客家炒青绿茶加工过程中品质成分的动态变化

周巧仪，钟永辉，郜礼阳，刘淑媚，廖秀环，张佳敏，邹映池，凌彩金*

（1.广东省农业科学院茶叶研究所，广东省茶树资源创新利用重点实验室，广东广州 510640） （2.梅州市梅县区农业科学研究所，广东梅州 514000）（3.增城区农业农村局，广东广州 511300） （4.东源县仙湖山农业发展有限公司，广东河源 517500）

客家炒青绿茶是广东传统历史名茶之一，俗称“客家炒茶”、“客家炒绿”、“客家绿茶”，分布于广东梅州、河源、惠州、韶关、揭阳等客家人居住地。客家炒青绿茶属于长炒青绿茶，是以广东省内客家地区种植的中小叶种茶树的芽、叶嫩茎为原料，经过萎凋、杀青、揉捻、炒干等工艺加工制成的绿茶产品[1]。按品质特征的不同可将客家茶划分为“传统长炒青”型、“先烘后炒”型以及“现代清香型”3类[2]，其中河源市东源县“仙湖茶”为传统长炒型绿茶之一，因其具有“香、甘、醇、滑”四绝的品质特点，深受河源市场及其客家人群的青睐。传统长炒青绿茶独特的品质特征形成于其加工过程中，感官品质是其内含成分组成与比例的综合反映。茶叶中氨基酸、茶多酚、水浸出物、咖啡碱、可溶性糖等主要生化成分的含量是反映茶叶内在品质优劣的重要指标。

现有研究表明，不同加工工艺对茶叶感官品质、生化成分含量等存在明显的差异。乔小燕等[3]以传统客家本土茶树品种-马图种为原料，利用连续化生产线实时研究加工过程7个关键工序茶叶主要品质成分的变化趋势及对品质风格的影响，结果发现“动态失水”和长炒青加工工艺与传统客家炒青绿茶形成“炒米甜香”及“浓强回甘”感官品质特征密切相关。目前，关于客家炒青绿茶加工工艺对茶叶品质的研究报道较少。为了解传统加工工艺对客家炒青绿茶主要内含物质成分过程的影响，本研究采用河源市当地群体种鲜叶为原料，对客家炒青绿茶加工过程中的主要内含物成分及组成进行分析，探讨主要品质成分茶多酚、氨基酸、咖啡碱、可溶性糖、儿茶素及香气组分等在加工过程中变化规律，为客家炒青绿茶加工工艺优化和产品品质提升提供理论依据，更好地挖掘与开发利用当地群体种茶树资源提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试茶样

试验茶树品种为广东省东源县地方群体种-仙湖茶，茶样来源于东源县仙湖山农业发展有限公司。茶叶采摘时间为2020年4月（春季），采摘标准为以对夹二叶为主，少量一芽二叶及对夹三叶。

1.1.2 试剂和仪器

试剂：磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、碱式醋酸铅、酒石酸钾钠、福林酚等均购自国药集团化学试剂有限公司。

仪器：AE 200型分析天平，上海梅特勒-托利多公司；725N型紫外分光光度计，上海菁华科技仪器有限公司；GC-MS QP2010SE型气相色谱质谱联用仪，岛津企业管理(中国)有限公司。

1.2 方法

1.2.1 客家炒青绿茶加工方法

鲜叶→摊青（摊青厚度10 cm，时间为4 h）→杀青（在双锅式炒干机中进行，锅温300 ℃，历时20 min，以抛炒为主）→揉捻（在55型揉捻机进行，时间为10 min）→炒青（在双锅式炒干机中进行，锅温前期200～220 ℃，后期100～110 ℃，时间为2 h，以抛炒为主）→辉干（在双锅式炒干机中进行，锅温前期100～110 ℃，后期90～95 ℃，时间为7 h）→成品

