。近年来,有关超微绿茶粉加工工艺和品质评定的研究较多[4-5],但涉及超微绿茶粉原料来源筛选和栽培管理方面的研究较少。茶树品种是茶叶品质形成的重要基础和前提,茂绿、翠峰、迎霜、龙井43、福鼎大白茶、鸠坑种、白叶1号和薮北种是浙江省种植面积较大的茶树品种,研究这些品种的超微绿茶粉适制性,对于品种的推广和超微绿茶粉的开发均具有积极意义。目前,我国以产春茶为主,秋茶资源浪费相对严重[6],合理利用秋茶资源对茶产业发展和资源利用率提高等均有积极的推动作用。为此,本文试从物理性状、内含成分和感官审评3个角度出发,分析由不同品种的茶树春、秋季鲜叶制成的超微绿茶粉的品质,以期筛选出适制超微绿茶粉的茶树品种。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
1.1.1 试验材料
供试春、秋季鲜叶采自茂绿、翠峰、龙井43、迎霜、福鼎大白茶、鸠坑种、白叶1号、薮北种等8个品种,所有品种的原料均由杭州市农业科学研究院茶叶研究所基地茶园提供,其中,春茶采摘前用遮阳网覆盖10 d以上,秋茶采摘前不进行覆盖。
1.1.2 试验仪器
DHG-9240A型电热恒温鼓风干燥箱,上海精宏实验设备有限公司;UV1800型紫外可见分光光度计,日本Shimadzu公司;Mastersizer 2000 E型激光粒度仪,英国Malvern Panalytical公司;CR-400/410型色彩色差计,日本Konica Minolta公司;DXCWS-15型微波烘干机,宜兴市鼎新微波设备有限公司;JY-6CHT茶叶烘焙提香机,福建佳友茶叶机械智能科技股份公司;直径330 mm灰麻石石磨机,福建泉州禹昊石材有限公司。
1.2 加工方法
本试验中超微绿茶粉的具体加工工艺如下:(1)采摘。手工采摘成熟度为一芽三叶至一芽四叶的茶树鲜叶作为原料。(2)蒸青。采用龙井炒锅和蒸笼进行高温蒸青,蒸笼直径约50 cm,每笼蒸0.2 kg鲜叶,每笼蒸青时长为1.5 min。(3)吹干。蒸青叶出锅后用电风扇吹干叶子表面水分,中途适当翻拌,使全部蒸青叶叶温降至室温。(4)初烘。采用微波烘干机进行初烘,将冷却的蒸青叶用输送带传入微波箱内烘2~3 min,至含水量为10%~15%。(5)复烘。用茶叶烘焙提香机对初烘叶进行复烘,复烘温度为50 ℃,时长为3 h左右,至茶叶足干,含水量为6%~8%。(6)分筛。将冷却后的复烘叶捏碎后进行分筛,只保留叶片。(7)研磨。将分筛后的叶片用石磨机磨碎,至茶粉可通过200目筛,所得茶粉即视为超微绿茶粉。
1.3 分析方法
1.3.1 物理性状检测
利用激光粒度仪测定超微绿茶粉的粒径。以蒸馏水作为分散剂,超声分散时间14 s,测定时转速为2 000 r·min-1,最终以d0.1、d0.5、d0.9分别代表超微绿茶粉累计至10%、50%、90%体积的样本粒径值,用D[3,2]代表超微绿茶粉的比表面积平均粒径,用SPAN表示粒度分布图展宽。
1.3.2 主要内含成分测定
超微绿茶粉含水率测定参考GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》;水浸出物检测和游离氨基酸总量检测的茶汤提取方法参考GB/T 8305—2013《茶水浸出物测定》,游离氨基酸总量检测方法参考GB/T 8314—2013《茶游离氨基酸总量的测定》;茶多酚检测采用醇提溶液法,其制备与检测过程参考GB/T 8313—2018《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》;儿茶素、咖啡碱含量检测采用高效液相色谱(HPLC)检测方法,其制备与检测过程参考GB/T 8313—2018《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》。对待测样品的各项指标均进行3次测定,其中,任一样品任一指标的2次测定误差不得超过允许的误差范围,取3次测定的平均值作为样品的化学分析值。
