毛江寧，郭倩文，檀學敏，戴澤明，倪 穗

(寧波大學 海洋學院，浙江 寧波 315211)

抹茶是以經過覆蓋栽培的優(yōu)質綠茶為原料，鮮葉采摘后經過殺青、干燥、粉碎等工藝制成的翠綠色超微粉[1]。抹茶口感好，用途廣泛，近年來逐漸成為研究熱點，研究發(fā)現(xiàn)綠茶具有抗氧化、降血壓、降血糖等功效[2]。同時，抹茶近年來作為口味添加，在餐飲領域被廣泛使用。其各類衍生品在當前的食品消費中占據主流地位，大眾化趨勢明顯，預計到2022年底，全球抹茶市場份額將超17億美元。但與國際市場相比，我國抹茶產業(yè)的發(fā)展仍較為緩慢，抹茶品質不高，出口受到限制[3]。

抹茶的感官要求是色綠、味鮮，表現(xiàn)在具體的理化指標，就是“二高一低”，即葉綠素高、茶氨酸高，茶多酚低[14]。制作抹茶的茶葉品質是抹茶的先天品質基礎，綠茶適制品種的栽培技術會極大地影響抹茶的品質。因此，要提高我國抹茶的品質首先要提升抹茶原料茶葉的栽培技術[4]。

制抹茶所需原料茶葉的關鍵栽培技術是覆蓋技術和肥培技術。遮陰覆蓋后的茶樹鮮葉提高了以茶氨酸為代表的有鮮味的氨基酸成分，增加了葉綠素的合成量，形成了抹茶鮮艷的綠色[5]。抹茶特殊的香氣“覆蓋香”和海苔味正是通過這種栽培方式形成的。研究表明覆蓋遮陰可以有效降低茶葉中咖啡堿、茶多酚等澀味成分，有效增加氨基酸含量，提高抹茶滋味鮮爽度，增加葉綠素含量，使得抹茶顏色呈現(xiàn)出鮮綠色澤，味道變成滋味鮮爽，并最終形成具有海苔味的抹茶產品。目前國內外對原料綠茶覆蓋栽培技術研究較少，主要是對遮陰方式和遮蓋材料進行了初步的研究，對遮陰的最佳時間研究還鮮有報道。施肥技術是提高茶葉品質與產量的重要栽培技術。

中國抹茶產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展應結合自身的優(yōu)勢，從抹茶的原料茶葉栽培抓起，針對栽培中關鍵的覆蓋技術和肥培技術進行深入的研究，形成自己的風味特征與品質特點的抹茶產品，提高中國抹茶的辨識度[6]。因此，采用黑色遮陰網棚架覆蓋的方式研究了原料綠茶的最佳遮陰覆蓋時間；并采用不同種類肥料的肥培實驗研究了原料綠茶的最適肥料種類，研究結果將為我國抹茶品質提高和抹茶產業(yè)發(fā)展提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地點：

實驗在宜興市原料綠茶栽培基地進行?；氐靥幈本?1°07′～31°37′，東經119°31′～120°03′，為丘陵地。年極端最低氣溫-10℃，年極端最高氣溫38℃，年平均氣溫16.7℃，年總降水量為1805 mm，年日照時數(shù)1807 h。

1.2 材料與設備

1.2.1 供試茶葉品種：抹茶適制茶樹品種‘藪北’。

1.2.2 試驗設備：分析天平(上海舜宇恒平科學儀器有限公司)，HH-S4數(shù)量恒溫水浴鍋(70℃±1℃，余壇市醫(yī)療儀器廠)，L600臺式低速離心機(湖南湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司)，TU-1810紫外可見分光光度計(北京普析通用儀器有限責任公司)，日立L-8900高速氨基酸分析儀(日立高新技術公司)，DHG-9240A型電熱恒溫鼓風干燥箱(上?；厶﹥x器制造有限公司)，旋轉蒸發(fā)儀RV10DS96。

1.3 試驗方法

1.3.1 茶葉主要成分測定

1.3.1.1 茶多酚含量測定

采用GB/T 8313-2008《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》中的分光光度法測定茶多酚[16]。

