貴州綠茶品質分析研究

李俊 蔡滔周雪麗 郭曉關 杜楠 袁旭 王震 龐宏宇 劉凱 胡勝 楊亞

［貴州省農產品質量安全監督檢驗測試中心 農業部農產品質量安全監督檢驗測試中心(貴陽)農業部農產品質量安全風險評估實驗室（貴陽），550004］

貴州綠茶品質分析研究

李俊 蔡滔*周雪麗 郭曉關 杜楠 袁旭 王震 龐宏宇 劉凱 胡勝 楊亞

［貴州省農產品質量安全監督檢驗測試中心 農業部農產品質量安全監督檢驗測試中心(貴陽)農業部農產品質量安全風險評估實驗室（貴陽），550004］

近年來，貴州充分發揮資源優勢，加大農業結構調整力度，突出抓好茶葉等優勢特色產業。2015年全省茶葉種植面積689萬畝，種植面積已居于全國第一位，綜合產值達近百億元[1]。貴州茶樹生長在“低緯度、高海拔、多云霧、寡日照”的貴州高原，奇特的自然條件，成就了貴州綠茶品質特征，茶樹鮮葉肥壯、內含物豐富、持嫩性強，貴州綠茶的品質特征歸結為：嫩、香、鮮、濃、醇。隨著貴州茶產業的進一步發展，需要結合貴州綠茶申請地理標志保護，深入開展農產品地理標志獨特品質分析研究工作。

目前,國內外已有不少關于茶葉香氣成分分析的報道，如郭桂義等[2]研究了不同時期信陽毛尖春茶的化學成分和品質差異，結果表明，不同時期、不同品種、不同嫩度茶葉的主要化學成分和感官品質存在差異；代毅等[3]采用固相微萃取法對西湖、越州、錢塘3個產區龍井茶的香氣物質進行分析，結果得出，芳樟醇、丁酸-反-3-己烯酯等成分是龍井茶中的主要香氣成分，構成了龍井茶的特征風味；韓孝坤等[4]研究了洞庭碧螺春新茶的香氣組成；程煥等[5]、童華榮等[6]研究了茶葉感官審評分屬性與其化學組分的相關性進行探討，篩選出對茶葉品質影響最重要的品質指標。張穎彬等[7]，陳美麗等[8]比較系統地對綠茶滋味品質的定量分析及其相關性評價，建立了茶葉風味輪。周順珍等[9]對貴州綠茶主要呈味物質含量進行了分析，僅對茶葉中的氨基酸、咖啡堿、茶多酚進行了分析，沒有對茶葉中水浸出物、香氣等指標進行分析評價，不能充分反應貴州綠茶的特征品質。

本研究旨在通過對貴州綠茶中主要理化指標、品質成分含量、揮發性風味化合物含量與組成等進行檢測，分析找出貴州綠茶獨特品質特征與內含成分的關系，挖掘貴州獨特地理環境條件中茶葉品質特征，在此基礎上逐步建立貴州綠茶地理溯源的創新工作。

一、材料與方法

1.試驗材料

綠茶樣品：從2014年至2015年抽取的都勻毛尖、湄潭翠芽、綠寶石、貴定云霧等貴州名優綠茶樣品中選出不同類型代表茶樣，共271只。

2.儀器設備及試劑

全二維氣相色譜-飛行時間質譜儀（ZOEX，ZX-1），氣相色譜質譜聯用儀（Thermo TSQ），高相液相色譜儀（Waters，2695），氨基酸測定儀（SYKAM，S-433D），紫外分光光度計（Thermo,Evolution 300Lc），手動固相微萃取儀（Supelco，PC-420D），電子天平（梅特勒，AL-104），乙腈（Merck，HPLC），甲醇（Merck，HPLC），茶氨酸標準品（Sigma-Aldrich），兒茶素標準品（Sigma-Aldrich），其他實驗室常用試劑藥品和玻璃器皿。

