殺青方法對紫色芽葉加工綠茶品質的影響

宋憲穎 - 黃艷梅 - 崔儷丹 - 肖文軍 - 龔志華 -

(1. 湖南農業大學茶學教育部重點實驗室，湖南 長沙 410128；2. 湖南農業大學國家植物功能成分利用工程技術研究中心，湖南 長沙 410128)

綠茶是中國的傳統茶類，又稱不發酵茶，即通過高溫殺青鈍化鮮葉中的酶活性，阻止多酚類物質的酶性氧化，防止芽葉紅變，同時散失部分水分和低沸點香氣物質[1]，為后續工藝創造條件，保證綠茶色香味的形成[2]。不同的殺青方式具有不同的加熱原理，其對茶葉中的酶活性、含水量和內含物質轉化的影響不同，最終影響茶葉中水溶性化合物含量和比例[3]，進而影響綠茶品質。

紫色芽葉是茶葉花青素在茶樹新稍大量合成累積，而呈“紫色”的茶鮮葉。研究[4]發現紫芽葉具有一定的綠茶適制性，且含有較多茶多酚、花青素和咖啡堿。其中花青素含量約占干物質總量的0.5%～1.0%，遠高于綠色芽葉[5]，具有抗氧化[6-7]、降血壓[8]、降血脂[9]、抗癌[10]、抗炎[11]、治療心腦血管疾病[12]等多種健康功能。Kilel等[13]研究表明，紫芽葉加工的綠茶品質要優于中國和日本的標準茶品種(Hanlu和Yabukita)制成的綠茶；呂海鵬等[14]研究發現，用紫色芽葉加工的綠茶中花青素含量顯著高于用同樣原料加工而成的紅茶和烏龍茶，且紫芽茶的茶湯清除DPPH自由基能力和總抗氧化能力與花青素含量呈顯著正相關(P<0.05)。而傳統的滾筒、熱風、鍋炒殺青所制的綠茶均易產生焦邊、爆點，易帶煙焦味，葉底欠勻；蒸青綠茶易帶有水悶味[15-17]。研究擬以紫色芽葉為原料，在傳統綠茶加工工藝的基礎上，采用蒸汽、微波、熱風、鍋炒4種不同殺青方法制備綠茶，探究殺青方法對紫芽綠茶品質的影響，以期為茶樹紫色芽葉的開發利用提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 試驗原料

茶鮮葉：2018年6月采摘于湖南農業大學長安教學實習基地自選茶樹紫色芽葉品系9803的一芽二、三葉。

1.1.2 主要儀器與設備

龍井鍋：6CDC-65型，寧波北侖電器開關廠；

微波爐：P70D20TP～C6(WO)型，廣東格蘭仕集團有限公司；

高速冷凍干燥機：Alpha 1-4LSC plus型，德國CHRIST公司；

分光光度計：722E型，上海光譜儀器有限公司；

高效液相色譜儀：LC-20A型，日本島津公司；

氣質聯用色譜儀：GCMS-QP2010型，日本島津公司。

1.1.3 主要試劑

磷酸二氫鉀、二水合氯化亞錫：分析純，西隴化工股份有限公司；

無水乙醇、甲醇、茚三酮、十二水合磷酸氫二鈉：分析純，國藥集團化學試劑有限公司；

無水碳酸鈉：分析純，廣東光華科技股份有限公司；

福林酚試劑：分析純，合肥博美生物科技有限公司：

濃鹽酸：分析純，株洲市星空化玻有限公司：

沒食子酸：標準品，上海瑞永生物科技有限公司；

谷氨酸：標準品，天津市光復精細化工研究所。

1.2 方法

1.2.1 茶樣處理 試驗技術路線及具體參數見圖1。

1.2.2 感官審評 由5名專業教師組成感官審評小組，按GB/T 23776—2018《茶葉感官審評方法》的要求，對微波、鍋炒、蒸青、熱風工藝處理的4個綠茶樣進行密碼審評，評定茶樣的外形、香氣、湯色、滋味和葉底5項因子；總分采用加權法，品質總分=外形×0.25+湯色×0.10+香氣×0.25+滋味×0.30+葉底×0.10。

