白茶的化学成分对风味的影响研究

张 欣 申 杰 王竹君 范玉笛 刘丹飞 钟云飞

(湖南工业大学包装与材料工程学院，湖南 株洲 412007)

白茶是我国六大基本茶类中的一类茶。由于制法特别，不炒不揉，成茶外表满披白毫显白色，故称白茶。白茶产地以福建省为主,少数分布在武汉市、广东省[1]。根据地理位置，图1、2展示出福建省闽东以及闽北的详细生产地[2]。

图1 白茶在闽东的生产地 图2 白茶在闽北的生产地

白茶的原料和工艺方面的独特，使得白茶在众多茶类中崭露头角。白茶香气鲜嫩醇爽，有毫香，汤色泛黄尚亮、滋味醇爽清甜；同时具有明目、保肝护肝、保护神经等保健功效。根据中国茶叶流通协会的最新数据可得出：2017-2021年，白茶占全国茶叶总产量的比值由0.4%大幅提升至2.47%，其中，2021年中国白茶产量达8.19万吨，较2020年增加了0.84万吨，同比增长11.43%。白茶具有良好的市场前景、突出的保健作用、深厚的珍藏价值，因此从六大茶中崭露头角，颇为国内外消费者青睐[1]。

表1 近5年白茶在全国和福建的产量(万吨)

白茶加工工序极为简单，不经过炒制和揉捻，只经过萎凋和干燥，发酵程度较低。其上覆盖白蜡，有“绿妆素裹”的美感，茶汤色泽较浅，叶底嫩匀。日常生活中以寿眉、白牡丹和白毫银针等花色品种居多。

白茶中的主要品质成分包括茶多酚、咖啡碱、芳香化合物、可溶性糖、氨基酸等。白茶的不同成分会对其香气、汤色、口感、色泽产生影响，这些成分共同影响了白茶特有的感官品质的呈现。

本文主要从茶多酚、咖啡碱、糖类、氨基酸、芳香物质共五个方面探究其对白茶风味的影响。黄酮和儿茶素等物质是茶多酚主要的化学成分。茶多酚会给白茶带来苦涩味,有轻微的刺激性;儿茶素浓度越高,苦味和涩味的感觉更强;黄酮会影响茶汤滋味和色泽,进一步提高了咖啡碱带来的苦味。咖啡碱一方面会给茶汤带来苦味,另一方面会使茶汤的鲜爽度有所提高。可溶性糖带来的甘甜口感会提高茶汤的稠润度,与此同时也会影响茶香风味。氨基酸可使白茶汤色更加鲜明深亮,在风味方面的作用体现在产生独特茶香和口感。多种芳香物质能够形成白茶独特的蜜香和清香等属性。

1 茶多酚对白茶滋味和汤色的影响

1.1 茶多酚

茶多酚，是一种多元酚类化合物，又名茶单宁和茶鞣质，主要由儿茶素、黄酮和黄酮醇类等组成[3]。Hilal等[4]通过测定得到茶多酚平均含量为21.5%，儿茶素平均含量为13.2%，表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、表没食子儿茶素(EGC)平均含量分别为8.0%、1.1%。

茶多酚对茶汤的作用显著，在茶汤的可溶性有效成分中，茶多酚含量处于首位，茶多酚起着调节茶汤爽口及苦涩的程度作用[3]，但是茶多酚也会形成苦涩味，因此茶多酚含量必须在一个合适的范围之内[5]。

多酚类作为茶叶滋味的基本组分，会带来较大的刺激性，在白茶茶叶萎凋中后期多酚类氧化缩合产物的增加，形成了白茶特有的杏黄汤色和醇爽清甜的滋味[6]，同时味道逐渐变得柔和。储存时间与茶多酚的含量近似成反比，高级白牡丹新茶茶多酚物质总量为22.7%，存(陈)放20年的白牡丹茶茶多酚物质总量为8.2%，因此陈放时间较长的白茶具有更加醇厚的口感[7]。

段红星[8]等选择景谷白茶与福鼎白茶进行实验，为了解福鼎白茶与景谷白茶的品质差异，总计选取12个样品多次重复试验，并针对感官审评和主要理化分析两方面进行对比，景谷白茶的茶多酚平均含量比福鼎白茶茶多酚高近10.0%，造成茶多酚含量有较大差异的原因主要为白茶的品种不同。