3.檢測參數及方法

對征集綠茶樣品的品質與化學成分進行系統分析，獲得貴州綠茶感官評審、理化指標、品質成分、揮發性風味化合物等基礎數據。

（1）感官品質鑒評

依據國家標準《茶葉感官評審方法》GB/T 23776-2009。由專業茶葉審評人員對外形、湯色、香氣、滋味和葉底5項因子進行密碼審評，并給予評語以百分制進行評分，總結出貴州綠茶感官品質特征。

（2）理化品質成分分析

依據國家標準《茶水分測定》GBT 8304-2013、《茶水浸出物測定》GBT 8305-2013、《茶 總灰分測定》GBT 8306-2013、《茶 咖啡堿測定》GBT 8312-2013、《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》GBT 8313-2008、《茶游離氨基酸總量的測定》GBT 8314-2013，測定茶葉中水分、灰分、水浸出物、茶多酚和咖啡堿、兒茶素類、氨基酸總量。

（3）揮發性特征香型香氣成分分析

在感官審評基礎上，篩選出貴州不同地區、不同茶葉代表性的香氣類型茶葉12只。茶葉樣品粉碎過60目篩后，稱取0.400 g茶葉樣品至20 mL頂空樣品瓶中，同時加入一定量的內標乙酸苯乙酯，用頂空瓶蓋將其密封。然后將頂空瓶放入到固相微萃取加熱裝置中，在60℃條件下平衡20 min，利用固相微萃取纖維頭（PDMS/DVB/CAR）吸附15 min，最后在250℃進樣口解析進行全二維氣相飛行質譜分析樣品中香氣成分，通過檢索比對農業部茶葉質檢中心茶葉香氣庫，對貴州綠茶特有的香氣特征進行分析。

（4）樣品信息

根據《貴州省綠茶品質分析研究方案》，貴州省農產品質檢中心于2014年9月至2015年12月開展了茶葉的采樣檢測工作，共抽取茶葉樣品271只,樣品涉及貴州省9個地州市，扁形綠茶51只、卷曲形綠茶111只，條形綠茶49只，顆粒形綠茶53只，其他茶7只。從表1統計，遵義地區以扁形茶（翠芽）為主，黔南地區和安順地區主要以卷曲形（毛尖）為主，貴陽地區以顆粒形（綠寶石）為主（表1）。

表1 貴州省各地區茶葉樣品統計表 個

二、結果與分析

1.茶葉理化品質成分分析

（1）茶葉中水浸出物分析

水浸出物指標檢測樣本數141個，水浸出物檢出值平均值為45.8%，其中扁形茶平均含量為46.34%，條形茶平均含量為45.98%，卷曲形茶平均含量為45.82%，顆粒形平均含量為45.5%。除有4個樣本高出51%以外，其余137個樣本在40%～50%之間（圖1），水浸出物檢測含量集中度達到97%。水浸出物大于平均值45.8%的樣本有59個（圖2），占總樣品數的41.8%，平均含量為47.75%.

圖1 水浸出物含量在40%～50%樣本分布

圖2 水浸出物含量大于45.80%的樣本分布

（2）茶葉中灰分分析

總灰分指標檢測樣本數141個，總灰分平均值為5.54%，由圖3可以看出，總灰分主要集中在5.0%～6.0%之間，有120樣本數，占了總檢測量的85.1%。水溶性灰分分析了59個樣本，經檢測水溶性灰分含量占總灰分含量的平均值為64%。大于64%的樣本數為35個，大于59%檢測值的有51個，樣品集中度在86.0%，水溶性灰分占總灰分的平均含量見圖4。

圖3 茶葉總灰分含量樣本分布

圖4 水溶性灰分在總灰分的占比

（3）茶葉水分分析

水分指標檢測樣本數141個，茶葉水分平均值為4.98%，由圖5可以看出，貴州省綠茶水分較為分散。其中水分含量在3.5%～6.0%的樣本數占了總樣本數的70%（98個），大于6.0%的26個，小于3.5%的有17個樣本數，小于3%的有10個樣本，茶葉水分的差異與貴州省獨特的生態環境密切相關,各地的茶葉生長環境略有差別、空氣濕度、海拔高低及茶葉的制作工藝也都影響著貴州省茶葉水分的變化。

