葉 飛,龔自明,2,,鄭鵬程,高士偉,2,王雪萍,滕 靖,王勝鵬
(1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹茶葉研究所,湖北 武漢 430064;2.湖北省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中心果茶分中心,湖北 武漢 430064)
烏龍茶是中國的特有茶類,鮮葉原料和相應(yīng)的加工技術(shù)決定了烏龍茶品質(zhì)[1-3],做青是其加工工藝中的關(guān)鍵工序。與此同時(shí)夏暑茶鮮葉占全年鮮葉產(chǎn)量比重較大,內(nèi)含物質(zhì)苦澀滋味較重,給加工帶來了困難。近年來相關(guān)研究開始利用新工藝和新技術(shù)加工夏暑烏龍茶,如張文錦等[4]通過覆蓋遮陰處理降低了夏暑茶鮮葉中的茶多酚含量,提高了氨基酸含量;林金科等[5]通過增濕萎凋提高了夏暑烏龍茶品質(zhì);黃福平等[6]在適當(dāng)增強(qiáng)做青程度后,提高了烏龍茶香氣品質(zhì);鄭鵬程等[7-8]發(fā)現(xiàn)6 次搖青所制的烏龍茶感官品質(zhì)較優(yōu);有研究[9-10]認(rèn)為曬青質(zhì)量減少率5%、做青溫度18 ℃和短晾青對(duì)烏龍茶品質(zhì)有利,搖青處理減少了夏茶原料中的苦澀味;也有研究利用空調(diào)送風(fēng)做青和輕做青技術(shù)改善了烏龍茶品質(zhì),得出不同做青方式對(duì)香氣有較大影響,低溫做青對(duì)烏龍茶品質(zhì)不利[11-15];黃毅彪[16]、郝志龍[17]等改進(jìn)搖青方式來提高烏龍茶品質(zhì);楊軍等[18]針對(duì)黃綠色的烏龍茶品種鮮葉優(yōu)化了做青參數(shù)。但是上述針對(duì)夏暑鮮葉加工技術(shù)的研究還不夠系統(tǒng),本研究以夏暑鮮葉為原料,對(duì)做青工藝中的曬青質(zhì)量減少率、搖青時(shí)間和搖青次數(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究,旨在獲得優(yōu)化后的夏暑鮮葉加工烏龍茶的做青工藝,為夏暑烏龍茶加工提供理論依據(jù)。
茶鮮葉:福鼎大白實(shí)生種茶樹鮮葉,按照烏龍茶標(biāo)準(zhǔn)采摘(1 芽2 葉~1 芽3 葉,小開面采摘)。
6CY-85型搖青機(jī)(轉(zhuǎn)速26 r/min)、6CWS-90型液化氣殺青機(jī)、6CWSB-22型速包機(jī)、6CWB-80型平板包揉機(jī)、6CW-60型解塊篩末機(jī)、6CH-54型電熱烘干箱 福建安溪佳友機(jī)械有限公司;Thermo TRACE GC 2000-TRACE DSQ氣象色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國菲尼根質(zhì)譜公司。
1.3.1 烏龍茶“三青”工藝條件優(yōu)化
夏暑烏龍茶加工工藝流程:鮮葉→曬青→做青(搖青←→晾青)→殺青→造型(包揉←→解塊)→定型→烘干→毛茶;同時(shí)做青車間溫度控制在23~25 ℃,相對(duì)濕度65%~75%。
首先對(duì)曬青質(zhì)量減少率、搖青時(shí)間和搖青次數(shù)進(jìn)行了單因素試驗(yàn)。曬青質(zhì)量減少率單因素試驗(yàn):設(shè)置不同曬青質(zhì)量減少率(0%、5%、10%和15%),曬青時(shí)間段為16:30~17:30,環(huán)境溫度為35 ℃,相對(duì)濕度90%,光照強(qiáng)度2×104lx,做青方式采用“四搖四晾”,具體為3 min,2 h;4.5 min,3 h;7.5 min,6 h;6 min,3 h,搖青總時(shí)間為21 min,晾青總時(shí)間14 h。搖青時(shí)間單因素試驗(yàn):設(shè)置不同搖青時(shí)間,如表1所示;曬青質(zhì)量減少率10%,做青方式采用“四搖四晾”。搖青次數(shù)單因素試驗(yàn):設(shè)置不同搖青次數(shù),如表2所示,曬青質(zhì)量減少率10%,搖青總時(shí)間均為21 min,晾青時(shí)間為14 h。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,再選擇曬青質(zhì)量減少率、做青時(shí)間和搖青次數(shù)進(jìn)行正交試驗(yàn),最后以感官得分、生化成分和香氣成分為考察指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。