酚类物质还会影响白茶的香气，酚类等对白茶花香有增强作用[10]。陶琳琳[9]得出理论上茶多酚溶出的最适处理条件是冲泡水温为 100 ℃，浸泡时间为 30 s，此条件下可获得白茶较佳的品质特征。茶多酚在茶汤中含量很高，会给白茶带来苦涩味，有轻微的刺激性；酚类也作为白茶花香的来源。茶多酚含量会受到时间的影响，多酚类物质会随着白茶茶叶萎凋时间的延长进行氧化，进而产生醇和的味道。

1.2 儿茶素

儿茶素是一类具有某些特殊生物活性的酚类化合物，提取的主要来源是像茶叶之类的天然植物。白茶中儿茶素总量为7.9%～16.6%，EGCG为5.2%-9.5%，EGC为0.2%-2.6%[4]。其中EGCG可通过其结构中大量的酚羟基启动口腔收敛性感觉反应[11]。陈曦[12]发现在三泡次茶汤之间，儿茶素、氨基酸组分溶出率表现出茶树品种、等级之间的差异性，尤其是个别儿茶素、氨基酸组分差异明显，但泡次或相差幅度有所不同。总溶出率及不同冲泡次数溶出率的差异，说明各成分溶解度的差异，从而影响到不同冲泡次数茶汤的品质风味。Robichaud[13]通过对苦味和涩味进行强度分级，发现儿茶素、没食子酸等物质浓度的增加会导致涩味或苦味的最大强度直接增加。

田宇倩[10]利用高效液相色谱法对茶样中儿茶素和咖啡碱检测，发现儿茶素、咖啡碱是影响白茶口感的关键因素。龚淑英等[14]发现和白茶苦、涩度与酯类儿茶素含量变动趋势相同，与甜度变动趋势相反。杨晨[15]将味觉等效量化与味觉质量剂量阈值测定相结合，发现聚酯型儿茶素、黄烷-3-醇和咖啡碱对茶汤的苦味和涩味有积极效果，其中聚酯型儿茶素和黄烷-3-醇类是产生涩味的主要物质，咖啡碱是产生苦味的主要物质。

儿茶素是组成茶多酚的物质之一，儿茶素的浓度越高，苦味和涩味的感觉更强，酯型儿茶素和苦度涩度呈正相关。冲泡溶出率会受相关物质溶解的难易程度影响，进而茶汤的品质风味发生变化。

1.3 黄酮

白茶中黄酮类物质的含量比绿茶和鲜叶分别高18.5%-69.1%和32.6%-47.4%[16]，在六大茶类中白茶的黄酮类含量不但高于鲜叶含量[17]，而且白茶中黄酮的含量(浓度)约为黑茶的两倍以上[18]。黄酮、黄酮醇及苷类等物质主要组成黄酮类化合物，在一定程度上影响茶汤汤色[19]。王丽丽等[20]在510 nm 下测定吸光度，建立测定茶叶中总黄酮含量的分光光度法，应用该法测定总黄酮含量，采用福林酚法测定其茶多酚含量，并比较二者相关性。15个茶样的总黄酮含量和茶多酚浓度之间呈现明显的正相关性，实验相关系数达到了0.874，由此推测，黄酮类物质、儿茶素类是茶多酚的主要组成物质之一。新鲜茶叶含有类黄酮、如黄烷醇、黄酮醇和黄酮苷、原花青素等[21]。其中黄酮含量多则茶味较苦[19]。

福鼎大白茶萎凋叶的黄酮醇苷含量对其色泽有较大影响，其中3种黄酮醇苷杨梅素苷、槲皮素苷和山奈酚苷与亮度、黄蓝度的相关性均达到极显著水平且变化趋势相同，与红绿度的相关性达到显著水平且变化趋势相反[22]。

Susanne等[23]发现黄酮醇苷除了具有柔和感和涩味，也会提高咖啡碱的苦味。Chen Yang等[15]发现黄烷-3-醇是产生涩味的主要物质。黄酮属于茶多酚中的一类，在六种主要茶叶中,白茶中的黄酮含量是最高的。黄酮对茶汤口感和汤色产生影响。黄酮醇苷结晶呈亮黄色，黄酮醇苷与亮度、黄蓝度正相关。

