揉捻温度对工夫红茶滋味品质的影响

2017-04-13 03:42蒋金星何华锋褚飞洋童华荣
食品工业科技 2017年7期
关键词:红素工夫茶汤

蒋金星,何华锋,褚飞洋,叶 阳,*,童华荣

(1.西南大学食品科学学院,重庆 400715; 2.中国农业科学院茶叶研究所,浙江杭州 310008)

揉捻温度对工夫红茶滋味品质的影响

蒋金星1,2,何华锋2,褚飞洋1,2,叶 阳2,*,童华荣1,*

(1.西南大学食品科学学院,重庆 400715; 2.中国农业科学院茶叶研究所,浙江杭州 310008)

通过电子舌分析技术、滋味感官评定以及滋味组分测定,探讨不同揉捻温度对工夫红茶滋味品质的影响。滋味感官评定发现,在揉捻温度为10~25 ℃时,工夫红茶整体口感较佳,且以16 ℃最好;电子舌分析结果发现,利用聚类分析能较好的将不同揉捻温度制成的工夫红茶分成低温区、中温区和高温区三个区间,且高温区与中低温区的区分度较大;滋味组分分析结果也发现,10~25 ℃的中低温茶汤滋味品质较佳。电子舌与滋味感官审评结果相关性分析结果中,感官得分与SRS存在极显著负相关关系,与SWS存在极显著正相关关系;电子舌与滋味组分相关性分析显示SRS与氨基酸、茶黄素和茶红素均存在极显著负相关关系,与茶褐素存在极显著正相关关系,而SWS与可溶性糖、氨基酸和茶红素存在极显著正相关关系,与茶褐素则为极显著负相关关系。

揉捻温度,工夫红茶,滋味品质,电子舌

揉捻是塑造工夫红茶外形品质的关键工序,同时也是细胞破碎的必要条件。揉捻过程中,过高过低的温度都不利于茶叶品质形成。陈玉琼等[1]认为茶叶加工过程中一般提倡冷揉,而不用热揉,原因是热揉易使茶叶色泽发黄,香气低闷,品质较差。而钱天寿[2]的研究则认为热揉可以显著的提高茶叶氨基酸和可溶性糖的含量,并极显著的降低茶多酚含量,从而增加茶汤的浓度和鲜度。但是以上研究中,冷揉和热揉仅是相对茶叶杀青后叶表的余温,没有明确温度测量,也并非在制品环境温度,且以绿茶为研究对象,不能说明揉捻温度对工夫红茶品质的影响。在工夫红茶的揉捻过程中,随着细胞破碎,各种酶类与其底物结合,发生一系列复杂的生化反应[3]。酶类物质的活性直接影响生化反应的进度,刘仲华等[4]的研究结果表明,在25~28 ℃的揉捻温度下,揉捻1 h后,多酚氧化酶活性大幅度下降,仅为萎凋叶的60%左右,由此可见,在工夫红茶加工过程中,选择一个合适的揉捻温度,有利于保持酶类活性,从而提高工夫红茶品质。

电子舌[5]是近些年才发展起来的一种基于电化学原理的分析技术,通常由前端的传感器阵列和后续的信号分析处理程序组成,其前端的传感器阵列不仅需要对某些特定的化学组分具有特异性的敏感响应,同时又要对别的物质具有一定的光谱响应。目前国内外对茶叶滋味品质的鉴定多采用感官审评的方法,但随着Lvova等[6]首次将电子舌引入茶叶研究,Tian等[7]对7种龙井茶的区分,Chen等[8]成功对不同等级的茶叶进行分级,以及贺玮[9]对电子舌和感官审评结果相关性分析等,电子舌已经被广泛用于茶叶领域。本文以感官审评和电子舌分析技术为参考,研究揉捻温度对工夫红茶滋味品质的影响,有助于为提高工夫红茶滋味品质提供理论依据。

