武夷山引種的3個四川茶樹品種紅茶適制性及制茶品質分析

摘要：為了探究蜀科1號、川茶2號、川茶3號等3個四川茶樹品種在福建武夷山引種后鮮葉的紅茶適制性，以櫧葉齊為對照，采用相同加工工藝制作紅茶，通過感官品質、生化成分分析并結合多元統計方法對所制紅茶品質進行比較。結果表明，川茶2號所制紅茶的感官品質與櫧葉齊所制紅茶接近，表現為香氣甜香持久，滋味鮮醇，綜合品質較優；4個品種所制紅茶的主要生化成分差異明顯，川茶2號的水浸出物含量顯著高于其他3個品種，茶多酚、咖啡堿、茶黃素和茶紅素含量與櫧葉齊相當；基于4個品種所制紅茶感官品質和主要生化成分的聚類分析結果顯示，川茶2號與櫧葉齊聚為一類，蜀科1號和川茶3號聚為一類；正交偏最小二乘判別分析（OPLS-DA）表明，沒食子酸、表兒茶素沒食子酸酯、兒茶素、咖啡堿、黃酮類化合物、游離氨基酸等6個成分可以作為區分不同品種紅茶品質的關鍵特征化合物。綜合來看，川茶2號所制紅茶感官品質和主要生化成分含量表現較優，更適合用于紅茶的加工生產。

關鍵詞：茶樹；品種；紅茶；感官品質；生化成分；適制性

中圖分類號：S571.1；TS272.5+2" " " " " " " " " " " " " " " " "文獻標識碼：A" " " " " " " " " " " " " " " " "文章編號：1000－3150（2024）11-45-7

Analysis of Processing Suitability and Quality of Three Tea

Cultivars Introduced from Sichuan to Wuyishan

CHEN Qiulian1，2， SHI Yutao2*， SU Zhexi2， ZHENG Shulin2， CHEN Xi2，

FANG Xiaohong1，2， HONG Yongchong2， CHEN Danni2*

1. College of Horticulture， Fujian Agriculture and Forestry University， Fuzhou 350002， China；

2. College of Tea and Food Sciences， Wuyi University/Tea Engineering Research Center of Fujian Higher Education/Tea

Science Research Institute， Wuyi University， Wuyishan 354300， China

Abstract： In order to investigate the suitability of three Sichuan tea cultivars， namely Shuke-1， Chuancha-2 and Chuancha-3， for black tea processing in Wuyishan， Fujian Province， Zhuyeqi was used as the control， and the same processing technology was used to make black tea， and the differences in the quality of the black teas were compared through the multivariate statistical analysis of sensory quality and biochemical components. The results show that the sensory quality of Chuancha-2 black tea is close to that of the control Zhuyeqi black tea， which is characterized by long-lasting sweet aroma， mellow flavor， and better overall quality. There are significant differences in the main biochemical components of black tea produced by the four cultivars. The water extract content of Chuancha-2 was significantly higher than that of the other three cultivars， and the contents of tea polyphenols， caffeine， theaflavin and thearubigin were equivalent to those of the control Zhuyeqi black tea. Based on the clustering analysis of sensory quality and main biochemical components of the four cultivars of black tea， it was found that Chuancha-2 was clustered with the control cultivar Zhuyeqi， and Shuke-1 and Chuancha-3 were clustered together. The Orthogonal Partial Least Squares Discriminant Analysis （OPLS-DA） shows that six components， including gallic acid， epicatechin gallate， catechin， caffeine， flavonoids and free amino acids， could be used as key characteristic compounds to distinguish the quality of different cultivars of black tea. From a comprehensive point of view， Chuancha-2 black tea has better sensory quality and higher main biochemical components， which is more suitable for black tea processing.

Keywords： Camellia sinensis， cultivars， black tea， sensory quality， biochemical components， processing suitability

