不同光质萎凋对茶树鲜叶中没食子酸、咖啡碱和茶多酚的影响
2021-05-24林燕燕刘江洪戴秋香彭启良李媛媛许普祯林金科
林燕燕,刘江洪,戴秋香,彭启良,李媛媛,许普祯,林金科*
(1.福建农林大学园艺学院,福建 福州 350002;2.福建农林大学农产品品质研究所,福建 福州 350002)
茶叶中富含茶多酚、茶多糖、咖啡碱、茶氨酸等化学成分,协同构建了茶叶品质。在不同茶叶品类中,这些主要化学成分的组成和含量也不同,其中咖啡碱和茶多酚对茶叶风味品质有重要影响。咖啡碱是贡献茶叶苦味的主要成分,咖啡碱含量高低与红茶茶叶品质呈正相关。有研究者猜测是因为咖啡碱与其他物质络合,非络合的咖啡碱越多,苦味越重,茶叶品质随之下降。茶多酚是构成茶叶汤色、滋味和香气的主要成分之一,茶叶汤色、香气和滋味与茶多酚呈正相关,当茶多酚含量下降时,能引起汤色、滋味和香气的下降。茶多酚的主要成分是儿茶素,占其总量的70%,除此以外还包括黄酮类、花青素类和酚酸类,酚酸类是合成酯型儿茶素必不可少的物质,对茶叶品质有较大的影响,其中就包括没食子酸(Gallic acid,GA),没食子酸是茶叶的主要呈味成分。GA是绿茶和普洱茶的特征成分之一,没食子酸含量与绿茶的品质等级呈显著的正相关。
GA、咖啡碱和茶多酚具有多种保健功效。茶多酚能够抑制由AOM/DSS诱导的结直肠癌王燕通过体内、体外实验发现茶多酚有清除DPPH·、OH·、ABTS·的能力,同时也能抑制大鼠肝脏的氧化损伤。王浩然通过对大白鼠进行抗高血压实验发现茶多酚具有降低或保持血压稳定的作用。咖啡碱同样具有提神、利尿、助消化等保健功效。楼彩霞等通过小鼠小肠运动实验发现低咖啡因普洱茶具有促进动物消化的功能。郑国栋等通过体外实验发现咖啡碱能促进激素诱导脂肪细胞中脂肪分解。GA具有抗癌、抗血栓等保健功能,GA参与儿茶素的氧化而影响茶叶的品质,有强抗氧化性。吴茱萸通过体外和体内实验发现没食子酸能够引起肺癌细胞凋亡。余斯曼研究表明没食子酸具有抑制肝炎细胞增殖,同时具有抑制HBsAg和HBeAg分泌的功能。
1 试验准备
本试验通过不同光质萎凋工艺处理HK-2和HK-3茶树鲜叶,探究没食子酸、茶多酚和咖啡碱在不同光质萎凋工艺处理下含量的变化,为不同光质萎凋工艺对茶叶滋味品质提供科学依据。
1.1 供试材料
供试茶叶采自福建省漳州市诏安市,新品系茶树HK-2和HK-3。于2020年5月下旬采摘,采摘标准为一芽二叶。
1.2 试验仪器
Waters Acquity UPLC H-Class超高效液相色谱仪;LED灯管:深圳铁牛信息技术有限公司;JY 6CHZ7B茶叶烘焙提香机;BSM120.4型分析天平(精确到0.0001 g);离心机(转速:3500 r/min,5 min)。
1.3 主要试剂
乙腈(色谱级);甲醇(色谱级);福林酚(分析纯);抗坏血酸(AR);7.5%Na2CO3溶液;EDTA-2Na溶液(10 mg/mL)等。
1.4 试验方法
将采摘的茶青薄摊于水筛上,置于自制LED萎凋环境灯架上,采用白光、红光、黄光、蓝光和紫光进行萎凋照射处理,其中白光组为对照组,分别于照射0、2、4、6、8、12、24 h时取样,采用茶叶烘干机进行烘干固样,进行GA、GAF和茶多酚含量的测量。
1.5 指标测定
没食子酸和咖啡碱含量的测定方法参考标准GB/T 8313-2018《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》。茶多酚含量的测定参考标准GB/T 31740.2-2015《茶制品 第2部分:茶多酚》福林酚试剂法测定。以上各指标采用3次生物学平行测定后取平均值。
