不同采摘方式加工的海青绿茶生化与香气成分研究

2021-08-06梁凤美刘冉霞丁立孝

安徽农业科学 2021年13期

梁凤美刘冉霞丁立孝

摘要选用不同采摘方式制作的海青绿茶为研究对象，分析其品质成分并采用GC-MS进行香气成分分析。结果表明：春季绿茶酚氨比为4.6，适合制作绿茶;夏季机采绿茶酚氨比为7.8，适宜制作红茶;春季绿茶、夏季人工绿茶和机采绿茶3种绿茶分别鉴定出57、36、46种化合物，香气组分存在差异，春季绿茶中醇、酯、酮类含量平衡;夏季人工绿茶与机采绿茶差别明显，夏季人工绿茶主要香气成分是2-甲基，1-（1，1-二甲基乙基）-2-甲基-1，3-丙二醇丙酸酯、3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇、正壬醛、磷酸三丁酯、正癸酸、二乙基-乙酸、2-甲基，3-羟基-2，4，4-三甲基丙酸戊酯、十七烷、1-十二烷醇、十六烷等，机采绿茶主要香气成分是3，7-二甲基-1，5，7-辛三烯-3-醇、7，9-二叔丁基-1-氧杂螺（4，5）癸-6，9-二烯-2，8-二酮、3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇、2-甲基，1-（1，1-二甲基乙基）-2-甲基-1，3-丙二醇丙酸酯、1，2-苯二甲酸，双（2-甲基丙基）酯、棕榈酸异丙酯、苯乙醇、正癸酸、磷酸三丁酯等。此外，茶叶是劳动密集型产业，人工采摘成本高，对于海青大宗夏季茶叶，可利用机械化采摘，来制作红茶，以改善夏茶产品品质与提高经济效益。

关键词海青绿茶;不同采摘方式;生化成分;香气成分;GC-MS分析

中图分类号 TS-272 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2021）13-0198-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.13.050

开放科学（资源服務）标识码（OSID）：

Comparison of Biochemical Components and Aroma Constituents between Different Picking Methods of Haiqing Green Tea

LIANG Feng mei1， LIU Ran xia2， DING Li xiao3

（1.Ministry of Agriculture and Rural Affairs of Huangdao District，Qingdao，Shandong 266400;2. College of Food Science and Engineering，Qingdao Agricultural University， Qingdao，Shandong 266109;3.Rizhao Polytechnic， Rizhao，Shandong 276826）

Abstract Haiqing green tea made by different picking methods was selected as the research object， and its quality components were analyzed and GC MS was used to analyze the aroma components.The results showed that the ratio of polyphenol to amino acid of spring green was 4.6， suitable for processing green tea. The ratio of polyphenol to amino acid of summer machine picked was 7.8， suitable for processing black tea.There were 57， 36， and 46 compounds identified in spring green tea， summer manual picked green tea and machine picked green tea， respectively. The aroma components were different， and the content of alcohol， ester and ketone in spring green tea was balanced.There were many differences in aroma constitutes between summer manual picked and summer machine picked.The main aroma components of summer manual picked were propanoic acid， 2 methyl ， 1 （1，1 dime thylethyl） 2 methyl 1，3 propanediyl ester， 1，6 octadien 3 ol， 3，7 dimethyl ， nonanal， tributyl phosphate， n deca noic acid， acetic acid， diethyl ， propanoic acid， 2 methyl ， 3 hydroxy 2，4，4 trimethylpentyl ester， heptadecane， and so on. The main aroma components of summer machine picked were 1，5，7 octatrien 3 ol， 3，7 dimethyl ， 7，9 ditert butyl 1 oxaspiro（4，5） deca 6，9 diene 2，8 dione， 1，6 octadien 3 ol， 3，7 dimethyl ， propanoic acid， 2 methyl ， 1 （1，1 dime thylethyl） 2 methyl 1，3 propanediyl ester， 1，2 benzenedicarboxylic acid， bis（2 methylpropyl） ester， isopropyl palmitate， phenylethyl alcohol， n decanoic acid， tributyl phosphate， and so on. In addition， tea is a labor intensive industry， and the cost of manual picking is high. For Haiqings bulk summer tea， mechanized picking can be used to make black tea to improve the quality of summer tea products and increase economic benefits.

