普洱茶贮藏过程中含水量与多酚变化的相关性分析研究

2022-05-18单治国张春花满红平李国鑫陈小强

食品安全导刊 2022年7期

单治国，张春花*，满红平，李国鑫，陈小强

（1.普洱学院，云南普洱 665000；2.普洱市质量技术监督综合检测中心，云南普洱 665000）

普洱茶隶属于黑茶，在我国具有较为渊源的发展历程，自东汉开始普洱府辖地就已经有相关记载，至唐宋时期普洱茶进入茶叶贸易市场，“茶马古道”正是在该阶段出现的，伴随时间推移，普洱茶受众分布愈发广泛，明朝甚至有“士庶所用皆普茶”的记载。除商业价值外，有关普洱茶药用价值的论述也由来已久，《本草纲目拾遗》中，认为普洱茶有消食化痰、刮肠通泄等作用，在现代医学理论兴盛的背景下，普洱茶醒酒、清食等效用也进一步被证实[1]。普洱茶的贮藏工艺最早可追溯至唐宋时期，近年来伴随检测仪器、手段的进步，成分、含量筛查成为可能，越来越多的学者投入到普洱加工、贮存技艺的研究中来。从现有理论成果上看，普洱茶品质与贮藏过程有较大关联，温度、氧气等因素均会影响普洱茶化学成分的转化进程，其中水分贯穿整个发酵过程，作用尤其明显，因此有必要从相关性角度出发展开分析讨论。有学者在研究中发现，多种因素可对普洱茶品质造成影响。多酚类衍生物是儿茶素、黄酮等众多化合物的集成，其口感较涩同时收敛性强，是普洱茶苦涩、回甘的主要源头。多酚在茶叶干重中占比适中，维持在15%～30%，当干茶被制成茶汤后，其在水浸出物中占比会进一步提升，最高可达60%～75%，对茶汤滋味、汤色均有较大的贡献。从茶多酚化学结构上看，多羟基是其主要的、共通的一种结构类型，在普洱茶长期的贮存过程中，这种结构很容易发生氧化、脱氢反应，并进一步生成醌，最终聚合形成褐变物质，茶红素（Thearubin TR）、茶黄素（Theaflavin TF）以及茶褐素（Thearubicin TB）等均是极具代表性的种类，其中TB味道较淡，可以使茶汤发暗；TR可溶于水，以游离状态存在，是构成茶色的主要成分，还可以影响滋味的浓强程度，三者在贮存环节的比例关系、转化情况在一定程度上决定了普洱茶的总体品质[2]。除此之外，含水量的作用对普洱茶品质影响同样极为关键，普洱茶中的水分可以为反应提供介质，同时也可作为原料直接参与反应变化，为新物质的生成提供氢离子和氢氧根离子，此外，水分还具有一定的吸氧作用，可以为物质转化提供强大助力，促进微生物的生长代谢。从贮藏角度分析，伴随贮藏时间推移，普洱茶中茶多酚、儿茶素总量会出现较为明显的下降，从而缓解茶叶苦涩特性，增强醇厚、回甘之感[3]。但整体来看，已有文献中并未明确各要素及成分变化的相关性特征，亟待补充和完善，本文聚焦于此，就含水量、多酚变化的相关关系、影响机理等进行深入探究。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

大叶种晒青毛茶。色谱纯乙腈、乙酸，天津渤海化工集团供销有限公司；70%甲醇水溶液，山东亿鹏化工有限公司；10%福林酚试剂，北京应成基业化工有限责任公司。

1.2 仪器与设备

分析天平（上海企戈实业有限公司，GHZ-C50001），精度为0.001 g；离心机（上海企戈实业有限公司，LC-04F），转速为3 500 r/min；液相色谱仪（珠海蓝网电气设备有限公司，LWS-2600）；分光光度计（陕西德祥实验设备有限公司，DN6000）。