1.6 数据处理
采用 Microsoft Office Excel 2007、SPSS 22.0进行数据统计分析处理;差异显著性分析采用Duncan's检验法。
2 结果与分析
2.1 不同光质不同时间萎凋工艺处理茶树鲜叶茶多酚的变化
由图1可知,随着萎凋时间的增加,不同光质萎凋工艺处理HK-2、HK-3品系茶鲜叶时、呈现先增加后减少的趋势。
对于HK-2品系茶鲜叶来说,在萎凋过程中,白光、红光、黄光、蓝光组茶多酚含量在萎凋4 h时含量达到最大值,其中黄光组的增加幅度最大,而紫光组呈现下降趋势。萎凋2 h时,与白光组相比,黄光、蓝光组的茶多酚含量均增加了4.45%,有显著性(P<0.05),紫光组茶多酚含量增加却无显著性;萎凋4 h,红光、黄光、蓝光组茶多酚含量较白光组增加了5.53%、6.54%、5.61%,具有显著性(P<0.05);萎凋6 h 时,与白光组相比,蓝光组茶多酚含量显著增加了7.44%(P<0.05),而紫光组茶多酚含量显著减少(P<0.05);萎凋8、12、24时,各组茶多酚含量与白光组相比含量分别增加了5.87%、11.82%、21.36%、9.03%、10.07%、15.63%、20.66%、9.65%、14.92%、8.98%、24.96%、17.25%,具有显著性(P<0.05)。
对于HK-3品系茶鲜叶来说,在萎凋过程中,白光组和黄光组茶多酚含量分别与4、6 h时含量最大,红光组和蓝光组茶多酚含量在12 h时含量最大,其中黄光组和蓝光组的上升幅度均较大,而紫光组呈现下降趋势。萎凋2 h时,各组茶多酚含量与白光组相比均无显著性。萎凋4 h时,只有黄光、蓝光组茶多酚含量较白光组显著增加了13.70%、7.42%(P<0.05);萎凋6 h时,黄光、蓝光组茶多酚含量与白光组相比含量增加但无显著性,仅紫光组茶多酚较白光组显著减少(P<0.05);萎凋8 h,与白光组相比,蓝光组茶多酚含量显著增加了5.54%,黄光组和紫光组茶多酚含量显著减少(P<0.05);萎凋12 h时,红光组和蓝光组茶多酚含量较白光组分别增加了8.87%、16.33%,具有显著性(P<0.05),黄光组茶多酚显著减少(P<0.05);萎凋24 h时,红光、黄光、紫光组茶多酚含量较白光组分别下降了8.86%、10.38%、5.01%,有显著性(P<0.05)。
2.2 不同光质不同时间萎凋工艺处理茶树鲜叶CAF的变化
由图2可知,随着萎凋时间的增加,不同光质萎凋工艺处理HK-2品系茶鲜叶的GAF含量大部分呈现下降趋势,不同光质萎凋处理HK-3品系茶鲜叶时,红光组GAF含量增加,白光组呈现先增加后减少的趋势,其余各组的变化浮动不大。
对于HK-2品系茶鲜叶来说,在萎凋过程中,较白光组相比,萎凋4 h以后各组GAF含量均增加,但随着萎凋时间的增加,GAF含量呈现下降趋势。但是在萎凋结束时,除蓝光组外其余各组GAF含量最低。在萎凋2 h时,各组GAF含量与白光组相比均无显著性;萎凋4、8、12、24 h时,各组GAF含量与白光组相比含量分别增加了14.40%、16.97%、17.06%、18.67%、11.83%、13.22%、13.95%、15.84%、9.22%、13.85%、14.87%、17.24%、11.46%、18.81%、21.48%、20.53%,有显著性(P<0.05);萎凋6 h时,与白光组相比,黄光、蓝光、紫光组GAF含量分别增加了13.85%、14.87%、17.24%,有显著性(P<0.05)。