表1 工夫红茶加工工艺Table 1 The processing technic of congou black tea

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

茶树鲜叶 2016年5月9日采自浙江千岛银珍农业开发有限公司,鸠坑品种,采摘标准为一芽二叶。

酒石酸钾钠、硫酸亚铁、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、4-甲基-2-戊酮、甲醇、碳酸氢钠、甲酸、乙酸、草酸、浓硫酸、蒽酮试剂、葡萄糖等 如皋市金陵试剂厂,纯度均为分析纯;乙腈(HPLC) 安徽天地高纯溶剂有限公司;儿茶素((+)-Catechin,C)、表儿茶素(L-Epicatechin,EC)、表没食子儿茶素((-)-Epigallocatechin,EGC)、表儿茶素没食子酸酯((-)-Epicatechin gallate,ECG)、表没食子儿茶素没食子酸酯((-)-Epigakkocatechin gallate,EGCG)、没食子儿茶素((-)-Gallocatechin,GC)、儿茶素没食子酸酯((-)-Catechin gallate,CG)、没食子儿茶素没食子酸酯((-)-Gallocatechin gallate,GCG)、没食子酸(Gallic acid,GA)标准品,sigma公司;咖啡碱 上海诗丹德生物技术有限公司。

DHG-9123电热鼓风干燥箱 杭州亿捷电子有限公司;SHZ-D(III)循环水多用真空泵 杭州明远仪器有限公司;UV-3600型紫外可见分光光度计、LC-20AD系列高效液相色谱仪 日本岛津公司;Sysmmetry® C18 ODS(4.6 mm×150 mm,5 μm)色谱柱 Waters;XMTD-8222型恒温水浴锅 上海精宏实验设备有限公司;α-Asteree电子舌系统(包含第五套电子舌传感器,即5根特定的滋味传感器和两根复合味觉传感器;1根氯化铝参比电极;Alphasoft V12控制及化学计量学软件) 法国Alpha MOS公司。

1.2 实验方法

1.2.1 加工方法和取样方法 按表1中所述加工工艺进行加工。鲜叶水分含量73.5%,经过22 h室内自然萎凋后,含水量下降至61%,叶片表征鲜叶光泽消失,梗折不断,手握成团,松手即散开,青草气减弱,透发清香,萎凋程度适中;揉捻结束后,茶叶基本成条,且成条效果差异较小,但叶色差异较大,其中从低温至高温叶色逐渐变红;发酵结束后,发酵叶甜香渐显,叶色差异减小,以红黄为主;干燥结束后,茶叶含水量约为5.5%。加工完成后,取成品茶样粉碎过200目圆筛,备用。

1.2.2 样品检测方法 水分,采用国标《GBT 8304-2013茶水分测定》中的103 ℃恒重法进行测定;茶多酚,采用国标《GBT 8313-2002茶茶多酚的检测》测定;可溶性糖类,蒽酮-硫酸比色法(标准曲线y=7.6485x-0.0245,R2=0.996);游离氨基酸,采用国标《GBT 8314-2013 茶 游离氨基酸总量的测定》测定(标准曲线y=38.379x-0.0342,R2=0.991);茶黄素、茶红素、茶褐素,采用Roberts[10]的方法测定;感官审评,采用国标《GBT 23776-2009 茶叶感官审评方法》测定,由农业部茶叶质量监督检验测试中心出具检测报告。

表2 茶汤滋味审评结果Table 2 The results of taste sensory evaluation of tea soup

表3 电子舌测定结果Table 3 The determination results of electronic tongue

儿茶素总量及咖啡碱HPLC条件:参考滑金杰[11]的方法。紫外检测器波长280 nm,流动相A为2%乙酸,流动相B为纯乙腈,总流速1.0 mL/min,柱温箱温度40 ℃,升温程序:0 min,流动相B浓度为6.5%;16 min,流动相B浓度为15%;25 min,流动相B浓度为25%;25.5 min,流动相B浓度为25%;30 min,流动相B浓度为6.5%;35 min停止。

