（福建省農業(yè)科學院茶葉研究所，福建福州350013）

福建水仙，又名武夷水仙，無性系，小喬木型，大葉類，適制烏龍茶、紅茶、綠茶、白茶，品質優(yōu)異。制作烏龍茶茶色翠潤，條索肥壯，香高長似蘭花香，味醇厚，回味甘爽。1985年全國農作物品種審定委員會認定其為國家品種，編號GS13009-1985，現(xiàn)為福建的主栽茶樹品種之一。烘焙是烏龍茶制茶工藝的一道重要工序，掌握適當?shù)暮姹杭夹g可彌補茶葉品質的某些不足，掌握不當則會降低品質。相關學者研究了烘焙溫度、烘焙時間、攤葉厚度、茶葉含水量及烘焙次數(shù)等對茶葉品質的影響[1-11]。烘焙過程中茶葉內部發(fā)生復雜的化學反應，美拉德反應是最常見的一種。美拉德反應是氨基化合物（如蛋白質、肽、胺、氨和氨基酸）和羰基化合物（如還原糖、脂質、醛、酮、多酚、抗壞血酸以及類固醇等）之間的一類復雜化學反應，最終生成類黑精、還原酮及揮發(fā)性雜環(huán)化合物，這些物質是食品色澤和風味的主要來源，能起到抗氧化的作用[12-16]。目前烘焙對茶葉美拉德反應影響的研究較少，主要集中于茶葉香氣的差異及“火候香”的形成研究[17-19]。本文擬研究福建水仙在不同烘焙溫度和烘焙時間下糖氨Maillard反應的變化規(guī)律，以期為福建水仙的生產提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

烘焙原料：選用福建水仙品種鮮葉，在武夷山當?shù)匕撮}北烏龍茶加工工藝加工，即鮮葉→萎凋→做青（綜合青機）→殺青→揉捻→干燥，毛茶經色選后的毛凈茶作為烘焙原料，以毛凈茶為對照。

1.2 試驗試劑

氨基酸標準液[含有天冬氨酸（Asp）、谷氨酸（Glu）、絲氨酸（Ser）、組氨酸（His）、甘氨酸（Gly）、蘇氨酸（Thr）、精氨酸（Arg）、丙氨酸（Ala）、酪氨酸（Tyr）、胱氨酸（Cys）、纈氨酸（Val）、蛋氨酸（Met）、苯丙氨酸（Phe）、異亮氨酸（Ile）、亮氨酸（Leu）、賴氨酸（Lys）]：美國 Agilent公司；茶氨酸（99%）：瑞士 Adamas Reagent公司；γ-氨基丁酸（99%）、甲醇、乙腈（色譜級）：美國 sigmaaldrich公司；NaH2PO4、NaOH（分析純）：上海國藥集團；超純水：福建省農業(yè)科學院茶葉所實驗室自制。

1.3 主要儀器設備

1260型液相色譜系統(tǒng) [包括四元泵（G1311CVL）、標準自動進樣器（G1329B）、柱溫箱（G1316A）和二極管陣列檢測器（G1315DVL）]：美國 Agilent公司；T6 新世紀紫外可見分光光度計：北京普析通用儀器有限責任公司；ACD-0502-U實驗室超純水系統(tǒng)：美國艾科浦國際有限公司；HWS-28電熱恒溫水浴鍋：上海恒科儀器有限公司。

1.4 方法

1.4.1 烘焙設計

試驗設溫度、時間2個因素，其中溫度設110、120、130、140、150℃；不同溫度設置不同時間，即 110℃設1、3、5、7、9、11、13 h；120 ℃設 1、3、5、7、9、11 h；130 ℃設 1、3、5、7、9 h；140 ℃設 1、3、5、7 h；150 ℃設 1、3、5 h；攤葉量500 g（盤面積50 cm×40 cm）。

1.4.2 美拉德反應基礎物質及產物檢測

游離氨基酸總量：參照GB/T 8314-2013《茶游離氨基酸總量的測定》。

氨基酸組分：參照文獻[20]中的高效液相色譜法（high performance liquid chromatography，HPLC）。

還原糖：GB 5009.7-2016《食品安全國家標準食品中還原糖的測定》第一法，委托中國測試技術研究院檢測。

蔗糖、葡萄糖、果糖：GB.5009.8-2016《食品安全國家標準食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖的測定》第一法，委托中國測試技術研究院檢測。

