董智杰,葉繼煜,黃進,余志*,葉飛,張丙華,張群峰
1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 果蔬園藝作物種質(zhì)創(chuàng)新與利用全國重點實驗室,湖北 武漢 430000;2.十堰市果茶研究所,湖北 十堰 442000;3.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹茶葉研究所,湖北 武漢 430064;4.丹江口市騫林貢茶基地專業(yè)合作社,湖北 十堰 442717;5.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所,浙江 杭州 310008
中國是茶樹(Camelliasinensis(L.) O. Kuntze)的起源地,飲茶歷史悠久,但在一些地區(qū),蒲公英[1]、苦丁[2]、藤茶[3]等植物也可加工成代用茶作為民間日常飲品。騫林茶是由尖連蕊茶(Camelliacuspidata(Kochs)Wright ex Gard)的芽頭或葉片制成,其芽頭色澤嫩綠、肥壯挺直,呈“嫩竹筍”狀,目前主產(chǎn)于十堰武當(dāng)山丹江口市周邊部分區(qū)域[4],是一種道家傳統(tǒng)飲品[5]。Ma 等[6]對騫林茶與普通綠茶的感官品質(zhì)、生化指標(biāo)和揮發(fā)性成分等進行分析,尖連蕊茶所制騫林茶呈現(xiàn)出茶湯金黃、滋味甜醇和香氣帶花香(如金銀花)的感官特征,其兒茶素、氨基酸和咖啡堿的含量顯著低于普通綠茶,揮發(fā)性成分中帶花香或果香的芳樟醇、香葉醇等物質(zhì)含量較高。在武當(dāng)山地區(qū),騫林茶被認為具有清熱、殺菌、抗炎、降血糖和降血脂等生理和藥理功效[7]。但關(guān)于騫林茶的加工,目前還缺乏技術(shù)研究文獻,經(jīng)實地調(diào)研,在民間常以蒸青工藝加工騫林茶。
本研究以尖連蕊茶單芽為原料,設(shè)計蒸青時間和干燥方式等參數(shù),優(yōu)化武當(dāng)山騫林茶的加工工藝,并結(jié)合感官品質(zhì)、理化成分及抗氧化活性分析等對不同加工工藝的騫林茶產(chǎn)品進行綜合評價,為科學(xué)開發(fā)騫林茶資源提供技術(shù)參考。
1.1.1 材料與試劑
尖連蕊茶鮮葉、茶樹群體種鮮葉于2022 年4月采摘于湖北省十堰市丹江口市武當(dāng)山武當(dāng)口村,采摘標(biāo)準(zhǔn)均為單芽。
主要試劑:甲醇,色譜純,購自美國賽默飛世爾科技公司;福林酚、沒食子酸(GA),純度≥98.5%,購自國藥集團化學(xué)試劑有限公司;表沒食子兒茶素(EGC)、沒食子兒茶素(GC)、兒茶素(C)、表兒茶素(EC)、表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)、沒食子兒茶素沒食子酸酯(GCG)、表兒茶素沒食子酸酯(ECG)、兒茶素沒食子酸酯(CG)、咖啡堿(CAF)、葉黃素和胡蘿卜素,純度≥98%,購自上海源葉生物科技有限公司;葉綠素a和葉綠素b,純度≥98%,購自美國西格瑪奧德里奇公司;2,2-聯(lián)氨-雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二銨鹽(ABTS)和2,2-聯(lián)苯基-1-苦基肼基(DPPH),純度≥98.5%,購自上海麥克林生化科技有限公司;過硫酸鉀,純度≥99.5%,購自上海麥克林生化科技有限公司;乙酸乙酯、甲醇、氯化亞錫、蒽酮、濃硫酸、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鈉、草酸和碳酸氫鈉,純度≥99.7%,購自國藥集團化學(xué)試劑有限公司;水合茚三酮,純度≥99.7%,購自成都市科隆化學(xué)品有限公司。
1.1.2 主要儀器與設(shè)備
