形成黑茶滋味成分的研究现状及展望
2021-12-02周佳敏何靖柳杨升菊
周佳敏 何靖柳 郝 薇 杨升菊
(雅安职业技术学院 四川雅安 625000)
黑茶属我国六大茶类之一,是后发酵茶,主要包括:云南普洱茶、广西六堡茶、湖南安化黑茶、雅安藏茶、方包茶等。传统黑茶中黑毛茶相对成熟,是压榨茶的主要成分。黑毛茶的主要制茶工艺包括杀青、碾压、堆放和干燥。近年来,黑茶的滋味已经越来越受欢迎,黑茶中的呈味物质大致包括三类:以花青素、儿茶素、咖啡因为主的苦味,以游离氨基酸及部分络合物为主的鲜爽味,以及以多酚类、黄酮类为主的涩味。黑茶在渥堆发酵过程中,多酚类物质通过氧化分解、异构化,生成其氧化产物,使茶味具有轻微苦味和涩味;而自身享有重度苦味和涩味的酯型儿茶素被水解后,变成味道醇和的物质。通过以上可知,系统分析茶叶风味物质间的关系,探寻科学合理的茶叶品质评价体系,有助于提高黑茶感官评估的准确性,为生产实践和茶叶提质培优做出重要贡献,加速当地茶产业的发展。文章主要对黑茶滋味成分中的茶多酚、咖啡因、可溶性糖、氨基酸、有机酸进行全面探讨,为后期藏茶滋味监测体系的建立提供理论支撑。
1 茶多酚
1.1 特性
茶多酚(tea polyphenols),又名茶单宁,其含量在新鲜茶叶中占18%~36%,在茶树芽中含量最高,且高温有助于其合成。茶多酚是茶叶多酚化合物的通用名称,主要包括黄酮醇、类黄酮、花青素以及酚醛二磷酸酯等[1]。其中,黄烷醇类(儿茶素类)化合物含量最高,能达到茶多酚总量的60%~80%[1-2]。茶褐素较强的抗氧化功能,主要是由于茶多酚中的儿茶素中的酚羟基具有供氢功能;同时,茶多酚可以与诱导氧化的过渡金属离子形成络合物,从而激活自由基消融系统,抑制氧化酶系统并抑制自由基的产生[3]。岳翠男等[4]提出儿茶素是改善茶品质并确定黑茶滋味的重要指标。屈晓媛[5]和杨昌举[6]等研究表明,儿茶素中的L-EGC和L-EGCG的氧化还原电位低、不稳定,易发生氧化和偶联反应;同时,在微生物的作用下,可将茶多酚转化为茶褐素,赋予黑茶茶汤特殊的颜色及风味[7]。茶多酚经氧化后的产物不仅直接影响黑茶的风味,而且该类生物活性成分对人体具有特殊的生理功能,如:抑制肝细胞肿瘤、抑制孢子囊炎、降低血压、杀菌、预防艾滋病等[8]。
1.2 含量分析
黑茶中茶多酚含量受多种因素影响,禹超等[9]对各种黑茶的理化成分进行了研究,其中测定了6 种黑茶中氨基酸的含量,有方包茶、六堡茶、安化天尖、普洱散茶、普尔熟饼、普洱熟饼,这6 种黑茶中茶多酚的含量占茶叶干重的0.5%~10%。茶多酚类物质在黑茶发酵过程中和发酵后会发生酶促和非酶促氧化,其含量显著降低,因此,黑茶的味道相对醇厚,涩味也不明显。在这6 种茶中,儿茶素的含量差异较大,安化的儿茶素含量高达89.16 mg/g,方包茶中的儿茶素含量仅为4.29 mg/g。从以上可以看出,其含量根据茶多酚或儿茶素的类型不同区别很大。雅安藏茶中茶多酚含量方面研究相对其他黑茶较少,因此,有必要对藏茶中茶多酚类化合物展开系统研究。
2 咖啡因
2.1 特性
咖啡因(CAF)属三甲基黄嘌呤衍生物,是一种两性化合物,苦味,是黑茶中主要的生物碱[10],占干物质的2%~5%。食用咖啡因后,不仅可增强骨骼代谢,加速神经活动,减少游离脂肪酸的存在,还可提高多酚抗氧化效应,使体内卡尼汀免受细胞神经瘤的侵害并缓解压力[11-12]。咖啡因的苦味阈值为500μmol/ L,可与茶汤中的其他物质相互作用,以增加或减少茶汤的苦味。杨锐[13]等借助定量描述和相关分析发现,咖啡因与绿茶中苦味和其他风味之间关联性差,主要受咖啡因与其他物质复合后形成的新物质风味不突出的影响[4];而环境中温度和pH将直接影响咖啡因的苦味强度,且呈负相关[14]。Keast等[15]的研究结果再次验证,咖啡因浓度水平与苦味强度之间无相关性。咖啡因的羰基(C=O)易与茶汤的羟基(-OH)结合作用,其中矿物质和糖类的共同存在可形成二聚体,氢键促进咖啡碱的结合,抑制咖啡因的苦味,形成沉淀物而导致茶汤混浊;茶汤中含有的柠檬酸可减弱咖啡因的苦味[16]。陈敏星等[17]提出,咖啡因还可与酚类结合形成新物质,使茶汤有新鲜和清爽的口感。
2.2 含量分析