表1 不同搖青時(shí)間設(shè)計(jì)Table 1 Experimental design of tossing time
表2 不同搖青次數(shù)處理設(shè)計(jì)Table 2 Experimental design of tossing number
1.3.2 指標(biāo)測(cè)定
茶葉感官品質(zhì):對(duì)茶樣進(jìn)行密碼感官審評(píng)(GB 23776—2009《茶葉感官審評(píng)方法》),具體公式為:感官得分=外形×0.20+湯色×0.05+香氣×0.30+滋味×0.35+葉底×0.10。
茶多酚含量:酒石酸鐵比色法(GB 8313—1987《茶、茶多酚測(cè)定》)。
游離氨基酸含量:茚三酮比色法(GB 8314—1987《茶游離氨基酸總量測(cè)定》)。
Green值:Green值=橙花叔醇/芳樟醇及其氧化和脫氫產(chǎn)物。
香氣成分:采用固相微萃取法(solid-phase microextraction,SPME)測(cè)定烏龍茶的香氣化合物,進(jìn)行氣相色譜-質(zhì)譜(gas chromatograph-mass spectrometer,GC-MS)方法測(cè)定[19]。其中大氣濕度為46%,具體檢測(cè)方法為:1)稱取10 g粉碎茶,置于具塞三角瓶中;2)將三角瓶置于磁力攪拌器上60 ℃恒溫10 min后,插入SPME(DVB/CAR/PDMS);3)60 ℃恒溫?cái)嚢杼崛?0 min;4)SPME直接進(jìn)樣。氣相條件:進(jìn)樣口溫度240 ℃;不分流襯管;載氣為恒流模式,流速1.0 mL/min;傳輸線溫度250 ℃;毛細(xì)管柱為DB 530 mm×0.25 mm,0.25 μm;升溫過程40 ℃(保持5 min)→2 ℃/min升溫→150 ℃(保持1 min)→60 ℃/min→250 ℃(保持1 min)。質(zhì)譜條件:離子源溫度220 ℃;掃描模式m/z50~650全掃描;離子類型為正離子;電子能量70 eV;燈絲電流100 μA;溶劑截?cái)? min。
試驗(yàn)重復(fù)3 次,數(shù)據(jù)經(jīng)Excel和SPSS 13.0處理,大寫字母和小寫字母分別表示Duncan新復(fù)極差(shortest significant range,SSR)在P=0.01和P=0.05水平下的差異顯著性,字母不同表示差異顯著。
2.1.1 不同曬青質(zhì)量減少率
分析曬青質(zhì)量減少率單因素試驗(yàn)結(jié)果(表3)發(fā)現(xiàn):隨著曬青質(zhì)量減少率的升高,茶多酚的含量呈顯著下降趨勢(shì)(P<0.01),氨基酸的含量則呈上升趨勢(shì)(P<0.01),15%質(zhì)量減少率處理最高(P<0.01);水浸出總量呈下降趨勢(shì),15%質(zhì)量減少率處理最低(P<0.05);水溶性多糖和咖啡堿的含量無明顯變化;檢測(cè)到的香氣物質(zhì)的相對(duì)含量呈上升趨勢(shì),與不曬青處理相比,質(zhì)量減少5%、10%、15%處理的檢出香氣物質(zhì)的相對(duì)含量分別增加了5.34%、26.05%、29.07%。曬青質(zhì)量減少10%處理內(nèi)含物含量適中、香氣組分相對(duì)含量較高,綜合比較發(fā)現(xiàn),質(zhì)量減少10%處理的感官得分最高,其次為質(zhì)量減少5%、質(zhì)量減少15%,不曬青處理得分最低。