6CZTL-50 型蒸青機、6CLZ-60/11 型茶葉理條機、6CTH-60型茶葉提香機(浙江綠峰機械有限公司),TG165 紅外成像測溫儀(美國菲力爾公司),CS-820N型臺式分光測色儀(上海精密儀器儀表有限公司),DK-98-Ⅱ型恒溫水浴鍋(天津市泰斯特儀器有限公司),722N型可見光分光光度計(上海菁華科技儀器有限公司),RE 52-99 型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海亞榮生化儀器廠),SHZ-3型循環(huán)水多用真空泵(上海滬西分析儀器廠有限公司),TDZ5-WS型低速臺式離心機(湖南湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司),SCIENTZ-12N冷凍干燥機(寧波新芝生物科技股份有限公司),Epoch 連續(xù)波長酶標(biāo)儀(美國伯騰儀器有限公司),1260 Infinity 型高效液相色譜儀(美國安捷倫公司)。
騫林茶加工工藝流程為:鮮葉→攤放→殺青→攤涼回潮→足干→成茶。尖連蕊茶鮮葉自然攤放在室內(nèi)竹簸箕上,攤放厚度2 cm,時間24 h。殺青溫度110 ℃,每個處理取鮮葉5 kg,殺青投葉量以1.5 kg/min 為宜,設(shè)置蒸汽殺青20、30、45、60 s共4組處理,殺青程度均控制在葉梗變軟、散發(fā)青氣為宜。4 組處理的樣品均分為兩份,一份使用6CTH-60 型茶葉提香機足干,攤?cè)~厚度1 cm,在非完全密閉條件下80 ℃烘2.5 h 至足干;另一份使用6CLZ-60/11 型茶葉理條機炒干,投葉量每槽200 g,溫度控制在110 ℃,炒2.5 h 至足干。干燥至茶樣含水量≤5%,芽頭呈黃色,散發(fā)出濃郁藥香為宜。試驗重復(fù)3次。
本地群體種茶樹鮮葉經(jīng)適度攤放后,使用6CZTL-50 型蒸青機110 ℃蒸汽殺青30 s,再使用6CTH-60型茶葉提香機80 ℃烘2.5 h至足干,制成綠茶對照樣品。
1.3.1 感官審評
由5 名評審員組成的專業(yè)評審小組對8 個騫林茶樣品進行感官審評。騫林茶審評方法參考《茶葉感官審評方法》(GB/T 23776—2018),評分細則稍作修改:騫林茶總分=外形×0.20+湯色×0.20+香氣×0.25+滋味×0.25+葉底×0.10。根據(jù)Zhu 等[8]的研究在騫林茶審評術(shù)語中添加藥香的描述詞匯(藥香為騫林茶品質(zhì)較優(yōu)的特色香氣)。
1.3.2 理化成分測定
水浸出物含量參照《茶水浸出物測定》(GB/T 8305—2013)中的恒溫干燥法測定,可溶性糖含量采用蒽酮-硫酸比色法測定,多酚類含量及兒茶素組分測定參照《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》(GB/T 8313—2018),游離氨基酸含量參照《茶游離氨基酸總量的測定》(GB/T 8314—2013)中的茚三酮比色法測定??Х葔A的測定根據(jù)《茶咖啡堿測定》(GB/T 8312—2013)。根據(jù)Yu 等[11]的方法,葉綠素等色素類的提取采用丙酮研磨法。
1.3.3 干茶色差、茶湯色差測定
干茶及茶湯色澤測定采用色差計法,用CS-820N 型臺式分光測色儀測定各樣品的L*、a*、b*值。選用Lab 表色系統(tǒng),照明幾何條件為0/d,標(biāo)準(zhǔn)照明體為D65,視場為10°。將研磨機打碎所得茶葉粉末過40 目篩,直接測定干茶色差。使用《茶葉感官審評方法》(GB/T 23776—2018)中的方法沖泡茶湯,趁熱用雙圈102濾紙過濾,濾液冷卻至室溫后,取7.5 mL茶湯測定色差。
1.3.4 體外抗氧化活性測定
