不同茶树品种（系）黄大茶的品质分析

2022-10-27刘盼盼金孝芳宁井铭高士伟王雪萍韩艳娜郑鹏程

食品工业科技 2022年21期

郑琳，刘盼盼，金孝芳，宁井铭，冯琳，高士伟，滕靖，王雪萍，韩艳娜，郑鹏程,,

（1.湖北省农业科学院果树茶叶研究所/湖北省茶叶工程技术研究中心，湖北武汉 430064；

2.安徽农业大学茶树生物学及资源利用国家重点实验室，安徽合肥 230036；3.湖北省茶业集团股份有限公司，湖北武汉 430000）

黄茶是我国特产，按鲜叶老嫩分黄小茶和黄大茶。四川蒙顶黄芽、湖北远安鹿苑茶等属黄小茶，安徽霍山、金寨和湖北英山所产的黄茶属黄大茶。黄大茶采用杀青、揉捻、初烘、堆积（闷黄）和烘焙等加工工艺制成，闷黄是黄茶加工方法中的特色步骤，有湿坯闷黄和干坯闷黄之分，通过营造湿热条件，使多酚类化合物自动氧化，叶绿素及其他类物质也发生缓慢转化，促进黄叶黄汤的形成。同时糖与氨基酸等成分的化学变化进一步形成了黄茶特有的焦香味。现有研究发现黄大茶具有良好的降血糖、降血脂、抗氧化、调节肠道菌群等保健作用，因此备受消费者关注。

目前有关黄大茶风味品质、加工工艺与其化学成分之间关系的研究已有很多报道。传统黄大茶的品质特征被描述为滋味醇厚、香气高爽，呈锅巴香，戴前颖等通过定量分析描述绘制了黄大茶的风味轮，确定了8种香气、12种风味、4种基本味道和3种口感的属性描述词。传统加工工艺中，“拉老火”对黄大茶成熟及完整风味的形成必不可少，郭向阳等研究了黄大茶加工过程中香气成分的变化规律并明确了老火烘焙（145～155 ℃）能够成就挥发性品质优异的黄大茶。Zhou等分析了黄大茶加工过程中多酚类物质的变化，发现多酚类在烘焙阶段变化最大，尤其是儿茶素的热降解和表异构化，由L-茶氨酸生成的n-乙基-2-吡咯烷酮取代的黄烷-3-醇。

品种是茶叶品质的基础，选择合适的品种是加工高品质黄大茶的关键，然而目前，对不同茶树品种（系）加工的黄大茶品质差异及其内在原因的研究少有报道。基于此，本研究选择湖北省茶树种质资源圃中的9种主要茶树品种（系）为原料加工成黄大茶，分析其在感官品质、滋味和香气成分方面的差异，结合化学计量学分析手段揭示品质特征与化学成分间的相关关系，以期为湖北产区的黄大茶适制品种选育、加工及其综合利用提供理论依据，推进湖北省黄茶产业优质、高效发展。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

鲜叶原料采自湖北省茶树种质资源圃，采摘时间为2021年9月，晴天，2个主栽品种（鄂茶1号、中茶 108）和 7个新品系（E7、07-7-6、F6、07-7-44、B6-1、D12、B3）均按一芽五叶的标准采摘。癸酸乙酯、咖啡碱、没食子酸（GA）、没食子儿茶素（GC）、表没食子儿茶素（EGC）、儿茶素（C）、表儿茶素（EC）、表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）、没食子儿茶素没食子酸酯（GCG）、表儿茶素没食子酸酯（ECG）和儿茶素没食子酸酯（CG）标准品，纯度≥98%，Sigma公司；茶氨酸标准品纯度≥99%，Sigma公司；乙酸、乙腈、甲醇、磷酸二氢钾、磷酸氢二钠色谱纯，美国Thermo Fisher公司；乙二胺四乙酸二钠、抗坏血酸、碳酸钠、氯化亚锡、茚三酮、蒽酮、浓硫酸分析纯，国药集团。

手动 SPME进样器和 50/30 μm DVB/CAR/PDMS固相微萃取头美国Supeclo公司；7890 A气相色谱仪、5975 C质谱仪美国Agilent公司；HHS型恒温水浴锅上海博迅实业有限公司医疗设备厂；岛津UV-2550紫外-可见光分光光度计日本岛津公司；Milli-RO PLUS 30纯水机法国Millipore公司；Waters 2695高效液相色谱、2998 PDA检测器、Waters Symmetry C（150 mm×4.6 mm，5 μm）色谱柱、Atlantis T3 C（150 mm×4.6 mm，5 μm）色谱柱美国Waters公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品制备 9个品种（系）鲜叶按照同等标准采摘，经相同的加工工艺（杀青（280 ℃，3～5 min）、揉捻（15 min）、初烘（110 ℃，20～30 min）、初闷（闷黄（常温，5～7 d））、复烘（100 ℃，20～30 min）、复闷（常温，1～2 d）及拉老火（140 ℃，1 h））加工至成品茶，粉碎，过筛（60 目），备用。