电子舌分析:电子舌测定结果,参考丛艳君[12]的方法进行改变而来。在测定样品前,为确保检测数据的可靠性和稳定性,先对电子舌进行自检、传感器活化、校准、诊断等操作,全部通过后对采样时间、采样序列、清洗程序等检测参数进行设置。茶汤样品放置于电子舌专用烧杯中,每杯茶汤样品为80~100 mL,茶汤数据采集时间为120 s,每秒采集一个数据,取第120 s时间的数据作为输出值,每个茶汤样品间放置同样体积的纯水进行传感器的清洗,清洗采集时间是10 s,每个茶汤样品重复测定7次,选取最后3次稳定的滋味系数平均值及标准差为测定结果。

1.2.3 数据处理 所有实验均进行三次重复实验,取其平均值为最终结果,数据处理采用SPSS 18.0软件进行处理。

2 结果与分析

2.1 滋味感官审评结果分析

根据国标《GBT 23776-2009 茶叶感官审评方法》中对工夫红茶感官审评方法的描述,滋味是评价工夫红茶品质最重要的因素之一,占据了五个审评因子中最多的30%,11个工夫红茶茶样滋味得分感官审评结果如表2所示。揉捻温度为16 ℃时,生产的工夫红茶以其醇和回甘的口感,得到了最高的审评得分,而当达到揉捻温度28 ℃后,工夫红茶开始呈现出酸的口感,其醇和度也开始下降,因此以发酵温度40 ℃,发酵时间3 h为界限,揉捻过程中的温度宜低于25 ℃,且以16 ℃为最佳,可以保持工夫红茶醇和回甘的口感。

2.2 电子舌结果分析

电子舌技术与普通的化学分析方法不同,得到不是被测样品中某种或某几种成分的定量定性结果,而是样品的整体信息。利用Alphasoft V12控制及化学计量学软件,将7根传感器的响应值转化为7个滋味系数的感应值,其结果如表3。酸甜苦咸鲜五个基本味觉指数中,以酸甜苦鲜对茶叶品质影响较大,表中SRS、SWS、BRS、STS和UMS分别代表了茶汤滋味组分的酸味、甜味、苦味、咸味和鲜味,GPS、SPS为两个复合指标。根据SRS分析结果,可以看出茶样T4的酸味最弱,T9酸味最大,且整体以低温酸味程度较轻;SWS分析结果表明,茶样T3和T4的甜味均明显高于其它茶样,表明在工夫红茶加工过程中,中低温揉捻有利于增加茶汤的甜味;BRS分析结果中,茶样T1~T6的感应器平均值为6.89,而T7~T11的感应器平均值仅为4.88,两者差异显著,表明较低的温度揉捻出的茶叶苦味更浓;UMS分析结果中,茶样T3~T5的鲜味感应值最高仅为3.76,而其他样品中鲜味感应值最低值也达到了5.09,表明在对工夫红茶鲜味影响上,中温不利于茶汤的鲜味保持。

表4 电子舌结果与滋味审评结果相关性分析Table 4 Electronic tongue and taste sensory evaluation correlation analysis

注:表中*表示在0.05水平上有显著性差异,**表示在0.01水平上有极显著性差异,样品数为11。

表5 工夫红茶滋味组分及其含量(单位:%)Table 5 The taste components of congou black tea and their contents(unit:%)

