羅學(xué)平,李麗霞,鐘曉雪,趙先明,蔡紅兵
1. 宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)學(xué)院,四川 宜賓 644003;2. 四川省茶業(yè)工程技術(shù)研究中心,四川 宜賓644000;3. 宜賓學(xué)院 農(nóng)林與食品工程學(xué)部,四川 宜賓 644000
桂花(Osmanthus fragrans Lour.)原產(chǎn)于我國西南地區(qū),屬被子植物門雙子葉植物綱捩花目木犀科木犀屬,是中國傳統(tǒng)十大名花之一[1]。桂花在9 ~ 10月開花,其鮮花可與紅茶、綠茶、烏龍茶等共同窨制成桂花茶[2-4]。桂花茶具有馥郁的香氣和醇厚的滋味,深受人們的喜愛。長期以來,茉莉花茶占據(jù)了我國主要的花茶市場,茉莉花茶的窨制技術(shù)、工藝參數(shù)和品質(zhì)等級(jí)也是廣大科技工作者研究的重點(diǎn)[5-7],但對(duì)桂花茶的關(guān)注度不夠,對(duì)桂花茶品質(zhì)的形成及品質(zhì)化學(xué)成分的研究不夠深入。為充分開發(fā)和利用桂花資源,筆者以桂花和烘青茶坯為原料窨制成桂花綠茶,對(duì)窨花前后品質(zhì)成分進(jìn)行分析,以探討桂花綠茶品質(zhì)形成,為進(jìn)一步優(yōu)化桂花茶工藝技術(shù)提供參考。
材料:鮮桂花,采摘自宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院校園,品種為四季桂,采摘時(shí)間為2020年10月初;一級(jí)烘青茶坯,四川省茶業(yè)集團(tuán)股份有限公司提供。
電子天平(BSA224S),德國賽多利斯;石英毛細(xì)管柱(DB-5MS,30 m×0.25 mm×0.25 μm),美國 Agilent;氣質(zhì)聯(lián)用儀(GC-MS 3200),北京東西分析; SPME手柄及進(jìn)樣器(57300-U)、 PDMS固相微萃取頭(100 μm)、SPME專用樣品瓶,美國Supelco;液相色譜儀(LC-16)及PDA檢測器,日本島津;分光光度計(jì)(723),青島明博;電熱干燥箱(DHC-9070A),浙江托普。
試劑:甲醇、乙腈,色譜純;茚三酮、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀、丙酮、無水乙醇等均為國產(chǎn)分析純,購于成都科隆試劑公司;兒茶素標(biāo)準(zhǔn)品等均購于合肥博美生物公司。
1.3.1 茶樣制作
桂花綠茶采用單窨法制作[8]:烘青茶坯經(jīng)復(fù)火處理后,溫度降至35℃時(shí),按茶花比5∶1比例進(jìn)行窨花,當(dāng)窨花5 h后通花30 min,然后收堆續(xù)窨4 h,采用100℃溫度烘干,并篩去花干,即為桂花綠茶。以窨花前的茶坯、鮮桂花分別作對(duì)照,測定品質(zhì)成分。
1.3.2 品質(zhì)成分測定
滋味成分測定:茶多酚采用酒石酸鐵顯色法[9],氨基酸采用茚三酮顯色法[10],兒茶素組分及咖啡堿含量采用HPLC法[11],水浸出物采用衡重法[9]。
色澤成分測定:葉綠素測定采用文獻(xiàn)[12]的方法進(jìn)行。
香氣成分測定:采用SPME-GC-MS法測定。
稱取1.0 g茶樣(鮮桂花稱取0.25 g)于頂空瓶中,加入沸騰飽和氯化鈉溶液5 mL,加蓋密封后搖勻,于60℃水浴中平衡10 min。采用100 μm PDMS固相微萃取頭萃取吸附60 min,然后進(jìn)行GC-MS分析。