紅茶是目前世界上消費區域最廣、產量最高、貿易總量最大的茶類，具有紅湯紅葉和香甜味醇的特征[1]。其品質不僅依賴于色、香、味等感官指標，還與多酚類[2]、兒茶素[3]、氨基酸[4]、咖啡堿[5]等關鍵理化指標的綜合作用密切相關。茶樹品種的選擇對紅茶的感官品質和理化指標具有深遠影響[6]。不同品種的茶樹因其獨特的遺傳背景和生長環境，導致其在化學成分、風味特征以及適制性方面表現出顯著差異[7-9]。熊元元等[10]研究發現福鼎大白茶、黃金芽、白葉1號和紫娟4個不同葉色茶樹品種制成的四川黑茶主要品質成分差異明顯，福鼎大白茶、白葉1號、黃金芽品種茶樣感官綜合品質較好，紫娟樣品評分最低；陳玖琳等[11]研究表明從浙江引入四川茶區的中茶302、浙農117具有良好的紅茶適制性；張明生等[12]以藪北、龍井43、香山早等5個茶樹品種鮮葉為原料，加工成碾茶，結果表明金萱品種綜合品質最優，適宜在梵凈山區域種植以及加工碾茶。櫧葉齊作為國家級無性系茶樹良種，具有產量高、適制性強等特點，具備制作優質高檔紅茶的特色[13-14]。蜀科1號、川茶2號和川茶3號3個茶樹品種均由四川省茶樹育種專家從當地群體種中選擇優良變異單株培育而成，已被廣泛應用于優質綠茶生產中[15-16]。目前，關于蜀科1號、川茶2號和川茶3號的紅茶適制性及其品質差異尚未見報道。本研究以從四川引入武夷山茶區種植的蜀科1號、川茶2號和川茶3號3個茶樹品種鮮葉為材料，以國家級茶樹良種櫧葉齊為對照，采用相同工藝制作紅茶，通過感官品質和主要化學成分分析，并結合多元統計方法對3個品種紅茶品質差異進行分析，為豐富武夷山茶區紅茶加工原料品種及川茶品種的推廣和開發利用提供參考依據。

1" 材料與方法

1.1" 材料與試劑

供試品種為從四川引入武夷學院茶樹種質資源圃（27°44′20″N，117°59′51″E）種植的蜀科1號（SK-1）、川茶2號（CC-2）和川茶3號（CC-3），以國家級茶樹良種櫧葉齊（ZYQ）為對照。資源圃采用常規栽培管理，立地條件和肥水管理一致。茶樹鮮葉（一芽二葉）采自春季第一輪新梢。沒食子酸（GA）、表沒食子兒茶素（EGC）、兒茶素（C）、表兒茶素（EC）、表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）、表兒茶素沒食子酸酯（ECG）、沒食子兒茶素沒食子酸酯（GCG）等標準品購自美國Sigma-Aldrich公司，咖啡堿標準品購自上海源葉生物科技有限公司，乙腈、甲醇購自德國Merck公司，福林酚、水合茚三酮、氯化亞錫、三氯化鋁等均為分析純，購自昀冠（上海）生物科技有限公司。

1.2" 儀器與設備

茶葉烘焙機（DL-6CH-2型），泉州得力農林機械有限公司；臺式高速冷凍離心機（Neofuge23R型），上海力申科學儀器有限公司；紫外分光光度儀（UV-3200PC型），上海精密儀器儀表有限公司；高效液相色譜儀（Waters e2695型），美國沃特世公司。

1.3" 試驗方法

1.3.1" 樣品制備方法

采摘4個茶樹品種一芽二葉新梢，采摘后放置于室內自然萎凋8～10 h，待萎凋適度時，采用“輕－重－輕”的原則對萎凋葉進行手工揉捻，揉捻時間約為30 min；將揉捻葉均勻鋪開，置于溫度25 ℃，相對濕度≥80%的環境中自然發酵5 h；發酵葉放置在溫度105～115 ℃的烘干機中，攤葉厚度0.5～1.0 cm，烘焙15 min，攤涼40～60 min后再進行復烘，復烘溫度85～90 ℃，烘至足干。試樣于－20 ℃保存，一部分用于感官審評，另一部分磨碎后過40目篩，供理化品質分析使用。

1.3.2" 感官審評方法

參照《茶葉感官審評方法》（GB/T 23776—2018）[17]中紅茶的審評方法，由5位高級評茶員組成審評小組對茶樣的外形（25%）、湯色（10%）、香氣（25%）、滋味（30%）、葉底（10%）5項因子進行評價打分，并根據各項因子的權重計算總分。

1.3.3" 主要生化成分測定

根據《茶 水浸出物測定》（GB/T 8305—2013）[18]檢測茶葉水浸出物含量；根據《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》（GB/T 8313—2018）[19]測定茶葉中茶多酚、兒茶素、沒食子酸含量；根據《茶 游離氨基酸總量的測定》（GB/T 8314—2013）[20]測定茶葉中游離氨基酸的含量；根據《茶 咖啡堿的測定》（GB/T 8312—2013）[21]檢測茶葉中咖啡堿的含量；黃酮類化合物含量采用三氯化鋁比色法[22]進行測定；茶色素含量采用系統比色法[23]進行測定。