1.2.2 样品制备及采集

加工试验于2020年4月在东源县仙湖山农业发展有限公司茶厂进行。在加工过程中的鲜叶→摊青→杀青→揉捻→炒青→辉干等5个关键加工工序完成后立即取样，每个工序3次重复取样，所取样品分成两份，一份采用微波杀青、烘箱烘干法固样并密闭封存，供生化成分分析使用；另一份样品用锡箔纸包好后立刻放入液氮中冷冻，然后置于-80 ℃保存，供香气成分分析使用。

1.2.3 理化成分测定

水分含量利用快速水分测定仪进行测定；茶多酚含量测定采用福林酚法，按GB/T 8313-2008执行；游离氨基酸总量测定采用茚三酮比色法，按GB/T 8314-2013执行；咖啡碱采用紫外分光光度法，按GB/T 8312-2013执行；可溶性糖含量测定采用蒽酮比色法；水浸出物含量测定采用全量法，按GB/T 8305-2013执行。

1.2.4 儿茶素组分测定

称取0.2 g均匀磨碎的茶样于10 mL离心管中，加入70 ℃水浴中预热过的70%甲醇溶液5 mL，充分混匀，立即移入70 ℃水浴中浸提10 min，浸提后冷却至室温，3500 r/min离心10 min，将上清液移入10 mL容量瓶。残渣重提一次。合并提取液，定容至10 mL，摇匀，取液用0.22 μm微孔滤膜过滤待测。采用高效液相色谱检测法，色谱柱为ZORBAX Elipse XDB-C18柱（5 μm，250 mm×4.6 mm）；流动相：A相为乙酸:乙腈:甲醇:水=0.5:1:2:96.5（V:V:V:V）；B相为乙酸:乙腈:甲醇:水=0.5:10:20:69.5（V:V:V:V）；紫外检测波长为280 nm；流速为1 mL/min；柱温为30 ℃；进样量为10 μL。梯度洗脱程序如下：0 min～30 min，27.5% B～80% B；30 min～35 min，80% B～7.5% B；35 min～0 min，27.5% B。

1.2.5 氨基酸组分测定

参照俞露婷等[4]方法进行氨基酸组分测定。取磨好的茶样1.5 g溶于沸水，100 ℃水浴锅中浸提45 min后，抽滤、冷却、定容至250 mL，用0.22 μm微孔滤膜过滤，待测。采用高效液相色谱法，色谱柱为AccQ-Tag氨基酸（15 mm×3.9 mm×4.6 mm）；流动相：A相为10%磷酸，B相为乙腈，C相为超纯水；荧光检测波长：Ex：250 nm，Em：395 nm；流速为1 mL/min；柱温37 ℃；进样量：10 μL。梯度洗脱程序见表1。

表1 梯度洗脱条件 Table 1 The mobile phase changes of gradient elution (%)

1.2.6 香气组分

参照Gui等[5]的方法进行分析测定。称取1.00 g茶粉，用2.5 mL含有5 nmol癸酸乙酯作为内标的二氯甲烷在振荡器中于室温下萃取过夜。萃取液用无水硫酸钠干燥，并用氮气流浓缩至400 μL，过滤待测。采用SUPELCO Supelcowax-10毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm），使用不分流模式，不分流时间为1 min，载气为氦气，进样口温度为240 ℃，流速为1.0 mL/min，柱温为60 ℃保持3 min，以4 /min℃ 的速度升温至240 ℃，然后在240 ℃保持20 min。质谱在全扫描模式下运行（质量范围m/z40～200）。

香气化合物的定量分析采用内标法，包括：

绝对定量，采用内标标准曲线方法计算，以每个化合物与内标峰面积比为纵坐标，以各化合物与内标浓度之比为横坐标，绘制标准曲线，建立校正表，从而计算香气化合物的含量。

相对量和内标的比值，计算方式：含量比＝(某化合物的峰面积)/(癸酸乙酯的峰面积)。

1.2.7 数据处理

采用Microsoft excel软件和SPSS 21.0软件对试验数据进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 客家炒青绿茶加工过程中含水率变化