胡燕[18]对不同品种的黑茶中咖啡因含量进行了测定,发现不同类别的黑茶中咖啡因含量最低的是西路边茶,含量平均值为3.66%,雅安藏茶的平均咖啡因含量仅次于广西六堡茶和云南普洱茶。除青茶外,所有类型的黑茶中平均咖啡因含量通常低于其他类型的茶。不同的雅安藏茶中,压缩藏茶的咖啡因含量平均值最低,散藏茶的咖啡因含量平均值最高。而对于黑茶中咖啡因的测定和系统研究较少,影响咖啡因含量高低的探究几乎没有,还需不断完善。
3 游离氨基酸
3.1 特性
茶叶中含有26 种氨基酸,主要有:甜茶氨酸、甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酰、丝氨酸。滋味主要呈鲜甜味[13]。L构型非蛋白质氨基酸有6种,茶叶中特性氨基酸占总游离氨基酸的70%,在低温条件下利于促进氨基酸的合成[10]。茶中的茶氨酸有提升大脑的认知、保护大脑、缓解压力、减少中风、减少脑水肿等生理功能;当茶氨酸与咖啡因共同存在时,产生的α波可增强这些生理功效[19]。
3.2 含量分析
黑茶滋味中的鲜味主要来源是氨基酸,其主要氨基酸有谷氨酸、茶氨酸和天冬氨酸。禹超等[9]对各种黑茶品种的理化研究发现黑茶中的游离氨基酸含量小于5 mg/g,与其他茶相比,游离氨基酸含量较低[20]。黑茶的游离氨基酸含量与原料的新鲜程度呈显著正相关,原料越新鲜,游离氨基酸含量越高。侯冬岩采用光谱分析法测量了各种类型黑茶的游离氨基酸含量,发现各种类型黑茶中含有的游离氨基酸含量也不一样。例如,云南野生普洱茶中游离氨基酸含量高达4.97%,而湖南茯茶中游离氨基酸含量却低至1.5%,两者差异显著。黑茶中的氨基酸种类多,形成的风味物质也有所不同,其中,雅安藏茶的鲜味较特别,但相对于其他黑茶,雅安藏茶缺乏这一方面的研究与对比,需要进一步调查。
4 糖类
糖类,又称碳水化合物,是光合作用的主要产物。茶叶中包括的糖有单糖、寡糖、多糖和其余微量的糖,糖类占茶鲜叶的20%~25%,可溶性糖占糖类的4%。单糖(五碳糖和六碳糖)占茶叶的0.3%~1.0%,但黑茶中的游离单糖甚少[10];双糖主要是蔗糖和少量麦芽糖在加工过程中形成的糖,是黑茶可溶性糖的主要成分,占茶叶的0.5%~3.0%,根据数据研究,蔗糖的识别阈约为800 mg/kg,其阈值在1 800 mg/kg左右[21]。此外,还有少量的三糖、四糖。多糖主要包括半纤维素、纤维素、果胶和淀粉。在普洱、茯砖、康砖等黑茶类的加工过程中,微生物分泌水解酶可把多糖水解成可溶性糖。黑茶中的多糖可以与蛋白质和脂质结合形成糖蛋白和脂蛋白等生物活性物质[22]。淀粉本身也难溶于水,黑茶的内源水解酶将一部分淀粉转化为可溶性糖,这有助于茶汁的滋味构成。王增盛[23]发现在杀青过程中,黑茶的几种单糖或双糖可以使某些单糖或二糖相继减少,而麦芽糖含量却增加了50%。在揉捻过程中,麦芽糖含量略有下降,但葡萄糖含量却增加了98%。在渥堆中,糖类的变化具有很强的规律性,即传统渥堆工艺中糖类含量减少较多,但是无菌渥堆工艺中糖类含量变化很小,但其研究仅限于黑茶加工过程中。糖类不是黑茶风味的特征性物质,相关研究报道较少,但是糖类具有较高的生物活性,对黑茶滋味有一定的影响,所以应深入地去探索和研究。
5 有机酸
茶中含有的有机酸分为两类,分别是水溶性和挥发性,这两类有机酸都会影响黑茶的滋味[24]。水溶性有机酸占鲜茶叶干重的3%左右,草酸和抗坏血酸、新鲜琥珀酸、苹果酸以及老化的游离脂肪酸是水溶性主要的有机酸。其中,草酸、抗坏血酸和苹果酸含量分别为12.89 mg/g、0.072 mg/g、1.132 mg/g[21]。不同种类的茶所含的有机酸含量也不同,其中黑茶类中的有机酸含量较低。由于碳水化合物分解代谢的中间产物是有机酸,所以其含量受碳水化合物的影响较大[22]。有机酸中的柠檬酸和苹果酸等可降低茶汤的pH,从而可抑制过氧化氢的产生,保护茶汤的滋味与品质[25]。目前,市面上的普洱茶、六堡茶、雅安藏茶都有不同程度的酸味,但形成机理并不清楚,有待深入研究。如今对有机酸的探究主要集中在测定方法上,而对黑茶滋味影响方面的研究很少,需进行系统和深入的研究。
6 展望
滋味受黑茶呈味物质含量的影响,关系到黑茶的消费需求。黑茶滋味主要受茶多酚、咖啡因、游离氨基酸、糖类、有机酸等含量不同的影响,因此应重点测定茶多酚、咖啡因、游离氨基酸、糖类、有机酸5 个含量指标。而现有的藏茶相关研究仅限于咖啡因、游离氨基酸,而对糖类、有机酸的研究较少,缺乏相关的论文阐述和测定方法。所以,需要进一步对藏茶进行研究,以及对其滋味成分含量进行测定,从而为雅安藏茶质量评价体系的建立提供参考。