色譜條件:色譜柱為DB-5MS石英毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm),進(jìn)樣口溫度230℃,載氣為高純度He,流速1.0 mL/min,不分流進(jìn)樣,解析時(shí)間5 min。升溫程序參數(shù):40℃保持3 min;以5℃/min升至100℃,保持2 min;以4℃/min升至180℃,保持3 min;以2.5℃/min升至220℃,保持2 min。
質(zhì)譜條件:離子源為EI源,離子源溫度230℃,色譜質(zhì)譜接口溫度230℃,電子能量70 ev,電子倍增器電壓800 V,掃描方式為Scan,掃描范圍35 ~ 400 m/z,溶劑延遲3.5 min。
定性與定量分析:由GC-MS分析得到揮發(fā)性成分的總離子色譜圖,采用計(jì)算機(jī)檢索參考NIST 17質(zhì)譜庫譜圖(mainlib和replib),并結(jié)合文獻(xiàn)資料,對(duì)樣品揮發(fā)性成分進(jìn)行定性,并用峰面積歸一化法計(jì)算各組分的相對(duì)含量。
1.3.3 感官審評(píng)
由3位高級(jí)評(píng)茶師,按照GB/T 23776—2018《茶葉感官審評(píng)方法》密碼審評(píng)[13],并采用評(píng)語、評(píng)分(百分制)方式評(píng)定品質(zhì)。各因子評(píng)分權(quán)重:外形20%、湯色5%、香氣35%、滋味30%、葉底10%,計(jì)算綜合得分。
采用DPS 7.05軟件進(jìn)行差異顯著性檢測。
桂花綠茶感官品質(zhì)如表1所示。與烘青茶坯相比,桂花綠茶干茶色澤、湯色和葉底色澤均表現(xiàn)出偏黃的特點(diǎn),外形和色澤品質(zhì)有所下降,但具有馥郁持久的桂花香和濃醇的滋味,香味品質(zhì)有所提升。茶葉感官品質(zhì)雖由外形和內(nèi)質(zhì)五項(xiàng)因子構(gòu)成,但香氣與滋味是茶葉品質(zhì)的核心[14],其評(píng)分占總分的65%,因此,桂花綠茶綜合感官評(píng)價(jià)得分高于對(duì)照茶坯。
表1 桂花綠茶感官品質(zhì)Table 1 Sensory quality of Osmanthus scented green tea
葉綠素是構(gòu)成干茶色澤和葉底色澤的主要組成成分[15]。桂花綠茶中葉綠素a和葉綠素b的含量分別為169.70 mg/100 g和81.15 mg/100 g,分別較對(duì)照(烘青茶坯,分別為178.36 mg/100 g和85.91 mg/100 g)降低4.86%和5.54%,葉綠素總量下降5.08%(圖1)。主要原因在于窨花過程中茶坯吸收水分使葉綠素發(fā)生水解而降低,同時(shí)在干燥過程中葉綠素進(jìn)一步發(fā)生脫鎂褐變,導(dǎo)致桂花綠茶干茶色澤、湯色和葉底色澤偏黃,符合窨花茶加工中色澤變化規(guī)律[15-16]。
圖1 桂花綠茶葉綠素含量Figure 1 Content of chlorophyll of Osmanthus scented green tea
構(gòu)成茶葉滋味的成分有茶多酚、氨基酸、咖啡堿以及水浸出物含量等,一般將水浸出物含量作為滋味濃度、咖啡堿及酚類物質(zhì)作為滋味強(qiáng)度、氨基酸作為滋味鮮爽度的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)[16-17]。從表2可知,與對(duì)照(烘青茶坯)相比,桂花綠茶的水浸出物、咖啡堿、茶多酚含量均下降,分別降低1.26%、10.48%和1.41%。原因在于桂花綠茶窨制和干燥過程中多酚類易與蛋白質(zhì)絡(luò)合成不溶性物質(zhì)、咖啡堿產(chǎn)生升華作用等而導(dǎo)致水浸出物含量下降[15],使得茶湯滋味濃度和強(qiáng)度降低,進(jìn)而改善滋味的濃醇度。此外,氨基酸在桂花綠茶窨制和干燥過程中有所增加,增幅3.38%,酚氨比從6.61降低到6.30,這是桂花綠茶表現(xiàn)出一定鮮爽度的重要原因。