Key words Haiqing green tea;Different picking methods;Biochemical components;Aroma constituents;GC MS analysis

海青镇位于山东省青岛市最西端，南接日照，北倚诸城，西邻五莲，处在“三地四区”交汇之地，是“南茶北引”战略最早地区之一[1]。截至2016年底，全市茶园面积达0.732万hm2，采摘面积0.553万hm2，茶叶总产量341.28万kg，总产值达6.91亿元[2]。其中夏茶产量占全年茶叶产量的46.55%，产值仅占全年茶叶产值的26.09%[3]，夏茶产量高，但加工利用率和效益低下。

近年来，由于劳动力紧缺，费用高，茶园出现“用工荒”，同时人工采摘效率低，难以保证茶叶采摘的时效性。俗话说“早采三天是宝，晚采三天是草”，是对茶叶采摘时效性与茶叶品质关系的最形象描述[4]。而机械化采茶可显著提高采摘效率、节约成本、提高产量，可以从根本上解决采茶劳动力紧张的问题，有着明显的经济效益和社会效益，是茶业持续健康发展的必由之路[5]。

针对海青夏茶产量高、加工利用率和效益低的突出问题，该研究通过对机械与人工2种采摘方式加工的绿茶进行生化品质与香气成分测定，分析不同采摘方式加工的绿茶的品质差异，探索提高夏茶品质的途径，为机械化采摘的推广与夏茶的高值化利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

鲜叶样品制备：采集600 g具有代表性的一芽二叶鲜叶，100 ℃热风干燥;取固样之后的鲜叶磨碎，称取60 g样品用以分析。

春季绿茶、夏季人工绿茶、夏季机采绿茶均来自青岛市黄岛区海青镇。

1.2 试验方法

1.2.1 品质成分测定方法。

磨碎试样的制备参照GB 8303方法;水浸出物和含水量分别采用GB 8305和GB 8304方法测定;茶多酚含量采用GB 8313酒石酸铁比色法测定;游离氨基酸含量采用GB 8314茚三酮比色法测定;咖啡碱含量采用GB/T 8312紫外分光光度法测定。

1.2.2 香气成分分析方法。

茶叶香气成分分析采用GC-MS。

1.2.2.1

样品制备。分别称取绿茶样品各10.00 g，加入萃取瓶中，用沸水冲泡6 min，茶水比为1∶3（g∶mL）;将1 mL样品置于20 mL顶空瓶内，采用固相微萃取法提取挥发性化合物，再通过气相色谱-质谱联用仪对这些化合物进行分离并分析。

1.2.2.2

固相微萃取條件。采用65 μm PDMS/DVB萃取头，将样品置于50 ℃条件下平衡20 min后，将萃取头插入顶空瓶中萃取40 min，最后将萃取头拔出并置于200 ℃的进样口中解吸2 min。

1.2.2.3

气相色谱条件。色谱柱型号RTX-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm），柱温箱初始温度40 ℃，进样口温度200 ℃，不分流进样，载气流速1 mL/min;柱温箱升温程序为40 ℃保持3 min，5 ℃/min升至120 ℃，10 ℃/min升至200 ℃，保持13 min。

1.2.2.4

质谱条件。离子源温度200 ℃，传输线温度250 ℃，采用全扫描（Scan）模式采集信号，扫描范围35～500 m/z。

1.2.2.5

试验结果。使用NIST11数据库对未知挥发性化合物谱图进行比对，并采用面积归一化法进行定量。

2 结果与分析

2.1 不同季节和不同采摘方式制作的绿茶品质评定

滋味是构成绿茶品质的主要因素之一。绿茶滋味主要生化成分是茶多酚、氨基酸、咖啡碱、水浸出物和酚氨比[6]。茶多酚、咖啡碱是茶汤苦涩味的物质基础，与茶品质呈负相关;游离氨基酸对茶汤鲜甜味起重要作用，与茶品质呈正相关;研究表明，绿茶滋味得分与其水浸出物和氨基酸含量分别呈显著和极显著正相关，与酚氨比则呈显著负相关[7]。一般认为，鲜叶中酚氨比小于8，适宜制作绿茶;鲜叶中酚氨比大于8，适宜制作红茶[8]。酚氨比能反映滋味品质，高级茶比值低，两者含量都高而比值低则滋味浓且鲜爽。

