賀 麟 李宗瓊 張 拓 梁壯仙 朱靜靜 肖文軍,3
(1. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)茶學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖南 長(zhǎng)沙 410128;2. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)國(guó)家植物功能成分利用工程技術(shù)研究中心,湖南 長(zhǎng)沙 410128;3. 湖南省植物功能成分利用協(xié)同創(chuàng)新中心,湖南 長(zhǎng)沙 410128)
根據(jù)茶樹生育特性及采制時(shí)間,春茶、夏茶和秋茶的產(chǎn)量比例大致為4∶3∶3[1]。夏秋季節(jié)光照強(qiáng)、氣溫高,茶樹體內(nèi)碳代謝旺盛,而氮代謝相對(duì)較低,茶鮮葉中茶多酚、花青素等含量較高,而氨基酸含量較低,使得加工成的綠茶存在苦澀味重、鮮爽度差、茶香淡薄等品質(zhì)缺陷[2],導(dǎo)致大多茶企和茶農(nóng)不采或極少采夏秋茶,每年有30%~40%的夏秋茶原料被浪費(fèi)[3]。為提高夏茶利用率并改善其品質(zhì),當(dāng)前的技術(shù)措施主要有:選擇酚/氨比值低的茶樹品種鮮葉原料,通過(guò)栽培技術(shù)調(diào)節(jié)茶多酚、氨基酸等品質(zhì)成分的含量及其比值,通過(guò)加工工藝促進(jìn)香氣、滋味等品質(zhì)成分的轉(zhuǎn)化[4-5]。前兩種方法直接降低鮮葉原料的酚氨比,但加工方法仍然參照傳統(tǒng)工藝,通過(guò)環(huán)境調(diào)節(jié)對(duì)鮮葉原料酚氨比影響不大,品質(zhì)提升空間有限;而加工技術(shù)決定著茶葉中主要品質(zhì)成分的形成與轉(zhuǎn)化,直接關(guān)系到成茶的品質(zhì)。通過(guò)引進(jìn)做青工藝、添加外源酶等新型加工技術(shù)可促進(jìn)酯型兒茶素的降解,從而有效降低夏茶苦澀味。
大量研究[6-9]表明,烏龍茶加工中的“做青”工藝可激發(fā)特定香氣品質(zhì)成分的酶促反應(yīng)和熱化學(xué)反應(yīng),促進(jìn)花香品質(zhì)的形成,但將其應(yīng)用于夏季綠茶尤其是花香型綠茶的加工,尚需進(jìn)一步探索。當(dāng)前相關(guān)研究主要集中于單一的攤放或搖青工藝對(duì)花香型綠茶的影響[10-12],忽略了做青過(guò)程中曬青、晾青、搖青、靜置的相互影響,以及花香品質(zhì)成分的形成機(jī)制分析。
本研究擬根據(jù)烏龍茶“做青”工藝技術(shù)產(chǎn)生花香的原理,以茶樹品種碧香早夏季一芽一葉為原料,在傳統(tǒng)綠茶加工的攤放工序中融入“做青(曬青、晾青、搖青、靜置)”工藝技術(shù),并通過(guò)感官品質(zhì)及滋味、香氣品質(zhì)成分分析,優(yōu)化篩選利用夏季茶鮮葉加工花香型綠茶的工藝技術(shù),以期為夏茶資源利用、夏季綠茶加工工藝改進(jìn)及品質(zhì)改善提供科學(xué)依據(jù)。
茶樹品種碧香早夏季一芽一葉茶鮮葉:采摘于湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)長(zhǎng)安茶場(chǎng)實(shí)踐教學(xué)基地。
兒茶素標(biāo)準(zhǔn)品:上海同田生物技術(shù)有限公司;