客家炒青绿茶加工过程含水率变化如图1所示。由图1可知，茶树鲜叶中水分约占78.33%，随着加工过程的进行，茶叶含水率呈下降趋势，从摊青工序的75.67%下降到辉干工序的3.97%。不同加工工序前后的含水率变化幅度明显不同，其中炒青工序前后茶叶含水率下降幅度最大，达到52.44%，杀青工序前后的含水率下降幅度达到18.37%，而在摊青、揉捻、辉干工序，茶叶含水率降幅相对较小。由此可见，炒青和杀青是客家炒青绿茶加工含水率下降的关键工序。

2.2 客家炒青绿茶加工过程中品质成分变化分析

2.2.1 主要品质成分变化分析

茶鲜叶作为茶叶加工的原料，其质量直接关系到茶叶品质的优劣，是形成茶叶品质的基础。鲜叶中水浸出物、茶多酚的含量较高，酚氨比为7.47，生化成分含量丰富，具有加工炒青绿茶的生化基础。

在茶叶加工过程中，鲜叶内含生化成分会发生一系列的化学变化，从而形成特定风格品质的茶叶[6]。其中多酚类、生物碱、氨基酸和可溶性糖对茶叶滋味品质影响较大，其含量随着加工过程的进行，也存在着不同的变化趋势。

本研究加工过程中客家炒青绿茶各工序品质成分含量的动态变化如图2所示。由图2可知，摊青过程中茶多酚及咖啡碱呈下降趋势，分别下降了13.53%及21.02%，具显著性（p＜0.05）；氨基酸与可溶性糖含量总体呈升高趋势，分别增加了0.36%及22.19%，其中可溶性糖含量变化具显著性（p＜0.05）这与Ye等[7]及Qi等[8]结果一致。原因可能在于在摊青过程中鲜叶失水量不断增加导致细胞相对浓度增大，存在于鲜叶中的部分酶活性增强水解反应加剧，从而导致茶多酚、咖啡碱、儿茶素类组分与水浸出物的下降。同时经摊青后，促进了有机化合物的水解，提高了茶叶中水溶性有效成分的含量，可溶性糖含量因多糖的水解而持续积累，使可溶性糖含量逐渐升高。

杀青过程，高温破坏了鲜叶的组织结构及酶的活性，蒸发了部分水分，增加韧性，促进茶叶品质的形成[9]。本研究中客家炒青绿茶由于茶叶采摘标准以对夹叶为主，嫩度相对较老，因此采用了多闷炒，抛闷结合方式，达到茶青杀匀、杀透的目的。本研究中杀青前后茶叶水浸出物、茶多酚及咖啡碱含量分别降低了0.95%、1.27%及6.84%，氨基酸及可溶性糖含量分别增加了1.07%及3.63%，可降低茶叶中的苦涩味，提高了鲜爽滋味及甜味，促进茶品质的形成。刘跃云等[10]研究发现，重杀青处理（杀青后含水量约58%）的茶样外形、汤色、叶底、香气、滋味等均呈现更好的品质，水浸出物及氨基酸含量较高，并可促进内含物质充分降解和转化，低沸点的芳香物质挥发殆尽，具高香的高沸点芳香物质充分显露，有利于提升茶叶汤色、香气等品质。本研究中也是采用重杀青处理，经杀青工序后，茶叶含水量降至57.30%，可溶性糖及氨基酸含量均升高，与刘跃云等[10]研究结果一致。但重杀青时要严格掌握程度，以免因杀青过头而出现焦香或苦涩味。

炒青过程，现研究认为，炒青绿茶因工艺特点会有特别的炒制香味，从花香到栗香、炒米香，该工序中的干燥温度、时间、水分是影响绿茶风味品质形成主要因素[11]。本研究茶叶含水量在炒青工序中大幅度减少，是客家炒青绿茶加工过程中含水量明显下降的工序。由图2可知，炒青后茶叶中可溶性糖含量显著增加49.09%，茶多酚呈下降趋势，显著下降了13.72%（p＜0.05），与乔小燕等[3]的研究结果一致。经炒青工序后可溶性糖、氨基酸含量增加，茶多酚含量下降，可有效提高茶叶的甜味，降低茶叶中的苦涩味。