1.3.1.2 咖啡因含量測定

采用GB/T 8312-2013《茶 咖啡堿測定》紫外分光光度法測定咖啡堿[17]。

1.3.1.3 葉綠素含量測定

采用80%丙酮進行提取，利用紫外分光光度計進行測定。

1.3.1.4 氨基酸含量測定

樣品前處理:加入6 mol/L HCl 5 mL，充氮氣3 min，將氧氣排出，放入沙子中，沙浴110℃持續(xù)24 h，沙子浸沒液面，取出冷卻，用2 mol/L HCl(也可用雙蒸水) 將樣品瓶中所有物質洗入50 mL 容量瓶中并定容，取1 mL樣品于試劑瓶中，置于旋轉蒸發(fā)儀中旋轉蒸發(fā)至干燥狀態(tài)，旋轉后的物質用1 mL 0.02 mol/L HCl溶解并經過濾網過濾，加入樣品中后進行儀器分析。采用日立L-8900高速氨基酸分析儀進行測定。

1.3.2 施肥技術研究

1.3.2.1 試驗時間：

2018年3月7日至2019年5月3日

1.3.2.2 供試肥料：

河南心連心化肥有限公司生產的尿素(總氮≥46.4%)；雷邦斯生物技術(北京)有限公司生產的腐殖酸型微生物有機肥(有效活菌數(shù)≥10億/克，腐殖酸≥30%，海藻≥1%，有機質總量≥80%)；無錫保利化肥有限公司生產的純硫酸鉀復合肥(3∶1∶1)；宜興市豐科生物科技有限公司生產的有機-無機復混肥料(有機肥70%+無機肥30%)。

1.3.2.3 施肥方法：

茶樹種植方式為雙行條栽，行距設置1.8 m，株距0.4 m。施肥方式為開溝覆土施肥。在距離樹冠外10 cm處開溝，溝深15 cm、寬15-20 cm，施肥后及時覆土。

1.3.2.4 試驗設計：

實驗共設5個處理，分別為處理1：空白，不施任何肥料；處理2：施尿素；處理3：施有機肥；處理4：施硫酸鉀復合肥；處理5：有機-無機復混肥。實驗區(qū)面積20 m2，區(qū)組隨機排列，每個處理重復3次。四種肥料用量按每畝50 kg折算。

在實驗期間，實驗組茶樹與普通茶樹具有相同的栽培管理措施，秋肥與追肥均與茶農施肥保持一致。

1.3.3 遮陰覆蓋技術研究

1.3.3.1 實驗時間：

2019年4月27日至5月3日

1.3.3.2 實驗方法：

將長度1.0 m的塑料管兩端插入地面20 cm，使之成為一個拱形，在‘藪北’茶樹長出一芽兩葉時將遮陰網覆于PVC塑料管上，確保遮陰網與葉面具有適度的空間，以避免遮陰網直接覆蓋在葉面上，使葉片無法進行呼吸。通過折光儀測得的遮陰率為98%左右。

于2019年4月27日遮陰16 d起至2019年5月3日遮陰22 d，每天早上5點采摘茶樹頂部新鮮的嫩葉，裝入塑封袋內帶回實驗室，冷藏備用。

1.4 數(shù)據處理

采用Excel和SPSS26軟件中的one-way ANOVA進行統(tǒng)計分析，采用LSD進行顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 施肥種類對茶葉品質的影響

2.1.1 不同種類的肥料對茶葉綠素含量的影響

葉綠素是抹茶翠綠的主要色素物質，是抹茶的重要品質指標。葉綠素含量越高，代表抹茶品質越高。

由圖1可知，各處理鮮葉的葉綠素含量從高到低為：有機-無機復混肥>尿素>有機肥>硫酸鉀復合肥>不施肥。有機-無機復混肥處理較其他處理葉綠素含量較高些，達到5.51 mg/g。復合肥處理相較其他化肥處理組葉綠素略低，達到5.47 mg/g。施不同種類肥料處理茶葉的葉綠素含量總體差距不大，但均能在不同程度上提高茶葉葉綠素的含量。

