不同干燥環境對茶葉化學成分的影響研究

哈尼帕·哈不都拉

（新疆應用職業技術學院石油與化學工程系，新疆奎屯 833200）

1 試驗材料與儀器

1.1 試驗材料

選擇清香型石臺毛峰茶葉

1.2 主要試劑

無水乙醚、無水硫酸鈉、月腈、甲醇、乙酸；以及用于實驗室操作的試劑碳酸鈉、磷酸氫二鈉、氯化亞錫等。

1.3 主要實驗設備

干燥箱、天平、粉碎機、色譜儀等。

1.4 實驗方法

1.4.1 茶葉處理方法

科學設計茶葉處理溫度為80℃、100℃、120℃、140℃，從80min開始以20min為一個間隔進行取樣直到140min結束，茶樣取出后冷卻攤涼在干燥容器中儲存，做好密封工作。利用合理的感官評審茶樣，磨碎處理之后密封保管。

1.4.2 感官審評

在審評茶湯香氣環節可以科學引入專業密碼編號，進一步準確了解每個茶樣擁有的香氣類型。

1.4.3 提取香精油

采取SDE方法提取香精油。粉碎處理茶樣40g后轉移至圓底燒瓶，稱取30mg/L乙酯及玻璃球充分進行融合；在萃取瓶中放入40ml乙醚同時轉移至45℃水浴中。連接設備成功之后，逐步加熱，直到燒瓶沸騰，1h回流。利用試管收集乙醚層和萃取瓶中的乙醚，加入磨細烘干的硫酸5g，放到冰箱中一晝夜實行脫水處理，第二天乙醚采取氮氣進行濃縮，并放入進樣瓶中，在4℃環境中用蠟膜封口保存。

1.5 兒茶素組分與咖啡堿檢測

A相：在容量瓶中分別放入90ml乙腈、20ml乙酸、2mlEDTA，用水定容至標準刻度，充分混合均勻。

B相：在容量瓶中分別放入800ml乙腈、20ml乙酸、2mlEDTA，用水定容至標準刻度，充分混合均勻。

1.6 數據分析

1.6.1 主要成分分析

在科學分析各種香型茶樣的香氣及化學成分的過程中合理應用DPS軟件。

1.6.2 聚類分析

在香型不同的茶樣中利用DPS軟件科學分析香氣組合百分比，同時采取聚類分析法對樣本形成的親疏程度科學判斷。

2 結果與分析

2.1 不同處理茶樣感官審評結果

審評分析不同處理的茶樣，審評結果見表1：

表1 樣品感官審評結果

通過結果可知：

（1）茶葉經過低于100℃溫度、不超過120min條件處理后表現出清香型特點，時間、溫度與香氣成正比例關系，同時會產生一定的水悶味。

（2）設定100℃、100min條件進行處理茶樣進一步形成微栗香型特點；當設定120℃，處理時間少于120min則會形成栗香型特點。

（3）設定120℃、120min條件進行處理會形成十分濃烈的焦味，當采用140℃、100min條件對茶樣處理時也會形成這一現象。

2.2 香型不同綠茶香氣成分

2.2.1 香型不同綠茶香氣成分結果

通過檢測表1中香型不同茶葉的香氣。能夠繪制與香氣成分含量對應的氣相質譜圖。其中清香型、栗香型、火功味和焦味綠茶香氣組分依次為53個、56個、52個和65個。在清香型綠茶中焦味綠茶香氣平均組分數量最多。香精油在清香型綠茶、栗香型綠茶、火功味綠茶和焦味綠茶中的平均含量為：68.63、71.12、96、186.9。由于處理程序日益復雜造成香精油總量也相應的增加，其中焦味綠茶擁有的香精油總量最大。

上述四種香型綠茶包含的香氣物質為44種，在清香型綠茶、栗香型綠茶、火功味綠茶和焦味綠茶中總量百分比分別是 54.22、60.08、73.88、112.87，相應的四類香型綠茶香氣物質中香精油總量百分比分別是79.08、84.37、78.41、60.03。

