張威,吳海江,馬桂岑,張穎彬,柴云峰,陳利燕,周蘇娟,劉新,魯成銀
1.海南省農(nóng)墾五指山茶業(yè)集團(tuán)股份有限公司,570226;2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所,310008
茶葉由于富含對(duì)人體健康有益的茶多酚、氨基酸、生物堿等成分而受到人們的歡迎。茶葉具有明顯的地域性,受氣候、土壤等環(huán)境的影響,不同地區(qū)的茶葉品質(zhì)特點(diǎn)差異較大。海南地處中國(guó)最南端,屬熱帶海洋季風(fēng)氣候,冬無(wú)嚴(yán)寒,夏無(wú)酷暑,冬春霧罩,夏秋云繞,雨量充沛,土壤肥沃,是生產(chǎn)名優(yōu)茶的特佳產(chǎn)地。以白沙隕石盆地的綠茶、五指山的紅茶最為有名,且受到消費(fèi)者的青睞,其中白沙綠茶具有“色澤綠潤(rùn),條索緊細(xì);湯色黃綠明亮;滋味濃厚甘醇;香氣清高持久”的特點(diǎn),是國(guó)家地理標(biāo)志產(chǎn)品。本研究旨在通過(guò)對(duì)海南農(nóng)墾紅茶、綠茶中主要的理化組分、香氣成分及感官品質(zhì)等方面進(jìn)行分析,并與內(nèi)陸茶進(jìn)行比較,挖掘出海南農(nóng)墾紅茶、綠茶品質(zhì)特征,為進(jìn)一步構(gòu)建海南農(nóng)墾茶葉地理溯源模型奠定基礎(chǔ)。
本研究共收集茶葉樣本53個(gè),其中海南農(nóng)墾紅茶10個(gè),海南農(nóng)墾綠茶11個(gè),均由海南省農(nóng)墾五指山茶業(yè)集團(tuán)股份有限公司提供;與之相對(duì)照的內(nèi)陸茶葉廣東紅茶16個(gè)和浙江綠茶16個(gè)。
高效液相色譜 (Waterse2695),氨基酸分析儀(SYkam,S7130),紫外可見(jiàn)光譜儀(Shimadzu,UV2550),以及甲醇 (Tedia,F(xiàn)airfield,美國(guó))和茶氨酸、兒茶素等標(biāo)準(zhǔn)品。
(1)感官審評(píng)方法
根據(jù)GB/T23776—2009茶葉感官評(píng)審方法,由專業(yè)茶葉審評(píng)人員對(duì)茶樣外形、湯色、香氣、滋味和葉底5項(xiàng)因子進(jìn)行審評(píng)。
(2)理化成分分析
依據(jù)GB/T8305—2013茶 水浸出物測(cè)定 、GB/T 8312—2013茶 咖啡堿測(cè)定 、GB/T 8313—2008茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測(cè)方法、GB/T8314—2013茶游離氨基酸總量的測(cè)定等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)茶葉中的水浸出物、咖啡堿、茶多酚、兒茶素類和游離氨基酸總量進(jìn)行測(cè)定。茶黃素、茶紅素和茶褐素采用系統(tǒng)分析法分析[1]。
氨基酸組成分析:每份茶樣稱取0.300g置于50mL錐形瓶中,加入20mL超純水,在90℃水浴條件下,浸提30min,每15min搖勻1次。浸提后,取茶湯于10mL離心管中,在4500r/min轉(zhuǎn)速條件下離心10min。將離心后的茶湯經(jīng)0.25μm有機(jī)濾膜過(guò)濾至2mL離心管中。再取0.5mL過(guò)濾后的茶湯和1mL樣品緩沖液置于1.5mL進(jìn)樣瓶中。最后用氨基酸分析儀進(jìn)行檢測(cè)分析。
