原料嫩度和加工工艺对刺梨叶茶品质的影响

宋勤飞，杨琦宏，牛素贞，范金娟，尹 杰*

（1.国家林业和草原局刺梨工程技术研究中心，贵州贵阳 550025；2.贵州大学茶学院，贵州贵阳 550025）

刺梨（Rosa roxburghiiTratt.）是原产于我国西南地区的重要园艺植物。因富含多种营养物质和活性成分[1-2]，具有抗氧化、提高免疫力、抗癌、抗突变等保健药用功效[2-3]，是极具开发潜力的食药两用果品。目前，市面上所见的刺梨产品多为以果实为原料生产的刺梨饮料及果脯、茶类等[4-5]，而以刺梨叶片等为原料的产品并不多见。

刺梨叶（RRL）中含有丰富的游离氨基酸，尤其是未展叶中游离氨基酸高达29 种[6-7]。刺梨叶中提取的黄酮对DPPH 自由基、ABTS自由基及羟基的清除率均高于根和茎中黄酮的清除率，可作为天然抗氧化剂进行开发[8]。刺梨叶片中含有的酚类物质具有显著的生物活性[9]，游离鞣花酸和总鞣花酸含量、抗氧化活性均明显高于刺梨果实和根[10]。从刺梨叶中提取的多糖RLP-1.2 和RLP-2.1 也有良好的抗氧化活性[11]。利用刺梨叶片所制的刺梨茶75%乙醇提取液能够明显降低糖尿病小鼠空腹血糖，改善其体重减轻和多饮症状[12]，表明刺梨叶片具有开发天然降血糖剂或抗氧化剂的潜力，可用在制药工业[9]。

在刺梨主产区贵州等地，民间有将刺梨叶制成茶叶饮用，以治疗消化不良等的记载[13]。有研究者采用不同工艺对对刺梨幼嫩鲜叶进行加工，发现采用红茶工艺所制刺梨红茶整体品质最佳，内含物质更丰富，对DPPH 自由基清除能力也最强，由此认为刺梨幼嫩鲜叶最适制成红茶[14]。但目前，还未见有关不同原料嫩度和加工工艺对刺梨叶茶品质影响的研究报告。

本研究以刺梨春梢1 芽1～2 叶、1 芽3～4 叶及单叶为材料，参考白茶、烘青绿茶、蒸青绿茶的工艺进行加工，探究原料嫩度及加工对刺梨叶茶品质形成的影响，并通过主成分分析、聚类分析、隶属函数法等方法评价刺梨叶茶的综合品质，确定刺梨叶茶最适的加工模式，以期为生产上科学利用刺梨叶片提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

10年生“贵龙5号”刺梨树春梢，分别按1芽1～2 叶（L12）、1 芽3～4 叶（L34）及单叶（L）的采摘标准进行采摘。所有材料均于2020 年4 月下旬采自贵州龙里县贵州奇昂生物科技有限公司刺梨基地。

1.2 方法

1.2.1 刺梨叶茶加工

试验在贵州大学茶学院茶叶加工实验室进行。按上述采摘要求分别采摘1 芽1～2 叶、1 芽3～4 叶和单叶后置于清洁、透气的尼龙袋中及时运至实验室。将每种嫩度原料均匀地分为3 份，每份约5 kg，作为平行组。3种嫩度原料均采用3种加工工艺进行处理。其中处理1为白茶工艺（W），即“自然萎凋-干燥”。将新鲜原料薄摊于室内萎凋槽中，厚度以原料不互相遮挡为宜，摊放24 h 后适当归拢，厚度不超过1 cm，继续摊放44 h，期间轻翻5 次；萎凋完成后及时烘干。处理2 为烘青绿茶工艺（B)，即“摊放—锅炒杀青—干燥（烘干）”。将新鲜原料于室内萎凋槽中摊放7 h，厚度不超过3 cm，期间轻翻2 次；随后将摊青原料置于200 ℃炒茶锅中炒制5～10 min至杀青完全后进行烘干。处理3 为蒸青绿茶工艺（S)，即“摊放—蒸汽杀青—干燥”。摊放工序同处理2；蒸汽杀青时用不锈钢蒸锅将水煮沸后，将摊放好的原料均匀铺在蒸格上，尽量不重叠，蒸3 min 后取出摊在萎凋槽中自然冷却；最后进行干燥。3 个处理的“干燥”工序均采用烘干方式，即毛火（100 ℃）5 min-摊凉-足火（65 ℃）烘至足干。由于刺梨叶片小且薄，为防止叶片烘焦，在足火过程适当进行几次摊凉。所有刺梨叶茶制备好后按表1 进行编号，置于避光自封袋中低温保存，用于感官品质审评、内含成分和抗氧化活性的测定。