1.3 试验方法

本次试验采用同样地区、同批次的大叶种晒青毛茶，将样本平均分为4组并进行加水增湿操作，使其湿度分别达到30%、45%及60%，为排除无关变量干扰，实验室温度、供养条件均保持一致，模拟渥堆、自然发酵，每堆用量均为4 kg，平均6 d进行一次翻堆操作，样本组分别命名为S1、S2及S3，水分测定时，应当兼顾样堆表面、内芯。

1.3.1 含水量测定方法

为确保普洱茶茶样增湿达到设计标准，在操作完成后，还应进行必要的含水量测定，从茶堆表面、内芯分别取5 g样本，将其置于指定烘干器皿中，注意器皿必须经过干燥箱1 h的预处理，冷却至室温后称重，数值精确到0.001 g。随后将试样连同器皿一同送入120 ℃干燥箱，皿盖应当打开斜靠在旁边，加热时长为1 h，取出后放置在干燥箱内，等待其冷却至室温后称重、记录，计算过程如下：

式中：m1表示试样与烘皿烘干前质量，g；m2表示试样与烘皿烘干后质量，g；m0则表示试样质量，g。

1.3.2 茶多酚及儿茶素测定方法

（1）儿茶素测定方法。儿茶素测定主要采用高效液相色谱法（High Performance Liquid Chromatography，HPLC），用于测定的茶样应当处于磨碎状态，接着称取0.2 g置于离心管中，加入经过预热的70%甲醇水溶液，加入量控制在5 mL即可，充分搅拌后送入水浴，维持时间为10 min，过程中注意观察、搅拌，完成后冷却至室温送入离心机，离心时间同样为10 min。上清液放置于容量瓶储存，残渣则重复上述操作进行二次提取，完成后与原上清液合并，定容至10 mL并摇匀，过滤后储存待用，后续所有测定操作应当控制在24 h以内，以防母液失效[4]。测试环节取2 mL母液，将其转移至10 mL容量瓶，并定容摇匀、过滤，最后采用高效液相色谱仪完成最终含量测定。

（2）茶多酚母液的制备。与儿茶素步骤基本相同，测定环节需要取1.0 mL母液置于容量瓶之中，定容摇匀，再吸取1.0 mL放置于试管内部等待测定操作，接着取同等量的没食子酸工作液、清水，同样放置在试管内部，分别加入适量福林酚试剂，等待3～ 8 min充分反应之后，加入适量的碳酸氢钠溶液，定容摇匀。将几组试剂放置在室温条件下，等待 60 min后，即可借助分光光度计开展吸光度测定。

1.3.3 茶色素测定方法

取3 g茶样，将其放置于250 mL锥形瓶中，并加入适量沸水进行水浴提取，提取时间持续 10 min，完成后及时用脱脂棉进行过滤[5]。待到茶汤冷却至室温后，取30 mL置于分液漏斗中，加入适量乙酸乙酯，按照标准振荡5 min促进分层，分层后的液体要分开盛放。随后吸取2 mL乙酸乙酯层置于容量瓶中，加95%乙醇定容，定容后液体总量为 25 mL，摇匀并移至试管中，测定时以95%乙醇作参照，采用分光光度计进行辅助测定。

2 结果与分析

2.1 茶多酚总量变化

茶多酚是决定普洱茶茶汤品质的关键要素，浓度、收敛性等指标均会受到该物质的影响。由表1知，在茶叶原样本的测定中，茶多酚含量显示为24.06%，间隔18 d后对3组样本进行再次测定，发现茶多酚含量分别降低至5.69%、5.31%及3.24%，降幅分别为76.35%、77.93%及86.58%，说明初始含水量越高的样本中，茶多酚流失速度越快，最终含量越少，这种状况可能是由于含水量越高的茶堆中，湿热作用越明显，茶多酚转换也就越发频繁，因此含水量、茶多酚整体上呈现出负相关性，当含水量为60%时，茶多酚含量最低。