图1 工夫红茶的主成分分析图Fig.1 The principal component analysis of congou black tea

利用电子舌测定结果,做电子舌滋味系数的主成分分析(Principal component analysis,PCA),并进行聚类分析,得到图1。其中PC1的方差贡献率为62.155%,PC2的方差贡献率为25.404%,累积贡献率87.559%,基本上能反应样品整体的所有信息。从图中可以看出,可以将11个茶样分为三类,其中a包括了T1.1、T1.2、T1.3、T2.1、T2.2、T2.3、T3.1、T3.2和T3.3,代表了揉捻温度中最低的三个温度10、13、16 ℃;b包括了T4.1、T4.2、T4.3、T5.1、T5.2、T5.3、T6.1、T6.2和T6.3,代表的茶样揉捻温度分别为19、22、25 ℃;c包括了T7.1~T11.3的所有样品,代表了最高的5个揉捻温度28、31、34、37、40 ℃。如果将a类,b类和c类分别定义为工夫红茶揉捻的低温区、中温区和高温区,则利用主成分分析可以明确的将不同揉捻温度区段的工夫红茶区分开来,且低温区和中温区相距高温区较远,说明高温对茶汤滋味品质有着较为明显的影响。

2.3 电子舌和滋味感官审评结果相关性分析

电子舌和感官审评,均能用来评价茶汤的滋味品质。表4为电子舌各个系数和茶汤滋味审评得分的相关性分析结果,结果中,SRS和SWS与茶汤滋味审评得分相关性最大,达到了极显著水平,且SRS与茶汤滋味审评得分呈现出明显的负相关关系,表明茶汤的酸味会给感官审评得分带来负面影响,而SWS代表着茶汤的甜味,且其与感官审评结果的关系为正相关,表明茶汤的甜味能增加工夫红茶的滋味得分。

2.4 揉捻温度对理化成分的影响

在揉捻开始的发酵过程中,以儿茶素为主体的多酚类物质因受多酚氧化酶及过氧化物酶的催化,生成有色氧化产物茶黄素类、茶红素类和茶褐素类[13];相对分子质量较高的一些双糖和多糖在酶的作用下,水解成相对分子质量较低的单糖,但同时也存在着单糖和双糖的无补偿呼吸转化[14];蛋白质分解为氨基酸,而氨基酸除了参与香气物质的形成外,也参与到茶红素的形成[15]。茶多酚、氨基酸、可溶性糖、茶黄素、茶红素和儿茶素组分均是工夫红茶茶汤的重要组成组分,对工夫红茶滋味品质起着重要作用。11个工夫红茶茶汤中滋味组分及其含量见表5。

可以看出,随着T1~T11样品揉捻温度的升高,除了水浸出物和可溶性糖外,其他成分均随着揉捻温度的升高而表现出升高或降低的变化趋势,其中茶多酚、茶黄素、茶红素和咖啡碱均随着温度升高而降低,氨基酸在揉捻温度低于25 ℃时,保持在3.3%的水平上下波动,当温度高于25 ℃时逐渐下降,儿茶素总量在揉捻温度为34 ℃之前逐渐下降,其后有稍微的上升趋势,而茶褐素则随着揉捻温度的升高而升高。以上成分中,茶样T1相对T11变化最大的主要为茶黄素、茶多酚、儿茶素和茶褐素,分别达到了54.17%,20.35%,30.23%和-15.70%,而这些组分不是参与到发酵过程,就是发酵反应的产物,说明揉捻过程中,也伴随着强烈的发酵反应,且温度越高,发酵程度越深;虽然T1和T11样品的茶红素百分含量也相差了1.03,但由于其含量本身较高,最低温和最高温之间的变化幅度仍不足8%;氨基酸和咖啡碱变化幅度较小,仅为4.56%和3.90%,可溶性糖和水浸出物则无明显变化规律,说明揉捻温度对氨基酸、咖啡碱和可溶性糖的影响较小,这可能与氨基酸、咖啡碱、可溶性糖和水浸出物总量复杂的生理生化反应有关。

表7 SWS值与SRS值与滋味组分的相关性分析Table 7 Correlation analysis among SWS value,SRS value and taste components