5-羥甲基糠醛（5-hydroxymethyl furaldehyde，5-HMF）：HPLC測定方法，委托中國測試技術研究院檢測。

樣品前處理方法：稱取茶樣約1 g于離心管中，加5 mL 70%甲醇水溶液，水浴70℃加熱提取20 min，每10 min振搖一次，再超聲輔助提取30 min，每10 min振搖一次，離心，上清液轉移至10 mL容量瓶中，殘渣再提取一次，合并上清液，定容至10 mL，過濾膜，測定。

色譜條件：色譜柱：C18，250 mm×4.6 mm（內徑），5 μm；柱溫：30℃；流動相：甲醇 ∶水（1∶9，體積比）；檢測波長：284 nm；進樣量：10 μL；流速：1.0 mL/min。

1.4.3 數(shù)據(jù)處理

應用DPS軟件進行相關數(shù)據(jù)分析。

2 結果與分析

2.1 烘焙對福建水仙烏龍茶中美拉德反應基礎物質的影響

氨基酸和還原糖是美拉德反應的主要基礎物質。茶葉中已分離鑒定的氨基酸有25種以上；可溶性游離單糖有阿拉伯糖、鼠李糖、果糖、葡萄糖、半乳糖、甘露糖，雙糖有蔗糖等[13]。不同烘焙溫度和時間對福建水仙烏龍茶中糖氨美拉德反應的影響見表1。

表1 烘焙對福建水仙烏龍茶中糖氨美拉德反應的影響Table 1 Effects of Maillard reaction between carbohydrates and ammonia during baking on Fujian Shuixian Oolong teas

2.1.1 烘焙對福建水仙烏龍茶中氨基酸及組分的影響

烘焙對福建水仙烏龍茶中氨基酸總量、茶氨酸含量的影響見圖1、圖2。

由圖1可知，氨基酸總量在1.52%～2.33%，均低于對照。相同時間溫度越高，氨基酸總量下降越多，與相關研究結果一致[4，12]。溫度越高，含量越低，可能與Maillard反應速度有關，研究表明[21]，溫度相差10℃，褐變速度相差3倍～5倍，溫度越高，氨基酸的消耗速率遠遠大于氨基酸的生成速率，導致溫度越高氨基酸的含量下降越多。

18種氨基酸組分中共檢測出8種，分別為茶氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、絲氨酸、組氨酸、蘇氨酸、丙氨酸及苯丙氨酸。茶氨酸含量最高的游離氨基酸，占茶葉干重1%～2%。由圖2可知，不同處理茶氨酸含量在0～3.15 mg/g，均低于對照。相同溫度下隨時間延長茶氨酸含量呈下降趨勢，相同時間溫度越高，茶氨酸下降越多，與氨基酸總量的變化趨勢相同。

圖1 不同處理氨基酸總量Fig.1 Content of amino acid under treatments

圖2 不同處理茶氨酸含量Fig.2 Content of theanine under treatments

圖3 不同處理還原糖含量Fig.3 Content of reducing sugar under treatments

由表1可知，天冬氨酸含量在0.07 mg/g～0.71 mg/g，與氨基酸總量變化趨勢相同。谷氨酸含量在0.45 mg/g～0.88 mg/g，均低于對照；相同溫度烘焙1 h，含量快速下降，隨時間延長含量相差不大。組氨酸含量在0.45 mg/g～1.11 mg/g，110、120℃下高于對照；150℃下低于對照。丙氨酸含量在0～0.38 mg/g，110℃下隨時間延長呈緩慢下降趨勢，140、150℃下呈快速下降趨勢。絲氨酸含量、蘇氨酸含量及苯丙氨酸含量均低于對照，110、120℃下隨時間延長，含量下降；150℃下反應完全。

綜上可知，氨基酸總量、茶氨酸含量、天冬氨酸含量均低于對照，相同溫度隨時間延長呈下降趨勢，相同時間溫度越高，含量下降越多；其它組分氨基酸含量變化規(guī)律不同。

2.1.2 烘焙對福建水仙烏龍茶中還原糖及組分的影響

烘焙對福建水仙烏龍茶中還原糖的影響見圖3、圖4。

從圖3可知，不同處理還原糖含量在17.10g/100 g～21.70 g/100 g，不同烘焙溫度隨時間延長，有高有低，變化規(guī)律不明顯。相同烘焙時間，110℃烘焙高于120℃烘焙，140℃烘焙低于150℃烘焙。