对于HK-3品系茶鲜叶来说-,在萎凋过程中,红光组在萎凋2 h时GAF含量最高,且在萎凋过程中上升幅度也最大。白光、紫光组在萎凋4 h时GAF含量较高,蓝光组、黄光组分别于于萎凋12 h、24 h时GAF含量较高。在萎凋结束时,除蓝光组外其余各组GAF含量最低。萎凋2、24 h时,只有红光组GAF含量较白光组分别增加了10.85%、16.04%,有显著性(P<0.05);萎凋4、6、8、12 h时,各组GAF含量与白光组相比均无显著性。
2.3 不同光质不同时间萎凋工艺处理茶树鲜叶GA的变化
如图3所示,随着萎凋时间的增加,不同光质萎凋工艺处理HK-2、HK-3品系茶鲜叶的GA含量大部分均呈现出先增加后减少的变化趋势。
对于HK-2品系茶鲜叶来说,在萎凋过程中,白光、红光、蓝光组在萎凋2 h时GA含量较高,其中红光组的GA含量在萎凋2 h时达到最高,黄光组在萎凋4 h时GA含量较高,紫光组在萎凋6 h时GA含量上升。在萎凋2、4 h时,红光组GA含量分别增加了17.49%、15.83%,显著高于白光组(P<0.05);萎凋6、8、12 h时,与白光组相比较,其他组GA含量无显著性;萎凋24 h时,仅有黄光组GA含量显著高于白光组(P<0.05),含量增加了2.68%。
对于HK-3品系茶鲜叶来说,在萎凋过程中,红光组在萎凋4 h时GA含量较高,紫光、黄光组在萎凋6 h时GA含量较高,白光组于萎凋8 h时GA含量上升,蓝光组在萎凋12h时含量最大,且在萎凋过程中上升幅度也最大。在萎凋2 h时,红光、蓝光组GA含量分别增加了15.33%、30.55%,显著高于白光组(P<0.05);萎凋4 h时,其余各组均显著高于白光组,含量分别增加了14.14%、21.02%、20.86%、13.55%;萎凋6 h时,与白光组相比,黄光组和紫光组GA含量增加了27.33%、16.93%,具有显著性(P<0.05);萎凋8 h时,其余各组GA含量下降;萎凋12 h时,仅有蓝光组含量增加了20.53%,显著高于白光组(P<0.05);萎凋24 h,黄光和蓝光组GA含量增加了11.85%、21.84%,具有显著性(P<0.05)。
3 总结
在茶树鲜叶萎凋过程中,叶片细胞丧失水分,发生一系列化学反应,内含物质成分会产生剧烈变化,萎凋工艺对没食子酸、茶多酚和咖啡碱等品质成分有明显影响,有研究表明茶多酚和咖啡碱含量与红茶的品质具有一定的正相关性。
本文通过研究不同光质萎凋工艺对茶多酚、咖啡碱和没食子酸含量的影响结果表明,黄光4 h的萎凋工艺可以显著增加HK-2、HK-3茶树品系鲜叶在萎凋过程中的茶多酚含量,可为后续加工工艺中提供高茶多酚含量的萎凋叶,有利于提高茶叶的汤色、滋味和香气;在红光2、4 h萎凋工艺可以使HK-2、HK-3茶树品系鲜叶在萎凋过程中GAF含量达到最大值,可为后续加工工艺中提供高GAF含量的萎凋叶,有利于提高茶叶茶汤的鲜爽度;红光2 h萎凋工艺可以显著增加HK-2茶树品系鲜叶在萎凋过程中的GA含量,蓝光12 h萎凋工艺可以使HK-3茶树品系鲜叶在萎凋过程中的GA含量处于最大值,能够为后续加工工艺中提供高GA含量的萎凋叶,增加酯型儿茶素的合成转化率,提高茶叶茶汤的收敛度,从而提升茶叶品质。
不同光质萎凋工艺对茶多酚、咖啡碱和没食子酸含量有一定程度的影响,为后续茶叶加工工序和品质形成提供有利生化成分基础。