碳酸氫二鈉、碳酸二氫鉀、水合茚三酮、谷氨酸、碳酸鈉、福林酚、甲醇、沒食子酸、蒽酮試劑、濃硫酸、無(wú)水葡萄糖、N,N-二甲基甲酰胺、冰醋酸、乙醚、氧化鎂等:分析純,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
龍井鍋:6CDC-65型,寧波北侖電器開關(guān)廠;
搖青機(jī):6CWL-90型,福建佳友茶葉機(jī)械智能科技股份有限公司;
分光光度計(jì):722E型,上海光譜儀器有限公司;
高效液相色譜儀:LC-20A型,日本島津公司;
SDE蒸餾萃取裝置:XH-SDE-01型,上海玻璃儀器廠;
氣質(zhì)聯(lián)用色譜儀:GCMS-QP2010型,日本島津公司。
1.3.1 茶樣加工
(1) 傳統(tǒng)綠茶茶樣加工:參照文獻(xiàn)[13]的方法進(jìn)行,具體工藝參數(shù)及取樣如下:鮮葉→攤放(4 h)→殺青(300 ℃,2~3 min)→揉捻(20 min)→二青(120 ℃)→三青(90 ℃)→足干(70~80 ℃),選取鮮葉樣(簡(jiǎn)稱XY)、攤放結(jié)束樣(稱簡(jiǎn)QTF)、殺青結(jié)束樣(簡(jiǎn)稱QSQ)、二青結(jié)束樣(簡(jiǎn)稱QRQ)、足干結(jié)束樣(簡(jiǎn)稱QZG)進(jìn)行分析。
(2) 花香型綠茶茶樣加工:以上述傳統(tǒng)綠茶加工工藝為基礎(chǔ),在其攤放工序中融入“做青(曬青、晾青、搖青、靜置)”工藝技術(shù),保持其他工藝及參數(shù)不變,即采用鮮葉→攤放→做青→殺青→揉捻→二青→三青→足干的工藝技術(shù)。
1.3.2 最佳工藝條件優(yōu)化
(1) 曬青及晾青工藝:選擇3種不同曬青、晾青工藝處理(表1),觀察各工藝過(guò)程中葉質(zhì)、葉相及香氣變化,選取攤放2 h后的攤放樣品(簡(jiǎn)稱HTF)和最優(yōu)曬青、晾青樣品(簡(jiǎn)稱HSL)進(jìn)行分析。
(2) 搖青及靜置工藝:以上述1.3.2(1)中最優(yōu)曬青、晾青工藝為基礎(chǔ),對(duì)搖青轉(zhuǎn)數(shù)及次數(shù)設(shè)置6個(gè)處理(表2),觀察各工藝過(guò)程中的葉質(zhì)、葉相及香氣變化,選取最優(yōu)靜置或搖青結(jié)束工藝樣品(簡(jiǎn)稱HYQ)進(jìn)行分析。
表1 不同曬青及晾青工藝處理
表2 不同搖青及靜置工藝處理
(3) 最優(yōu)曬青與晾青、搖青與靜置工藝組合:在最優(yōu)曬青與晾青、搖青與靜置工藝基礎(chǔ)上,采用與傳統(tǒng)綠茶加工相同的殺青、揉捻、二青、三青、足干的工藝及參數(shù),參照1.3.1中傳統(tǒng)綠茶茶樣加工工藝進(jìn)行,將攤放2 h后的茶鮮葉加工成綠茶成品,并選取花香綠茶加工的殺青結(jié)束樣(簡(jiǎn)稱HSQ)、二青結(jié)束樣(簡(jiǎn)稱HRQ)、足干結(jié)束樣(簡(jiǎn)稱HZG)進(jìn)行葉質(zhì)、葉相及香氣變化分析。
1.3.3 樣品固定 采用冷凍干燥固樣法[14]。
1.3.4 茶樣感官審評(píng) 參照茶葉感官審評(píng)方法GB/T 23776—2009、茶葉取樣GB/T 8302—2013、生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB 5749—2006、茶葉感官審評(píng)術(shù)語(yǔ)GB/T 14487—2017執(zhí)行,評(píng)語(yǔ)法與評(píng)分法相結(jié)合,總分100分,其中外形、湯色、香氣、滋味、葉底分別占比25%,10%,25%,30%,10%。
1.3.5 品質(zhì)成分檢測(cè)
(1) 水浸出物:參照GB/T 8305—2013進(jìn)行。