1.3.3 感官审评
超微绿茶粉审评方法参照GB/T 23776—2018《茶叶感官审评方法》进行,评语参照GB/T 14487—2017《茶叶感官审评术语》 。称取0.6 g绿茶粉于240 mL审评杯中,向审评杯注入150 mL沸水进行冲泡,冲泡时用茶筅充分搅拌,冲泡时长为3 min,冲泡结束后由审评专家按汤色、香气、滋味顺序进行感官审评(超微绿茶粉的叶底为茶末,不做比较;外形因子在冲泡茶汤前先行审评)。每个样品审评3次,每次审评后记录各因子得分与评语,全体审评结束后计算各样品得分。其中,外形、香气、汤色、滋味所占权重分别为10%、20%、35%、35%。
1.4 数据处理
内含成分数据通过SAS 9.1软件进行单因素方差分析(ANOVA),对有显著差异(P<0.05)的,采用Tukey法进行多重比较。使用Simca-p 14.1软件进行偏最小二乘判别分析(PLS-DA)。
2 结果与分析
2.1 超微绿茶粉粒径分析
取不同品种茶树的春季鲜叶加工制成超微绿茶粉,其粒径结果详见表1。以白叶1号为例,制得的超微绿茶粉的粒径分布示意图如图1。结果表明,在相同的加工步骤下,由8个品种的茶树春季鲜叶制成的超微绿茶粉粒径结果相似。d0.5代表超微绿茶粉的中值粒径平均值,其中,值最大的为由鸠坑种制成的超微绿茶粉(21.13 μm),最小的为由龙井43制成的超微绿茶粉(15.98 μm)。将粒径换算成目数,本次试验制得的超微绿茶粉在710~939目,可满足超微绿茶粉的目数要求。d0.1和d0.9分别代表累计至10%和90%体积的样本粒径值,d0.9值最大的为由鸠坑种制成的超微绿茶粉(80.27 μm),最小的为由茂绿制成的超微绿茶粉(58.20 μm)。江苏省地方标准DB32/T 751—2012《超微绿茶粉》要求超微绿茶粉目数小于200目的占比不超过10%,据此推算,d0.9应小于75 μm。由此判断,由鸠坑种制成的超微绿茶粉未达到要求。SPAN表示粒度分布图展宽,结果显示,由翠峰制成的超微绿茶粉SPAN值最小,由迎霜制成的超微绿茶粉的SPAN值最大。D[3,2]代表颗粒的比表面积平均粒径,结果显示,由龙井43制成的超微绿茶粉的平均粒径最小,由鸠坑种制成的超微绿茶粉的平均粒径最大。
表1 不同品种茶树春季鲜叶制成的超微绿茶粉的粒径
2.2 超微绿茶粉色泽分析
由不同品种茶树的春、秋季鲜叶制成的超微绿茶粉的色差参数详见表2。其中,L代表明度,值越高,茶粉色泽越亮;a为红绿色度,值为正时茶粉表现为红色,值为负时茶粉表现为绿色;b为蓝黄色度,值为正时茶粉表现为黄色,值为负时茶粉表现为蓝色。a、b绝对值越大,代表颜色越深。从表2结果可以看出,由8个品种茶树的春、秋季鲜叶制成的16组超微绿茶粉均表现为黄绿色,且所有品种春茶制成的超微绿茶粉要比由秋茶制成的明度低。相较于秋茶,由茂绿、迎霜、福鼎大白茶、鸠坑种4个品种的春茶制成的超微绿茶粉,色泽上绿色更浅、黄色更深。究其原因,可能是因为这4个品种茶树的春茶中叶绿素含量比秋茶低,且秋茶成熟度和木质化程度也与春茶不同。