1.2.2 感官审评评分根据GB/T 23776-2018（茶叶感官审评方法）中的黄茶审评法，由3名专业人员对样品的外形、汤色、香气、滋味和叶底进行感官审评，总分=外形×0.25+汤色×0.10+香气×0.25+滋味×0.30+叶底×0.10。

1.2.3 滋味成分测定方法水浸出物参照GB/T 8305-2013《茶：水浸出物测定》中的恒温干燥法测定。

茶多酚含量测定参照GB/T 8313-2018《茶叶中茶多酚和儿茶素含量的检验方法》福林酚法测定；氨基酸含量测定参照GB/T 8314-2013《茶：游离氨基酸总量的测定》茚三酮比色法测定；可溶性总糖的测定采用蒽酮－硫酸法；黄酮化合物含量的测定采用三氯化铝法。

儿茶素、没食子酸及咖啡碱含量的测定采用高效液相色谱法，流动相为0.2%乙酸（A 相）和乙腈（B 相），色谱条件：检测波长为 280 nm，流速：1 mL/min，柱温：40 ℃，进样量：10 μL，流动相梯度洗脱（0～4 min，A 相 93.5%，B 相 6.5%；4～16 min，A 相85%，B 相 15%；16～28 min，A 相 75%，B 相 25%；28～35 min，A 相 93.5%，B 相 6.5%）。根据其标准品的标准曲线计算儿茶素、没食子酸及咖啡碱含量。

1.2.4 香气成分分析采用顶空固相微萃取-气质联用技术测定，首先称取1 g磨碎样品放入顶空瓶中，加入30 mL沸水，加入5 μL癸酸乙酯（浓度为71000 μg/L），然后将装有 50/30 μm DVB/CAR/PDM萃取头（实验前须在250 ℃老化15 min）的SPME手持器通过瓶盖的橡皮垫插入到顶空瓶中，在60 ℃水浴中平衡10 min，推出纤维头，吸附50 min后，取出并立即插入气相色谱仪的进样口中，解吸附3 min，同时启动仪器收集数据。

GC-MS仪器条件如下：

GC条件：安捷伦 HB-5MS（30 m×0.32 mm×0.25 μm）弹性石英毛细管柱。进样口温度为240 ℃、MS检测器温度为250 ℃；载气为高纯氦气；流速1.0 mL/min。

柱温程序：50 ℃保持 5 min，以 3 ℃/min升至180 ℃保持2 min，然后以10 ℃/min升至250 ℃保持3 min；然后通过质谱进行定性分析。

MS条件：EI电离能量为70 eV；质量扫描范围为50～600 amu；离子源温度为230 ℃；四极杆温度为150 ℃；质谱传输线温度为280 ℃。

式中：Ci：某个组分的质量浓度，μg/L；Cis：内标的质量浓度，μg/L；Ai：为某个组分的色谱峰面积；Ais：内标的色谱峰面积。

1.3 数据处理

每组试验数据重复测定三次，数据经Excel和SPSS 23.0处理，采用单因素方差分析（ANOVA）法进行差异显著性分析、Pearson法进行相关性分析。

2 结果与分析

2.1 不同品种（系）黄大茶的感官品质

一款优质的黄大茶应具备梗壮叶肥、汤色黄亮、滋味浓醇和焦香高爽等品质，而茶树品种原料是黄茶香气和滋味品质特征形成的物质基础。本研究为探究湖北省主栽品种（系）所制黄大茶间风味特征的差异性，首先对9个不同茶树品种（系）加工制成的黄大茶进行了感官审评（表1），结果显示：9个品种（系）加工制成的黄大茶基本都具备了黄大茶的品质特征，梗壮叶肥，汤色黄亮，香气均有明显烘焙香，但香气强度、持久性有差异，滋味从尚醇正到醇正回甘，具有差异性；感官总分以B6-1品系所制黄大茶最高，其次为07-7-44，烘焙香持久、有甜花香，其次为D12和B3品系，具有持久的烘焙香。范方媛等对浙江部分主栽品种的黄茶滋味特征研究表明，品种对滋味品质的影响大于加工工艺，白叶一号和迎爽两个品种加工的黄茶滋味甘醇度较高。宋玉欣等研究了湖南茶树品种加工黄茶的适制性，发现尖波黄茶为加工黄茶的优异种质资源，成品茶香气清香带甜、滋味醇和较爽。