2 咖啡碱对白茶风味的影响

咖啡碱是影响茶汤苦味的主要因素，而咖啡碱也有增加鲜爽口感的作用[18]。茶多酚、咖啡碱是茶叶品质的有效成分，具有较强的刺激性和多种药理功能，与茶汤的颜色、滋味等密切相关，但是两者浓度过高容易产生苦涩味而影响茶叶品质[25]。在茶叶加工初期,白茶叶片相对新鲜软嫩，随着加工流程的推进，较低的温度在一定程度上能够降低咖啡碱升华[26]。

李金[27]采用高效液相色谱法测定了二十多个茶树品种中咖啡碱的含量，其有效成分的范围为2.7%-5.3%，此外白茶有较为突出的咖啡碱含量。产地对白茶咖啡因含量的影响作用较大，福鼎比政和产区的白茶咖啡因含量低[28]。清、鲜、醇三种口感特点与咖啡碱等呈负相关性，经多因素分析法(MFA，multi-factor analysis method)可得出，在合理的范围内，单芽白茶口感与儿茶素和咖啡碱总含量等组成成分具有相同的变化趋势。若黄酮醇苷和咖啡碱的含量过高，会导致茶汤原有的清鲜感、厚度感向浓涩感转变[10]。

咖啡碱会给品尝者带来苦味的口感，也可以提高茶汤的清新口感。而且作为影响白茶滋味属性的组分之一，若咖啡碱含量过高口味会由清鲜感向浓涩感转变。

3 糖类对白茶香气和滋味的影响

单糖和双糖是可溶性糖，对白茶茶汤特有的味觉体验和稠润度的形成有独特意义，共同构成了茶汤的甜味。糖主要作为呼吸氧化作用被消耗，同时淀粉水解也生成糖。在萎凋阶段结束时，糖的产生量大于消耗量，糖的含量增加[6]。

白茶具有较高的的总可溶性糖含量，在4.5%-7.6%之间。可溶性糖具有甜味,对茶汤稠润度的提高有积极作用[17]。白茶由于其可溶性糖和水提取物的含量较高，因此醇味得到提升[18]。

可溶性糖是影响茶汤甜度的主要因素，而水提取物则影响茶汤的厚度[26]。白茶等级提高，虽然水浸出物含量增加，但是可溶性糖含量降低[17]。白茶陈放的年份会对可溶性糖的含量产生影响。可溶性糖含量在陈放初期变化程度较小，但经长期陈放后可溶性糖含量显著降低[7]。

孔祥瑞等[29]用SPSSl9.0数据分析软件得出还原性糖与白茶的感官品质变化趋势相同，相关系数为0.68，其具体关系有待进一步深入系统研究。

可溶性糖给白茶茶汤带来甘甜的口感，提高茶汤的稠润度，参与茶香的形成。白茶中的还原性糖有助于白茶更好的风味形成，但待进一步研究。

4 氨基酸对白茶香气的影响

食物的味道包括酸、甜、苦、咸、鲜等，这些具有可溶性的化学物质作用在舌头表层的味蕾，而后经过神经传导到大脑的味觉中心进而产生味觉。游离氨基酸和各种物质均会对茶汤鲜味起作用。游离氨基酸向味觉细胞的鲜味受体定向传导形成滋味[30]，氨基酸类化合物会产生清爽的味觉体验[31]，氨基酸类化合物会产生清爽的味觉体验[32]。

氨基酸是茶叶的主要成分，对茶叶的风味和香气具有重要意义。甜味物质如丙氨酸(Ala，alanine)、苏氨酸(Thr)、丝氨酸(Ser，serine)仅和鲜度有相同变化趋势，却和甜度没有明显关系，猜想可溶性糖是茶汤产生甜味的主要原因[14]。它们能增强茶汤的鲜度，缓解茶汤的苦味。同时可在加工阶段转化为挥发性醛类或其他物质，形成茶香，进一步提高清爽口感。氨基酸参与非酶促褐变反应，与成品茶乌润的色泽形成有关[6]。