圖5 茶葉水分含量

（4）總游離氨基酸

本次檢測的茶葉樣本中，綠茶游離氨基酸總量平均含量為5.61%，其中大于7%的茶葉樣品有16份，6%～7%的有20份，4%～6%的有107份，3%～4%的有9份，小于3%的有3份；氨基酸含量在4%～6%的樣本最多，平均含量為5.42，總游離氨基酸含量見圖6。

（5）茶多酚

本次檢測的茶葉樣本中，茶多酚平均含量為19.13%，其中大于25%的茶葉樣品僅有14份，20%～25%的有40份，15%～20%的有61份，10%～15%的有33份，小于10%的有3份；綠茶茶多酚平均含量主要分布在20%～25%占總檢測量26.5%，15%～20%占總檢測量40.4%，10%～15%占總檢測量21.8%（圖7）。

圖6 茶葉中游離氨基酸含量

圖7 茶葉中茶多酚含量

（6）兒茶素

本次檢測的茶葉樣本中，貴州綠茶中兒茶素含量范圍為9.14%～27.28%，平均含量15.71%(圖8)。通過按季節和地區比較分析茶葉中兒茶素總量和兒茶素各組分含量，六種兒茶素異構體的測定結果如表2。結果表明貴州綠茶中EGCG的含量較高，平均含量達9.97%，最高含量高達14.95%，顯示貴州綠茶具有很高的利用價值；茶葉中各種兒茶素組分含量較為穩定，相對較高和較低的樣品較少。

兒茶素品質指數按阮宇成[10]提出的兒茶素指數公式[兒茶素品質指數=100×（EGCG+ECG）/ECG]計算，兒茶素苦澀味指數按施兆鵬[11]提出的兒茶素苦澀味指數公式[兒茶素苦澀味指數=（EGCG+EGC+ECG+GC）/(EC+C)]計算。

圖8 茶葉中兒茶素總量

表2 兒茶素各異構體檢出情況%

共有121個樣品的兒茶素品質指數在1000～3000之間，占樣品量的85.8%，共有137個樣品的兒茶素苦澀味指數小于15，占樣品量的97.1%。

兒茶素總含量季節特點為秋季＞夏季＞春季，兒茶素品質指數平均值特點為春季＞夏季＞秋季。據此可對貴州茶葉產品類型開發提供參考依據，春茶可生產高品質的名優茶，秋茶比較適合用于有效成分的提取，夏秋茶可用于茶葉深加工。

不同地區各成分含量及分布特點的差異，可為各個地區產品及成分的開發提供參考。如黔南地區的品質指數最高，應重點開發名優茶；黔西南地區的苦澀味指數最低，可相對傾向于開發花茶類產品。

（7）咖啡堿

本次檢測的茶葉樣本中，咖啡堿平均含量為4.37%，其中3%～5%之間的樣品有90份，其中大于5%的茶葉樣品有37份，小于3%的有14份；咖啡堿含量主要集中在3%～5%(見圖 9)。

圖9 茶葉中咖啡堿含量

2.貴州綠茶香氣特征分析

（1）貴州不同綠茶香氣成分比較

在茶葉樣本中選取有代表貴州綠茶的12只茶葉，其中湄潭翠芽茶4份，都勻毛尖茶4份，綠寶石茶4份，利用全二維氣相色譜-飛行時間質譜儀進行揮發性骨架香氣成分分析，并對檢出成分進行了檢索確定，化合物分類，化合物顯香表現查詢。12只茶共檢出77種揮發性骨架香氣成分，檢出的種類主要為醇、醛、酸、酮、雜環類化合物，少量的酯、酚、醚、烯烴類化合物，化合物的顯香以果香、花香、栗香為主。貴州綠茶揮發性香氣成分主要以果香（平均含量占總檢出物24.3%）、花香（平均含量占總檢出物27.1）、清香（平均含量占總檢出物6.0%）、杏仁味（平均含量占總檢出物6.7%）、甜香味（平均含量占總檢出物5.0%）為主，在這些物質的協同作用下構成了貴州綠茶以果香、花香、清香、栗香持久綜合形成的嫩栗香為主的香型。

