韭菜茶工艺技术的研发

齐琪，张新富，程晨霞，李彦慧，郑长英，张勇，杨绍兰*

（1.青岛农业大学园艺学院，山东青岛 266109）（2.青岛农业大学植物医学学院，山东青岛 266109）

茶叶是我国有名的保健饮品，从太古时期的羹饮到现代，茶已变为民族文化的象征[1]，中国茶的发展已有数千年的历史，有着深厚的文化积淀[2]，是我国古代人民对世界饮食文化做出的杰出贡献。茶叶作为国民平日生活中的一种健康饮品，不仅能够解渴，适量饮用还有增强免疫力、保护心血管、醒脑提神、防辐射等的神奇功效[3]。

韭菜是一种药食两用的植物[4]，韭菜的叶子、花能够作为日常的蔬菜食用，种子和根等可以入药使用，有补肾温阳、益肝润肠、健胃消食、行气理血的功效[5]。韭菜对环境的适应能力特别强，能够耐严寒抗酷暑，全国上下可以普遍种植[6]。同时韭菜中含有许多的粗纤维，可以刺激胃部和肠子的蠕动消化，能够治疗便秘和预先防备患肠癌病[7]。韭菜中包含很多的易挥发硫化合物元素[8]，其能够发散出辛辣的味道，有一定的消炎功效，能够促进食欲，降低血脂，提高人体自身的免疫能力[9]。

韭菜茶的加工还处于初步探索的阶段[10]。目前由于韭菜茶的加工工艺简单、风味相较传统茶叶略有不足等的原因，很少关于韭菜茶方面的报道，但这进一步表明其还有更大的提升空间。与传统茶叶的加工相比较，制造韭菜茶的成本低廉，能够产生良好的经济效益。本试验采用冬季新鲜韭菜为材料，经过清洗、摊放、切段、提香一系列的加工工序，制得真空冷冻干燥的干韭菜茶与不同提香温度的韭菜茶。通过感官的审评方法和电子鼻判别方法分析韭菜茶品质的优劣，并探讨不同提香温度制成的韭菜茶与真空冷冻干燥的韭菜茶中品质变化的规律，为韭菜茶加工过程中提升品质提供理论的指导和技术的基础，从而为韭菜茶的开发提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与加工工艺

2017年12月2日早晨于青岛市城阳区青岛农业大学蔬菜基地采摘的新鲜韭菜（A. tuberosum‘Hanzhong’），1 h运至加工实验室，经过采摘、清洗、摊放、切段、提香（浙江上洋机械，6CTH-3.0）等一系列加工工艺制得韭菜茶。提香的温度分别是60、80、100、120、140 ℃，提香时间为1 h，以真空冷冻干燥的韭菜茶（CK）为对照。

1.2 韭菜茶的感官审评方法

采取五因子审评方法，将6份韭菜茶分别放置在审评盘中，摆盘以后先进行点评茶叶外形。然后再称取各0.8 g的韭菜茶放置于审评杯中，倒入150 mL沸腾的纯净水计时冲泡 4 min，冲泡结束后开汤后依次的审评韭菜茶的汤色、香气、滋味和叶底。按照大宗茶审评标准：外形、香气、滋味、汤色、叶底各占20%、10%、30%、30%、10%的权数计算韭菜茶总得分[11]。

1.3 电子鼻测韭菜茶香气成分

电子鼻是通过模仿嗅觉原理研发出来的一种新颖的智能高科技仪器，可以快速地辨别混合气体，具有小巧、高效、精确的特点[12-14]。本试验将真空冷冻的韭菜与提香温度分别为60、80、100、120、140 ℃的韭菜茶，精确称取各0.80 g，放入250 mL的烧杯中，注入150 mL的100 ℃纯净水，并迅速盖上保鲜膜密封冲泡4 min后进行检测，检测的时间要求1 min，使烧杯的顶部空间富集茶叶中的挥发性成分，不同提香温度的韭菜茶做三次重复。之后利用电子鼻（德国Airsense，PEN3）的系统对韭菜茶中的气体进行采集分析[15]。

表1 化学传感器及其对应的敏感物质类型Table 1 Chemical sensors and their corresponding types of sensitive substances