1.2.3 主要理化成分測定

(1) 水浸出物含量：按GB/T 8305—2013執行。

(2) 茶多酚含量：按GB/T 8313—2018執行。

(3) 游離氨基酸含量：按GB/T 8314—2013執行。

(4) 花青素含量：采用單一pH法[18]。

(5) 兒茶素、咖啡堿含量：采用高效液相色譜法，色譜柱為Shim-pack VP-ODS(4.6 mm ×150 mm)，流動相A為超純水，流動相B為冰醋酸—甲酰胺—甲醇混合溶液(V冰醋酸∶V甲酰胺∶V甲醇為1.5∶40.0∶2.0)，柱溫40 ℃，檢測波長278 nm，流速1.1 mL/min，進樣量10 μL，梯度洗脫：0.00～0.01 min，86% A；0.01～13.00 min，86%～76% A；13.00～22.00 min，76%～66% A；22.00～28.00 min，66% A；28.00～30.00 min，66%～86% A；30.00～35.00 min，86% A。

1.2.4 茶葉香氣成分分析

(1) 樣品前處理：分別取微波綠茶、鍋炒綠茶、蒸青綠茶、熱風綠茶各2.00 g于10 mL萃取瓶中，密封，80 ℃水浴10 min，將預先老化45 min 的65 μm PDMS/DVB萃取頭插進萃取瓶上部，萃取60 min后取出并立即插入色譜儀進樣口中，解吸5 min，同時啟動儀器采集數據。

(2) 氣相色譜(GC)條件：色譜柱為CD-WAX彈性石英毛細管柱(30 m×25 mm×25 μm)；進樣口溫度240 ℃；流速0.98 mL/min；不分流進樣；載氣為He，升溫程序：初始溫度60 ℃，保持2 min；以4 ℃/min升溫至180 ℃，保持10 min；以10 ℃/min升溫至220 ℃，保持5 min；以15 ℃/min升溫至240 ℃，保持5 min。

(3) 質譜(MS)條件：離子源為EI源；電子能量70 eV；離子源溫度200 ℃，界面溫度220 ℃，掃描范圍45～500 (m/z)。

圖1 技術路線圖Figure 1 The progress of sample making

(4) 定性與定量：由GC-MS分析得到的數據在NIST 98.L標準譜庫檢索，并結合相關文獻進行核對，確定其化學成分，采用峰面積歸一化法定量，得到各組分的相對含量(組分峰面積占總峰面積的百分比)。

1.2.5 統計分析 采用Excel 2010、SPSS 24.0軟件進行數據處理，結果表示為平均數±標準差，并采用Duncan’s 法進行差異顯著性分析，P<0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 殺青方法對紫芽綠茶感官品質的影響

由表1可知，微波綠茶外形墨綠勻整，湯色淡紫明亮，略帶清香，滋味濃醇鮮爽，葉底靛青勻整；而鍋炒綠茶外形色澤灰綠欠光澤，稍有破碎，湯色橙黃尚亮，柚花香，滋味尚醇厚；蒸青綠茶外形青褐帶紫，湯色淺綠明亮，熟栗香，滋味鮮醇甜；熱風綠茶外形墨綠較黃稍暗，湯色綠紫尚亮，嫩香，滋味甜較醇；而香氣得分以鍋炒殺青處理最優，微波最低；綜合感官品質得分為微波綠茶>蒸青綠茶>鍋炒綠茶>熱風綠茶，說明微波殺青方法更適用于紫芽茶加工綠茶。