騫林茶粗提物樣品制備:稱取騫林茶茶粉10 g于錐形瓶中,加入200 mL 沸騰蒸餾水100 ℃水浴加熱10 min,將茶湯倒入離心管,置于離心機中3 100 r/min 離心5 min,收集沉淀按上述步驟再次浸提,將兩次浸提所得樣品于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中濃縮至200 mL,冷凍至固態(tài)后使用冷凍干機凍干得到粗提物,-80 ℃冷凍保存。稱取20 mg 騫林茶粗提取物,使用20 mL蒸餾水溶解,制備為質(zhì)量濃度為1 mg/mL的樣品母液。
DPPH 自由基清除能力的測定參考Luo 等[9]的方法,并作適當(dāng)修改。使用無水乙醇配置500 mL濃度為0.15 mmol/L 的DPPH 工作液。分別取2 mL DPPH 工作液與1 mL 不同濃度樣品溶液混勻為樣品組,室溫避光30 min 后,于517 nm 處測吸光度;分別取2 mL無水乙醇溶液與1 mL不同濃度樣品溶液混勻為樣品空白組;取2 mL DPPH工作液與1 mL蒸餾水混勻為對照組。
式中:A1為樣品組吸光度,A2為空白組吸光度,A0為對照組吸光度。
ABTS+自由基清除能力測定參考Shen等[10]的方法,并作適當(dāng)修改。使用蒸餾水配制50 mL濃度為7 mmol/L的ABTS溶液和50 mL濃度為2.45 mmol/L的過硫酸鉀溶液,混勻,室溫下避光反應(yīng)16~18 h,得到ABTS母液。蒸餾水稀釋ABTS母液,使其在734 nm處吸光值穩(wěn)定在0.7±0.02范圍內(nèi),即制備得到ABTS 工作液。分別取800 μL ABTS 工作液與200 μL 不同濃度的樣品溶液混勻為樣品組,酶標(biāo)儀37 ℃孵育10 min,在734 nm處測吸光度;分別取800 μL 蒸餾水與200 μL 不同濃度的樣品溶液混勻為樣品空白組;取800 μL ABTS工作液與200 μL蒸餾水混勻為對照組。
式中:B1為樣品組吸光度,B2為空白組吸光度,B0為對照組吸光度。
1.3.5 數(shù)據(jù)處理
本研究各試驗均設(shè)置3次重復(fù),數(shù)據(jù)結(jié)果表示為均值±標(biāo)準(zhǔn)差,用IBM SPSS Statistics 21 進行單因素ANOVA 檢驗,用LSD 法和Duncan 法進行差異顯著性分析,以P<0.05 表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義,對部分結(jié)果進行Pearson 相關(guān)性分析,用Origin Pro 2023軟件制圖,計算IC50值。
對不同工藝所制騫林茶感官審評結(jié)果(表1)可見,蒸青時間對相同干燥方式的騫林茶品質(zhì)有影響,蒸青30 s所制騫林茶綜合品質(zhì)略優(yōu)于相同干燥方式的其他茶樣,特別是蒸青30 s—烘干工藝所制騫林茶感官品質(zhì)相對其他茶樣均較好,其干茶外形黃明、潤,湯色黃明,葉底肥壯柔軟,香氣清香高長,滋味濃厚甜醇。蒸青20 s—烘干工藝所制騫林茶的外形略泛褐、葉底略花雜,可能較短的殺青時間無法穿透騫林茶芽外葉片,內(nèi)部多酚氧化酶未完全失活。相同蒸青時間條件下,烘干工藝所制騫林茶感官品質(zhì)均略優(yōu)于炒干茶樣,炒干茶樣滋味略帶青味、苦味、澀味或酸味,推測由于炒干時芽頭內(nèi)外受熱程度不同,苦澀味物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程緩慢且不勻?qū)е?;外形色澤和湯色相對烘干樣品較暗;但炒干茶樣較烘干茶樣更易產(chǎn)生藥香或其他香氣,蒸青60 s—炒干工藝所制騫林茶帶有獨特的果香,后續(xù)可做進一步機理研究。
表1 不同加工工藝所制騫林茶感官審評結(jié)果