2.1.2 不同種類的肥料對抹茶咖啡堿含量影響

咖啡因是茶葉、咖啡豆等天然植物中常見的一種黃嘌呤類生物堿化合物，主要分布于植物的幼嫩組織部位?？Х纫蚓哂刑嵘裥涯X的功效，是茶葉苦味特征成分，在茶葉中一般含量為2%～4%[15]。抹茶要達到好的入口口感，咖啡因含量稍低對品質有利。

由圖2可知，各處理抹茶的咖啡堿含量從高到低為：不施肥>有機肥>硫酸鉀復合肥>有機-無機復混肥>尿素。不施肥處理的咖啡堿含量最高，達到2.20%。尿素處理的含量最低，為2.08%，但和有機-無機復混肥處理的咖啡堿含量2.09%極其相近。各施肥處理茶葉的咖啡堿含量差距不大，施不同種類肥料均降低茶葉咖啡堿含量。

圖1 肥料種類對茶葉葉綠素含量的影響Fig.1 Effects of fertilizer types on chlorophyll content of tea注：同一圖中不同小寫字母代表顯著性差異(P<0.05)，不同大寫字母代表極顯著性差異(P<0.01)。下同

圖2 肥料種類對茶葉咖啡堿含量影響Fig.2 Effects of fertilizer type on the matcha caffeine content of tea

2.1.3 不同種類的肥料對茶葉茶多酚含量影響

茶多酚是茶葉中最重要的一類生物活性成分，又稱茶鞣質，是存在于茶葉水浸出物中能夠與亞鐵離子產生綜合反應的一類富含多羥基的酚類物質總稱[7]。茶多酚含量的高低直接影響到抹茶的口感，是抹茶產品中澀味的主要來源，優(yōu)質的抹茶應該是茶多酚含量較低，口感微澀為好。

圖3 不同種類肥料對茶葉茶多酚含量影響Fig.3 Effects of different fertilizers on the content of tea polyphenols in tea

由圖3可知，各處理抹茶的茶多酚含量從高到低為：尿素>硫酸鉀復合肥>有機肥>有機-無機復混肥>不施肥。尿素處理的茶多酚含量為13.97%達到最高。不施肥處理的茶多酚含量為13.90%為各組最低。各施肥處理茶葉的茶多酚含量差距不大，施不同種類肥料均能提高茶葉茶多酚含量。

2.1.4 不同種類肥料對茶葉氨基酸含量影響

氨基酸是茶葉中具有氨基和羧基的有機化合物，是茶葉中的主要化學成分之一。茶葉中的氨基酸的組成、含量直接影響茶葉品質[8]。谷氨酸和天冬氨酸，是構成茶葉鮮爽滋味的重要成分[9]。

圖4 不同種類肥料對茶葉氨基酸含量影響Fig.4 Effects of different fertilizers on the amino acid content of tea

由圖4可得，施肥對茶葉氨基酸含量的影響依次為：有機肥>有機-無機復混肥>尿素>硫酸鉀復合肥>不施肥。結果顯示茶葉中氨基酸含量最少，為3.80%，與其他處理有顯著性差異。施有機肥處理時茶葉氨基酸含量最高，為8.70%，且與其他種類化肥對茶葉氨基酸含量的影響具有顯著性差異?？梢姡叩誓茱@著提高茶葉的氨基酸含量，在綠茶栽培時施高氮肥有利于提高抹茶的品質。

2.2 遮陰天數(shù)對茶葉品質的影響

抹茶適制茶樹在栽培過程中需要通過科學合理的覆蓋遮陰處理，其鮮葉的氨基酸含量會大幅增加，葉綠素增加，茶多酚和咖啡堿會有所下降，產生抹茶特有的覆蓋香味，使抹茶色澤、口感和營養(yǎng)價值均得到有效提高。任靜[18]通過研究發(fā)現(xiàn),隨著網遮陰時間的增加,灰分、氨基酸、脂肪、咖啡堿含量逐漸降低,茶多酚含量逐漸增加；但遮陰時間過長也會導致氨基酸含量下降。因此，合適的遮陰時間有利于氨基酸的積累，會使茶葉滋味更加鮮爽，極大提升抹茶品質。