表1 茶多酚总量变化（单位：%）

2.2 儿茶素类物质含量变化

儿茶素测定值如表2所示。儿茶素是多酚主要成分，总体占比高达70%～80%，其单体构成较为复杂，本文主要针对其中6种物质含量展开测定，探究其与含水量之间的相关关系。从儿茶素总体变化情况可以看出，原茶堆测定值为131 mg/g，经过发酵后测定，发现3组含量分别为6.57 mg/g、2.81 mg/g及1.18 mg/g，下降趋势十分明显，降幅均已经超过了95%，同时，含水量越高的组别中，儿茶素含量的最终测定值越低，同样呈现反比例关系。

表2 儿茶素测定值（单位：mg/g）

如表3所示，间隔6 d、12 d、18 d对茶堆中表没食子儿茶素没食子酸酯（Epigallocatechin Gallate， EGCG）含量进行测定，发现初次翻堆之后，其含量出现了急剧下降，原茶堆测定值为45.59 mg/g，但初次翻堆后的测定值只有0.71 mg/g、0.69 mg/g及 0.65 mg/g，第二次翻堆过后，并没有发生明显变化，至发酵完成，3组EGCG含量均达到0 mg/g，这说明含水量对该物质的消耗影响不强，相关关系不明显。

表3 EGCG测定结果（单位：mg/g）

如表4所示，在表儿茶素没食子酸酯（Epicatechin Gallate，ECG）含量的测定中，初次翻堆后3组均出现明显下降，由原本的32.12 mg/g下降到了6.52 mg/g、5.87 mg/g及5.46 mg/g，间隔一段时间进行再次测定后发现，3组中ECG含量降速减缓，最终测定数值为3.17 mg/g、2.11 mg/g及0.58 mg/g，含水量越高的组别中，该物质含量越低，二者之间同样为负相关性。

表4 ECG测定值（单位：mg/g）

如表5所示，在普洱茶3组试样中，没食子儿茶素没食子酸酯（Gallocatechin Gallate，GCG）含量整体呈现下降趋势，初次翻堆后这种变化并不明显，后随着发酵过程的推进，S3组GCG含量降幅明显增大，下降速度加快，再次翻堆后测定值已经达到0 mg/g，而S2、S1组则要等到第3、4次翻堆之后，才能实现零含量，这说明含水量高低可以影响GCG转换速度，但总量之间并不会出现明显的相关关系。

表5 GCG测定值（单位：mg/g）

如表6所示，伴随发酵进程的深化，表没食子儿茶素（Epigallocatechin，EGC）含量缓慢下降，3组茶堆均在首次翻堆后出现大幅度下降，含水量越高的组别降幅最大，并且会在后续的测定中最先达到低点，到发酵结束，3组含量分别为1.62 mg/g、 0.77 mg/g及0.45 mg/g，说明含水量、EGC含量之间是存在负相关关系，同时含水量高的状态下，转化速度会相对较快。

表6 EGC测定值（单位：mg/g）

如表7所示，对表儿茶素（epicatechin，EC）含量进行跟踪测定后发现，直至第2次翻堆，3个组别均未出现明显变化，但后期含水量较高的S2、S3组中，EC含量下降速度明显增快。

表7 EC测定值（单位：mg/g）

2.3 茶色素总量变化

通过上述分析，基本确定了茶多酚、含水量之间存在相关关系，推测这可能是由于含水量越多的茶堆中，化合物反应进程越频繁，多酚被充分转化成了其他物质，对茶色素含量的跟踪、测定进一步证实了这一作用机理。其中茶黄素呈现先增后减的趋势，其中含水量最少的S1组最大值达到0.26%，主要于第3次翻堆时出现，其余2组则分别为0.43%和0.36%，于第2次翻堆时出现，最终3组含量均在0.1%以下，其中含水量最高的S3组中，茶黄素含量最低，为0.02%（见图1）。茶褐素则在发酵进程中，呈现出明显的上升状态，最终可达9.49%、9.72%及10.83%（见图2），这些变化情况均说明了含水量是通过促成氧化反应，推动茶多酚转化，进而对其含量造成影响的。