茶鲜叶萎凋过程中主要品质成分的动态变化

宋振硕，王丽丽，陈 键，杨军国，张应根，陈 林

(福建省农业科学院茶叶研究所，福建 福安 355015)



茶鲜叶萎凋过程中主要品质成分的动态变化

宋振硕，王丽丽，陈 键，杨军国，张应根，陈 林*

(福建省农业科学院茶叶研究所，福建 福安 355015)

选用10份茶树品种春茶新梢的1芽2、3叶为试验材料，控温控湿(20～22℃、RH 35%～45%)条件下，探讨不同萎凋程度茶鲜叶的主要品质成分动态变化规律。结果表明，随着萎凋程度(鲜叶减重率)的加重，水浸出物、咖啡碱、游离氨基酸和可溶性糖含量变化呈现升高趋势，茶多酚含量变化呈现先升高后降低的趋势，各主要品质成分含量的变化并不是同步的。茶鲜叶萎凋减重15%内以水分散失为主，各主要品质成分的含量(以干物质质量100%计)变化均不显著；萎凋减重至30%～45%，各主要品质成分含量陆续呈现显著变化，可溶性糖与咖啡碱、水浸出物含量先后达到最高值；萎凋减重至60%，只有游离氨基酸含量继续升高；最终游离氨基酸、可溶性糖、咖啡碱含量变化较大，比茶鲜叶中分别升高了24.6%、13.8%、11.9%。相关分析表明，游离氨基酸、可溶性糖、水浸出物与咖啡碱含量变化与萎凋失水显著正相关(相关系数为0.413、0.386、0.692、0.479)，尤其是游离氨基酸，而茶多酚含量变化与萎凋失水没有明显相关性。

茶鲜叶；萎凋；主要品质成分；控温控湿

萎凋是白茶、红茶和乌龙茶等多种茶类加工的初始工序。茶鲜叶萎凋过程中，水分逐步散失，细胞膜渗透性发生明显改变，引起一系列生化反应，内质成分发生剧烈变化，为后续工序和品质形成提供特定的物质基础[1-2]。影响萎凋质量的因素主要有环境温度、湿度、光照、通风条件、时间等，其中温度、湿度是茶鲜叶萎凋过程中的主要影响因素，不仅影响水分的散失速度，而且影响内含物化学反应的进度和程度，并最终影响风味品质成分的组成和含量[3-5]。自然条件下萎凋容易受温度、湿度的影响，导致其结果存在不确定性。因此，为揭示茶鲜叶萎凋过程中主要品质成分的变化规律，本研究借助空调、除湿机等设备进行萎凋环境条件的设置，准确调控萎凋温、湿度，选用10份茶树品种的春茶1芽2、3叶新梢为试验原料，以鲜叶减重率作为萎凋程度判断指标，对茶鲜叶的萎凋失水情况进行跟踪监测，根据其萎凋减重率变化进行取样固样，测定主要品质成分含量，探讨茶鲜叶萎凋过程中主要品质成分的动态变化以及与萎凋程度之间的相关性，以期为系统研究基于茶鲜叶萎凋失水管理的茶叶生化成分变化提供参考依据，对实现以综合量化指标来判断萎凋程度具有较好的理论指导意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

茶鲜叶原料均采自福建省农业科学院茶叶研究所试验茶园，采摘标准为春茶新梢1芽2、3叶。供试茶树品种10份，分别是黄棪、梅占、白芽奇兰、佛手、茗科1号、黄观音、福建水仙、肉桂、大红袍和矮脚乌龙。

1.2 试验主要试剂

蒽酮、茚三酮、氯化亚锡、甲醇、碳酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、葡萄糖(分析纯，国药集团化学试剂有限公司)，福林酚(分析纯，北京索莱宝科技有限公司)，硫酸(分析纯，北京化工厂)，没食子酸(分析纯，生工生物工程(上海)股份有限公司)，咖啡碱(生化试剂，上海晶纯生化科技股份有限公司)、L-谷氨酸(生化试剂，国药集团化学试剂有限公司)、甲醇[色谱纯，西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司]，超纯水(自制)。