表1 不同品种（系）黄大茶的感官评审结果Table 1 Sensory evaluation of large-leaf yellow teas made from different cultivars (strains)

2.2 不同品种（系）黄大茶的滋味成分分析

茶多酚是决定茶汤滋味浓度、强度及色泽的主体成分，氨基酸是构成茶汤鲜爽味的关键物质，咖啡碱、黄酮对茶汤的苦味及茶汤浓度有直接影响，而黄酮类物质与茶汤的色泽及苦味也密切相关。茶叶中酯型儿茶素的苦涩味和收敛性较强，是茶汤苦涩味的主体物质，而非酯型儿茶素的苦涩味和收敛性较弱，回味爽口。

本研究中不同品种（系）黄大茶的常规滋味化学成分含量如表2所示：D12品系所制黄大茶的水浸出物、茶多酚和氨基酸含量最高，其次为07-7-44、B6-1；B3品系所制黄大茶的可溶性糖含量最高，其次为D12和F6；中茶108品种所制黄大茶的黄酮含量最高，其次为鄂茶1号；咖啡碱含量在鄂茶1号和B3种所制黄大茶中较低，而在其他品种（系）黄大茶中含量均较高；D12品系所制黄大茶的酚氨比最低，其次较低的是B6-1、B3、07-7-44。不同品种（系）黄大茶的儿茶素组分及含量如表3所示：多种儿茶素中，EGCG含量最高，其次为EGC、ECG；D12品系所制黄大茶的总儿茶素含量最高，其次为07-7-6，且无显著性差异（＞0.05）；07-7-6品系所制黄大茶中酯型儿茶素总含量最高，EGCG含量也最高，其次为中茶 108，且无显著性差异（＞0.05）；D12 品系所制黄大茶中非酯型儿茶素总含量最高，其次为B6-1，且无显著性差异（＞0.05）。

表2 不同品种（系）黄大茶的常规化学成分Table 2 Chemical components in large-leaf yellow tea of different cultivars (strains)

表3 不同品种（系）黄大茶的儿茶素组分及含量（%）Table 3 Components and contents of catechins in large-leaf yellow tea of different cultivars (strains) (%)

由此可见，滋味成分分析结果与感官评审结果较为一致，D12和B6-1品系所制黄大茶中非酯型儿茶素总含量和氨基酸含量较高，呈现出醇正、回甘的滋味特征；D12、B6-1和07-7-44品系所制黄大茶的酚氨比较低，茶汤醇正、回甘，滋味整体协调性更强。

2.3 滋味成分与感官评分的相关性分析

相关性分析结果（表4）表明，9种黄大茶的水浸出物、氨基酸、可溶性糖含量与滋味评分（相关系数依次为 0.656、0.912、0.548，＜0.01）及感官总分（相关系数依次为 0.608、0.810、0.580，＜0.01）都具有极显著正相关性，说明浸出物、氨基酸、可溶性糖对黄大茶的感官品质具有显著贡献。黄酮与滋味评分（=-0.522，＜0.01）及感官总分（=-0.558，＜0.01）都具有极显著负相关性。研究表明，酚氨比值常作为衡量茶汤滋味协调性的指标，比值低时品质较优。07-7-6、F6的酚氨比最高，中茶108次之，B6-1、D12最低，且2个品系间无显著性差异（＞0.05），与滋味得分、感官总分均呈相反趋势。9种黄大茶的酚氨比数值与感官审评的滋味得分（=-0.855，＜0.01）及总分（=-0.800，＜0.01）均呈极显著负相关。

表4 黄大茶滋味成分与感官评分相关性分析Table 4 Correlation analysis of taste components and sensory scores of large-leaf yellow tea

GC、C与滋味评分（相关系数依次为0.705、0.575，＜0.01）及感官总分（相关系数依次为 0.588、0.481，＜0.05）都具有显著正相关性，酯型儿茶素与非酯型儿茶素比值分别与滋味评分（=-0.930，＜0.01）及感官总分（=-0.811，＜0.01）呈极显著负相关。说明非酯型儿茶素对茶汤滋味及综合品质都有重要贡献，其在总儿茶素中占比高低影响着滋味苦涩度，这与现有研究结果认为酯型儿茶素是茶汤苦涩味的主体相一致。