(2) 氨基酸:參照GB/T 8314—2013 進(jìn)行。
(3) 茶多酚:參照GB/T 8313—2008進(jìn)行。
(4) 可溶性糖:蒽酮比色法[15]。
(5) 兒茶素:高效液相色譜法,參照GB/T 8313—2008,修改如下:色譜柱ECOSIL C18,4.6 mm×150 mm,5 μm,C/N EC181546,S/N 4I7501-11;流動(dòng)相A超純水,流動(dòng)相B為N,N-二甲基甲酰胺∶甲醇∶冰醋酸=39.5∶2∶1.5,柱溫30 ℃,檢測(cè)波長(zhǎng)278 nm,流速1 mL/min,進(jìn)樣體積10 μL。
(6) 香氣化合物:SDE蒸餾萃取技術(shù)結(jié)合GC-MS技術(shù),參照文獻(xiàn)[16]并略作修改,色譜柱CD-WAS(30 m×0.25 mm,0.25 μm);流速1 mL/min;升溫程序:初始溫度50 ℃,保持4 min,以6 ℃/min升溫至200 ℃,保持10 min,再以8 ℃/min升溫至240 ℃,保持15 min;離子源溫度200 ℃;質(zhì)荷比掃描范圍45~500。
表3表明,隨著曬青、晾青時(shí)間的延長(zhǎng),葉色由亮變暗,香氣由淡轉(zhuǎn)濃,葉質(zhì)由硬變軟。根據(jù)鮮葉攤放適度標(biāo)準(zhǔn),工藝2較工藝1、3的曬青、晾青效果更佳;工藝1葉質(zhì)較鮮活,但香氣欠濃;工藝3略微過(guò)度,葉質(zhì)過(guò)軟,彈性不足。因此,曬青及晾青處理宜采用工藝2。
攤放葉按工藝4、5、6進(jìn)行搖青,花香顯露,但工藝6未靜置就發(fā)生了紅變。相比之下,工藝5搖青后花香比工藝4更濃郁,且搖青后未出現(xiàn)紅變,靜置后才出現(xiàn)紅變。因此,工藝5較為合適。工藝7、8、9進(jìn)行2次搖青,花香效果明顯,結(jié)合花香及葉相變化綜合考慮,工藝8搖青后花香濃郁且未紅變,效果最優(yōu),為最優(yōu)做青工藝。
表3做青工藝對(duì)攤放葉葉質(zhì)、葉相及香氣的影響
Table3Effectofdifferentratationprocessingonspreadingleafquality,leafphaseandaroma
工藝技術(shù)葉質(zhì)、葉相及香氣變化工藝1葉色變暗,微清香,葉較鮮活工藝2葉色變暗,清香顯露,葉質(zhì)較軟工藝3葉色暗綠,清香濃,葉質(zhì)過(guò)軟,彈性不足工藝4花香顯較濃郁,未紅,靜置后偶有紅邊紅梗工藝5花香顯濃郁,未變紅,靜置后少許紅邊紅梗工藝6花香濃郁偶有紅邊,靜置后有紅邊紅脈紅梗工藝7花香顯露,較濃郁,未變紅工藝8花香顯露,濃郁,未變紅工藝9花香顯露,濃郁,少許紅邊紅脈
由表4可知,HYQ茶樣帶花香,香氣評(píng)分為所有茶樣中最高,且其HSQ茶樣、HRQ茶樣、HZG茶樣的香氣、滋味品質(zhì)均分別優(yōu)于對(duì)應(yīng)傳統(tǒng)工藝QSQ茶樣、QRQ茶樣、QZG茶樣品質(zhì)。
表5顯示,HZG茶樣與QZG茶樣相比,品質(zhì)更佳,HZG茶樣在香氣和滋味上均優(yōu)于QZG茶樣,且綜合評(píng)分高于QZG茶樣,具體表現(xiàn)為香氣由清香稍低轉(zhuǎn)變?yōu)榍逑銕Щㄏ?,滋味由尚醇轉(zhuǎn)為較醇。說(shuō)明從感官審評(píng)的角度來(lái)看,做青工藝有利于形成愉悅的花香,且滋味得到醇化。