圖4 不同處理蔗糖含量Fig.4 Content of sucrose under different treatments

從圖4可知，不同烘焙處理蔗糖含量在0～1.05 g/100 g，均低于對照。110℃下隨時間延長，蔗糖含量總體呈緩慢下降趨勢；130、140、150℃下烘焙1 h，蔗糖含量快速下降，隨時間延長緩慢下降，烘焙3 h，150℃處理未檢出；相同時間下溫度越高，蔗糖含量下降越多。

從表1可知，烘焙對果糖、葡萄糖含量影響極大，果糖僅在110℃、1 h茶葉中檢出，含量為0.25 g/100 g；葡萄糖在110℃烘焙1、3、5 h處理檢出，含量分別為0.38、0.26、0.21 g/100 g。單糖快速反應完全，主要是五碳糖更易于反應，研究表明還原糖中五碳糖反應約為六碳糖的10倍[21]。

綜上可知，不同烘焙處理還原糖含量在17.10 g/100g～21.70 g/100 g，不同烘焙溫度隨時間延長，有高有低，變化規(guī)律不明顯。蔗糖含量在0～1.05 g/100 g，均低于對照，相同時間下溫度越高，下降越多。果糖、葡萄糖快速反應完全。

2.2 烘焙對福建水仙烏龍茶中糖氨美拉德反應產物的影響

烘焙對福建水仙烏龍茶中美拉德反應中間產物5-羥甲基糠醛影響見圖5。

圖5 不同處理5-羥甲基糠醛含量Fig.5 Content of 5-HMF under treatments

從圖5可知，不同烘焙5-羥甲基糠醛含量在0 μg/g～21.44 μg/g之間，對照及 110 ℃、1 h烘焙未檢測到5-羥甲基糠醛，140℃、5 h處理含量最高，達到21.44 μg/g。不同烘焙溫度隨時間延長，110℃、5 h烘焙達到第一個高峰，含量為6.87μg/g，后含量呈下降、上升趨勢；120℃、7 h烘焙達第一個高峰，含量為12.79 μg/g，后含量呈先下降后上升趨勢；130℃、5 h烘焙達第一個高峰，含量為18.09 μg/g，后含量呈下降、上升趨勢；140℃、5 h烘焙含量最大，達 21.44 μg/g，7 h含量下降；150℃、3 h烘焙含量最大，達 20.165 μg/g，5 h含量下降。110、120℃及130℃烘焙溫度隨時間延長，5-羥甲基糠醛含量呈上升、下降、上升趨勢，可能是烘焙過程中Strecker降解反應速度高于生成速度，從而使5-HMF含量下降；140、150℃烘焙呈上升、下降趨勢，主要是美拉德反應劇烈，中間產物生成速度大于降解速度，當達到最高點后進入終期階段，形成的醛類、酮類不穩(wěn)定，最終形成類黑素類物質。

3 結論

烘焙過程中茶葉內部發(fā)生復雜的化學反應，美拉德反應是其中發(fā)生的多種反應之一。烘焙后，不同處理氨基酸總量在1.52%～2.33%，均低于對照；18種氨基酸組分中檢測出8種，其中茶氨酸含量在0～3.15 mg/g，天冬氨酸含量在0.07 mg/g～0.71 mg/g，與氨基酸總量變化趨勢相同，相同溫度下隨時間延長呈下降趨勢，相同時間下溫度越高，含量下降越多；谷氨酸、絲氨酸、組氨酸、蘇氨酸、丙氨酸及苯丙氨酸含量變化規(guī)律不同。不同烘焙還原糖含量在17.10 g/100 g～21.70 g/100 g，變化規(guī)律不明顯；蔗糖含量在0～1.05 g/100 g，均低于對照，相同時間下溫度越高，含量下降越多；果糖、葡萄糖快速反應完全。不同烘焙5-羥甲基糠醛含量在0～21.44 μg/g之間，110、120℃及 130℃烘焙溫度隨時間延長呈先上升后下降再上升趨勢，140、150℃下呈先上升后下降趨勢；相同時間下溫度越高，5-羥甲基糠醛含量增加越多。烘焙對福建水仙烏龍茶中糖氨Maillard反應產生影響，從而形成不同風味烏龍茶產品，本研究為福建水仙烏龍茶的實際生產提供了科學依據(jù)。