翠峰、龙井43、薮北种、白叶1号4个品种的茶树,由春茶制成的超微绿茶粉在色泽上更绿、更黄。究其原因,可能是因为这4个品种的茶树春季鲜叶内含物质更丰富。色调彩度(C)结果显示,相较于秋茶,各品种茶树用春茶制成的超微绿茶粉,其C值更高。各品种的春茶中,翠峰和福鼎大白茶制成的超微绿茶粉的C值较高(36.01和35.68),而茂绿和白叶1号制成的超微绿茶粉的C值较低(32.96和33.02);各品种的秋茶中,福鼎大白茶和茂绿制成的超微绿茶粉的C值较高(29.43和29.05),而鸠坑种和薮北种制成的微超绿茶粉C值较低(26.65和26.84)。这说明,以福鼎大白茶春、秋季鲜叶制成的超微绿茶粉色彩最纯净艳丽,而由茂绿的春、秋季鲜叶制成的超微绿茶粉彩度差异较小。从色彩饱和度(S)来看,各品种茶树均表现为用春茶制成的超微绿茶粉饱和度更高,但品种间差异较小。从色相(H)上看,除白叶1号外,其他品种茶树均以春茶制成的超微绿茶粉的绝对值更高。
表2 由不同品种茶树春、秋季鲜叶制成的超微绿茶粉的色差比较
2.3 超微绿茶粉内含成分分析
由不同品种茶树春、秋季鲜叶制成的超微绿茶粉的内含成分含量详见表3。结果显示,由不同品种茶树春茶或秋茶制成的超微绿茶粉,其内含成分含量有显著(P<0.05)差异;由同一品种茶树的春、秋季鲜叶制成的超微绿茶粉,其内含成分含量也有显著(P<0.05)差异。总体而言,对于同一个茶树品种而言,由春茶制成的超微绿茶粉中水浸出物、茶多酚的含量显著(P<0.05)低于由秋茶制成的超微绿茶粉,除迎霜和薮北种外,其他品种茶树由春茶制成的超微绿茶粉的氨基酸含量均显著(P<0.05)高于由秋茶制成的超微绿茶粉。究其原因,可能是因为春茶生长时温度低,鲜叶持嫩性好,氨基酸积累多;而秋茶经过夏季高温,茶叶内茶多酚含量高,且鲜叶原料较粗老,故而水浸出物和总儿茶素含量较高。
图2和图3为制得的各超微绿茶粉样品内含物质的偏最小二乘判别分析结果。图2显示,在春茶方面,除鸠坑种外,其余品种的春茶制成的超微绿茶粉具有聚集性,集中在第二、第三象限。其中,由龙井43春茶和福鼎大白茶春茶制成的超微绿茶粉聚集成一个亚群,由白叶1号春茶、翠峰春茶、薮北种春茶和茂绿春茶制成的超微绿茶粉聚集成另一个亚群。在秋茶方面,所有品种制成的超微绿茶粉均处于第一、第四象限,但不同品种间不具备明显的集群效应。将图2和图3的结果相结合进行分析,由各品种茶树春茶制成的超微绿茶粉,其氨基酸含量均较高,而由秋茶制成的超微绿茶粉,其水浸出物、茶多酚、总儿茶素含量较高。这与表3的结果相吻合。在各品种中,由福鼎大白茶春茶制成的超微绿茶粉氨基酸含量最高,而由鸠坑种秋茶制成的超微绿茶粉水浸出物和茶多酚含量最高。
表3 由不同品种茶树春、秋季鲜叶制成的超微绿茶粉的内含成分含量
各圆点上标记的英文字母代表茶树品种和采摘季节,数字代表重复。ML,茂绿;YS,迎霜;CF,翠峰;LJ,龙井43;FD,福鼎大白茶;JK,鸠坑种;SB,薮北种;BY,白叶1号;C,春茶(绿色图标);Q,秋茶(蓝色图标)。English letters marked near the circles represented tea cultivars and plucking seasons, while number indicated replicates. ML, Maolv; YS, Yingshuang; CF, Cuifeng; LJ, Longjing 43; FD, Fudingdabaicha; JK, Jiukengzhong; SB, Soubeizhong; BY, Baiye No.1; C, Spring tea (green circle); Q, Autumn tea (blue circle).