2.2.2 利用主成分法對清香型綠茶香氣組成分析

結合選擇的清香型茶樣的香氣構建4×72矩陣，在分析主成分的過程中可以采取DPS軟件。

其中第一個主分量：

與F1相應對的初始數據指標整體變異為48.779%，典型變量包括x2、x3、x5、x6、x8、x11、x15、x17、x19、x33、x39、x44、x70。

第二個主分量：

F2對原始數據指標變異為 39.609%，典型變量包括 x30、x34、x42、x45、x57、x61。

對前2個主向量仔細分析其形成了88.388%的貢獻率，可以采取這一方式對清香型綠茶香氣質量進行全面的評價。

2.2.3 利用主成分法對栗香型綠茶香氣組成分析

結合選擇的清香型茶樣的香氣構建4×65矩陣，在分析主成分的過程中可以采取DPS軟件。其中第一個主分量：

與F1相應對的初始數據指標整體變異為45.19%，代表變量包括x2、x18、x21、x27、x41、x49、x55、x63。

第二個主分量：

與F2相應對的初始數據指標整體變異為33.314%，典型變量包括x1、x62。

第三個主分量：

F2對整體原始數據指標變異的21.49%，典型變量包括x39。

對前3個主向量形成的貢獻概率進行研究可知其已經累計到100%，因此在客觀評價清香型綠茶香氣質量的過程中可以結合前3個主向量。

2.2.4 利用主成分法分析火功味綠茶香氣組成成分

通過火攻型4個茶樣的香氣成本構建4×6矩陣，采用DPS軟件對主成分科學分析。

其中第一個主分量：

與F1相應對的初始數據指標整體變異45.162%，典型變量包括x6、x9、x10、x11、x14、x16、x19、x20、x53、x54。

第二個主分量：

與F2相應對的初始數據指標整體變異38.403%，典型變量包括x1、x26、x31、x49、x43、x50。

通過上述分析可知2個主向量累積貢獻率達到了83.565%，因此其對清香型綠茶香氣進行評價具有一定的操作性。

2.2.5 利用主成分法分析焦味綠茶香氣組成成分

結合選擇的清香型茶樣的香氣構建4×726矩陣，在分析主成分過程中采取DPS軟件。

其中第一個主分量：

與F1相應對的初始數據指標整體變異50.389%，典型變量包括x4、x6、x10、x21、x23、x32、x34、x38、x41、x52、x68、x75、x76。

第二個主分量：

與F2相應對的初始數據指標整體變異28.289%，典型變量包括x15、x19、x29、x36、x43。

第三個主分量：

與F3相應對的初始數據指標整體變異21.322%，典型變量包括x12。

對前3個主向量仔細分析其已經形成了100%的貢獻率，采取這一方式可以更加全面的評價清香型綠茶香氣的質量。

2.2.6 系統聚類分析不同香型綠茶香氣組分結果

認真比較結果了解到，可以統一將清香型與栗香型綠茶劃分一組，其中焦味1和火功味極為近似，焦味1是在120℃的溫度下產生的，比其他焦味綠茶溫度低，同時產生的香氣成分含量也比其他焦味偏少，因此，在聚類分析方面焦味1與其他火功味綠茶十分類似。

2.3 香型不同的綠茶內含物組分

2.3.1 香型不同的綠茶水浸出物含量（如圖1）

清香型綠茶水浸出物含有最低量，栗香型綠茶和火功味綠茶產生的水浸出物含量極為相似，其中焦味綠茶擁有的水浸出物含量最多。綜合分析，由于處理程度的加劇，相應的會大量減少水浸出物含量。

圖1 香型不同綠茶的水浸出物含量（%）

2.3.2 香型不同綠茶茶多酚含量（如圖2）

經過科學研究不同香型綠茶的茶多酚含量了解到，清香型綠茶擁有的茶多酚含量最多，栗香型綠茶與火功味綠茶擁有的茶多酚含量基本相同，設計120℃條件對焦味進行處理，設計140℃條件對其他焦味綠茶進行處理，在140℃條件下茶多酚可以迅速分解，一定程度上影響了茶葉內含物的品質。