水浸出物會影響茶葉的風(fēng)味以及茶湯滋味濃強度、湯色明亮度等[12]。如表2所示,烘干工藝所制騫林茶的水浸出物含量均比炒干工藝略高,因此烘干茶樣的茶湯滋味相對炒干茶樣更加濃厚。茶葉中的多酚類物質(zhì)主要由兒茶素(60%~80%)組成,是影響茶湯苦澀程度的關(guān)鍵成分[13]??扇苄蕴鞘怯绊懖铚鸫甲涛兜闹饕蛩?,可以緩解茶湯中多酚類、生物堿類的苦澀程度和收斂性[14],蒸汽殺青過程中高溫高濕的作用會導(dǎo)致部分蛋白質(zhì)降解為氨基酸、寡肽或者一些衍生物,其中有些氨基酸對于茶的醇厚度至關(guān)重要[15],游離氨基酸還會影響茶湯滋味的鮮度或甜度[16]。蒸青20 s—烘干工藝所制騫林茶多酚類含量顯著高于其他烘干茶樣,而蒸青60 s—炒干工藝所制騫林茶多酚類含量顯著低于其他炒干茶樣;在相同烘干方式條件下,騫林茶的游離氨基酸含量隨著蒸青時間增加而降低。蒸青30 s—烘干、蒸青60 s—烘干工藝所制騫林茶的可溶性糖含量顯著高于蒸青20 s—烘干茶樣,合理增加蒸汽殺青時間有助于改善騫林茶茶湯的苦澀味。
表2 不同加工工藝所制騫林茶與綠茶樣品的主要理化成分含量比較%
綠茶樣品的多酚類含量、可溶性糖含量顯著低于騫林茶,而游離氨基酸含量顯著高于騫林茶,這種內(nèi)在物質(zhì)基礎(chǔ)差異決定了騫林茶與綠茶感官品質(zhì)差異顯著,具有獨特的風(fēng)味。
干茶與茶湯的色澤特點可用色差計分析,L*值越大亮度越好,a*正值越大紅度越高,b*正值越大黃度越高,這些指標(biāo)共同反映干茶與茶湯的色澤特點[17]。由圖1 可知,蒸青20 s 所制騫林茶干茶黃度、亮度均顯著低于其他相同干燥方式茶樣,而紅度顯著高于其他相同干燥方式茶樣,與感官審評中蒸青20 s的干茶均略帶紅的結(jié)果一致。烘干茶樣干茶黃度隨蒸青時間延長顯著提高,蒸青60 s—烘干工藝所制騫林茶干茶亮度與黃度均顯著高于其他烘干茶樣,紅度也相對較低,與感官審評中其干茶色澤黃且明亮對應(yīng)。相同蒸青時間條件下,烘干茶樣干茶亮度、黃度、紅度的趨勢較炒干茶樣更加穩(wěn)定,感官審評結(jié)果中烘干茶樣的色澤也更明亮潤勻。如圖2所示,蒸青20 s—炒干工藝所制騫林茶茶湯黃度與紅度均顯著高于其他處理茶樣,同時其亮度顯著低于其他茶樣,因此在感官審評中其湯色黃泛褐且略暗沉;蒸青20 s—烘干工藝所制騫林茶茶湯亮度與紅度顯著低于其他烘干茶樣,其黃度顯著高于其他烘干茶樣,與感官審評中其湯色黃明,且感官評分相對其他烘干茶樣較高的結(jié)果一致。相同蒸青時間條件下,烘干茶樣茶湯黃度與紅度均顯著低于炒干茶樣,但其亮度均顯著高于炒干茶樣,其湯色均更加金黃明亮,感官評分也較高。
圖1 不同加工工藝所制騫林茶與綠茶樣品干茶色差分析
圖2 不同加工工藝所制騫林茶與綠茶樣品茶湯色差分析
綠茶的干茶a*值為負值且顯著低于蒸青30 s—烘干工藝所制騫林茶樣品,b*值也顯著較低,干茶色澤較騫林茶更綠、黃度更低,這與感官審評結(jié)果一致。
騫林茶粗提物清除DPPH自由基與ABTS+自由基能力可作為其體外抗氧化活性指標(biāo)。由表3 可知,隨著蒸青時間的延長,騫林茶的抗氧化能力不斷減弱。另蒸青20 s—烘干工藝所制騫林茶粗提物清除DPPH 自由基和ABTS+自由基的IC50值顯著低于其他加工工藝茶樣,其抗氧化能力相對其他茶樣較強。除蒸青20 s 外,相同蒸青時間條件下,烘干茶樣粗提物清除DPPH自由基和ABTS+自由基的IC50值均顯著高于炒干茶樣,其抗氧化能力均相對較弱。與綠茶處理比較可見,騫林茶清除DPPH自由基能力均顯著強于綠茶樣品。
表3 不同加工工藝所制騫林茶與綠茶樣品粗提物清除DPPH自由基和ABTS+自由基能力比較mg/mL