2.4 不同品种（系）黄大茶的香气成分分析

釆用HS-SPME-/GC-MS对不同品种（系）黄大茶的香气成分进行分析鉴定，共得到76个主要的挥发物成分，总量为 404.59～675.98 μg/L（表5），包括醇类、醛类、酮类、烯类、酯类、芳香烃、杂环类和其他化合物（图1）。其中含量较高的香气成分为水杨酸甲酯（60.75～199.21 μg/L）、芳樟醇（21.95～92.45 μg/L）、脱氢芳樟醇（15.82～84.55 μg/L）和 1-糠基吡咯（14.38～57.49 μg/L）。醇类、酯类和杂环类是主导香气化合物，醇类物质含量占总香气含量的比例最高（19.87%～37.46%），主要是萜烯醇（芳樟醇及其氧化物、香叶醇）等；其次为酯类物质，占总香气含量的比例为15.32%～32.79%，主要包括水杨酸甲酯、十四酸异丙酯。

图1 不同品种（系）黄大茶香气化合物种类及比例Fig.1 Types and proportions of aromas among different cultivars (strains) of large-leaf yellow tea

表5 不同品种（系）黄大茶的主要香气成分含量（μg/L）Table 5 Major aroma components of different cultivars (strains) of large-leaf yellow tea (μg/L)

续表5

以往对黄茶的研究表明，酯类、醇类和杂环类化合物等是其关键呈香成分，对烘焙香特征有很大贡献。本研究中，不同品种（系）所制黄大茶的醇类、醛类、酯类和杂环类化合物具有明显的差异（图1）：醇类化合物在 07-7-44、B6-1、鄂茶 1号和07-7-6品种（系）所制黄大茶中含量较高且相近，而在D12和中茶108品种（系）所制黄大茶中含量较低；醛类化合物在D12、B3、07-7-44和F6品种（系）所制黄大茶中含量较高且相近，而在B6-1、鄂茶1号、E7品种（系）所制黄大茶中含量较低；酯类化合物在B6-1、D12和B3品系所制黄大茶中含量较高，而在鄂茶1号品种所制黄大茶中含量最低；杂环类化合物在鄂茶1号和中茶108品种所制黄大茶中含量最高，而在07-7-6和B3品系所制黄大茶中较低。

对B6-1、07-7-44品系所制黄大茶的香气化合物进一步分析，发现芳樟醇、1-乙基-2-甲酰吡咯、芳樟醇氧化物、脱氢芳樟醇、水杨酸甲酯、糠醛、苯乙腈、吲哚、大马酮、紫罗酮等物质含量较高（图2），芳樟醇及其氧化物等具有花香、甜香、木香香气，糠醛、1-乙基-2-甲酰吡咯等具有烘焙、坚果或焦糖香气，脱氢芳樟醇具有花果香，水杨酸甲酯具有冬青油味，苯乙腈、吲哚在低浓度下呈现花香，大马酮具有甜香，-紫罗酮表现为花香、木香风味，这些成分共同构成了黄大茶特有的烘焙香、甜香及花香的物质基础。该结果与感官审评结果较为一致，07-7-44品系所制黄大茶香气品质最为突出，其次为B6-1，二者均呈现出明显的烘焙香，且有甜花香。

图2 不同品种（系）黄大茶关键香气化合物比较Fig.2 Comparison of key aroma compounds in different cultivars (strains) of large-leaf yellow tea

3 结论

不同茶树品种（系）化学成分的差异导致所加工的黄大茶呈现不同的感官品质特征。其中，B6-1和07-7-44品系所制黄大茶整体感官品质最优，烘焙香持久、有甜花香，其次为D12和B3品系，滋味醇正、回甘。可见，B6-1和07-7-44品系具有加工高品质黄大茶的潜力。

滋味化学组分含量及其比例的不同与黄大茶的滋味品质密切相关，水浸出物、氨基酸、酚氨比和酯型儿茶素与非酯型儿茶素比值的高低直接影响着黄大茶滋味的醇度、回甘等特征。滋味化学组分含量分析显示：D12、B6-1品系所制黄大茶中非酯型儿茶素总含量和氨基酸含量较高，D12、B6-1和07-7-44品系所制黄大茶的酚氨比较低，茶汤滋味呈现出协调性，醇正、回甘，该结果与感官审评结果较为一致。

对B6-1、07-7-44品系所制黄大茶的香气化合物进行进一步分析，可见酯类、醇类和杂环类化合物含量均较高，其中芳樟醇及其氧化物、1-乙基-2-甲酰吡咯、水杨酸甲酯、糠醛等物质含量高，芳樟醇及其氧化物具有花香、甜香、木香等特征，糠醛、1-乙基-2-甲酰吡咯等具有烘焙、坚果或焦糖香气，共同构成了黄大茶特有的烘焙香、甜香及花香的物质基础。该结果与感官审评结果较为一致。