1.3 主要仪器设备

T6新世纪紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司)；Agilent 1260 高效液相色谱仪(美国Agilent科技公司)；DHC-9246A电热恒温鼓风干燥箱(上海精宏实验设备有限公司)；AL204电子天平(美国梅特勒-托利多集团)；All basic分析用研磨机和MS3 basic小型旋涡混合器(德国IKA集团)；GM-0.33A 隔膜真空泵(天津市津腾实验设备有限公司)；ACD-0502-U 实验室超纯水系统(美国艾科浦国际有限公司)；KF-35GW/35356格力空调(珠海格力电器股份有限公司)；ROBO60T工业电热风机(上海固途工业品销售有限公司)；CH150D转轮式除湿机(广州市森井贸易有限公司)；S520-EX温湿度记录仪(深圳市华图测控系统有限公司)；HAW-15AB计重电子天平(福州衡之展电子有限公司)；G80F23CN2L-Q6(R0)格兰仕微波炉(广东格兰仕集团有限公司)等。

1.4 试验方法

1.4.1 供试样品制备 称取茶鲜叶250 g，对其在控温控湿(20～22℃、RH 35%～45%)环境条件下的萎凋失水变化进行定时计量(每隔3 h称重1次)，计算萎凋叶的萎凋减重率，直至减重率达到约60%为止，对萎凋过程中茶鲜叶(减重0%)和萎凋叶(减重分别为15%、30%、45%和60%)进行微波[功率×时间：P-HI(火力)×60 s]、烘干(80℃、2 h)固样。

1.4.2 主要品质成分测定 干物质含量测定，参照GB/T 8303-2013；水浸出物含量测定，参照GB/T 8305-2013；咖啡碱含量测定，参照GB/T 8312-2013；茶多酚含量测定，参照GB/T 8313-2008；游离氨基酸总量测定，参照GB/T 8314-2013；可溶性糖总量测定，采用蒽酮比色法[6]。

1.4.3 数据处理分析 采用SPSS 21.0进行方差分析、多重比较(LSD)与相关性分析(Pearson系数)。

2 结果与分析

2.1 供试茶样萎凋过程中主要品质成分含量的动态变化

2.1.1 供试茶样萎凋过程中水浸出物含量的动态变化 茶鲜叶在控温控湿萎凋过程中，水浸出物含量(以干物质质量100%计)的动态变化呈现先升高后趋于稳定(表1)，不同萎凋减重率间水浸出物含量差异显著(P=0.036<0.05)；萎凋至减重30%时，水浸出物含量比茶鲜叶中的显著升高；萎凋至减重45%时，水浸出物含量达到最高；萎凋至减重60%时，水浸出物含量基本保持不变，比茶鲜叶中的升高了4.6%。

2.1.2 供试茶样萎凋过程中茶多酚含量的动态变化 茶鲜叶在控温控湿萎凋过程中，茶多酚含量(以干物质质量100%计)的动态变化呈现先升高后降低的趋势(表1)，不同萎凋减重率间茶多酚含量差异不显著(P=0.994>0.05)；萎凋至减重30%时，茶多酚含量略有升高，比茶鲜叶中的升高了0.7%；随着萎凋程度的加重，茶多酚含量逐步降低，萎凋至减重60%时，茶多酚含量比茶鲜叶中的降低了1.2%。

2.1.3 供试茶样萎凋过程中咖啡碱含量的动态变化 茶鲜叶在控温控湿萎凋过程中，咖啡碱含量(以干物质质量100%计)的动态变化呈现先升高后趋于稳定(表1)，不同萎凋减重率间咖啡碱含量差异不显著(P=0.097>0.05)；萎凋减重45%以内，咖啡碱含量逐渐升高，萎凋至减重45%时，咖啡碱含量达到最高，比茶鲜叶中的升高了11.9%，显著高于茶鲜叶；萎凋至减重60%时，咖啡碱含量保持不变。