由表6可知, HZG的水浸出物、可溶性糖、游離氨基酸含量均高于QZG,而茶多酚含量則低于QZG。HZG水浸物含量為44.06%、氨基酸為3.71%、可溶性糖為5.26%,分別比QZG增加1.29%,11.08%,10.50%;茶多酚含量為24.06%、酚氨比為6.49,分別比QZG減少了6.05%,15.38%,其主要由于葉片經(jīng)過(guò)搖青,邊緣組織受損,促使底物與酶接觸,酶促氧化反應(yīng)、水解反應(yīng)加速,茶多酚被氧化,部分蛋白質(zhì)、淀粉等物質(zhì)被水解,從而導(dǎo)致水浸出物、可溶性糖、氨基酸含量增加,多酚含量下降[17]。綠茶滋味物質(zhì)的構(gòu)成主要為苦澀味物質(zhì)茶多酚、鮮味物質(zhì)氨基酸及甜味物質(zhì)可溶性糖等[18]。酚氨比在很大程度上可反映綠茶品質(zhì)優(yōu)劣,酚氨比值(即多酚與氨基酸含量的相對(duì)比值)較低者,綠茶苦澀滋味較輕。
表4 做青工藝對(duì)茶樣香氣和滋味感官品質(zhì)的影響
表5 花香型綠茶與傳統(tǒng)綠茶成品綜合感官品質(zhì)比較
表6做青工藝對(duì)茶樣常規(guī)品質(zhì)成分的影響
Table6Effectofdifferentratationprocessingonconventionalqualitycomponentsofteasamples
樣品水浸出物/%茶多酚/%氨基酸/%可溶性糖/%酚氨比XY46.0427.953.916.187.15QTF44.2526.013.756.366.94QSQ43.8725.933.296.467.88QRQ42.7725.822.965.658.72QZG43.5025.613.344.767.67HTF44.6626.633.776.397.06HSL43.4226.823.706.347.25HYQ43.2525.973.766.476.91HSQ43.0025.743.606.567.15HRQ43.3325.183.166.277.97HZG44.0624.063.715.266.49
表7表明,兒茶素總量隨著綠茶加工過(guò)程的進(jìn)行而逐漸減少。經(jīng)過(guò)攤放工藝后,傳統(tǒng)工藝綠茶的兒茶素總量由22.26%下降至20.15%,降幅為9.48%;在加工花香型綠茶過(guò)程中,做青后兒茶素含量由鮮葉的22.26%下降至18.75%,降幅為15.77%,說(shuō)明花香型綠茶在殺青工藝前兒茶素降低幅度大于傳統(tǒng)工藝綠茶,進(jìn)而導(dǎo)致HSQ、HRQ、HZG茶樣兒茶素總量低于傳統(tǒng)工藝綠茶。從兒茶素單體在加工過(guò)程中的變化來(lái)看,傳統(tǒng)工藝綠茶簡(jiǎn)單兒茶素EGC、EC含量比花香型綠茶低,酯型兒茶素EGCG、ECG含量及酯型兒茶素/簡(jiǎn)單兒茶素的比值則比花香型綠茶高。HZG兒茶素總量比QZG減少了2.35%,酯型兒茶素總量比QZG減少了6.84%,而酯型/簡(jiǎn)單兒茶素的比值則下降了19.15%。研究[19-20]表明,酯型兒茶素收斂性強(qiáng),苦澀味重,而簡(jiǎn)單兒茶素的收斂性、苦澀味較弱,酯型兒茶素/簡(jiǎn)單兒茶素的比值是評(píng)價(jià)茶湯苦澀味程度的指標(biāo),其比值越低,苦澀味越輕,滋味越好。茶鮮葉經(jīng)過(guò)做青工藝,葉細(xì)胞受損,增大了細(xì)胞質(zhì)與酶的接觸,促進(jìn)了酯型兒茶素的降解,酯型兒茶素/簡(jiǎn)單兒茶素比值降低,進(jìn)而減輕了夏季綠茶的苦澀味[21]。