(3)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
利用SpSS軟件對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行t檢驗(yàn)分析,P<0.05時(shí),具有顯著性差異。
10個(gè)海南農(nóng)墾紅茶(簡(jiǎn)稱海墾紅茶)和11個(gè)海南農(nóng)墾綠茶(簡(jiǎn)稱海墾綠茶)的感官評(píng)審結(jié)果見(jiàn)表1。總體上來(lái)說(shuō),海南農(nóng)墾紅茶具有“橙紅湯,果蜜香”的特點(diǎn)。樣品外形緊實(shí)、卷曲、顯毫、呈烏色;內(nèi)質(zhì)方面,湯色橙紅、明亮,香氣香甜,滋味醇厚、甘爽,葉底軟勻、尚紅。整體上,海南農(nóng)墾綠茶具有“香郁味濃”的特點(diǎn)。樣品外形緊結(jié)、較直或微曲,呈深綠色;湯色黃明亮,香氣高鮮、有花香,滋味濃醇、甘鮮,葉底較勻,黃綠。
表1 海南農(nóng)墾紅茶、綠茶感官評(píng)審結(jié)果
(1) 海南農(nóng)墾紅茶理化成分分析
海南農(nóng)墾紅茶水浸出物、茶多酚、茶黃素、茶紅素、茶褐素、咖啡堿、游離氨基酸和20種氨基酸組成見(jiàn)表2。海南農(nóng)墾紅茶中水浸出物的含量在39.7%~48.8%之間,其中有3個(gè)樣品的含量超過(guò)45%,平均含量為(43.64±2.85)%。利用t檢驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn),海南農(nóng)墾紅茶中水浸物含量顯著高于廣東紅茶(P<0.05)。茶多酚決定著茶湯的濃度和強(qiáng)度,也是茶湯爽口和刺激性的成分。海南農(nóng)墾紅茶的茶多酚平均含量為(15.54±3.57)%,最高含量為21.6%??Х葔A呈苦味,是茶葉中重要的滋味物質(zhì)。海南農(nóng)墾紅茶中咖啡堿的含量在2.5%~4.1%之間,平均含量為(3.44±0.60)%,而廣東紅茶中咖啡堿的平均含量為(3.60±0.43)%。t檢驗(yàn)分析表明,海南農(nóng)墾紅茶和廣東紅茶的茶多酚和咖啡堿含量不具有顯著性差異(P >0.05)。
紅茶中的茶黃素、茶紅素、茶褐素的含量與紅茶的色澤和滋味密切相關(guān),是紅茶的主要品質(zhì)成分。茶黃素含量越高,湯色明亮度和滋味鮮爽度越好。茶紅素是構(gòu)成茶湯濃度和湯色紅色的主體。海南農(nóng)墾紅茶茶黃素、茶紅素和茶褐素的平均含量為 (0.20±0.11)%、( 5.03±1.08)%和(6.97±1.15)%。廣東紅茶中茶黃素、茶紅素和茶褐素的平均含量分別為(0.28±0.13)%、(4.60±1.61)%和(6.31±1.57)%。t檢驗(yàn)分析表明,海南農(nóng)墾紅茶和廣東紅茶中茶黃素、茶紅素和茶褐素的含量不具有顯著性差異(P>0.05)。