由于白茶生产时水分流失，经过酶催化的蛋白质水解产生氨基酸的反应程度提高[28]。

试验研究表明，白茶中氨基酸占干物总量的2.76%～4.35%，尤其是Ser，不仅含量范围宽,而且在茶汤中溶解度较大，对白茶特征风味的形成有促进作用。氨基酸组分中茶氨酸(The，theanine)、天冬酰胺(Asn，asparagic acid)、谷氨酰胺(Gln，glutamine)含量较高，在氨基酸总量中分别占40.2%-47.1%、6.6%-11.7%、5.8%-9.9%。这些内含物和成分是优质白茶形成的基础物质，具有重要的风味特征[12]。组氨酸(His，histidine)、异亮氨酸(Ile，isoleucine)、苯丙氨酸(Phe，Phenylalanine)和亮氨酸(Leu，leucine)呈苦味，Thr和脯氨酸(Pro，proline)等呈鲜甜口感[32]。白茶鲜味与The、天冬氨酸(Asp，asparagic acid)、Asn和一磷酸腺苷(AMP)呈显著正相关[15]。Kaneko等研究表明，The、没食子酸、琥珀酸对谷氨酸钠鲜味的产生有推动作用[33]。例如The、谷氨酸(Glu，glutamic acid)都具有鲜味，且The还具有饴糖甜香；Phe、Ala均具有花香味[9]。The这类氨基酸仅存在于茶叶当中，同时其含量在白茶的众多氨基酸中最高，具有清新甜香的特点，它对白茶香气和味道产生显著影响[34]。

同时，氨基酸含量也会因茶树的品种发生改变[12]，福鼎大白茶有较为突出的氨基酸含量[17]。段红星[8]采用茚三酮比色法测得福鼎白茶氨基酸含量几乎是景谷白茶的1.5倍。

氨基酸对白茶风味的贡献体现在香气和口感上，同时对白茶汤色产生影响。氨基酸对茶叶香气的作用主要是加工过程中酶促反应和蛋白质水解的双重结果。

5 芳香物质的影响

一般而言，人们接收到茶香的嗅觉信号主要是产生香气的物质和人类感官嗅觉阈值共同的作用，不同种类的芳香化合物共同作用会充分释放茶叶特有的香气[35]。白茶的香气主要由占比为63.6%的醇类、13.1%的醛类和9.4%的酮类等具有挥发性的香气物质组成[10]。陈志达[36]用GC-MS对茶样香气测定，在所有的新型白茶中，主要香味成份则是酮类、醇类和醛类，其中最突出的为醇类化合物中的芳樟醇，其平均含量最高可达27.1%，(芳樟醇最高浓度高达27.1%)，远大于其他具有香味的芳香物质。

萜烯类碳氢化合物如3-蒈烯等是白毫银针具有干茶香味的首要来源，白牡丹干茶香味属性则主要是萜烯醇[22]。刘琳燕等[37]发现白毫银针和白牡丹中的芳香成份浓度大致相同，但和寿眉有很大的不同。在白毫银针中，醇类化合物如香叶醇所占百分比比例较大，其浓度分别近似是白牡丹和寿眉的1.6、9.0倍。并使用GC-MS对香味成份进行了鉴别和比较分析，具木香、樟香特性的雪松醇等共同形成了陈香白茶的枣香、梅子香等香气。陈年白茶中较高含量的α-雪松烯和β-雪松烯等物质，是白茶形成梅子香的物质基础。

田宇倩[10]采用MFA分析发现芳樟醇氧化物B、芳樟醇、芳樟醇氧化物D在香气总量占比的范围为18.2%～38.4%，除芳樟醇及其氧化物外，苯乙醇和植酮等13种化学成分是花香形成的主要物质。带有清鲜的柑橘类花果香的成分有香茅醛和δ-辛内酯等。芳香烃等对蜜香属性有促进作用。花香属性对应的芳香物质是多种多样的，花香型样品中苯乙醇是花香呈现的一个重要因。

白茶清香、甜香、蜜香和花香，主要是多种芳香物质共同作用的结果。

6 结论与展望

茶多酚、可溶性糖、芳香化合物、咖啡碱、氨基酸等物质为白茶的基本理化成分，这些主要生化成分的含量变化会对白茶的感官品产生影响。茶多酚对白茶的影响主要体现在苦涩味上，同时酚类和白茶花香也有一定关系；儿茶素的浓度越高，苦味和涩味的感觉更强；黄酮产生的涩味提高了咖啡碱带来的苦味。咖啡碱若含量过高会由清鲜感、厚度感向浓涩感转变。可溶性糖一方面会提高茶汤的稠润度；另一方面参与形成茶叶香气。白茶中的糖类、氨基酸和茶多酚、咖啡碱的适当配比待进一步研究。氨基酸可产生白茶茶香，影响汤色。多种芳香物质会形成茶叶特有的清香和甜香等属性。