2.2 殺青方法對紫芽綠茶主要滋味品質成分的影響

2.2.1 理化成分含量 水浸出物含量的高低決定茶湯的鮮濃與淡薄，與茶葉品質呈一定的正相關[19]。由表2可知，微波綠茶、蒸青綠茶和熱風綠茶的水浸出物含量差異顯著(P<0.05)，其中微波綠茶的最高，為41.41%。茶多酚在茶湯中呈澀味和濃郁的口感[20]；微波綠茶與其他綠茶間的茶多酚含量均有顯著性差異(P<0.05)，鍋炒綠茶和熱風綠茶與蒸青綠茶的茶多酚含量均有顯著性差異(P<0.05)，其中微波綠茶的最高，為21.08%?；ㄇ嗨貙儆诓瓒喾?，具有苦澀味[21]，微波綠茶和鍋炒綠茶與熱風綠茶和蒸青綠茶均有顯著差異(P<0.05)，熱風綠茶與蒸青綠茶有顯著差異(P<0.05)，且微波綠茶的最高，為5.74%。氨基酸是茶葉生津潤甜的成分，具有類似味精的鮮爽味[22]，微波綠茶與熱風綠茶的氨基酸含量有顯著差異(P<0.05)，其中微波綠茶的最高，為1.73%，且微波綠茶的酚氨比值最低，為12.18。咖啡堿具有苦味，能與兒茶素締合后呈鮮爽味[22]。4種綠茶樣的咖啡堿含量均有顯著差異(P<0.05)，且微波綠茶的最高，為3.44%；由于微波殺青溫度高、時間短，茶多酚的氧化分解減少，氨基酸被破壞較少而保留較多，咖啡堿升華損失少而保留較多[23-24]。

2.2.2 兒茶素含量 由表3可知，微波綠茶、鍋炒綠茶和熱風綠茶三者的簡單兒茶素含量均與蒸青綠茶的有顯著差異(P<0.05)，含量為微波綠茶>鍋炒綠茶>熱風綠茶>蒸青綠茶；微波綠茶與蒸青綠茶的表沒食子酸兒茶素(EGC)含量差異顯著(P<0.05)；而4種綠茶之間的兒茶素(DL-C)和表兒茶素(EC)含量均無顯著差異。微波綠茶和鍋炒綠茶與蒸青綠茶和熱風綠茶的酯型兒茶素含量差異顯著(P<0.05)，蒸青綠茶與熱風綠茶的酯型兒茶素含量差異顯著(P<0.05)，含量為鍋炒綠茶>微波綠茶>熱風綠茶>蒸青綠茶；微波綠茶和鍋炒綠茶與蒸青綠茶和熱風綠茶的表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)含量差異顯著(P<0.05)，蒸青綠茶與熱風綠茶的EGCG含量差異顯著(P<0.05)；而4種綠茶的表兒茶素沒食子酸酯(ECG)含量差異不顯著；微波綠茶和鍋炒綠茶與蒸青綠茶和熱風綠茶的總兒茶素含量差異顯著(P<0.05)，含量為微波綠茶>鍋炒綠茶>熱風綠茶>蒸青綠茶。兒茶素是茶湯中主要的呈味物質，酯型兒茶素收斂性較強，滋味苦澀[25]；簡單兒茶素收斂性較小，苦澀味較弱，呈味先苦后甘、清新爽口，利于綠茶的風味形成，兩種兒茶素組合比例適當利于綠茶的風味形成[26]；酯型兒茶素與兒茶素總量比值為蒸青綠茶>鍋炒綠茶>熱風綠茶>微波綠茶。

表1 不同方法殺青紫芽綠茶的感官品質

表2 綠茶樣主要理化成分含量及方差分析?

表3 各樣品兒茶素組成及含量?

綠茶各滋味成分含量比例協調才能呈現出綠茶清香濃郁、醇和爽口的口感，綜上，較其他殺青方法所制的綠茶相比，微波綠茶的簡單兒茶素含量和氨基酸含量最高，且酯型兒茶素與兒茶素總量比值和酚氨比值最小，其滋味應較為醇爽[27]，與感官審評中微波綠茶滋味濃醇鮮爽相符；解東超[28]研究表明，殺青過程對紫鵑茶花青素的穩定性和含量影響極大；試驗表明微波殺青方法能較好地保留紫芽綠茶中花青素及其他主要滋味品質成分。綠茶在進行微波殺青時，由微波發射器輻射出的微波透過茶葉表面促進內部水分子等極性分子劇烈運動，產生摩擦熱使茶葉溫度升高，加快茶葉中酶的變性失活[29]，具有穿透力強、升溫迅速、均勻加熱[27,30-31]的特點，從而大大縮短殺青時間，有利于保留茶葉中的主要品質成分[32]，利于形成綠茶色、香、味品質[33-34]；趙沙鷗等[35]研究表明，微波殺青能有效阻止紫芽茶的酶促反應，最大限度保留茶葉的內含成分，加工的紫芽綠茶滋味品質較好；因此，殺青方法與茶樣中生化成分的含量存在密切關系，且微波殺青綠茶的理化成分含量高，更適宜紫色芽葉制備綠茶。