茶葉中表現(xiàn)出一定的澀味,與茶葉中的兒茶素含量緊密相關(guān),其中酯型兒茶素具有較重的苦澀味[15]。表3結(jié)果表明,桂花綠茶中兒茶素組分較對(duì)照均呈下降,降幅6.68% ~ 30.42%;其中酯型兒茶素(EGCG、GCG、ECG)降幅達(dá)18.35%,這將減少桂花綠茶的苦澀味。兒茶素品質(zhì)指數(shù)的大小可在一定程度上反映茶葉品質(zhì)差異[18],烘青茶坯的兒茶素品質(zhì)指數(shù)為402,桂花綠茶兒茶素品質(zhì)指數(shù)為469,表明桂花綠茶滋味品質(zhì)優(yōu)于對(duì)照。此外,兒茶素苦澀味指數(shù)是評(píng)價(jià)茶葉滋味苦澀味的經(jīng)驗(yàn)公式[19],指數(shù)越大,苦澀味越重。桂花綠茶兒茶素苦澀味指數(shù)為11.43,低于對(duì)照的12.02,同樣表明烘青茶坯窨制桂花后滋味品質(zhì)明顯改善。
表2 桂花綠茶滋味品質(zhì)成分含量Table 2 Content of taste quality components in Osmanthus scented green tea
表3 桂花綠茶中兒茶素含量Table 3 Content of catechins in Osmanthus scented green tea
應(yīng)用固相微萃取技術(shù)(SPME),結(jié)合氣相色譜和質(zhì)譜(GC-MS),分析桂花綠茶以及烘青茶坯、桂花的揮發(fā)性成分,其總離子流色譜圖如圖2所示。通過MS解析及與NIST 17質(zhì)譜庫譜圖進(jìn)行比對(duì),并參考文獻(xiàn)[20-21],鑒定得到各個(gè)組分,結(jié)果見表4。
表4 桂花綠茶香氣成分相對(duì)含量 (%)Table 4 Relative content of aroma components in Osmanthus scented green tea (%)
續(xù)表
圖2 桂花、烘青茶坯及桂花綠茶香氣成分GC-MS離子流色譜圖Figure 2 GC-MS ion chromatography of aroma components in Osmanthus, roasted green tea and Osmanthus scented green tea
表4結(jié)果可看出,在桂花中共分離鑒定出香氣化合物52種,其中醇類15種、醛類9種、酮類15種、酯類6種、烯烴類2種、烷烴類5種以及其他含氧含氮化合物1種;其中,酮類化合物含量占桂花香氣組分的65.02%,比例最高,與付文雯等研究結(jié)果有所差異[22],這可能與香氣組分的提取方法不同有關(guān)。β-紫羅蘭酮、二氫-β-紫羅蘭酮、α-紫羅蘭酮、芳樟醇及其氧化物、茉莉酮、二氫-β-紫羅蘭醇、茶香螺烷、壬醛、正己醛、2-乙基己醇、4-羥基癸酸-γ-內(nèi)酯等15種成分是桂花的主要香氣成分,含量達(dá)88.06%,這與楊秀蓮等的研究結(jié)果一致[23]。烘青茶坯中共分離鑒定出香氣化合物43種,其中醇類12種、酮類2種、酯類3種、烯烴類4種、烷烴類18種、酸類1種以及其他含氧含氮化合物3種;其中,烴類化合物含量最高,占烘青茶坯香氣組分的50.81%。在桂花綠茶中共分離鑒定出香氣化合物30種,其中醇類12種、酮類5種、酯類2種、烯烴類6種、烷烴類2種以及其他含氧含氮化合物3種;其中,醇類、酮類和烴類化合物是桂花綠茶的主要香氣成分類型,分別占26.76%、29.82%和17.58%。