辉干过程，辉干后茶叶中的氨基酸及可溶性糖含量分别显著下降了4.06%及13.84%，茶多酚含量显著上升2.16%，咖啡碱含量无显著变化。此过程中，茶多酚含量上升，可溶性糖含量降低，可能是导致客家炒青绿茶呈现“回甘力强”的品质特点原因之一，有研究[12]表明，茶多酚和总糖含量与茶汤回甘滋味强度具有显著正相关，说明在一定浓度范围内，茶多酚和总糖都有助于提高茶汤的回甘滋味强度。而氨基酸和可溶性糖的降低可能与香气物质的形成有关，研究表明，氨基酸和可溶性糖的变化与茶叶香气的形成密切相关，干燥过程中氨基酸的脱羧、氧化可形成醇类、吲哚等具花香型物质，氨基酸与糖的缩合作用生成糖胺化合物，再转化成吡嗪、吡啶等具烘炒香型物质[13]。本研究中，辉干后茶样的氨基酸总量、可溶性糖含量下降，这可能会使糖胺化合物含量上升，从而有利于茶叶香气的进一步发展。

2.2.2 儿茶素组分变化分析

儿茶素约占茶多酚含量的75%～80%，是茶叶品质成分中重要的一种。本研究加工过程中客家炒青绿茶各工序儿茶素组分含量变化见表1。

由表1可以看出，在摊青过程中，与茶鲜叶相比，酯型儿茶素及总儿茶素含量呈下降趋势，分别下降了16.36%和3.07%；简单儿茶素呈上升趋势，含量增加了51.76%，结果与Ye等[7]及王丽丽等[14]的研究结果一致。原因在于在摊青过程中，茶叶内的内含物发生水解、氧化反应，多酚类经酶促氧化，总量逐渐下降，儿茶素含量也逐渐减少，酯型儿茶素水解为简单儿茶素。从鲜叶到炒青，总儿茶素及酯型儿茶素含量呈下降趋势，降幅分别为17.51%和30.91%，具显著性（p＜0.05）；简单儿茶素呈先上升后下降趋势。EGC、C、EC、GCG、CG及ECG分别上升了了44.64%、15.53%、61.12%、110%及24.81%，增幅最大的是EC和CG。GC、EGCG及GCG分别下降了12.65%、32.83%及35.57%，降幅最大的是EGCG和GCG，这与乔小燕等[3]的研究结果相似。辉干后茶叶中茶多酚及酯型儿茶素含量分别显著上升了2.16%及16.07%，部分酯型儿茶素EGCG、GCG等含量上升，其原因可能与辉干过程的温度和时间有关。刘珍珍[15]发现汉中绿茶（炒青绿茶）干燥阶段茶多酚的含量逐步上升，成品茶茶多酚含量最高；儿茶素在炒青绿茶加工过程中因温度及外部环境的影响导致变化差异性不同，但总体含量均略有下降。毛阿静[16]发现绿茶焙火后，在100 ～120℃ ℃温度之间，茶多酚的含量有所增加，随着温度的继续升高，含量又逐渐下降。朱善良[17]发现太平猴魁在杀青及烘焙阶段，茶多酚会因加工温度的升高而逐步下降，儿茶素总量也呈下降的趋势。本试验认为，在炒青后儿茶素总量下降，原因可能在于温度的升高发生氧化、裂解等反应，导致含量降低，而辉干温度较炒青温度低，辉干后儿茶素总量及其组分含量上升，可能是由于温度的变化其化学分子发生异构化[16]，但具体原因需进一步研究分析。

表1 客家炒青绿茶加工过程中茶叶中儿茶素组分动态变化 Table 1 Changes of catechins in Hakka roasted green tea during processing