1.4" 數據處理

采用Microsoft office excel 2019和IBM SPSS statistics 26對數據進行匯總整理、單因素方差分析；采用SMICA14.1軟件進行正交偏最小二乘判別分析（OPLS-DA），采用Origin 2024和GraphPad Prism 9.5繪制柱形圖和聚類熱圖。

2" 結果與分析

2.1" 不同品種紅茶感官品質分析

對4個品種所制紅茶進行感官審評，由表1可知，各品種紅茶均具有典型工夫紅茶的品質特征，川茶2號與櫧葉齊所制紅茶總分均超過90分。櫧葉齊所制紅茶湯色橙紅明亮，香氣濃純、鮮甜持久，滋味較甜醇，葉底嫩較勻、紅亮；川茶2號所制紅茶感官品質與櫧葉齊相近，表現為湯色橙紅亮，香氣甜香持久，滋味鮮醇，葉底較嫩勻、稍紅。

2.2" 不同品種紅茶主要生化成分分析

不同茶樹品種所制紅茶的水浸出物、茶多酚、游離氨基酸、黃酮類化合物、咖啡堿含量與酚氨比表現出明顯差異（圖1）。川茶2號紅茶水浸出物含量（37.60%）顯著高于其他3個品種，川茶3號紅茶水浸出物含量（33.10%）顯著最低；4個品種紅茶茶多酚含量為7.96%～10.37%，櫧葉齊、川茶2號和川茶3號紅茶間茶多酚含量無顯著差異，蜀科1號紅茶茶多酚含量顯著最低；不同品種紅茶間游離氨基酸含量具有顯著差異，蜀科1號、川茶2號與川茶3號紅茶游離氨基酸含量均顯著高于櫧葉齊紅茶；不同品種紅茶間黃酮類化合物含量具有顯著差異，其中蜀科1號紅茶中含量最高，川茶3號紅茶中含量最低；櫧葉齊紅茶中咖啡堿含量顯著高于其他3個品種，川茶2號和川茶3號紅茶間無顯著差異，蜀科1號紅茶中咖啡堿含量顯著最低；4個品種紅茶的酚氨比范圍為1.22～2.22，櫧葉齊紅茶的酚氨比顯著高于其他3個品種，蜀科1號紅茶酚氨比顯著最低。綜合結果表明川茶2號紅茶的主要生化成分含量與對照品種櫧葉齊相當，內含物質較為豐富。

2.3" 不同品種紅茶茶色素含量差異分析

由圖2可知，4個紅茶樣品的茶黃素含量存在顯著差異，其中櫧葉齊紅茶的茶黃素含量（0.29%）顯著高于其他3個品種，川茶3號紅茶含量（0.16%）顯著最低；分析不同品種紅茶茶色素含量發現，川茶2號紅茶的茶紅素含量最高，與櫧葉齊無顯著差異，但兩者均顯著高于蜀科1號與川茶3號，蜀科1號與川茶3號紅茶之間不具有顯著差異；各品種所制紅茶的茶褐素含量為7.33%～8.11%，但品種間無顯著差異。

2.4" 不同品種紅茶沒食子酸與兒茶素組分含量差異分析

由表2可知，不同品種所制紅茶中GA含量存在顯著差異，櫧葉齊紅茶的GA含量（5.69 mg/g）顯著高于其他3個品種紅茶，川茶2號紅茶的GA含量（3.92 mg/g）顯著最低。各品種紅茶的兒茶素總量均存在顯著差異，櫧葉齊紅茶的兒茶素總量（25.98 mg/g）顯著最高，蜀科1號紅茶兒茶素總量（19.47 mg/g）顯著最低；川茶3號紅茶的EGC含量（5.89 mg/g）顯著最高，櫧葉齊與川茶2號紅茶間無顯著差異，均顯著低于其他兩個品種；櫧葉齊紅茶的C含量（1.15 mg/g）顯著最高，最低為川茶3號（0.61 mg/g）；川茶2號紅茶的EC、EGCG含量顯著高于其他3個品種；而GCG與ECG含量均表現為櫧葉齊紅茶最高，其次為川茶3號，蜀科1號最低；此外，櫧葉齊和川茶2號紅茶的酯型兒茶素含量顯著高于蜀科1號、川茶3號；川茶3號紅茶的非酯型兒茶素含量最高，而櫧葉齊和川茶2號紅茶之間無顯著差異。