將12只綠茶的揮發性成分的按化合物種類分類統計見表3，以相對百分含量表示。貴州3款主要茶型的揮發性風味成分中主要檢出成分為醇類、醛類、酸類、酮類和雜環類化合物。從化合物種類的相對含量來分析貴州綠茶的香氣組成成分較接近，主體香氣風格相似。由于3款綠茶的生產工藝上有一定的區別，這會導致各類香氣成分中的具體成分含量會有一定的差別。

表3 茶葉中各類化合物相對平均含量統計表%

（2）扁型茶香氣分析

揮發性成分中醇類平均含量為54.02%,含量較高的為苯乙醇（8.69%花香）、苯甲醇（8.03%果香）、芳樟醇（6.01%花香）、2,6-二甲基環己醇（3.23%花香）、2-戊烯醇（3.04%清香）；醛類平均含量為18.95%，含量較高的為苯甲醛（6.07%杏仁味）、壬醛（2.84%花香）、己醛（2.17%果香）。酸類平均含量為8.37%，含量較高的為2-甲基丁酸（1.49%果香）、己酸（1.15%甜香）；酮類平均含量為9.68%，含量較高的為莰酮（4.53%芳香）、4-甲基3-戊烯-2-酮（1.87%甜香）。雜環類平均含量為5.58%，含量較高的為二甲亞砜（2.26%清香）、1-乙基-2-甲酸基吡咯（1.15%果香）、1-乙基-1H吡咯啉（0.69%果香）。

（3）顆粒型茶香氣分析

揮發性成分中醇類平均含量為49.77%,芳樟醇（9.25%花香）、1-戊烯-3-醇（8.59%果香）、2-戊烯醇（5.89%清香）、苯乙醇（5.44%花香）、2,6-二甲基環己醇（4.57%花香）；醛類平均含量為21.51%，含量較高的為苯甲醛（5.88杏仁味）、己醛（3.78果香）、壬醛（3.05花香）、環檸檬醛（2.52果香）。酸類平均含量為8.24%，含量較高的為2-甲基丁酸（1.02%果香）己酸（0.50%甜香）；酮類平均含量為11.86%，含量較高的為莰酮（4.86%芳香）、4-甲基3-戊烯-2-酮（2.74%甜香）。雜環類平均含量為5.07%，含量較高的為二甲亞砜（1.57%清香）、2-戊基呋喃（0.4%果香）、2-乙基-6-甲基-吡嗪（0.44%甜香）。

（4）卷曲型茶香氣分析

揮發性成分中醇類平均含量為50.59%,苯乙醇（12.83%花香）、苯甲醇（10.19%果香）、芳樟醇（4.09%花香）、3-己烯醇（4.00%清香）、2-乙基己醇（2.71%果香）；醛類平均含量為20.41%，含量較高的為壬醛（5.97%花香）、苯甲醛（5.07%杏仁味）、戊醛（4.46%特殊香味）；酸類平均含量為9.24%，含量較高的為2-甲基丁酸（1.05%果香）、3-甲基丁酸（0.54%甜香），己酸（0.40%甜香）；酮類平均含量為13.39%，含量較高的為莰酮（9.09%芳香）、4-甲基3-戊烯-2-酮（1.68%甜香）。雜環類平均含量為3.15%，含量較高的為二甲亞砜（0.91%清香）、2-戊基呋喃（0.48%果香）、2-乙基-6-甲基-吡嗪（0.52%甜香）。