2.2.3 氨基酸组分变化分析

氨基酸对于茶汤鲜爽度滋味品质具有重要影响。茶氨酸是茶叶中特有的游离氨基酸，也是茶叶中含量最高的氨基酸，约占游离氨基酸总量的50%，具有甜味和鲜爽味。本研究加工过程中客家炒青绿茶各工序氨基酸组分含量变化见表2。

由表2可知，鲜叶中检测到的氨基酸共有16种，其中必需氨基酸比例为1.36%。茶氨酸在不同加工阶段中占比最高且变化幅度较大，且茶鲜叶中茶氨酸占比70.89%，是客家炒青绿茶中的主要氨基酸组分之一。现有研究表明，茶氨酸是茶鲜叶最重要的氨基酸种类之一。陆锦时等[18]对80多种茶树品种春稍样进行氨基酸组分测定，发现茶氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸、精氨酸和丝氨酸等5种氨基酸约占氨基酸总量的80%以上，其中茶氨酸约占5种氨基酸的68%以上。方开星等[19]研究也发现，218份资源一芽二叶氨基酸含量在1.50%～8.98%之间，茶氨酸是最重要的氨基酸种类之一，含量在0%～4.03%之间，茶氨酸占氨基酸含量的比值在0～0.78之间，与本研究结果一致。

表2 客家炒青绿茶加工过程中茶叶中氨基酸组分动态变化 Table 2 Dynamic changes of amino acids in Hakka roasted green tea during processing

摊青过程，氨基酸含量组分中丙氨酸、γ-氨基丁酸、茶氨酸、β-氨基异丁酸呈上升趋势，其余氨基酸组分无明显变化。摊青、杀青、揉捻、炒干前后茶氨酸变化幅度在0.48%～8.23%之间，但炒青前后，茶氨酸含量显著下降了19.05%。可见，炒青是影响氨基酸组分含量变化的关键工序。

2.3 香气组分

加工过程中茶叶中挥发性物质的动态变化情况见表3。茶叶挥发性成分的类型和含量是衡量茶叶内在品质的重要指标。香气在茶叶风味中起着重要作用，虽然这些化合物在茶叶中的绝对含量很少，一般只占干物质的0.02%[20]，但是它们却是茶叶品质的重要组成部分。

由表3可知，客家炒青绿茶加工过程中共检测出挥发性成分29种，主要为醇类、酯类、烯类、杂环类、醛类、酮类等成分。鲜叶中检测到26种挥发性成分，以醇类为主，其中香叶醇、(Z)-3-己烯基乙酸酯含量相对较高，多具有花香、青香[21]。

表3 客家炒青绿茶加工过程中茶叶中香气组分动态变化 Table 3 Dynamic changes of aroma components in Hakka roasted green tea during processing

摊青后，茶叶的挥发性成分与鲜叶相比，组成结构基本一致，大部分挥发性成分含量增加。萜烯醇类如香叶醇、芳樟醇、芳樟醇氧化物等化合物的含量增加，芳香族如苯乙醇等化合物含量也增加。但(Z)-3-己烯-1-醇、(Z)-3-己烯基乙酸酯及叶绿醇等部分挥发性成分含量降低，而且组分之间的相对比例上发生了一些变化，这使得摊放叶中的花香显露，本研究结果与李拥军等[22]研究结果相似。国内外均有研究表明，茶鲜叶中大部分香气挥发物的含量会随摊放时间的增长而逐步增多的，如青叶醇、青叶醛、香叶醇、芳樟醇及其氧化物等挥发物的含量与摊青时间呈高度正相关[23]，原因不仅在于香气前体物质的酶解，如萜烯类糖苷结合物被β-葡萄糖苷酶或β-樱草糖苷酶水解释放出游离态的单萜和倍半萜等，还在于采后有机体内芳香物质的生物合成反应[24-26]。