2.5" 基于感官品質和主要生化成分含量的不同品種紅茶的聚類分析

基于感官品質總分和主要生化成分含量對4個品種所制紅茶進行聚類分析，并繪制熱圖（圖3）。4個品種被分為2類，第一類包含櫧葉齊和川茶2號，這一類紅茶的感官品質總分較高，品質較優，水浸出物、茶多酚、咖啡堿、茶黃素和茶紅素、酯型兒茶素含量與酚氨比較高，但游離氨基酸、黃酮類化合物、茶褐素含量較低，整體表現較為均衡；蜀科1號和川茶3號則聚為一類，這類品種的紅茶感官品質總分較低，但游離氨基酸、黃酮類化合物、茶褐素、表沒食子兒茶素等成分含量較高。綜合來看，川茶2號紅茶在感官品質總分和化學成分與櫧葉齊所制紅茶更為相似，綜合品質表現較優。

2.6" 不同品種紅茶主要生化成分的OPLS-DA分析

基于主要生化成分及兒茶素組分對4個紅茶樣品進行OPLS-DA分析。由圖4-A可知，所有樣品都在95%置信區間內，不同品種的紅茶明顯被區分開。采用交叉驗證法對模型進行驗證，發現其擬合參數R2Y=0.976，Q2=0.933，擬合結果較好且具有較強的可預測能力。經過200次置換檢驗，如圖4-B所示，Q2與Y軸相交的截距＜0，證明模型未存在過擬合現象，驗證有效，該結果可用于不同品種所制紅茶樣品的品質判別分析。VIP值是基于OPLS-DA分析基礎上變量篩選的過程，一般認為VIP＞1是重要變量，根據VIP＞1共篩選出6種化合物（圖4-C），分別是GA、ECG、C、咖啡堿、黃酮類化合物、游離氨基酸，由此可以推測它們是區別4個品種所制紅茶品質差異的關鍵成分。

3" 小結與討論

本研究以福建武夷山引種的3個四川茶樹品種鮮葉為試驗材料，選取櫧葉齊為對照，對其紅茶加工適制性和制茶品質差異進行分析。結果表明，4個品種制作的紅茶均具有典型的工夫紅茶品質特征，其中川茶2號紅茶香氣甜香持久，滋味鮮醇，感官品質與對照櫧葉齊相當，綜合品質較優。川茶2號紅茶的茶多酚、茶黃素、茶紅素含量較高且與櫧葉齊的含量接近。已有研究表明，酚氨比是評價茶樹品種適制性的重要指標，酚氨比低，滋味鮮爽度高[24]。本研究3個引種品種所制紅茶的酚氨比顯著低于櫧葉齊，說明3個引進品種所制紅茶茶湯滋味鮮爽度較好。川茶2號的EC、EGCG含量顯著高于其他3個品種，酯型兒茶素含量與櫧葉齊無顯著差異，蜀科1號、川茶3號的非酯型兒茶素含量顯著高于櫧葉齊。

基于4個品種紅茶感官品質和主要化學成分含量的聚類分析表明，川茶2號與櫧葉齊聚為一類，而蜀科1號與川茶3號聚為一類，表明川茶2號與櫧葉齊所制紅茶的品質相似；OPLS-DA分析是一種有監督的分類方法，能夠有效區分樣本并提取關鍵差異參數[25-26]。本研究基于OPLS-DA分析，確定了GA、ECG、C、咖啡堿、黃酮類化合物、游離氨基酸等6種成分可以作為有效區分4種紅茶品質的關鍵特征化合物。

綜合來看，川茶2號更適合作為武夷山茶區紅茶加工品種。未來可以進一步采用代謝組學和風味組學等方法，對川茶2號紅茶的香氣和滋味品質進行深入分析，為豐富武夷山茶區紅茶加工品種和優質川茶品種的推廣利用提供更為全面的科學依據。

參考文獻

[1] 陳文鳳， 練開明， 劉江洪， 等. 基于多酚類物質的紅茶滋味特征分類與判別[J]. 天然產物研究與開發， 2019， 31（6）： 986-994.

[2] LORENZO M J， MUNEKATA S E P. Phenolic compounds of green tea： Health benefits and technological application in food[J]. Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine， 2016， 6（8）： 709-719.

[3] KEIGO H， SENA T， KOHEI K， et al. Oligomerization mechanisms of tea catechins involved in the production of black tea thearubigins[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry， 2023， 71（41）： 15319-15330.