2.1.4 供试茶样萎凋过程中游离氨基酸含量的动态变化 茶鲜叶在控温控湿萎凋过程中，游离氨基酸含量(以干物质质量100%计)的动态变化呈现持续升高的趋势(表1)，不同萎凋减重率间游离氨基酸含量差异显著(P=0.000<0.05)；萎凋至减重30%时，游离氨基酸含量比茶鲜叶中的显著升高，随着萎凋程度的加重，游离氨基酸含量持续升高，萎凋至减重60%时，游离氨基酸含量比茶鲜叶中的升高了24.6%。

2.1.5 供试茶样萎凋过程中可溶性糖含量的动态变化 茶鲜叶在控温控湿萎凋过程中，可溶性糖含量(以干物质质量100%计)的动态变化呈现先升高后趋于稳定(表1)，不同萎凋减重率间可溶性糖含量差异显著(P=0.007<0.05)；萎凋减重至30%时，可溶性糖比茶鲜叶中的显著升高，随着萎凋程度的加重，可溶性糖含量基本保持不变，萎凋至减重60%时，比茶鲜叶中的升高了13.8%。

表1 茶鲜叶萎凋过程中主要品质成分含量(%)

注：同行数据经单因素试验 LSD法多重比较分析，数据后小写字母的不同表示其差异达到显著水平(P<0.05)。

Note: Data on a same column with different lowercase letters indicate significant difference (P<0.05) by LSD analysis

2.2 供试茶样萎凋过程中主要品质成分含量与减重率的相关分析

进一步分析萎凋过程中主要品质成分含量与萎凋减重率之间的相关程度强弱，将所测茶样中主要品质成分含量数据和萎凋减重率进行相关分析(表2)。从表2中可以看出，茶鲜叶在控温控湿萎凋过程中，水浸出物含量、咖啡碱含量、游离氨基酸含量、可溶性糖含量与萎凋减重率(相关系数分别为0.413、0.386、0.692、0.479)成极显著正相关，茶多酚含量与萎凋减重率相关性不显著。可见，在控温控湿萎凋过程中，茶鲜叶中水分逐步散失，显著影响游离氨基酸、可溶性糖、水浸出物与咖啡碱等主要品质成分含量发生变化，尤其是游离氨基酸含量的变化，而茶多酚含量变化与萎凋失水没有明显相关性。主要品质成分含量变化间也存在显著相关性，水浸出物含量与茶多酚含量、咖啡碱含量极显著正相关(相关系数分别为0.705、0.432)，咖啡碱含量与可溶性糖含量极显著正相关(相关系数为0.583)，游离氨基酸含量与茶多酚含量极显著负相关(相关系数为-0.492)。可见，在萎凋失水过程中各种主要品质成分不是单一地变化，它们之间相互影响发生一系列复杂变化。

3 讨论

茶鲜叶在控温控湿萎凋实验过程中，水浸出物、咖啡碱、游离氨基酸和可溶性糖含量变化呈现升高趋势，茶多酚含量变化呈现先升高后降低的趋势，这与潘玉华等[7]、刘少群等[8]研究结果基本一致。主要原因是茶鲜叶在萎凋过程中，叶细胞组织逐步失水，细胞膜透性及水解酶、氧化酶等相关酶活性增强，鲜叶中内含成分发生水解、氧化，一些复杂的大分子物质如蛋白质、糖类等分解成氨基酸、可溶性糖等简单的小分子可溶性物质[9-11]；而在萎凋前期具有酚羟基大分子不溶性物质分解[12]，致使多酚类总量增加，伴随茶鲜叶中水分不断散失，细胞液浓度持续增大，酶促氧化反应加快，茶多酚在多酚氧化酶的作用下氧化生成邻醌类物质，以及茶多酚与其他物质形成络合物，导致茶多酚含量减少，但减少量并不多[1]。

表2 供试茶样中主要品质成分含量与减重率的相关性

注：“*”表示在置信度(双侧)为0.05时，相关性是显著的；“**”表示在置信度(双侧)为0.01时，相关性是显著的。

Note: “*” represents a significant correlation at 0.05 1evel (double sides)；“**” represents a significant correlation at 0.01 level (double sides).