1.4 数据处理

使用Microsoft Excel、Word软件作数据统计，利用Adobe Photoshop、Win Muster软件进行数据处理和绘图分析。

2 结果与分析

2.1 韭菜茶感官审评分析

茶叶的感官审评方法是长久以来被广泛认可的评判茶品质优劣的常用方法，茶加工过程中的每一道工序都可能因为不同因素的影响而产生品质上面的问题，所以，每批茶叶在流向市场时都要进行品质鉴定来判断其价格的高低。因为主要靠审评打分来进行鉴定，很可能会受主观和外部因素的影响，所以感官评定客观上的反应了茶的品质，能被人们认同且长久使用[16,17]。

表2 不同提香温度韭菜茶的感官审评结果Table 2 Results of sensory evaluation of Chinese chives tea with different temperature of titian incense

表3 韭菜茶56 s的电导率（G/G0）Table 3 Conductivity of Chinese chives tea 56 s (G/G0)

通过感官评审得知，作为对照的冻干韭菜与提香温度60 ℃的韭菜茶辛辣味明显。提香温度120 ℃时，韭菜茶的汤色橙黄稍亮，香气带有熟香，少了辛辣，滋味醇浓，叶底黄褐，感官审评的总分达92.95分，是6个茶样中的最高分；提香的温度 80 ℃时温度太低使得韭菜茶的香气带有一股特殊的辛辣味；提香温度140 ℃则温度太高使韭菜茶的外形色泽黄褐色，汤色深红，香气带有焦香味，滋味焦味带了苦味，这是劣质茶的表现[18]。提香温度为 120 ℃的韭菜茶品质最好。提香的温度太高，会使韭菜茶样外在表现上叶片变焦呈现出褐色，从而产生焦味和苦味，茶汤的颜色变深，影响美观；而若提香的温度太低，则又会有辛辣味，影响口感。

2.2 电子鼻测韭菜茶判别结果分析

电子鼻通过模仿嗅觉原理研发出来的一种新颖的智能高科技仪器[19]，本试验采用电子鼻分析方法，通过主成分分析法（PCA）、线性判别分析法（LDA）和传感器区别贡献率分析法（Loadings）对韭菜茶的样品进行区分和评价[20]。

2.2.1 韭菜茶的响应曲线

由电子鼻测得的韭菜茶与真空冷冻的韭菜茶的传感器响应曲线分别为图2a~2f所示。从图中可以看出，响应曲线在56 s之内快速上升，到达顶峰后慢慢地趋近于平稳的状态。所以本次试验选取56 s到58 s的时间段作为电子鼻判别分析的试验时间。表3表示是韭菜茶在56 s时电导率比值，其变化代表香气中易挥发成分的相对含量变化程度，因此2号化学传感器的数值最大，然后是7号和9号。根据表3可知，韭菜茶香气中含有的氮氧化合物最多，随之为无机硫化合物和芳香成分、有机硫化合物[21]。对不同处理样品分析发现，60 ℃处理的样品氮氧化合物和硫化物含量相对比较低，但略高于冻干韭菜样品；随着处理温度的逐渐升高，氮氧化合物、硫化物含量呈现逐渐递增的趋势，其中氮氧化合物含量上升幅度最大，硫化物也有较大的上升趋势。

2.2.2 不同提香温度韭菜茶PCA分析

从图3不同提香温度韭菜茶的PCA分析可以得出，PCA分析中横坐标代表了第一主成分PC1的贡献率，其数值是99.94%，纵坐标代表了第二主成分PC2贡献率，数值是 0.03%，纵横坐标数值相加得出该两个主成分的累计贡献率之和总计是99.97%。两个主成分的累计贡献率之和大于90%就能够表明两个主成分可以基本上代表韭菜茶的主要信息特点，同时韭菜茶中PCA的区分度达到了99.97%。可以看出，提香温度分别为100 ℃、120 ℃韭菜茶样与冻干韭菜、提香温度60 ℃、80 ℃、140 ℃韭菜茶样的分布区域离得较远，所以提香温度分别为100 ℃、120 ℃韭菜茶样与其它韭菜茶样之间差异明显；提香温度 100 ℃、120 ℃的韭菜茶样之间的距离较近，但经电子鼻检测仍可区分。从而表明电子鼻中的不同化学传感器对不同提香温度的韭菜茶中易挥发元素的响应区分明显。经PCA分析，传感器能够将冻干韭菜和不同提香温度的韭菜茶的香气较清楚的区别。