由表1可知，在3种绿茶样品中，春季绿茶咖啡碱含量和酚氨比分别为2.5%和4.6，游离氨基酸含量为3.8%;夏季

人工绿茶咖啡碱含量和酚氨比分别为2.6%和6.3，游离氨基酸含量为3.2%;夏季机采绿茶咖啡碱含量和酚氨比分别为2.2%和7.8，且游离氨基酸含量为2.5%，为3组中最低。夏季机采绿茶与人工绿茶茶多酚含量差别不明显，且游离氨基酸均低于春季绿茶，鲜爽度不如春季绿茶。机采绿茶水浸出物略低于人工绿茶。夏季机采绿茶酚氨比较高，适合加工制造红茶。

2.2 不同季节和采摘方式制作的绿茶香气成分分析

春季绿茶、夏季人工绿茶与机采绿茶3个绿茶样品的GC-MS离子流图如图1～3所示。

3个绿茶样品分别分离出57、36、46个峰（化合物）。香气成分按有机化学分类方法主要分为碳氢类、醇类、酯类、醛类、酮类、酸类、酚类、杂氧化合物、含氮化合物等[9]。从3种绿茶香气成分类别及相对含量（表2）可以看出，3种绿茶香气种类与含量存在差异。春季绿茶以醇类、酯类、酮类为主，夏季人工绿茶以碳氢化合物、醇类、酯类为主，夏季机采绿茶以醇类、酯类、酮类为主，其中夏季机采绿茶含有部分杂氧化合物。

3个绿茶样品香气成分及其相对含量如表3所示。春季绿茶中共检测到化合物57种，其中未知化合物13种，占香气总量的23.71%;酮类化合物6种，占香气总量的18.59%，其中3，5-辛二烯-2-酮、7，9-二叔丁基-1-氧杂螺（4，5）癸-6，9-二烯-2，8-二酮含量分别为6.08%、10.43%;酯类8种，占香气总量的18.42%，其中棕榈酸异丙酯、1，2-苯二甲酸，双（2-甲基丙基）酯、2-甲基，1-（1，1-二甲基乙基）-2-甲基-1，3-丙二醇丙酸酯、磷酸三丁酯含量分别为8.91%、2.93%、2.30%、2.44%;醇类7种，占香气总量的15.35%，其中3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇、3，7-二甲基-1，5，7-辛三烯-3-醇含量分别为7.42%、4.63%;醛类6种，占香气总量的10.28%;碳氢化合物14种，占香气总量的9.02%;酸类占4.63%。该样品中检测到甲醛，其含量为1.03%。

夏季人工绿茶中共检测到化合物36种。酯类化合物4种，占香气总量的21.97%，其中2，甲基，1-（1，1-二甲基乙基）-2-甲基-1，3-丙二醇丙酸酯、磷酸三丁酯、2-甲基-2，2-二甲基-1-（2-羟基-1-甲基乙基）丙酸丙酯和2-甲基，3-羟基-2，4，4-三甲基丙酸戊酯含量分别为9.77%、5.93%、2.08%和 4.01%;醇类4种，占香气总量的15.97%，其中3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇、1-十二烷醇含量分别为9.53%、3.75%;醛类4种，占香气总量的9.52%，其中具有玫瑰香气的正壬醛含量为6.72%;酸类2种，占香气总量的8.31%。

夏季机采绿茶中共检测到化合物46种。醇类化合物8种，占香气总量的38.43%，其中3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇、3，7-二甲基-1，5，7-辛三烯-3-醇、苯乙醇含量分别为13.10%、15.92%、2.64%，烯醇类含量为28.92%，香叶醇含量只有0.89%;酯类6种，占香气总量的18.75%，其中棕榈酸异丙酯、1，2-苯二甲酸，双（2-甲基丙基）酯、2-甲基，1-（1，1-二甲基乙基）-2-甲基-1，3-丙二醇丙酸酯含量分别为4.49%、4.69%、5.24%;酮类3种，占香气总量的14.91%，其中7，9-二叔丁基-1-氧杂螺（4，5）癸-6，9-二烯-2，8-二酮含量为13.74%。