生化成分是茶叶感官品质形成的物质基础，孔祥瑞等[13]定量分析了主要生化成分在白茶感官品质决定中所起的作用，认为还原性糖和氨基酸正面影响感官品质，茶多酚和咖啡碱负面影响感官品质。茶鲜叶萎凋过程中，水分散失不仅能促进化学变化，而且又能抑制化学变化，显著影响着游离氨基酸、可溶性糖、水浸出物与咖啡碱等主要品质成分含量发生变化，尤其是游离氨基酸含量的变化，从而导致制茶品质的差异。因此，依不同茶类对萎凋程度的要求不同，采取合理的技术措施，协调水分散失和生化成分变化进程，水分散失与生化成分变化相互作用达到最适当的程度，使萎凋适度符合制茶品质的要求。本实验的萎凋过程是在固定控温控湿(20～22℃、RH 35%～45%)条件下进行的，避免了自然条件下环境温、湿度变化的影响，但是在不同的萎凋温、湿度条件下，水分散失、生化成分的变化规律以及对后续加工和成茶品质的影响还需进一步系统研究。

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Changes on Major Quality Indices in Tea Leaves during Withering

SONG Zhen-shuo，WANG Li-li，CHEN Jian，YANG Jun-guo，ZHANG Ying-gen，CHEN Lin*

(Tea Research Institute，Fujian Academy of Agricultural Sciences，Fu’an，Fujian 355015，China)

Fresh spring shoots (two or three leaves and a bud) harvested from 10 tea cultivars were used in this experimentation conducted at 20～22℃and 35%～45% RH. Changes on the major chemical components in the tea leaves as indices for quality were monitored at various withering stages. The results showed that, with increasing weight loss on the fresh tea leaves, there appeared to be a continual increase on the contents of water extracts, caffeine, free amino acids, and water soluble sugars, while polyphenols increased initially and followed by a decline in the leaves. These changes were not parallel. For instance, when the water loss was less than 15%, no significant alternations were observed in regard to the contents of these components (on a dry matter basis). However, as the weight loss approached 30%～45% during withering, the water soluble sugars and caffeine, as well as the water extracts, reached their maximums. As the weight loss increased to 60%, only the contents of free amino acids continued to increase. At end of the withering process, the most significant changes were found on the contents of free amino acids, water soluble sugars, and caffeine, with increases of 24.6%, 13.8%, and 11.9%, respectively. The correlation analysis showed that (1) the weight loss of tea leaves during withering significantly affected the contents of free amino acids, water soluble sugars, water extracts, and caffeine, with correlation coefficients of 0.413, 0.386, 0.692, and 0.479, respectively; (2) the change on free amino acids content was particularly significant; and, (3) no significant effect was observed on the content of polyphenols.

fresh tea leaves; withering; major quality indices; controlled temperature and RH

2016-06-23 初稿；2016-08-04 修改稿

福建省自然科学基金(2014J01097)；福建省属公益类科研院所基本科研专项(2014R1012-8)。

宋振硕(1984-)，男，硕士，助理研究员，主要从事茶叶生物化学与综合利用研究。E-mail：274719459@qq.com

*通讯作者：陈林(1975-)，男，博士，副研究员，主要从事茶叶加工、茶叶生物化学及综合利用研究。

TS272.4；S571.1

A

2096-0220(2016)03-0138-05

E-mail：chenlin_xy@163.com