（5）3款茶香氣成分相對含量比較

三款茶的揮發性成分醇類種類和含量都略有差別，扁型茶中含量最高的苯乙醇和苯甲醇顯現玫瑰香型中帶有蘋果香味，顆粒型茶中含量較高的芳樟醇和1-戊烯-3-醇顯現甜的玫瑰香型中帶有橙香味，卷曲型茶中含量較高的苯乙醇、苯甲醇顯現玫瑰香型中帶有蘋果香味，其含量分別比扁香茶高4%和3%左右，卷曲型茶中莰酮比其他兩款茶高5%左右，這也就導致了卷曲型茶要比扁型茶在沖泡中香氣要濃郁的原因之一。醛類、酸類、雜環類化合物和含量差別不大。

（6）3款茶香氣成分香型分析

將12只綠茶的揮發性成分按化合物顯香分類統計見表4，以相對百分含量表示。貴州3款主要茶型綠茶的揮發性風味成分香氣主要表現為花香、果香、清香、芳香、甜香、杏仁味和其他香型，從表4統計的數據可知3款茶的香氣以花香和果香為主，扁型和顆粒型茶略帶有清香味，卷曲型茶略帶有芳香味，甜香味和杏仁味在茶香中體現出來了濃郁的甜香味，這與感官評審的結果基本一致。

表4 茶葉中化合物顯香相對平均含量統計表%

3.貴州綠茶特征風味化學成分分析

由專業審評人員依據國家標準《茶葉感官評審方法》GB/T 23776-2009，對67只茶葉樣本進行了密碼審評，分析了貴州綠茶感官品質特點，結合中國農業科學院茶葉研究所副所長魯成銀等幾位茶學專家對貴州綠茶的評審，指出貴州綠茶具有“翡翠綠、嫩栗香、濃爽味”特征，這也印證了貴州綠茶具有的“嫩、香、鮮、濃、醇”的風味特征。

（1）貴州綠茶“嫩”

貴州綠茶內質嫩香嫩味。貴州省茶葉科學研究所劉曉霞[12]在論文中提供的數據顯示，貴州綠茶粗纖維含量在6.8%～9.5%之間，低于GB/T 14456.1中規定的綠茶中纖維素含量低于16%標準。由本文數據可知貴州綠茶總灰分平均含量為5.54%、水溶性灰分平均含量為64%，總灰分低于GB/T 14456.1中規定的綠茶總灰分低于7.5%，水溶性灰分卻高于45%的標準。貴州綠茶低粗纖維含量、低總灰分含量和高水溶性灰分含量決定了貴州綠茶“嫩”這個特點。

（2）貴州綠茶“香”

貴州綠茶香氣以嫩栗香為主。3款不同類型綠茶的揮發性成分醇類種類和含量都略有差別，扁型茶中含量最高的苯乙醇和苯甲醇顯現玫瑰香型中帶有蘋果香味，顆粒型茶中含量較高的芳樟醇和1-戊烯-3-醇顯現甜的玫瑰香型中帶有橙香味，卷曲型茶中含量較高的苯乙醇、苯甲醇顯現玫瑰香型中帶有蘋果香味，其含量分別比扁香茶高4%和3%左右，卷曲型茶中莰酮比其他兩款茶高5%左右，這也是導致了卷曲型茶要比扁型茶在沖泡中香氣要濃郁的原因之一。貴州不同加工工藝生產的綠茶，香氣略有差別，其中扁型和顆粒型茶略帶有清香味，卷曲型茶略帶有芳香味。貴州綠茶香型以花香、果香、清香、栗香持久綜合形成的嫩栗香為主的香型。

（3）貴州綠茶“鮮”