表3 不同曬青處理對(duì)烏龍茶內(nèi)含成分和感官品質(zhì)的影響Table 3 Effects of different levels of weight reduction resulting from sunshine withering on chemical components and sensory quality of oolong tea
2.1.2 不同搖青時(shí)間
表4 不同搖青時(shí)間對(duì)烏龍茶內(nèi)含成分和感官品質(zhì)的影響Table 4 Effects of different tossing durations on sensory quality of oolong tea
分析搖青時(shí)間單因素試驗(yàn)結(jié)果(表4)發(fā)現(xiàn):與對(duì)照相比,搖青處理的茶多酚、氨基酸、水溶性多糖、水浸出物的含量隨著搖青時(shí)間的延長均顯著下降(P<0.01),咖啡堿含量變化不明顯;檢測(cè)到香氣物質(zhì)的相對(duì)含量從高到低依次為14 min處理、28 min處理和21 min處理;比較感官得分發(fā)現(xiàn):搖青處理21 min的感官品質(zhì)較優(yōu),然后依次為搖青14 min處理、搖青28 min處理和對(duì)照。綜合比較發(fā)現(xiàn)搖青處理品質(zhì)均高于對(duì)照,搖青21 min處理的感官得分最高。
2.1.3 不同搖青次數(shù)
表5 不同搖青次數(shù)對(duì)烏龍茶內(nèi)含成分和感官品質(zhì)的影響Table 5 Effects of tossing number on chemical components and sensory quality of oolong tea
分析搖青次數(shù)單因素試驗(yàn)結(jié)果(表5)發(fā)現(xiàn):與對(duì)照相比,搖青處理中茶多酚、氨基酸、水浸出物的含量均顯著下降,其中水溶性多糖含量以搖青1 次處理最高,搖青3 次處理最低。比較感官得分發(fā)現(xiàn):搖青3 次處理綜合品質(zhì)最優(yōu),然后依次為搖青2、4、1、5 次、不搖青處理。比較香氣物質(zhì)的相對(duì)含量發(fā)現(xiàn)所有搖青處理的均高于對(duì)照,而在搖青處理中,搖青3 次總峰面積最高。綜合比較發(fā)現(xiàn)搖青3 次處理的感官得分最高。
表6 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 6 Orthogonal array design with sensory score.chemical components and Green value
感官得分對(duì)品質(zhì)判別最為直接,內(nèi)含成分也是茶葉品質(zhì)的物質(zhì)基礎(chǔ),可以對(duì)感官結(jié)果進(jìn)行佐證,如茶多酚、氨基酸和香氣組分的Green值[20]。分析正交試驗(yàn)結(jié)果(表6)發(fā)現(xiàn):對(duì)感官得分影響最大的是曬青質(zhì)量減少率(Rj=1.634)、其次是搖青時(shí)間(Rj=1.341),最后是搖青次數(shù)(Rj=0.541),對(duì)感官得分的最佳組合處理是A3B2C1(曬青質(zhì)量減少率15%,搖青3 次和搖青時(shí)間14 min);對(duì)茶多酚含量影響最大的是搖青時(shí)間(R’j=1.241),其次是曬青質(zhì)量減少率(R’j=1.025),最后是搖青次數(shù)(R’j=0.640);對(duì)茶多酚含量的最佳組合處理是A2B3C2(曬青質(zhì)量減少率10%,搖青4 次和搖青時(shí)間21 min);對(duì)游離氨基酸含量影響最大的是曬青質(zhì)量減少率其次是搖青時(shí)間最后是搖青次數(shù)對(duì)游離氨基酸含量的最佳組合處理是A2B1C2(曬青質(zhì)量減少率10%,搖青2 次和搖青時(shí)間21 min);分析表6、7并結(jié)合圖1結(jié)果發(fā)現(xiàn),對(duì)香氣Green值影響最大的是曬青質(zhì)量減少率其次是搖青時(shí)間最后是搖青次數(shù)對(duì)香氣Green值的最佳組合處理是A3B3C3(曬青質(zhì)量減少率15%,搖青4 次和搖青時(shí)間28 min)。