3 结论与讨论

3.1 春季绿茶、夏季人工和机采绿茶品质评价

春季绿茶的综合评分最高，酚氨比最低，游离氨基酸含量最高，且春季绿茶产量低价格高，可选择人工采摘。夏季机采绿茶和人工绿茶茶多酚含量差别不明显，且游离氨基酸均低于春季绿茶，鲜爽度不如春季绿茶。机采绿茶水浸出物略低于人工绿茶，但酚氨比较高，适合加工制作红茶。

值得注意的是，虽然采取同样的制作工艺，因为工艺参数的不同，春、夏的绿茶水分含量差别较大，这会直接影响茶叶的品质和出品率，企业需在工艺和产品标准化方面进行提高和改进，以生产稳定、高质量的优质绿茶。

3.2 春季、夏季人工和机采绿茶香气成分评价

春季绿茶中共检测到57种化合物，含量较多的是醇类、酯类、酮类，各种含量相对平衡，主要香气成分是7，9-二叔丁基-1-氧杂螺-（4，5）癸-6，9-二烯-2，8-二酮、棕榈酸异丙酯、3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇、3，5-辛二烯-2-酮、3，7-二甲基-1，5，7-辛三烯-3-醇、二乙基-乙酸等，大部分呈現花香或果香[10]。

夏季人工绿茶中共检测到36种化合物，含量较多的是碳氢化合物、醇类、酯类，主要香气成分是2-甲基，1-（1，1-二甲基乙基）-2-甲基-1，3-丙二醇丙酸酯、3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇、正壬醛、磷酸三丁酯、正癸酸、二乙基-乙酸、2-甲基，3-羟基-2，4，4-三甲基丙酸戊酯、十七烷、1-十二烷醇、十六烷等，大部分呈现花香或果香，碳氢化合物贡献较小[11];夏季机采绿茶中共检测到46种化合物，含量较多的是醇类、酯类、酮类，主要香气成分是3，7-二甲基-1，5，7-辛三烯-3-醇、7，9-二叔丁基-1-氧杂螺（4，5）癸-6，9-二烯-2，8-二酮、3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇、2-甲基，1-（1，1-二甲基乙基）-2-甲基-1，3-丙二醇丙酸酯、1，2-苯二甲酸，双（2-甲基丙基）酯、棕榈酸异丙酯、苯乙醇、正癸酸、磷酸三丁酯，主要呈现花香及果香。

机械采摘和人工采摘2种方式制得的绿茶挥发性香气成分各不相同。这可能与叶子组成不同有关，因为人工一般采摘为2～3叶，而机械采摘过程中会卷进去一些老叶，不同部位不同鲜叶的化学组成不同，直接影响了绿茶的香气和品质。

3.3 人工采摘和机械采摘绿茶综合对比

茶叶是劳动密集型产业，人工成本也逐年提高，特别是在采摘、加工环节中，浪费工时严重，致使生产成本居高不下，而且呈现继续上涨的趋势[12]。春季茶叶品质好、产量低、价格高，可以选择人工采摘或人工与机采相结合。夏季茶叶产量高、温度高，人工采摘成本高、效率低，而茶叶品质与价格却相对较低。另外，现如今茶园很难见到年轻的采茶姑娘，各产茶区还不同程度出现争抢采茶工的情况，因用工难而抛荒不采的情况也会时有发生[13]，而机械化采摘效率高，可高达人工采摘的100倍，采摘成本仅为人工采摘的25%[14]，极大降低了茶叶的采摘成本，大大提高了夏茶效益。因此，对于海青大宗的夏季茶叶，利用机械化采摘，来大量制作红茶，是改善夏茶产品品质、提升其加工利用率及茶叶价值的有效途径，具有广泛应用的前景。

另外，茶叶机械化采摘牵涉到茶园机械化生产管理等方面，业内学者已从茶树品种、茶园管理配套和机采适期等方面进行了大量研究[15-23]。在推广茶叶机械化采摘时，要做好茶园管理、机械选型配套、技能培训等工作，让机械采摘发挥最大作用，降低人工采摘成本，提高夏茶的经济效益，促进茶产业高质量快速健康有序发展。

参考文献

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