2.2.1 遮陰天數(shù)對茶葉葉綠素含量的影響

由圖5可知，隨著遮陰時間天數(shù)的增加，葉綠素含量是波動增加的，第18 d是大雨天氣，故葉綠素含量降低，為0.042 mg/L。在遮陰21 d時，葉綠素含量達到最高，為0.058 mg/L，且各遮陰天數(shù)之間葉綠素含量存在顯著性差異。

圖5 遮陰天數(shù)對茶葉葉綠素含量的影響Fig.5 Effects of shading days on chlorophyll content of tea

2.2.2 遮陰天數(shù)對茶葉咖啡堿含量的影響

由圖6可知，隨著遮陰天數(shù)的增加，咖啡堿的含量有所減少。遮陰第16 d咖啡堿含量最高，為2.91%。遮陰第18 d和19 d時咖啡堿含量較低是因為陰雨天氣，無太陽光照射。除第18 d和19 d外，遮陰第22 d咖啡堿含量最低，為2.01%。遮陰第18至19 d咖啡堿含量無顯著性差異(P>0.05)，但與其他遮陰天數(shù)咖啡堿含量具有顯著性差異，遮陰第16 和17 d咖啡堿含量無顯著性差異，但與其他遮陰天數(shù)咖啡堿含量具有顯著性差異，遮陰第20、21和22 d咖啡堿含量無顯著性差異。

圖6 遮陰天數(shù)對茶葉咖啡堿含量的影響Fig.6 Effects of shading days on caffeine content of tea

2.2.3 遮陰天數(shù)對茶葉茶多酚含量的影響

由圖7可知，遮陰可以降低茶葉中茶多酚的含量。遮陰第16 d時，茶多酚含量最高，為20.00%。在遮陰第21 d時，茶多酚含量達到最低，為11.50%。在遮陰第18 d時，茶多酚含量也較低，這是因為第18 d時為大雨天氣，無太陽照曬。遮陰第16 d和17 d茶多酚含量與其他遮陰天數(shù)具有顯著性差異，遮陰第19 d、20 d和22 d茶多酚含量沒有顯著性差異，與其他遮陰天數(shù)之間具有顯著性差異。遮陰18 d、21 d茶多酚含量沒有顯著性差異。

圖7 遮陰對茶葉茶多酚含量的影響Fig.7 Effects of shading on polyphenols content in tea

2.2.4 遮陰天數(shù)對茶葉氨基酸含量的影響

由圖9可知，隨著遮陰天數(shù)的增加，鮮葉氨基酸的含量是在逐漸增加的，其中第17、18、19 d氨基酸含量幾乎沒變化，可能是受到陰雨天氣的影響。遮陰第21 d時，氨基酸含量達到最高，為7.61%。遮陰21 d、22 d茶葉氨基酸含量無顯著差異，但與其他遮陰天數(shù)相比具有顯著性差異。遮陰16 d時氨基酸含量與其他遮陰天數(shù)之間具有顯著性差異，遮陰17、18和19 d氨基酸含量無顯著差異。

圖8 遮陰天數(shù)對茶葉氨基酸含量的影響Fig.8 Effects of shading days on amino acid content of tea

2.2.5 遮陰天數(shù)對茶葉酚氨比的影響

茶多酚含量(質量分數(shù))與氨基酸總量的比值稱為酚氨比(Ratio of polyphenols and amino acids, RPA)。與單一指標相比, RPA更能綜合判定鮮葉的品質屬性及成茶品質的優(yōu)劣。因此, 其不僅被列入我國綠茶推薦標準, 也是行業(yè)內茶適制性的參考指標。一般認為, 酚氨比<8.00, 適制綠茶;酚氨比8.00～15.00, 紅綠茶兼制;酚氨比>15.00, 適制紅茶。

圖9 遮陰天數(shù)對茶葉酚氨比值的影響Fig.9 Effects of shading days on phenolic ammonia ratio of tea

