不同采摘形式加工的海青红茶生化与香气成分研究

王明刚，林 静，刘冉霞，丁立孝

(1.青岛西海岸新区职业中等专业学校，山东青岛 266400；2.日照市质量检验检测研究院，山东日照276826；3.青岛农业大学食品科学与工程学院，山东青岛266109；4.日照职业技术学院，山东日照 276826)

海青镇位于山东省青岛市最西端，南接日照，北倚诸城，西邻五莲，处在“三地四区”交汇之地，是“南茶北引”战略最早地区之一。“南茶北引”60多年来，全市茶园面积达0.73万hm，茶叶总产量341.28万kg，总产值达6.91亿元，其中夏茶产量占全年茶产量的46.55%，而产值却仅占全年茶叶产值的26.09%。

夏季温度高，茶叶产量高，人工采摘效率低、成本高，难以保证茶叶采摘的时效性，茶叶品质与价格却相对较低。机械化采茶可显著提高采摘效率、节约成本、提高产量，可从根本上解决采茶劳动力紧张的问题，是实现茶产业持续健康发展的必由之路。

针对海青夏茶产量高、加工利用率低的突出问题，此前已经对机械与人工2种采摘方式加工的绿茶生化与香气成分进行过研究，结果证明海青夏季茶叶不适合加工制造绿茶，建议制作红茶。为此，笔者继续对机械与人工2种采摘方式加工的红茶生化品质与香气成分进行测定，分析其品质差异，为机械化采摘的推广与夏茶的高值化利用提供理论依据。

1 材料与方法

鲜叶样品制备：采集600 g具有代表性的一芽二叶鲜叶，100 ℃热风干燥；取固样之后的鲜叶磨碎，称取60 g样品用以分析。

春季红茶、夏季人工采摘红茶、夏季机采红茶均来自青岛市黄岛区海青镇。

品质成分测定方法。磨碎试样的制备参照GB 8303方法；水浸出物和含水量分别采用GB 8305和GB 8304方法测定；茶多酚含量采用GB 8313酒石酸铁比色法测定；游离氨基酸含量采用GB 8314茚三酮比色法测定；咖啡碱含量采用GB/T 8312紫外分光光度法测定。

香气成分分析方法。茶叶香气成分分析采用GC-MS。样品制备：分别称取绿茶样品各10.00 g，加入萃取瓶中，用沸水冲泡6 min，茶水比为1∶3(g/mL)；将1 mL样品置于20 mL顶空瓶内，采用固相微萃取法提取挥发性化合物，再通过气相色谱—质谱联用仪对这些化合物进行分离并分析。

固相微萃取条件：采用65 μm PDMS/DVB萃取头，将样品置于50 ℃条件下平衡20 min后，将萃取头插入顶空瓶中萃取40 min，最后将萃取头拔出并置于200 ℃的进样口中解吸2 min。

气相色谱条件：色谱柱型号RTX-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，柱温箱初始温度40 ℃，进样口温度200 ℃，不分流进样，载气流速1 mL/min，柱温箱升温程序为40 ℃保持3 min，5 ℃/min升至120 ℃，10 ℃/min升至200 ℃，保持13 min。

质谱条件：离子源温度200 ℃，传输线温度250 ℃，采用全扫描(Scan)模式采集信号，扫描范围35～500 m/z。

试验结果：使用NIST11数据库对未知挥发性化合物谱图进行比对，并采用面积归一化法进行定量。

2 结果与分析

滋味是构成茶叶品质的主要因素之一，主要生化成分是茶多酚、游离氨基酸、咖啡碱等。

由表1可知，在3个红茶样品中春季红茶咖啡碱含量与酚氨比分别为3.4%与3.4；夏季人工采摘红茶的咖啡碱含量与酚氨比分别为3.1%与4.2；夏季机采红茶咖啡碱含量与酚氨比分别为2.5%与2.8。夏季人工采摘与机采红茶游离氨基酸含量差别不大，机采红茶水浸出物、茶多酚、咖啡碱含量均低于人工采摘红茶，且酚氨比为三者中最低。春季红茶含水量最低，夏季机采红茶含水量略低于人工采摘红茶。