图2 由不同品种茶树春、秋季鲜叶制成的超微绿茶粉主要内含成分的PLS-DA得分图Fig.2 PLS-DA score of main components in ultramicro green tea powder made from fresh spring and autumn leaves of different tea cultivars
图3 由不同品种茶树春、秋季鲜叶制成的超微绿茶粉主要内含成分的PLS-DA载荷图Fig.3 PLS-DA loading of main components in ultramicro green tea powder made from fresh spring and autumn leaves of different tea cultivars
2.4 超微绿茶粉感官审评分析
表4为由不同品种茶树春、秋季鲜叶制成的超微绿茶粉的感官审评结果。外形方面,由茂绿、迎霜2个品种秋茶制成的超微绿茶粉的得分比由春茶制成的高,而龙井43、薮北种和白叶1号则是由春茶制成的超微绿茶粉得分更高,其中外形得分最高的为由龙井43春茶和薮北种春茶制成的超微绿茶粉,得分最低的是由白叶1号秋茶制成的超微绿茶粉。汤色方面,翠峰、龙井43、薮北种由春茶制成的超微绿茶粉得分比由秋茶制成的高,各样品中,得分最高的为由龙井43春茶和薮北种春茶制成的超微绿茶粉,得分最低的是由鸠坑种春茶和秋茶制成的超微绿茶粉。香气方面,各样品差距不大,其中,由迎霜秋茶制成的超微绿茶粉得分最高,而由茂绿春茶制成的超微绿茶粉得分相对最低。滋味方面,所有样品都表现出清爽、清鲜的口感,其中,由茂绿春茶制成的超微绿茶粉得分最高。对各项因子得分进行综合测算后发现,由薮北种春茶制成的超微绿茶粉总得分最高(93.25分),此外,由迎霜秋茶和福鼎大白茶秋茶制成的超微绿茶粉得分也超过92分。
表4 由不同品种茶树春、秋季鲜叶制成的超微绿茶粉的审评结果
续表4 Continued Table 4
3 讨论
3.1 颗粒参数影响超微绿茶粉品质
本试验对鲜叶采用相同的加工工艺制备超微绿茶粉,避免了加工工艺对超微绿茶粉内含物质含量的影响[8]。试验结果表明,使用相同的加工工艺后,所有制得的超微绿茶粉样品均能满足超微绿茶粉的目数要求。SPAN值和D[3,2]值是反映粒径的2个重要参数[9-10]。结果表明,由翠峰春季制成的超微绿茶粉SPAN值最小,颗粒最均匀,由龙井43春茶制成的超微绿茶粉D[3,2]值最小,平均粒径最小。舒阳等[11]认为,茶粉内含物质的溶出与茶粉的粒径有关,在溶出后期(50 min),粒径较小的茶粉内含物质的溶出量更高。依此判断,龙井43更适制超微绿茶粉。除饮用外,超微绿茶粉的另一个应用方向为观赏性茶汤的制作(如点茶的制作)。点茶要求茶粉大小均一,以保证点茶的持久性。从颗粒均匀角度出发,翠峰是超微绿茶粉的适制品种。但要说明的是,本试验只对各品种春茶制成的超微绿茶粉的粒径进行了研究,并未对秋茶进行试验,故无法比较同一品种的茶树由春茶与秋茶制作出的超微绿茶粉的粒径参数区别。未来可用同一品种茶树不同季节的鲜叶制作超微绿茶粉,并对其粒径进行研究,以检验由同一茶树品种不同季节鲜叶制作的超微绿茶粉粒径分布的稳定性。
3.2 不同品种茶树制成的超微绿茶粉存在色泽差异