[4] ALCáZAR， A， BALLESTEROS O， JURADO J M， et al. Differentiation of green， white， black， Oolong， and Pu-erh teas according to their free amino acids content[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry， 2007， 55（15）： 5960-5965.

[5] LI J， YAO Y F， WANG J Q， et al. Rutin， γ-aminobutyric acid， gallic acid， and caffeine negatively affect the sweet-mellow taste of Congou black tea infusions[J]. Molecules， 2019， 24（23）. 4221-4236.

[6] QIU H J， ZHANG X L， ZHANG Y J， et al. Depicting the genetic and metabolic panorama of chemical diversity in the tea plant[J]. Plant Biotechnology Journal， 2023， 22（4）： 1001-1016.

[7] 楊軍， 游小妹， 陳常頌. 利用熒光SSR標記鑒定茶樹自然雜交后代遺傳背景[J]. 西北植物學報， 2023， 43（12）： 1981-1993.

[8] 高健健， 陳丹， 彭佳堃， 等. 基于代謝組學的云南白茶與福鼎白茶化學成分比較分析[J]. 茶葉科學， 2022， 42（5）： 623-637.

[9] 侯智煒， 呂永銘， 馬寬， 等. 不同茶樹品種的徑山茶揮發性成分差異研究[J]. 茶葉科學， 2024， 44（5）： 747-762.

[10] 熊元元， 張廳， 劉曉， 等. 不同葉色茶樹品種原料對四川黑茶品質的影響[J]. 食品工業科技， 2024， 45（16）： 301-311.

[11] 陳玖琳， 唐茜， 單虹麗， 等. 四川引進茶樹品種的紅茶適制性及制茶品質初探[J]. 食品科學， 2015， 36（23）： 83-88.

[12] 張明生， 蘭方強， 路建林， 等. 5個茶樹品種試制碾茶的主要理化成分含量比較分析[J]. 食品安全導刊， 2024（23）： 67-71.

[13] 李秀峰， 李云， 黃斌， 等. 茶樹品種‘櫧葉齊’在陜西漢中地區的適應性研究[J]. 茶業通報， 2023， 45（1）： 32-36.

[14] 銀飛燕， 吳浩人， 袁勇， 等. 5個茶樹品種的紅茶適制性及茶葉品質分析[J]. 湖南農業科學， 2020（4）： 58-63.

[15] 顏學海， 許春梅， 涂勇， 等. 四川省樂山市選育茶樹品種基本情況及推廣應用現狀[J]. 中國種業， 2024（3）： 49-52.

[16] 黃亮， 唐茜， 李慧， 等. 高氨基酸茶樹新品種川茶2號主要生化成分及綠茶適制性研究[J]. 西南農業學報， 2017， 30（3）： 559-564.

[17] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局， 中國國家標準化管理委員會. 茶葉感官審評方法： GB/T 23776—2018[S]. 北京： 中國標準出版社， 2018.

[18] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局， 中國國家標準化管理委員會. 茶 水浸出物測定： GB/T 8305—2013[S]. 北京： 中國標準出版社， 2013.

[19] 國家市場監督管理總局， 中國國家標準化管理委員會. 茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法： GB/T 8313—2018[S]. 北京： 中國標準出版社， 2018.

[20] 中國國家標準化管理委員會. 茶 游離氨基酸總量的測定： GB/T 8314—2013[S]. 北京： 中國標準出版社， 2013.

[21] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局， 中國國家標準化管理委員會. 茶 咖啡堿測定： GB/T 8312—2013[S]. 北京： 中國標準出版社， 2013.

[22] 盧莉， 王飛權， 林秀國， 等. 傳統炭焙工藝過程中武夷巖茶品質變化規律研究[J]. 食品科技， 2018， 43（5）： 77-82.

[23] 李遠華. 茶學綜合實驗[M]. 北京： 中國輕工業出版社， 2018.

[24] 王近近， 袁海波， 滑金杰， 等. 基于多元統計分析的不同品種和嫩度大葉種茶樹新梢主要滋味物質的比較[J]. 食品工業科技， 2022， 43（24）： 81-92.

[25] LU L， WANG L， LIU R Y， et al. An efficient artificial intelligence algorithm for predicting the sensory quality of green and black teas based on the key chemical indices[J/OL]. Food Chemistry， 2024， 441： 138341. https：//doi.org/10.1016/j.foodchem.2023.138341.

[26] 蔣家月， 李思影， 曾小艷， 等. 祁門紅茶滋味品質評價模型的構建[J]. 茶業通報， 2023， 45（2）： 85-90.