表8表明,茶樣中揮發(fā)性香氣成分主要有40種,分別為醇類、醛類、酮類、酚類、烯烴類化合物、酯類化合物。HYQ芳香物質(zhì)總含量比XY主要增加了12.00%,在花香型綠茶做青過(guò)程中,香氣物質(zhì)主要增加了9種,相對(duì)含量明顯增加的組分有呋喃甲醇、乙醛、β-紫羅酮(紫羅蘭香)、丁香烯,相對(duì)含量明顯減少的組分有青葉醇(青草氣)、1-戊烯-3-醇、α-蓽澄茄醇、香榧醇、3-戊烯-2-酮等。萜烯糖苷是重要的香氣前體,在做青過(guò)程中,葉細(xì)胞的機(jī)械損傷促進(jìn)了以糖苷形式存在萜烯糖苷等物質(zhì)的水解,以及具有花香的高沸點(diǎn)萜烯醇類物質(zhì)的釋放;同時(shí)β-胡蘿卜素降解,產(chǎn)生具有紫羅蘭香的β-紫羅酮,而青葉醇、1-戊烯-3-醇等低沸點(diǎn)具有強(qiáng)烈刺鼻氣味的組分揮發(fā)、轉(zhuǎn)化,從而使得高沸點(diǎn)的花果香成分顯露[22]。
表7 做青工藝對(duì)茶樣中兒茶素含量的影響
表8 做青工藝對(duì)茶樣主要香氣品質(zhì)成分的影響
由表8可知,HZG茶樣的主要香氣成分總含量比QZG茶樣增加了3.28%,其中醇類、酮類、烯烴類成分含量分別增加了0.33%,47.37%,67.10%,而醛類、酚類、酯類成分含量則分別下降了21.05%,49.52%,49.56%。與QZG相比,HZG新增了苯甲醇(蘋果香)、柏木醇(木香)、α-合歡烯(鈴蘭類花香)、檸檬醛(果香)等香氣成分,且香草醇(玫瑰香)、橙花醇(玫瑰香)相對(duì)含量也高于傳統(tǒng)工藝綠茶。主要?dú)w因于曬青可促使低沸點(diǎn)不良?xì)馕冻煞殖浞轴屢荩叻悬c(diǎn)香氣成分不斷釋放,香氣品質(zhì)的化學(xué)組成得到改善,同時(shí)搖青可促使葉細(xì)胞受損,加速水解反應(yīng),促進(jìn)萜烯糖苷水解,形成一系列水解產(chǎn)物為花香型綠茶香氣的發(fā)展提供了先質(zhì)條件[23]。結(jié)合感官審評(píng)結(jié)果,與QZG相比,HZG香氣表現(xiàn)為清香帶花香,說(shuō)明做青工藝可激發(fā)特定香氣品質(zhì)成分的酶促反應(yīng)和熱化學(xué)反應(yīng),促進(jìn)花香品質(zhì)的形成。
研究結(jié)果表明,采用曬青5 min、晾青0.5 h、曬青5 min、晾青0.5 h、10 r/min搖青10轉(zhuǎn)、靜置1 h、15 r/min搖青60轉(zhuǎn)的“做青”工藝技術(shù),加工出的夏季綠茶在感官品質(zhì)上花香顯露,滋味醇正,苦澀味降低;在滋味品質(zhì)成分上,水浸出物、氨基酸、可溶性糖含量分別比傳統(tǒng)工藝綠茶增加了1.29%,11.08%,10.50%,而茶多酚、兒茶素含量、酚氨比、酯型兒茶素/簡(jiǎn)單兒茶素則分別降低了6.05%,2.35%,15.38%,19.15%;同時(shí)在香氣品質(zhì)成分上,新增了苯甲醇、柏木醇、α-合歡烯、檸檬醛等花香成分,且香草醇、橙花醇相對(duì)含量也高于傳統(tǒng)工藝綠茶。
在傳統(tǒng)綠茶加工的攤放工序中科學(xué)融入“做青”工藝技術(shù),不僅降低了茶多酚、酯型兒茶素等苦澀味物質(zhì)含量,增加了氨基酸、可溶性糖等鮮味和甜味物質(zhì)含量,且可激發(fā)特定香氣品質(zhì)成分的酶促反應(yīng)和熱化學(xué)反應(yīng),促進(jìn)花香品質(zhì)的形成,說(shuō)明在傳統(tǒng)綠茶加工的攤放工序中融入“做青”工藝技術(shù),可加工出具有花香品質(zhì)的夏季綠茶。但傳統(tǒng)綠茶加工過(guò)程中的殺青、揉捻、干燥工藝涉及到酶促作用、熱物理化學(xué)作用,與香氣品質(zhì)的形成與發(fā)展同樣密切相關(guān)。因此,如何在后續(xù)殺青、揉捻、干燥工藝中最大限度地保留或發(fā)展花香品質(zhì)優(yōu)勢(shì)[25],尚需進(jìn)一步探究。