表1 刺梨叶茶原料嫩度和加工工艺信息表

1.2.2 感官审评

组织5名高级评茶员对所制刺梨叶茶进行感官品质审评。按照国标茶叶感官审评中柱形杯审评法[15]进行。

1.2.3 内含成分测定

取所制刺梨叶茶，将样品粉碎[16]后进行内含成分测定。其中总酚、总黄酮、三萜的测定参考周广志[17]的方法；氨基酸采用茚三酮比色法[18]；可溶性糖采用蒽酮-硫酸比色法[19]；水浸出物含量采用全量法[20]。

1.2.4 抗氧化活性测定

DPPH 自由基清除能力、ABTS 自由基清除能力及总抗氧化能力(T-AOC)均采用可见分光光度法进行测定。

1.2.5 数据处理

采用EXCEL 对数据进行描述统计及显著性检验。采用SPSS23.0 进行相关性分析及聚类分析，筛选出核心指标[21]后利用模糊数学隶属度公式进行定量转换，再将各指标隶属函数值取平均值进行比较[22]，以确定不同刺梨叶茶综合品质的高低。隶属函数公式具体如下。

式中，U(Xi)为隶属函数值，Xi为第i个指标测定值，Xmax和Xmin为所有处理中某一指标的最大值和最小值。

2 结果与分析

2.1 不同原料嫩度及加工工艺对刺梨叶茶感官品质的影响

采用不同原料嫩度和加工工艺制作的刺梨叶茶感官品质差异明显（见表2）。所有处理下刺梨叶茶外形上均自然舒展且略有卷曲，色泽上以黄褐色、褐色为主；仅WL处理下刺梨叶干茶呈翠绿色。汤色以橙黄、金黄为多。所制刺梨叶茶中除BL34 香气上有明显异味，WL34 香气略闷外，其余茶样香气上都有刺梨果香或甜香，尤其是WL12、WL 其甜香和果香高锐持久。滋味总体偏淡，仅WL12、BL12、BL 等3 个处理浓度较高；滋味整体协调度上以BL12、B14 两个处理较好，表现出一定的醇度；而其余几个处理下刺梨叶茶滋味上有不同程度的苦、酸、麻等。

表2 刺梨叶茶感官品质审评表

2.2 不同原料嫩度和加工工艺对刺梨叶茶内含成分的影响

不同原料嫩度和加工工艺对刺梨叶茶内含成分含量的影响较大（见表3）。所有处理中，WL12的总酚、黄酮、游离氨基酸及水浸出物含量均为最高，但其可溶性糖和三萜物质的含量却最低。同一原料嫩度不同加工工艺下，以白茶工艺加工的刺梨叶茶总酚、黄酮、游离氨基酸及水浸出物含量最高；可溶性糖含量和三萜含量在各处理间差异不显著。采用白茶工艺加工时，1 芽1～2 叶为原料的刺梨叶茶总酚和黄酮的含量最高，均显著高于1 芽3～4 叶及单叶为原料的刺梨叶茶；但可溶性糖、三萜含量均以单叶为原料时最高。同为烘青绿茶工艺时，除单叶刺梨叶茶可溶性糖含量极显著高于1 芽1～2 叶和1 芽3～4 叶原料外，其余指标在三种原料嫩度之间的差异不显著。采用蒸青绿茶工艺时，以1 芽1～2 叶原料所制刺梨叶茶中总酚、黄酮及游离氨基酸含量较高，尤其总酚和黄酮的含量与其他两种原料的差异达到极显著水平。