氨基酸是構(gòu)成茶葉香氣及茶湯鮮爽滋味的重要成分。海南農(nóng)墾紅茶中游離氨基酸的含量在2.9%~3.9%之間,平均含量為(3.45±0.30)%,與廣東紅茶中游離氨基酸含量不具有顯著性差異(P>0.05)。在檢出的20種氨基酸組分中,人體必需氨基酸有賴氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸和纈氨酸4種;非必需氨基酸16種,包括磷酸絲氨酸、磷乙醇胺、天冬氨酸、絲氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、茶氨酸、a-氨基己二酸、脯氨酸、甘氨酸、瓜氨酸、胱氨酸、蛋氨酸、γ-氨基丁酸、組氨酸和精氨酸。其中含量較高的氨基酸有茶氨酸、谷氨酸、瓜氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、絲氨酸6種,是海南農(nóng)墾紅茶的主要氨基酸。茶氨酸是茶葉中特有的氨基酸,具焦糖香和鮮爽味,還能降低茶的苦澀味。Scharbert等[3]對(duì)茶葉中呈味物質(zhì)與呈味特性進(jìn)行了研究,結(jié)果表明絲氨酸、丙氨酸等6種氨基酸呈甜味,天冬氨酸和谷氨酸呈鮮味。海南農(nóng)墾紅茶中檢測(cè)出呈現(xiàn)甜味氨基酸共有4種,分別是絲氨酸、甘氨酸、脯氨酸、蘇氨酸;呈現(xiàn)鮮味的氨基酸有天冬氨酸和谷氨酸。這些氨基酸與茶多酚等相互作用,形成了海南農(nóng)墾紅茶滋味濃醇、甘爽的品質(zhì)特點(diǎn)。海南農(nóng)墾紅茶中還含有一些對(duì)人體十分重要的氨基酸,如γ-氨基丁酸。γ-氨基丁酸具有降低血壓、改善腦功能、增強(qiáng)記憶及提高肝腎機(jī)能生理活性等作用,是一種功能氨基酸。
表2 海南農(nóng)墾紅茶理化成分分析結(jié)果
與廣東紅茶相比,海南農(nóng)墾紅茶中谷氨酸、瓜氨酸、天冬酰胺、異亮氨酸、胱氨酸、磷乙醇胺、纈氨酸、蘇氨酸、磷酸絲氨酸和a-氨基己二酸10種氨基酸含量具有顯著性差異(P<0.05)。海南農(nóng)墾紅茶中谷氨酸、瓜氨酸、異亮氨酸、磷乙醇胺、蘇氨酸、磷酸絲氨酸的平均含量顯著高于廣東紅茶。胱氨酸、纈氨酸和a-氨基己二酸這3種氨基酸在廣東紅茶中未檢出。廣東紅茶中天冬酰胺的平均含量顯著高于海南農(nóng)墾紅茶。
(2)海南農(nóng)墾紅茶香氣成分分析
茶葉香氣是衡量茶葉品質(zhì)的重要因素[4]。海南農(nóng)墾紅茶樣品中共鑒定出43種揮發(fā)性化合物,主要為醇類、酯類、醛類、酮類和酸類物質(zhì)(表3)。研究中鑒定的醇類物質(zhì)主要有:β-芳樟醇、香葉醇、苯乙醇、橙花叔醇、氧化芳樟醇、苯甲醇等12種,占香氣總量的51.02%。酯類主要為水楊酸甲酯、順-己酸-3-己烯酯等4種,占香氣總量的21.02%,其中水楊酸甲酯的含量最高,其平均含量占香氣總量的18.56%。醛類主要為苯甲醛、苯乙醛等5種,平均含量占香氣總量的9.16%。酮類主要為β-紫羅酮、香葉基丙酮等7種,占香氣總量的7.71%。酸類主要是己酸、壬酸等4種,占香氣總量的3.86%。而烯類物質(zhì)的含量較低。海南農(nóng)墾紅茶香氣成分中含量較高的是醇類、酯類、醛類和酮類化合物,是主導(dǎo)香氣物質(zhì)。
表3 海南農(nóng)墾紅茶主要的香氣成分及其相對(duì)含量 %