如表4 所示,不同加工工藝所制騫林茶清除DPPH 自由基的1/ IC50值與清除ABTS+自由基的1/IC50值、游離氨基酸含量在0.01 水平上顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.972和0.837;與多酚類含量在0.05 水平上顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.729;與蒸青時間和可溶性糖含量在0.01 水平上顯著負相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為-0.756和-0.714。不同加工工藝所制騫林茶清除ABTS+自由基的1/IC50值與蒸青時間不存在明顯的相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)為-0.496;而與多酚類含量在0.1水平上顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.666;與游離氨基酸在0.01水平上顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.829;與可溶性糖含量在0.05水平上顯著負相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為-0.769;與干茶L*和干茶b*值在0.01水平上顯著負相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為-0.808和-0.868。
表4 不同加工工藝所制騫林茶ABTS+與DPPH的1/IC50與蒸青時間和基礎(chǔ)理化成分均值的Pearson相關(guān)性分析
兒茶素一般分為酯型兒茶素和非酯型兒茶素,酯型兒茶素主要影響茶湯的苦味與澀味,收斂性強,非酯型兒茶素較酯型兒茶素苦澀味低,滋味醇和[18]。以蒸青30 s—烘干處理茶樣為優(yōu)化樣品進行進一步成分分析,如表5 所示。騫林茶EGCG含量、酯型兒茶素含量、兒茶素總量均顯著低于綠茶對照,且均未檢測到除EGCG外的其他酯型兒茶素;EGC含量、C含量和非酯型兒茶素總量均顯著高于綠茶對照,這也是騫林茶苦澀味低的重要原因。綠茶對照兒茶素總量約占多酚類含量的61%,而騫林茶兒茶素總量僅占多酚類含量的37%。CAF是茶湯苦味的重要來源,它與多酚類物質(zhì)絡(luò)合后形成具有鮮爽味的絡(luò)合物能提升茶湯的鮮爽度[19],GA 也是茶湯鮮味的組成部分[20]。騫林茶中未檢測到CAF,GA 的含量顯著低于綠茶樣品,因此其苦度和鮮爽度均較低。
表5 優(yōu)化工藝所制騫林茶與綠茶對照的理化分析結(jié)果比較mg/g
加工過程中茶葉中藍綠色的葉綠素a和黃綠色的葉綠素b在葉綠素酶的作用下易形成綠色的脫植醇葉綠素[21]。在蒸汽殺青或干燥過程中,葉綠素a和葉綠素b會在高溫作用下發(fā)生脫鎂反應(yīng)轉(zhuǎn)化為灰黑色的脫鎂葉綠素a 和黃褐色的脫鎂葉綠素b,脫植醇葉綠素也可能發(fā)生脫鎂反應(yīng)形成同樣為黃褐色的脫植醇脫鎂葉綠素從而影響茶葉的色澤[22]。由表5可知,騫林茶色素類物質(zhì)的主要組成成分是葉黃素、β-胡蘿卜素、脫鎂葉綠素a 和脫鎂葉綠素b,且騫林茶的葉綠素總量、葉綠素a、葉綠素b的含量均顯著低于綠茶對照,因此本工藝制作的騫林茶外形色澤與湯色均偏黃。
本研究通過設(shè)置不同殺青時間、不同干燥方式的加工試驗,探索出較優(yōu)化的騫林茶加工工藝:自然攤放24 h,使用110 ℃蒸汽殺青30 s,再使用茶葉提香機80 ℃烘2.5 h至足干。優(yōu)化工藝所制騫林茶干茶色澤黃潤,湯色黃明,清香高長,滋味濃厚甜醇,葉底肥壯完整。與綠茶相比,優(yōu)化工藝所制騫林茶中多酚類、可溶性糖、非酯型兒茶素的含量均顯著高于綠茶對照,而游離氨基酸和酯型兒茶素的含量、兒茶素總量均顯著低于綠茶對照,且騫林茶中未檢測到CAF,同時其抗氧化活性顯著高于綠茶對照樣。
綜上所述,騫林茶產(chǎn)品具有無咖啡堿、低酯型兒茶素的特點,優(yōu)化加工工藝可以為武當(dāng)山地區(qū)開發(fā)特色騫林茶產(chǎn)品提供重要技術(shù)參考。