圖2 香型不同綠茶茶多酚含量（%）

2.3.3 香型不同綠茶游離氨基酸含量（如圖3）

分析可知，清香型綠茶擁有的游離氨基酸含量最高，栗香型綠茶與焦味綠茶擁有的游離氨基酸含量基本相同，而栗香2產生的游離氨基酸含量近似于清香型綠茶，并且比其他栗香型綠茶都要高，在香型不同綠茶之中擁有的游離氨基酸含量無顯著的區別。設計60min條件科學處置栗香2，并且準確判斷，對栗香型茶樣處理僅需較少的時間，若隨意延長處理時間必將影響游離氨基酸的含量。

圖3 香型不同綠茶游離氨基酸含量（%）

2.3.4 香型不同綠茶水溶性含量

由圖4可知，在四種香型綠茶中清香型綠茶擁有最高的水溶性糖含量；次之便是栗香型綠茶，同時形成了不同的水溶性糖含量；火功味綠茶包含的水溶性糖含量顯著低于栗香型綠茶；焦味綠茶擁有的水溶性糖含量最少，而焦味1與火功味綠茶基本擁有相同的水溶性糖含量，設計120℃為焦味1的處理溫度，與其它焦味樣品比較溫度明顯偏低。綜合分析，處理茶葉溫度不超過140℃可以得到最佳的水溶性糖含量。

圖4 香型不同綠茶水溶性多糖含量

2.3.5 香型不同綠茶咖啡堿含量

由圖5可知，清香型綠茶擁有的咖啡堿含量最低；栗香型綠茶與火功味綠茶擁有大體相同的含量，其中火功2和栗香2擁有最高的含量；焦味綠茶擁有的咖啡堿含量最高。在香型不同的茶樣中咖啡堿的含量范圍2.43-2.5，并無顯著性的差異，可見，不同的處理條件也會影響咖啡堿含量。

圖5 香型不同綠茶咖啡堿含量（%）

2.4 香型不同綠茶兒茶素組分分析

經過對不同綠茶的內含物成分全面分析可知：

清香型綠茶擁有的GC含量最高，與其他香型綠茶比較GC含量沒有顯著的差異。在清香與栗香型茶葉中EGC含量基本相同，比其他兩種香型綠茶的含量都要高，而含量最低的則是焦味綠茶。全部香型綠茶中C的含量普遍不高，也沒有形成有合理的變化。清香與栗香型擁有的EG含量最高，二者相比沒有顯著差異，在焦味綠茶中缺乏科學規律。EGCG在香型不同的綠茶中根據清香型＞栗香型＞火功味＞焦味這樣的規律進行大小改變，焦味綠茶尚不存在明顯的差異。在清香型與栗香型綠茶中擁有最高含量的ECG，而焦味綠茶則擁有很少的含量。兒茶素總體含量在清香型和栗香型綠茶中基本相同，比其他香型綠茶要高，整體含量最低的則是焦味綠茶。通過分析兒茶素組分可知，茶兒素總量在清香型茶葉轉化栗香型茶葉的過程中沒有顯著變化，栗香型向火功味轉化的過程中減少了兒茶素總量，火功味轉化為焦味時快速減少兒茶素，其中EGC和ECG變化作為顯著。

3 討論

綜合了解可知，茶樣處理溫度最好保持在100℃以下，時間不超過140min，只有在這樣的條件下才可以突出茶葉清香特點，茶葉的乙烯醇和四甲基苯含量在低溫環境中會出現最高值，若溫度尚未達到100℃，時間不足80min，必將無法除去茶葉中的水悶味，嚴重影響了茶葉的品質。茶葉栗香型特點的最佳保持環境是100-120℃和120min之內，只有在生產加工中對時間和溫度準確把握才可以積極保證栗香型品質；

火功味茶葉生產加工時間必須達到140min，并且保持120℃，若溫度提升至140℃，處理茶葉的時間設定為120min就會出現焦味，形成產生一定量的茶葉，因此，我們必須對火功味與焦味盡可能避免，全面控制加工溫度，假如設定溫度為120℃-140℃，也需要嚴控加工時間，不要超過120min。

對茶葉進行處理時，咖啡堿和水浸出物的含量由于處理程度的日益加深而顯著增加，其中增加幅度較低的是咖啡堿，化學特點十分穩定，含量增加的主要原因是茶葉中水分的大量失去；茶多酚在清香型綠茶中的含量很高，只有嚴格控制加工溫度與工藝才可以提高茶多酚的含量。◇