β-芳樟醇、水楊酸甲酯、香葉醇、苯乙醇、苯甲醛是海南農(nóng)墾紅茶中含量前5的香氣物質(zhì)。5種香氣化合物平均總量占香氣總量的64.16%。芳樟醇是紅茶香氣中一種重要的成分,具有濃青帶甜的木青氣息,似玫瑰木,既有紫丁香、鈴蘭與玫瑰的花香,又有木香、果香氣息;水楊酸甲酯是酯類物質(zhì)中的重要成分,呈現(xiàn)出特有的冬青葉香味;香葉醇具有玫瑰香氣,增加甜香;苯甲醇具有果香,苯乙醇有花香味和柔和的薔薇香,兩者是紅茶產(chǎn)生甜香和花果香的重要物質(zhì)[5],這5種物質(zhì)構(gòu)成了海南農(nóng)墾紅茶的特征性香氣。雖然不同樣品感官審評(píng)的香氣品質(zhì)略有差異,但整體香氣品質(zhì)較佳。
(1)海南農(nóng)墾綠茶理化成分分析
對(duì)海南農(nóng)墾綠茶和浙江綠茶中水浸出物、茶多酚、兒茶素總量和組成、咖啡堿、游離氨基酸和18種氨基酸進(jìn)行分析(表4)。海南農(nóng)墾綠茶中水浸出物含量在46.6%~49.6%之間,平均含量為(49.06±0.87)%,均高于45%。浙江綠茶中水浸出物的平均含量為(48.95±0.45)%。經(jīng)t檢驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn),海南農(nóng)墾綠茶和浙江綠茶水浸出物的含量不具有顯著性差異(P>0.05)。茶多酚在茶湯中的含量最高,是茶湯滋味濃度和湯色的決定因素,是綠茶的重要品質(zhì)成分[6]。茶多酚在海南農(nóng)墾綠茶和浙江綠茶中的含量具有顯著性差異。海南農(nóng)墾綠茶中茶多酚的平均含量為(24.26±2.30)%,高于浙江綠茶。兒茶素是茶多酚的主體成分,海南農(nóng)墾綠茶中兒茶素總量較高,平均值為(13.24±1.11)%。利用t檢驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn),海南農(nóng)墾綠茶和浙江綠茶的兒茶素總量不具有顯著性差異,但兒茶素的組成差異明顯。相較于浙江綠茶,海南農(nóng)墾綠茶中含有較高含量的eGc、ec和ecG。然而浙江綠茶中含有較高含量的沒(méi)食子酸和兒茶素(D,L-c)。eGcG在海南農(nóng)墾綠茶和浙江綠茶中的平均含量不具有顯著性差異。海南農(nóng)墾綠茶中咖啡堿的含量顯著低于浙江綠茶(P<0.05)。
表4 海南農(nóng)墾綠茶理化成分分析結(jié)果
表5 海南農(nóng)墾綠茶主要香氣成分及其相對(duì)含量%
氨基酸是構(gòu)成茶湯鮮爽滋味的重要成分,海南農(nóng)墾綠茶中游離氨基酸的平均含量為(3.300±0.313)%,低于浙江綠茶。共檢測(cè)出18種氨基酸,其中含量最高的是茶氨酸,其次為谷氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、絲氨酸、瓜氨酸和精氨酸。茶氨酸是茶葉中特有的氨基酸,具焦糖香和鮮爽味,還能降低茶的苦澀味;谷氨酸是呈現(xiàn)鮮味的氨基酸。這幾種氨基酸是形成海南農(nóng)墾綠茶滋味甘鮮的主導(dǎo)性呈味物質(zhì)。利用t檢驗(yàn)分析,發(fā)現(xiàn)磷乙醇胺、脯氨酸、瓜氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸在海南農(nóng)墾綠茶和浙江綠茶中的平均含量不具有顯著性差異(P>0.05)。浙江綠茶中茶氨酸、谷氨酸等13種氨基酸含量高于海南農(nóng)墾綠茶。而海南農(nóng)墾綠茶中磷酸絲氨酸的含量顯著高于浙江綠茶。胱氨酸只在海南農(nóng)墾綠茶中有檢出,而浙江綠茶中未檢出。