對(duì)比桂花、烘青茶坯和桂花綠茶香氣組分發(fā)現(xiàn),在烘青茶坯中未鑒定出、但在桂花和桂花綠茶中均鑒定出的成分有8種,分別是2-乙基己醇、芳樟醇氧化物Ⅲ、橙花醇、二氫-β-紫羅蘭醇、十二烷、α-紫羅蘭酮、二氫-β-紫羅蘭酮和γ-癸內(nèi)酯。此外,β-紫羅蘭酮與芳樟醇氧化物等4種成分含量較烘青茶坯大幅度增加,上述13種香氣物質(zhì)含量達(dá)到桂花綠茶香氣組分的61.37%,這是形成桂花綠茶特殊花香的特征性成分。
用烘青茶坯窨制桂花綠茶,色澤品質(zhì)較烘青茶坯有所下降。但茶坯吸收花香后表現(xiàn)出馥郁持久的桂花香和濃醇的滋味,香味品質(zhì)較對(duì)照有所提升,這與其內(nèi)含成分的變化有密切關(guān)系。
在桂花綠茶窨制過程中茶坯吸收桂花中的水分,茶坯處于高濕狀態(tài),在加工過程中經(jīng)高溫干燥,茶葉中的葉綠素易發(fā)生水解或脫鎂[8,15],進(jìn)而導(dǎo)致成茶色澤偏黃,這與茉莉花茶、臘梅花茶等茶類窨制中的變化規(guī)律一致[24-25]。
桂花綠茶滋味較對(duì)照茶坯變得更加濃醇,與茶葉中的滋味成分含量及比例發(fā)生改變有關(guān)。在窨制和干燥過程中,多酚類與蛋白質(zhì)絡(luò)合成不溶性物質(zhì)、咖啡堿產(chǎn)生升華作用等而導(dǎo)致水浸出物含量下降[8],其中桂花綠茶中的茶多酚、咖啡堿及水浸出物含量降幅分別為1.41%、10.48%和1.26%,使得茶湯滋味濃度和強(qiáng)度降低而更加濃醇。同時(shí),窨制過程中,蛋白質(zhì)發(fā)生水解生成氨基酸,游離氨基酸含量增加3.38%,酚氨比下降4.69%,有利于提升桂花綠茶的鮮爽度。
兒茶素是形成茶葉滋味苦澀的主要成分,尤其是酯型兒茶素苦澀味明顯[15]。窨制后,桂花綠茶兒茶素組分及總量均較對(duì)照茶坯下降明顯,其中兒茶素總量下降20.44%,酯型兒茶素下降18.35%,這是桂花綠茶苦澀味較對(duì)照減輕的重要原因。兒茶素品質(zhì)指數(shù)較對(duì)照提升16.67%,兒茶素苦澀味指數(shù)降低5.16%,同樣表明烘青茶坯窨制桂花后滋味品質(zhì)明顯改善。
烘青茶坯窨制桂花后呈現(xiàn)出馥郁芬芳的桂花香氣,這與茶葉中的揮發(fā)性物質(zhì)組分及含量密切相關(guān)。駱少君等研究認(rèn)為,萜烯類化合物(主要是芳樟醇及其氧化物)和紫羅酮類化合物幾乎占桂花茶香氣揮發(fā)油的50%左右,特別是β-紫羅酮和二氫-β-紫羅蘭酮的含量明顯高于其他組分,是桂花茶的主要香氣成分[21]。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),桂花綠茶中共鑒定出30種香氣成分,以醇類、酮類和烴類化合物為主,分別占26.76%、29.82%和17.58%,其中,二氫-β-紫羅蘭酮、γ-癸內(nèi)酯、2-乙基己醇、芳樟醇氧化物Ⅲ、橙花醇、α-紫羅蘭酮、二氫-β-紫羅蘭醇、十二烷等8種香氣組分均在桂花和桂花綠茶中鑒定出,β-紫羅蘭酮以及芳樟醇氧化物等4種成分含量較烘青茶坯大幅度增加,上述13種香氣物質(zhì)含量占桂花綠茶香氣組分的61.37%,這是形成桂花綠茶特殊花香的特征性成分。
影響桂花綠茶品質(zhì)形成的因素很多,本試驗(yàn)僅是采用單窨法對(duì)窨制前后的茶坯和桂花綠茶品質(zhì)進(jìn)行了比較,而茶坯等級(jí)、桂花品種、窨制工藝和窨制次數(shù)等對(duì)品質(zhì)的影響等,還有待于進(jìn)一步探討。