由圖9可知，隨著遮陰天數(shù)的增加，茶葉酚氨比值除第19 d外是有所降低的，因受陰雨天氣影響，遮陰第19 d鮮葉茶多酚含量相比較其他遮陰天數(shù)有所提高，而氨基酸含量減少，故造成遮陰19 d時酚氨比值升高。在遮陰第21 d時，酚氨比值達到最低，為1.56。遮陰16 d和17 d酚氨比值無顯著性差異，與其他遮陰天數(shù)酚氨比值具有顯著性差異。遮陰19 d時酚氨比值與其他遮陰天數(shù)酚氨比值之間具有顯著性差異，遮陰18 d和20 d酚氨比值無顯著性差異，與其他遮陰天數(shù)酚氨比值具有顯著性差異。遮陰21 d和22 d酚氨比值無顯著性差異，與其他遮陰天數(shù)酚氨比值具有顯著性差異。

3 結論與討論

3.1 高氮肥有利于提高茶葉的品質

施肥實驗結果表明，有機肥處理組的氨基酸含量最高達到8.70%，且與其他處理組差異顯著；不施肥組氨基酸含量最低為3.80%。可見與其他肥料相比，施有機肥可以明顯提高茶葉的氨基酸含量；說明高氮肥能顯著提高茶葉的氨基酸含量，在綠茶栽培時施高氮肥有利于提高抹茶的品質。

茶葉氨基酸的味道大多都具有鮮、爽、甜的特點，部分氨基酸還略帶微酸。如果茶葉當中氨基酸含量較高，那么口感就會表現(xiàn)出鮮、爽、甜，特別是某些氨基酸與茶葉的滋味及香氣關系密切，是構成綠茶品質的極重要的成分之一[10]。李靜等[19]研究表明，與施無機肥相比，合理施加有機肥，可以提高茶葉中各種酶的合成作用，從而提高茶葉蛋白質、兒茶素和茶多酚等含量，促進了茶葉葉底品級的提高，對綠茶品質的提高也有較好的效果，這些研究均與本實驗研究結果一致。因此，應該適當在茶樹栽培過程中添加高氮肥料。

3.2 覆蓋遮陰時間對茶葉品質影響

覆蓋遮陰研究結果表明，隨著遮陰時間天數(shù)的增加，葉綠素含量是波浪狀增加，到第21 d到達最高，為0.058 mg/L。遮陰天數(shù)在22 d時咖啡堿含量達到最低，為2.01%，在茶葉栽培過程中遮陰16到22 d均可降低咖啡堿含量。遮陰天數(shù)在第21 d時茶多酚含量最低為11.50%；隨著遮陰天數(shù)的增加，茶葉氨基酸的含量逐漸增加。21 d時，氨基酸含量達到最高，為7.61%，但在遮陰第22 d開始有呈現(xiàn)下降的趨勢；酚氨比值也是在遮陰第21 d時達到最低為1.56?？梢?，遮陰21 d時茶多酚、咖啡堿含量得到一定程度的降低，葉綠素和氨基酸含量達到最高，酚氨比最低，這時候的鮮葉制作抹茶品質最佳。

王元鳳等[11]使用不透光的黑色遮陽網進行19、25 d的直接覆蓋，結果顯示經過19 d遮陰處理葉片中的氨基酸、咖啡堿、葉綠素、水浸出物含量高于25 d的遮陰處理；茶多酚含量低于25 d處理?？梢?，對于茶樹的覆蓋而言，并不是遮陰時間越長越好，如覆蓋時間過長，也會影響鮮葉的產量及品質。顧辰辰等[12]通過短期遮陰研究茶樹嘌呤堿、氨基酸和兒茶素生物合成的變化，結果顯示遮陰8 d可以使其氨基酸總量增加58.50%，使得兒茶素總含量減少,從而抑制咖啡堿的合成，使氨基酸的合成速率得到極大提升。王雪萍等[13]通過對茶園覆蓋遮陰的綜合效應進行研究，得出遮陰后茶葉中氨基酸含量增加，茶多酚含量和酚氨比降低，呈鮮爽滋味的茶氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸等氨基酸含量增加，從而減弱茶湯苦澀味，與本研究的結果一致。

綜上，遮陰能有效降低抹茶適制茶樹品種‘藪北’鮮葉中茶多酚、咖啡堿含量，增加葉綠素、氨基酸含量，降低酚氨比，提升茶葉品質，而遮陰21 d是‘藪北’最佳的遮陰時間。而在生產實踐中要結合實際氣候條件決定遮陰時間，以獲得適用于抹茶生產的最佳茶葉原料。