表3 不同原料嫩度和加工工艺下刺梨叶茶内含成分含量 单位：%

2.3 不同原料嫩度和加工工艺对刺梨叶茶抗氧化活性的影响

采用不同原料嫩度加工的刺梨叶茶均有超过85%的DPPH 自由基清除能力（图1-A）。尤其是采用1 芽1～2 叶、1 芽3～4 叶原料加工的刺梨叶茶其DPPH 自由基清除能力均大于90%，显著高于以单叶制作的刺梨叶茶。3种原料嫩度的刺梨叶茶DPPH自由基清除能力大小为1 芽1～2 叶＞1 芽3～4 叶＞单叶。同一原料嫩度不同加工工艺下刺梨叶茶DPPH 自由基清除能力的差异规律性不强。以1 芽1～2 叶为原料时，白茶工艺和烘青绿茶工艺加工的刺梨叶茶DPPH 自由基清除能力显著高于蒸青绿茶工艺下；以1 芽3～4 叶为原料时，烘青绿茶工艺下刺梨叶茶DPPH 自由基清除能力最高，与白茶工艺和蒸青绿茶工艺的差异达到显著水平；而以单叶为原料时，蒸青绿茶工艺加工的刺梨叶茶DPPH 自由基清除能力最强。不同原料嫩度下，刺梨叶茶ABTS自由基清除能力的变化趋势与DPPH自由基清除能力的变化趋势一致（图1-B）。

不同原料嫩度的刺梨叶茶总抗氧化能力（TAOC）大小依次为1 芽1～2 叶＞1 芽3～4 叶＞单叶（图1-C）。其中WL12 具有最高的总抗氧化能力，其值达到175.45 μmol·g-1，显著高于其余处理；SL34 总抗氧化能力为129.97 μmol·g-1，显著高于同一原料嫩度下白茶工艺和烘青绿茶工艺加工的刺梨叶茶；以单叶为原料加工的刺梨叶茶总抗氧化能力较低，其大小为101.20～104.11 μmol·g-1，各种加工工艺之间无显著性差异。

图1 刺梨叶茶DPPH、ABTS自由基清除能力及总抗氧化活性

2.4 不同原料嫩度和加工工艺下刺梨叶茶各指标的相关性分析

不同原料嫩度和加工工艺下刺梨叶茶的感官品质得分与多酚、黄酮、游离氨基酸及水浸出物含量等呈正相关关系，尤其与多酚和黄酮含量的相关性达到了显著水平。但与可溶性糖和三萜物质的含量却表现为负相关（见图2）。不同原料嫩度和加工工艺下刺梨叶茶水浸出物含量与多酚、黄酮及游离氨基酸含量呈显著正相关，表明这3 种成分构成刺梨叶茶茶汤的主要成分。在各内含成分之间，多酚含量与黄酮、游离氨基酸含量都表现为显著正相关，尤其与黄酮含量达到了极显著水平。刺梨叶茶中三萜类物质与多酚、黄酮、游离氨基酸等都表现为显著负相关。DPPH 自由基清除能力与黄酮、游离氨基酸及水浸出物含量呈显著正相关；但ABTS 自由基清除能力除与游离氨基酸含量有正相关关系外，与其余内含成分均呈负相关，尤其与可溶性糖含量表现为极显著负相关。总抗氧化能力（T-AOC）与内含成分的相关性与DPPH 自由基清除能力与内含成分的关系相似（见图3）。

图2 刺梨叶茶内含成分与感官审评得分相关性热点图

图3 刺梨叶茶内含成分与抗氧化活性相关性热点图

2.5 不同原料嫩度加工工艺刺梨叶茶各指标的聚类分析

对刺梨叶茶的10个指标进行聚类分析可将各指标聚为两类（见图4）。第Ⅰ类主要涵盖黄酮、游离氨基酸、多酚、三萜、可溶性糖及水浸出物等6 个内含成分指标；第Ⅱ类主要是DPPH、ABTS、T-AOC 等3 个抗氧化能力指标及感官品质指标。结合各指标间相关性分析的结果，分别在2个类别中选取与其他指标相关性高的指标作为核心指标。第Ⅰ类指标中选取黄酮和水浸出物含量等2 个指标；第Ⅱ类指标中选取T-AOC和感官审评得分等2个指标作为核心指标。