酚氨比可反映滋味品质，高级茶酚氨比较低，若两者含量都高而比率低则滋味浓而鲜爽。咖啡碱的含量与茶的苦涩味成正相关。夏季机采红茶酚氨比和咖啡碱含量最低，质量优于春季红茶，夏季人工采摘红茶具有最高的酚氨比，且咖啡碱含量和春季红茶无明显差异，在3个样品中综合质量最低。机采红茶水浸出物略低于春季与夏季人工采摘红茶。

表1 不同季节、不同采摘方式制作的红茶主要生化成分对比

春季红茶、夏季人工采摘红茶与机采红茶3个样品的GC/MS离子流图如图1～3所示。

图1 春季红茶香气GC/MS离子流图Fig.1 GC/MS ion chromatogram of spring black tea aroma

3个红茶样品分别分离出98、60、61个峰(化合物)。香气成分按有机化学分类方法主要分为碳氢化合物、醇类、酯类、醛类、酮类、酸类、酚类、杂氧化合物、含氮化合物等。表2 为3种红茶香气成分类别及相对含量。3种红茶香气种类与含量存在差异。3种红茶均以醇类含量最多；均以醇类、醛类、酮类为主(三者含量之和大于59%)，其次为酯类、酸类、碳氢化合物；均含有含N化合物与杂氧化合物。夏季人工采摘红茶与机采红茶各类香气含量相当，差别不明显。

图2 夏季人工采摘红茶香气GC/MS离子流图Fig.2 GC/MS ion chromatogram of summer manual-picked black tea aroma

图3 夏季机采红茶香气GC/MS离子流图Fig.3 GC/MS ion chromatogram of summer machine-picked black tea aroma

表2 3种红茶香气成分类别及相对含量 Table 2 Categories and relative contents of aroma components in three black teas %

表3 3种红茶香气成分组成及相对含量

接下表

接下表

表3表明，春季红茶中共检测到化合物98种，其中未知化合物33种，占香气总量的19.66%；醇类14种，占香气总量的36.82%，其中以香叶醇、3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇、顺式-5-乙烯基四氢-α，α，5-三甲基-2-呋喃甲醇、苯乙醇为主，含量分别为11.8%、6.96%、4.81%、4.53%；醛类9种，占香气总量的11.5%，其中以苯乙醛、1-乙基-1H-吡咯-2-甲醛为主，含量分别为3.4%、3.81%；酮类14种，占香气总量的10.7%，各种组分含量较均衡；酯类化合物9种，占香气总量的7%，其中水杨酸甲酯含量为3.84%；酸类与碳氢化合物含量较少；含N化合物(吡嗪类化合物)8种，占香气总量4.66%；杂氧化合物1种，占香气总量的4.52%。

夏季人工采摘红茶中共检测到化合物60种，其中未知化合物13种，占香气总量的7.66%；醇类11种，占香气总量的37.3%，其中苯乙醇、3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇含量最多，含量分别为14.54%、9.02%；醛类6种，占香气总量的22.05%，其中苯乙醛含量最多，含量为13.11%；酯类8种，占香气总量的8.78%；酮类5种，占香气总量的7.84%，其中7，9-二叔丁基-1-氧杂螺(4，5)癸-6，9-二烯-2，8-二酮含量最多，含量为5.21%；含N化合物(吡嗪类化合物)2种，占香气总量的2.39%；杂氧化合物(呋喃类化合物)2种，占香气总量的6.51%；酸类与碳氢化合物含量较低。

夏季机采红茶中共检测到化合物61种，其中未知化合物10种，占香气总量的5.32%；醇类13种，占香气总量的39.73%，其中苯乙醇、3，7-二甲基-1，5，7-辛三烯-3-醇、3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇含量最多，含量分别为10.91%、7.86%、5.89%；醛类10种，占香气总量的26.17%，其中苯乙醛含量最多，含量为13.24%；酯类6种，占香气总量的6.65%；酮类9种，占香气总量的10.91%，其中7，9-二叔丁基-1-氧杂螺(4，5)癸-6，9-二烯-2，8-二酮含量最多，含量为4.90%；含N化合物(吡嗪类化合物)1种，占香气总量的1.59%；杂氧化合物(呋喃类化合物)2种，占香气总量的4.59%；酸类与碳氢化合物含量较低。