2.3 殺青方法對紫芽綠茶主要香氣品質成分的影響

由表4可知，4種處理成品茶樣檢測出香氣物質共124種，其中4種綠茶共有香氣成分22種，分別是2,6,10-三甲基十二烷、2,6,11-三甲基十二烷、正十四烷、5,5-二甲基十三烷、正十六烷、(3E，7E)-4,8,12-三甲基三-1,3,7,11-四烯、壬醛、5-甲基-2-異丙基庚醇、芳樟醇、苯乙醇、植物醇、反式-橙花叔醇、α-畢橙茄醇、反式-芳樟醇-3,7-氧化物、棕櫚酸、β-紫羅酮、2-乙基-1,2,3-丙三基丁酸酯、乙基-2-甲基烯丙基富馬酸酯、2-甲基戊酸酐、2,4-二叔丁基酚、咖啡堿、β-紫羅蘭酮環氧化物。

4種綠茶主要香氣物質均以碳氫類、醇類、酮類、酯類為主，碳氫類物質多具有植物清香，醇類化合物常有清香或花果香，酯類化合物多具有花果香[36]；由表4和表5可知，蒸青綠茶所含的碳氫類含量最高且種類最多，特有的香氣物質有δ-畢橙茄烯、γ-畢橙茄醇和α-紫羅酮，故蒸青綠茶具有獨特的清香；鍋炒綠茶的醇類和酯類、醛類含量最高且種類最多，特征性香氣物質有苯甲醇、芳樟醇氧化物、二氫芳樟醇，具有花果香；微波綠茶香氣成分以醇類和碳氫類含量最高，特有的香氣物質為δ-雪松醇，具有木香；熱風綠茶的特征性香氣物質有反式-羅勒烯醇、橙花醇，具有清甜玫瑰香；綜合分析表明，鍋炒綠茶香氣物質含量最高(99.30%), 是由于鍋炒殺青溫度高，熱裂解和酯類作用較強，酯類化合物含量最高，有強烈的花果香[37]，感官審評香氣得分最高(93.00)，而微波綠茶香氣物質種類多但含量最低(95.07%)，這是由于微波殺青升溫迅速，阻止了茶葉物質的轉化，抑制了茶葉香氣的揮發[23]，所以感官審評香氣得分最低(88.00)，與周天山等[24]的結果相符。綜上，不同殺青方式對紫芽綠茶的香氣物質種類和數量有影響，各香氣物質以不同種類、濃度綜合形成了茶葉的特征香氣。

表4 紫芽綠茶的主要香氣物質種類

表5 殺青方法對紫芽綠茶香氣物質相對含量的影響?

續表5

續表5

續表5

3 結論

以9803紫芽品系一芽二、三葉茶鮮葉為原料，經微波、鍋炒、蒸汽、熱風4種殺青方法加工成綠茶。結果表明，微波殺青處理的紫芽茶中水浸出物、茶多酚、氨基酸、花青素、兒茶素等滋味品質成分相對含量較高，最大限度保留了紫芽綠茶中的花青素，且酚氨比和酯型兒茶素與總兒茶素含量比值均為最小，有利于紫芽綠茶滋味的改善；其干茶外形墨綠，湯色淡紫明亮，葉底靛青、明亮、勻整，香氣稍欠佳，但香氣物質種類多，其中酮類物質含量最高，具有強烈而穩定的令人愉快的香氣，微波綠茶感官綜合得分最高；因此，微波殺青是一種值得廣泛推行的紫芽綠茶的殺青方式。后續可進一步優化微波殺青工藝參數。