图4 不同原料嫩度加工工艺刺梨叶茶指标聚类图

2.6 不同原料嫩度加工工艺刺梨叶茶品质的综合评价

主成分分析和聚类分析筛选出的4 个核心指标包含了刺梨叶茶的内含成分、抗氧化能力、感官品质等指标，可用于刺梨叶茶综合品质的评价指标。通过各指标隶属度转化及平均隶属度计算可知：9 个刺梨叶茶平均隶属函数值大小依次为：WL12＞WL＞BL12＞WL34＞BL＞BL34＞SL34＞SL12＞SL（见表4）。即在所有样品中，WL12（1芽1～2叶原料，白茶工艺）的综合品质最佳，而采用蒸青绿茶加工工艺（S 系列）制作的刺梨叶茶综合品质较差，尤其是SL刺梨叶茶综合品质最差。

表4 不同原料嫩度加工工艺刺梨叶茶品质隶属函数分析表

3 讨论与结论

本研究显示相同工艺下，1 芽3～4 叶（L34）所制的刺梨叶茶品质最差；1 芽1～2 叶（L12）和单叶（L）所制刺梨叶茶的感官品质较好。尤其以单叶为原料时，刺梨叶茶干茶舒展、叶面卷曲，色泽翠润，表现出良好的外观品质。其原因在于刺梨的羽状复叶结构，小叶小且薄，水分较易散失，而茎秆较粗，水分含量较高且不易散失，因此仅有单叶时，水分分布较为均衡，在加工过程中散失也更加均匀，从而使其保留了较为完整的外观和较好的润度。这也提示若生产上利用带有茎杆的刺梨嫩梢加工叶茶时，在干燥等环节应注意增加“摊凉-回水”的频率和时间，尽量使小叶叶面和茎秆中的水分能够较为均匀地散失，使其能保持较好的外观。在同样的原料嫩度下，采用白茶工艺（W）加工的刺梨叶茶感官品质尤其是外观品质相比其他工艺表现更好，这与白茶工艺只有“萎凋-干燥”2个工序，对刺梨叶片的翻动和破坏最少有关。

刺梨叶茶内含成分的高低不仅决定了茶汤的滋味、香气、汤色等，也决定了刺梨叶茶的抗氧化活性。以白茶工艺加工的刺梨叶茶其多酚、黄酮、游离氨基酸及水浸出物含量明显高于其他工艺，这与张宝会等人[14]的研究结果相似。说明白茶工艺中长时间的萎凋有利促进了结合型多酚、大分子蛋白质等的游离和降级，从而增加了多酚、氨基酸等可溶性物质的含量。而这些水溶性物质的增加提高了茶汤浓度，这在刺梨叶茶内含成分与感官审评得分的相关性分析中也得到了印证。

刺梨叶茶作为一种饮品，其市场接受度不仅取决于良好的感官品质，更在于其内含成分和保健价值。本研究利用相关性分析、聚类分析和隶属函数法对不同原料嫩度和加工工艺下刺梨叶茶的综合品质进行评价，结果显示以白茶工艺加工的刺梨叶茶综合品质最佳，而以蒸青工艺加工的刺梨叶茶综合品质最差，这与感官品质、内含成分及抗氧化指标的分析结果基本一致，说明可采用该评价模式进行刺梨叶茶品质的评价。

刺梨叶原料嫩度、加工工艺对刺梨叶茶的感官品质、内含物质含量及抗氧化活性等均有影响。以刺梨1 芽1～2 叶为原料，采用白茶工艺加工的刺梨叶茶（W12）综合品质最佳，可作为今后刺梨叶茶开发的优选模式。