2.2.3 不同提香温度韭菜茶LDA分析

LDA分析如图4所示，经过线性判别分析，能够明显将6种韭菜茶区别开来。图LDA分析中，横坐标代表了第一主成分LD1贡献率，其数值是83.37%。纵坐标代表了第二主成分 LD2的贡献率数值，为15.16%，纵横坐标数值相加能得出该两个主成分贡献率之和是98.53%。80、100、120、140 ℃处理挥发成分存在一定的相似性，100、120、140 ℃处理挥发成分三者相似性程度最高。60 ℃、冻干韭菜比较分散，区别明显，两者挥发成分存在一定的差异。这表明不同提香温度的韭菜样茶中存在的挥发物组分有着很大程度上的区别，可以使用电子鼻仪器检测并被区别开来。

2.2.4 不同提香温度韭菜茶Loadings分析

电子鼻有10个金属传感器，其对应的敏感物质类型不同，在Loadings分析中的颜色也就不一样。如图5所示，在不同提香温度韭菜茶Loadings模式图中，化学传感器 W5S对第一主成分的区分贡献率最大，其次是W1W号和W2W号，即氮氧化合物在不同提香温度韭菜茶第一主成分中的贡献率最大，然后是硫化合物和有机硫化合物；而W1W号化学传感器对第二主成分区分贡献率最大，即硫化合物在茶叶香气第二主成分中贡献率最大，这与陈婷等在普洱茶中的报道一致，即氮氧化合物在三星熟茶第一主成分中的贡献率最大、其次是硫化物和有机硫化物，而硫化物在茶叶香气成分第二主成分中的贡献率最大[22]。

随着科学技术的进一步提高，电子鼻作为通过模仿嗅觉原理研发出来的一种新颖的智能高科技仪器，可以快速地辨别混合气体，具有小巧、快捷、高效的特点[23,24]，是检测茶叶品质的新方法。秦子涵等人以不同等级和不同储藏年份的普洱茶粉作为原材料，用来研讨电子鼻分析技术在普洱茶粉品质判别中的应用，得出：使用电子鼻的技术能够用来评定普洱茶粉的香气品质，以及用电子鼻判别技术区分不同的普洱茶粉样品的品质是可行的[25]。吴亮亮与饶耿慧等人运用电子鼻判别技术对六种不同类型的茉莉花茶进行判别分析，得出结论：运用电子鼻判别技术对不同品种类型的茉莉花茶香气的评定是可行的，且 LDA法的精确区分率更高，实现了电子鼻判别方法可以完全地运用于不同品种的茉莉花茶香气品质的鉴定[26]。

3 结论

3.1 不同提香温度对韭菜茶感官审评品质的影响

本试验共设置了六个试验组，感官审评结果表明，在提香温度为120 ℃时制得的韭菜样茶感官审评时的品质最优，80 ℃时的韭菜样茶次之，100 ℃时的韭菜样茶排名第三，60 ℃时的韭菜样茶排名第四，冻干韭菜茶感官审评时的品质最劣，综上所述，制韭菜样茶的最适温度是120 ℃。从韭菜茶的内质上看，6个韭菜茶样间存在着一定程度上的差异。同一批的韭菜鲜叶，采用不同的提香温度加工而成，使得其在感官品质上存有一定程度的差异，表明加工的工艺技术对韭菜茶品质的形成起着极其重大的作用。

3.2 电子鼻判别在韭菜茶品质分析中的应用

感官审评是传统评定茶质量的方法，但是该方法容易受到评茶师的经验、环境和主观因素等的影响，存在很多的不足之处[27]。本试验通过对电子鼻判别结果进行分析，能明显区分不同提香温度的韭菜茶。其中PCA分析传感可以将冻干韭菜和提香温度为60、80、100、120、140 ℃的韭菜茶香气较好地区分开来，且区分度达99.97%；LDA较PCA更能完全地将不同提香温度的韭菜茶区分出来，可以明确分析不同提香温度的韭菜茶中存在的挥发物组分有着很大程度上的区别；而Loadings分析中化学传感器W5S、W1W、W2W 对韭菜样茶香气反应明显，关于区别的贡献率最大。即可以判别出氮氧化合物在韭菜茶香气中第一主成分贡献率最大，而硫化合物在韭菜茶香气中第二主成分贡献率最大。本次试验的分析结果可以表明：通过运用电子鼻分析技术可以快捷的区分韭菜茶样中香气的品质差异，对不同提香温度的韭菜样茶香气检测判别方法可以区别不同提香温度的韭菜样茶，为韭菜茶进行品质上等级的划分提出了理论方面的依据，极大地推动了韭菜茶品质区分的数字化。