(2)海南農(nóng)墾綠茶香氣成分分析
海南農(nóng)墾綠茶中共鑒定出38種揮發(fā)性化合物,主要是醇類、烯類、酯類、醛類和酮類(表5)。醇類化合物主要有β-芳樟醇、脫氫芳樟醇、橄欖醇、香葉醇、苯乙醇等11種,占香氣總量的40.97%。其中β-芳樟醇的含量最高,其平均含量占香氣總量的18.82%。烯類主要是順-β-羅勒烯、4,8-二甲基-1,3,7-壬三烯、δ-杜松烯、a-法尼烯等9種,占香氣總量的20.84%。酯類物質(zhì)主要有水楊酸甲酯、二甲基戊酸甲酯等4種,含量占香氣總量的10.99%。醛類物質(zhì)主要為苯甲醛、β-環(huán)檸檬醛等4種,占香氣總量的8.47%。酮類化合物主要有β-紫羅酮、香葉基丙酮、順-茉莉酮等5種,含量占香氣總量的6.24%。
β-芳樟醇、順-β-羅勒烯、脫氫芳樟醇、4,8-二甲基-1,3,7-壬三烯、苯甲醛、順-己酸-3-己烯酯、橄欖醇、吲哚、水楊酸甲酯和萘是平均含量較高的前10種香氣成分,占香氣總量的61.1%,是構(gòu)成海南農(nóng)墾綠茶特征性風(fēng)味的主導(dǎo)香氣成分。芳樟醇具有花香、鈴蘭清爽性香氣,脫氫芳樟醇有花香、草香的香氣,順-β-羅勒烯具有甜香、花香、清香、木香氣息,4,8-二甲基-1,3,7-壬三烯有花香,這些香氣成分形成了海南農(nóng)墾綠茶“花香”的香氣特征。
揮發(fā)性萜類化合物常具有怡人的香氣,并具有較低的香氣閾值,故而對(duì)茶葉香氣品質(zhì)有著重要影響。目前鑒定的含量較高的有芳樟醇、芳樟醇氧化物、橙花叔醇、a-紫羅酮、a-松油醇、a-蒎烯、檸檬烯、4-萜品醇等[7]。萜烯指數(shù)=(芳樟醇+芳樟醇氧化物)/(芳樟醇+芳樟醇氧化物+香葉醇+橙花叔醇+a-萜品醇),常用于茶葉香氣特征研究。萜烯指數(shù)高,則香氣馥郁怡人。海南農(nóng)墾綠茶的萜烯指數(shù)平均值為0.75,數(shù)值較高,說(shuō)明海南農(nóng)墾綠茶香氣豐富、品質(zhì)佳。
本研究通過(guò)感官評(píng)審、理化成分和香氣成分分析,對(duì)海南農(nóng)墾紅茶、綠茶的品質(zhì)進(jìn)行研究。發(fā)現(xiàn)海南農(nóng)墾紅茶具有高含量水浸出物、茶多酚、氨基酸,低咖啡堿,形成了海南農(nóng)墾紅茶湯色橙紅,滋味醇厚、甘爽的特征。β-芳樟醇、水楊酸甲酯、香葉醇、苯乙醇、苯甲醛是海南農(nóng)墾紅茶的主要香氣成分,形成了海南農(nóng)墾紅茶以“花果香、甜香”為主的特征性風(fēng)味。與廣東紅茶相比,海南農(nóng)墾紅茶的水浸出物、谷氨酸、瓜氨酸、異亮氨酸、磷乙醇胺、蘇氨酸、磷酸絲氨酸平均含量顯著高于廣東紅茶。海南農(nóng)墾綠茶中水浸出物、茶多酚、兒茶素含量高,咖啡堿含量低,具有濃醇、甘爽的品質(zhì)特點(diǎn)。β-芳樟醇、順-β-羅勒烯、脫氫芳樟醇、4,8-二甲基-1,3,7-壬三烯是海南農(nóng)墾綠茶的主要香氣成分,萜類化合物含量高,使得海南農(nóng)墾綠茶香氣豐富、品質(zhì)佳,具有“香氣高爽、花香顯著”的風(fēng)格。與浙江綠茶相比,海南農(nóng)墾綠茶中茶多酚、eGc、ec和ecG的平均含量顯著高于浙江綠茶。