色相、饱和度和明度组合形成色彩三要素。在色差试验中:饱和度方面,由翠峰春茶和福鼎大白茶春茶制成的超微绿茶粉饱和度最高;色相方面,由鸠坑种春茶和福鼎大白茶春茶制成的超微绿茶粉绝对值最高。结合色调彩度,由翠峰春茶和福鼎大白茶春茶制成的超微绿茶粉显示出高彩度、高饱和度、高色相值的特点,色泽纯净艳丽,令人愉悦。茶粉色差会直接影响感官审评中的外形得分。超微绿茶粉外形审评以色泽和油润度为主要因子。对于龙井43、翠峰、薮北种和白叶1号来说,由春茶制成的超微绿茶粉色泽较由秋茶制成的更黄更绿,故而获得更高的得分。由福鼎大白茶和翠峰春茶制成的超微绿茶粉彩度高,饱和度高,故而外形得分较高。
3.3 内含成分测定结果与感官审评结果不完全一致
关于超微绿茶粉的内含成分,在地方标准DB32/T 751—2012《超微绿茶粉》中只对水浸出物含量做出了规定(≥36%),在本试验中,所有制得的超微绿茶粉均符合该要求。内含成分是决定茶汤滋味最主要的因素。在各种内含成分中,茶多酚表现出涩味,咖啡碱表现出苦味,而氨基酸表现出鲜爽味。本试验结果表明,由福鼎大白茶春茶制成的超微绿茶粉虽然水浸出物、茶多酚和总儿茶素含量最低,氨基酸含量高达3.31%,推测其茶汤应当呈现清鲜的口味。此外,由龙井43春茶制成的超微绿茶粉酚氨比(茶多酚含量与氨基酸含量的比值)也较低。与此同时,由各供试茶树品种的秋茶制成的超微绿茶粉均表现出高水浸出物、高茶多酚、高总儿茶素、低氨基酸的特点,推测其制成的茶汤可能鲜味不足,涩味较浓且厚。然而,感官审评结果显示,除薮北种和翠峰外,由其余各品种春茶制成的超微绿茶粉,其感官审评总得分均不高于由秋茶制成的超微绿茶粉。究其原因,可能是因为春茶内含物质不丰富,挥发性成分较少,导致茶汤口感层次较少,香气较单一。感官审评结果显示,由薮北种春茶制成的超微绿茶粉总得分最高,由迎霜秋茶和福鼎大白茶秋茶制成的超微绿茶粉总得分紧随其后,表明秋茶在饮用型超微绿茶粉开发方面具有较大的利用空间。
目前,已有许多文献使用与本文相似的方法来筛选适制绿茶或其他品类茶的茶树品种。杨亦扬等[12]通过测定茶多酚等内含物质的含量和进行感官审评,筛选出当地群体种,以及迎霜和龙井43两个无性系品种适制碧螺春茶;刘婷婷等[13]对6个茶树品种进行红茶适制性研究,通过感官审评和内含成分测定,筛选出名山131和梅占2个品种。感官审评是评定成品茶品质最直接的方法,但也易受主观因素的影响,如不同评茶人员审评标准不统一,审评后期出现感官疲惫等[14]。对成品茶进行内含物质测定可以清楚分析出不同样品之间内含成分的差异,结合各种成分的呈味特性,可以大致判断不同样品的滋味差异。将感官审评和内含物质测定2种方法相结合,可以在很大程度上克服主观误差。但从本试验结果来看,2种检测方法可能会存在结果不完全统一,不同季节采制的鲜叶结果不一致等问题[15]。
本研究用8个品种茶树的春、秋季鲜叶制成超微绿茶粉,基于各超微绿茶粉样品的物理性状和内含成分,以及感官审评结果,筛选出适制超微绿茶粉的茶树品种和采制季节。本试验通过物理性状分析来判别茶粉的合格率和结果稳定性,再将内含物质与感官审评结果相结合,分析各超微绿茶粉样品得分高低的内在原因。这样可以增强试验结果的可信度,有助于筛选出更加可靠的超微绿茶粉适制品种。总的来看,龙井43、翠峰、福鼎大白茶和薮北种茶树的春茶适制超微绿茶粉,迎霜和福鼎大白茶的秋茶可用于制作饮用型超微绿茶粉。
虽然本试验探究了8个品种茶树春、秋季鲜叶超微绿茶粉的适制性,但试验中未包含夏茶茶样。未来可对不同品种茶树的夏茶进行研究,以期为夏茶的综合利用提供理论依据。