綜合分析正交試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),對(duì)夏暑烏龍茶做青影響最大的因素是曬青質(zhì)量減少率,其次是搖青時(shí)間,最后是搖青次數(shù),最佳的做青工藝為曬青質(zhì)量減少率15%,搖青時(shí)間14 min和搖青3 次。此時(shí)感官得分為90.150,茶多酚含量為19.907%,游離氨基酸含量為2.095%,Green值為0.260。
表7 正交試驗(yàn)香氣值結(jié)果Table 7 Aroma compounds identified from 9 orthogonal array runs %
圖1 正交試驗(yàn)中處理3(03)和處理8樣品(08)香氣組分圖譜Fig.1 GC-MS chromatograms of aroma components in orthogonal array run No.3 and No.8
做青對(duì)烏龍茶品質(zhì)形成的起到了關(guān)鍵作用,做青的第一道工序就是曬青,然后是搖青和晾青交替進(jìn)行。研究[21-23]發(fā)現(xiàn)曬青是搖青和晾青工序的基礎(chǔ)。林金科等[24]采用增濕曬青新工藝,延長了曬青時(shí)間,提高了清香型夏暑烏龍茶品質(zhì)。本次研究單因素試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)茶多酚和游離氨基酸含量隨著曬青質(zhì)量減少率升高分別降低和升高(P<0.01),說明適度重曬青有利于改善夏暑烏龍茶品質(zhì),推測(cè)是因?yàn)橹貢袂啻龠M(jìn)了夏暑鮮葉中的茶多酚等苦澀味滋味物質(zhì)轉(zhuǎn)化為茶黃素、茶紅素等[25],同時(shí)促進(jìn)了可溶性蛋白質(zhì)進(jìn)一步水解,導(dǎo)致茶多酚含量隨著曬青程度加深而顯著減少(P<0.01),而呈鮮爽滋味的游離氨基酸含量顯著增加(P<0.01)。
曬青工序后鮮葉必須經(jīng)過搖青與晾青,促進(jìn)莖梗中的水分和可溶性物質(zhì)向葉肉細(xì)胞組織輸送[25-26],并在葉片中發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)變化。研究[21-23]發(fā)現(xiàn)適當(dāng)增強(qiáng)搖青程度,促進(jìn)了可溶性蛋白質(zhì)水解和多酚類化合物緩慢氧化,導(dǎo)致兒茶素苦澀味指數(shù)和酚氨比降低[10]。本次研究中單因素結(jié)果發(fā)現(xiàn),搖青21 min處理和搖青3 次處理的品質(zhì)最好;而正交試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)搖青時(shí)間和次數(shù)對(duì)感官得分影響相對(duì)較小,推測(cè)是因?yàn)橄氖畈桴r葉中香氣前體物質(zhì)相對(duì)較少[27],增加搖青次數(shù)或者延長搖青時(shí)間對(duì)香氣的影響相對(duì)不明顯。
本次研究發(fā)現(xiàn)鮮葉經(jīng)過重曬青(曬青質(zhì)量減少率15%)后,配合輕度搖青(14 min,3 次)的做青工藝參數(shù)明顯改善了夏秋烏龍茶品質(zhì),可能是因?yàn)橄氖铛r葉與春秋季鮮葉中的多酚氧化酶和相關(guān)酶活有較大差別,所以利用新工藝定向調(diào)控夏暑鮮葉中重要生化成分和品質(zhì)因子,同時(shí)監(jiān)測(cè)多酚氧化酶和相關(guān)重要酶活變化將是下一步研究的重點(diǎn)。
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