杀青后，杀青叶的挥发性成分含量及结构组成发生显著变化，部分挥发性成分含量大幅度降低。萜烯醇类化合物如香叶醇、芳樟醇及其氧化物、橙花叔醇等进一步散失，具有青味的(Z)-3-己烯-1-醇及水杨酸甲酯含量也下降。但杀青叶中部分脂肪族如叶绿醇、3-戊烯-2-醇化合物含量升高。萜烯类化合物鲨烯及十八炔、棕榈酸等含量上升，这些化合物味炒青绿茶的形成和发展奠定了物质基础。有研究表明，在杀青过程中，随着温度的升高，绿茶中的青草味物质和天然的油脂如叶醇、水杨酸甲酯和甲酸庚酯消失，良好的芳香型物质如反式橙花叔醇、芳樟醇和β-紫罗兰酮增多[27]，与本研究结果不相似，原因可能与杀青工艺的时间、温度等因素不同有关。揉捻工序对挥发性成分的含量及组成结构影响较少，因而在本研究中揉捻阶段香气变化不大，这与李拥军等[22]结果相似。

炒青和辉干工序均属于干燥阶段，在干燥阶段，香气中萜烯类鲨烯含量逐步提高，此外还含有具有花香味的叶绿醇、香叶醇、芳樟醇、苯乙醇等，极大地丰富了成茶的香气组成。但干燥过程中并未检测出吡嗪、吡咯、糠醛类化合物，可能与炒青的温度及时间有关[28]。

从各主要香气化合物类型的变化来看，在加工过程中，醇类、萜烯类化合物起伏变化较大，特别是醇类物质，包括香叶醇、芳樟醇、二十八烷醇及叶绿醇，多具花香，在炒青绿茶不同阶段加工过程中占比较高且变化幅度较大，因而认为它们的变化可能对客家炒青绿茶香气的形成影响较大，这与庄楷杏等[29]研究结果相似。

但是香气组分的含量仅反映其对于产品感官品质贡献的一个侧面，全面考察香气物质对产品整体香气的影响还需结合关键成分的阈值进行综合评估[30]。

3 结论

3.1 客家炒青绿茶的内含物成分与其外形、滋味、香气、汤色、叶底等品质特征存在密切关系。客家炒青绿茶主要品质成分含量丰富，从结果中可以看出，鲜叶中水浸出物、茶多酚的含量较高，茶多酚与游离氨基酸的含量及酚氨比值适中，茶叶主要生化成分含量丰富，具有加工炒青绿茶的生化基础。

3.2 对客家炒青绿茶鲜叶、摊晾、杀青、揉捻、炒青及辉干的加工过程不同阶段主要品质成分变化分析发现，摊青工序可降低咖啡碱、茶多酚及儿茶素组分含量，提高可溶性糖、游离氨基酸及其组分含量，提高茶叶香气物质组成含量，从而改善客家炒青绿茶生化成分与组成。杀青工序采用重杀青处理，可提升可溶性糖及氨基酸含量，对香气含量及组成影响较大，因而需严格掌握杀青的程度，才能进一步提升品质。炒青及辉干阶段是品质及香气形成的关键工序，随炒青温度的升高，可溶性糖及氨基酸含量增加，茶多酚含量下降，而辉干后氨基酸含量及可溶性糖含量下降，茶多酚含量上升，原因可能与干燥的温度及时间有关。

3.3 客家炒青绿茶品质的形成受多种因素影响，包括鲜叶品种、杀青、干燥方式等。目前，广东客家地区通常采用单机加工，具有加工时间长、劳动强度大、品质质量不稳定等问题，很大程度上限制了炒青绿茶的规模化发展。本研究通过分析了传统单机加工工艺对主要品质成分及香气组分加工过程中的变化规律，有利于指导加工工艺的改良，为后期进行连续化、机械化生产提供工艺参数的选择数据参考，利用连续化机械化生产线，保留传统工艺品质，手工工艺随机因素影响大，而机械化连续生产工艺通过固定工艺参数后，能有效保证茶产品质量稳定，这可为客家炒青绿茶品牌产品突出品质特色奠定基础。