貴州綠茶茶湯滋味鮮爽。氨基酸是茶湯鮮度的主要貢獻成分，針對貴州綠茶的鮮和爽，對茶葉中游離氨基酸、咖啡堿指標進行了分析。從本文數據可知，綠茶游離氨基酸總量平均含量為5.61%，大于4.0%的樣品有129份，占檢測總數的91.4%；綠茶中咖啡堿平均含量為4.37%，其中3%～5%之間的樣品有90個，占檢測總數的63.8%。陳美麗[8]在綠茶滋味品質的定量分析及其相關性評價一文中指出，茶湯滋味鮮、甘爽的特征與氨基酸的含量相關，且對鮮度的貢獻大，呈正相關；咖啡堿的濃度與茶湯的甘度呈正相關，而且咖啡堿的高含量不會給茶湯帶來苦澀味，反而有生津止渴爽口的作用。貴州綠茶高氨基酸含量和高咖啡堿含量形成了貴州綠茶“鮮而爽口”的特征。

（4）貴州綠茶“濃”

貴州綠茶茶湯濃而不澀。水浸出物是茶湯濃的主要因素之一，針對貴州綠茶的濃而不澀，對茶葉中水浸出物、游離氨基酸、茶多酚、兒茶素、咖啡堿指標進行了分析。從本文數據可知，貴州綠茶水浸出物平均含量為45.8%，高于GB/T 14456.1中規定的綠茶中水浸出物大于34%的標準；貴州綠茶茶多酚平均含量為19.13%，小于20%的樣品有97個，占檢測總數的64.2%；貴州綠茶中兒茶素平均含量為15.71%。陳美麗[8]指出濃度是指茶湯對舌面的刺激程度，高水浸出物、高茶多酚會使茶湯變得澀而濃，呈正相關。從結果可知貴州綠茶中各種成分檢出特征為高水浸出物含量、高游離氨基酸含量、高咖啡堿含量、低茶多酚含量和低兒茶素含量，氨基酸和咖啡堿的高含量就降低了茶湯中的苦澀味，從而形成了貴州綠茶“濃而不澀”的特征。

（5）貴州綠茶“醇”

綠茶滋味的四要素：茶氨酸（鮮味）、咖啡堿（苦味）、茶多酚（澀味）、水溶性糖（甜味），貴州綠茶氨基酸含量普遍較高，平均含量為5.61%；茶多酚的含量較低，平均含量為19.13%；經過計算統計，貴州綠茶酚氨比平均含量為3.58，比值含量主要為3%～4%之間。根據陳美麗[8]文中指出氨基酸含量占水浸出物質量的百分比高時，茶湯體現出滋味鮮爽有回甘的特征，在研究數據中指出此類茶樣氨基酸含量占水浸出物質量的占比為8.60%和9.09%，呈正相關，經過計算貴州綠茶中氨基酸含量占水浸出物質量的占比為8.64%～18.26%，平均含量為12.25%。合適的比例加上較高濃度的咖啡堿，形成了爽適、甘厚、鮮爽的特征，

三、結果與討論

貴州綠茶“嫩、香、鮮、濃、醇”特征的分析研究，充分說明了貴州綠茶品質特征共性和統一，其形成源于貴州獨具的“低緯度、高海拔、寡日照”高原優勢，在此環境中生長的茶樹鮮葉肥壯，內含物質豐富、持嫩性強，加工而成的茶葉最具唯一。

通過數據統計分析，得出貴州省綠茶葉中各品質成分的范圍值，解決該省尚未發布相關數據的問題，提高全省茶葉相關數據信息，形成貴州省首個茶葉主要品質成分信息庫。有助于貴州省茶葉深加工產業、茶葉種植品種改良及全省開展茶成分測定與茶葉品質關系的研究，對發展貴州省名茶及提高名茶品質等都具有積極的現實意義。同時將這些先進的技術與方法應用到貴州省綠茶獨特品質鑒定研究與品牌保護，可為貴州綠茶農產品地理登記保護申報工作提供基礎性數據和茶葉產地溯源提供理論依據和科技支撐。

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《貴州綠茶地理標志》申報項目資金支持；*為通訊作者。

致謝：特別感謝中國農業科學院茶葉研究所魯成銀和貴州莫榮貴兩位專家，在茶葉感官評審方面所提供的幫助。