3 讨论

在3个红茶样品中，机采红茶酚氨比和咖啡碱含量最低，质量优于春季红茶，夏季人工采摘红茶具有最高的酚氨比，且咖啡碱含量和春季红茶无显著差异，在3个样品中综合质量最低。因此，夏季机采红茶可降低人工采摘鲜叶的成本，且质量最佳。春、夏的红茶含水量差别较大，这会直接影响茶叶的品质和出品率，企业需在工艺和产品标准化方面进行提高和改进，以生产稳定、高质量的优质红茶。

春季红茶中共检测到98种化合物，含量较多的是醇类、醛类、酯类，主要香气成分是香叶醇、3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇、顺式-5-乙烯基四氢-α，α，5-三甲基-2-呋喃甲醇、苯乙醇、反式芳樟醇氧化物(呋喃)、水杨酸甲酯、1-乙基-1H-吡咯-2-甲醛、苯乙醛、6-乙烯基四氢-2，2，6-三甲基-2H-吡喃-3-醇等。夏季人工红茶中共检测到60种化合物，含量较多的是醇类、醛类、酮类，其中醇类含量最多，主要香气成分是苯乙醇、苯乙醛、3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇、7，9-二叔丁基-1-氧杂螺(4，5)癸-6，9-二烯-2，8-二酮、反式芳樟醇氧化物(呋喃)、香叶醇、α-亚乙基-苯乙醛、6-乙烯基四氢-2，2，6-三甲基-2H-吡喃-3-醇、3，7-二甲基-1，5，7-辛三烯-3-醇、1-乙基-1H-吡咯-2-甲醛、苯甲醇等。夏季机采红茶中共检测到61种化合物，含量较多的是醇类、醛类、酮类，其中醇类含量最多，主要香气成分是苯乙醛、苯乙醇、3，7-二甲基-1，5，7-辛三烯-3-醇、3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇、7，9-二叔丁基-1-氧杂螺-(4，5)癸-6，9-二烯-2，8-二酮、顺式-5-乙烯基四氢-α，α，5-三甲基-2-呋喃甲醇、反式芳樟醇氧化物(呋喃)、苯甲醇、苯甲醛等。夏季机采红茶与人工采摘红茶主要香气成分上差别不大。

3种红茶主要香气成分均大部分呈现花香或果香，含氮化合物和杂氧化合物呈现典型的烘焙香，赋予红茶浓郁的蜂蜜香、烘炒香，如板栗香或焦糖香。虽然这几类物质含量不是最多，但因为阈值低，即在很低浓度便可以闻到，对茶叶香型特别是红茶浓郁烤香味的呈现有较大贡献。

茶叶是劳动密集型产业，人工采摘成本也逐年提高，特别是在采摘、加工环节，浪费工时严重，致使生产成本居高不下，而且呈现继续上涨的趋势。而机械化采摘效率高，最高可高达人工采摘的100倍，而采摘成本仅为人工采摘的25%，有效减少因采摘不及时带来的经济损失，极大降低了茶叶的采摘成本，同时可大大提高夏茶效益，使茶叶生产逐步实现由传统的劳动密集型向现代化技术密集型行业转型。

与夏季人工采摘红茶相比，夏季机采红茶具有浓郁的红茶香气，较小的酚氨比值和低咖啡碱含量，风味和营养质量都比人工采摘红茶好，并且机械采摘效率高，可大大降低人工采摘的成本。因机械采摘节约人工且采叶量大，同时提高了夏季红茶的质量、产量和效益。因此，对于海青大宗的夏季茶叶，选择机械化采摘茶鲜叶，大量加工制作优质红茶产品，是改善夏茶品质、提升其加工利用率及茶叶价值的有效途径，具有广泛的应用前景，可在该地区进行广泛推广。

另外，在推广茶叶机械化采摘时，要做好茶园管理、机械选型配套、技能培训等工作，使机械采摘发挥其最大作用，节约人力，降低人工采摘成本，提高夏茶的经济效益，促进茶产业高质量、健康、有序发展。