注:表中*表示在0.05水平上有显著性差异,**表示在0.01水平上有极显著性差异。陈昌辉等[16]在研究工夫红茶主要内含成分与品质的相关性分析中指出,茶褐素和茶汤滋味存在极显著负相关关系,氨基酸与茶汤滋味存在极显著正相关关系。根据其研究结果,低含量的茶褐素和高含量的氨基酸能显著提高茶汤滋味感官得分,而本实验中无论是低含量的茶褐素还是高含量的氨基酸均出现在10~25 ℃的中低温区间。陈义等[17]在研究信阳红品质与化学成分相关性分析中也指出,氨基酸与茶汤滋味品质相关性最大,其次为茶多酚和咖啡碱,且均为正相关关系,此实验中,氨基酸在温度低于25 ℃时均维持在较高水平,茶多酚则随着揉捻温度升高而降低,而咖啡碱变化较小,但仍然表现出降低的趋势,由此也可以推断茶汤滋味感官品质最好的温度为10~25 ℃的中低温区间。以上分析结果与本文研究结果一致,表明10~25 ℃的中低温揉捻环境生产的工夫红茶品质较佳。

利用电子舌的主成分分析结果,将低温区、中温区和高温区的茶叶分别归为一组,组号分别记为“L”、“M”和“H”,然后对9个滋味组分进行LSD多重比较,分析其均值是否存在显著性差异。

表6中,除了茶红素和儿茶素总量外,其它所有滋味组分的含量在低温区和中温区没有显著性差异,表明在揉捻温度低于25 ℃时,与滋味相关的组分变化缓慢;分别对比高温区和低温区,结果发现除水浸出物外的所有组分的高温区相对低温区均有显著性差异,且多为极显著差异,而高温区相对中温区,除了可溶性糖、咖啡碱和儿茶素总量没有显著性差异外,也均存在显著性差异,这一结果与图1中聚类分析高温区和中低温区区分度较高有较好的一致性。此实验结果表明,在揉捻温度低于25 ℃时,生化成分的反应速度不及揉捻温度高于25 ℃的条件。由此可见,在揉捻过程中当温度低于25 ℃时,可以有效的控制除茶红素和儿茶素外其他内行成分的变化。

表6 内含成分不同温度区间的均值比较Table 6 Comparison of the mean values of components in different temperature intervals

注:表中*表示在0.05水平上有显著性差异,**表示在0.01水平上有极显著性差异。

2.5 滋味组分与茶汤滋味品质相关性分析

为了研究各滋味组分对茶汤品质的影响,选用与感官审评结果相关性最大的SRS值与SWS值进行相关性分析,其结果如下表7所示。水浸出物包含了茶汤中所有可溶性成分,其浓度代表了茶汤的厚度,而与茶汤的甜味和酸味无关。红茶中的多酚类物质主要是未被氧化的儿茶素,其中酯型儿茶素味苦涩,而简单儿茶素味醇和,收敛性弱[18],本实验中多酚类物质与SRS存在显著的负相关关系,说明多酚类物质能显著的降低茶汤的酸味,而儿茶素与茶汤甜味不存在显著相关关系。可溶性糖在茶叶中含量较少,但却是茶汤滋味品质的重要影响因子[19],本实验中,可溶性糖含量与茶汤的SRS值存在显著负相关关系,与茶汤的SWS值存在极显著正相关关系,说明工夫红茶茶汤中,可溶性糖能够极显著的增加茶汤的甜味,并降低茶汤的酸味,从而提高茶汤的滋味品质。氨基酸能极大程度的增强茶汤的鲜味,并在一定的程度上抑制咖啡碱和儿茶素的苦味,因此也是茶汤中重要的滋味成分[20],本实验中,氨基酸与茶汤的SRS值和SWS值也存在极显著的相关关系,说明氨基酸不仅能提供茶汤鲜甜的口感,并能降低茶汤的酸涩味。茶黄素、茶红素和茶褐素不仅是工夫红茶最重要的汤色物质,同时对茶汤滋味品质也起着重要作用,实验表明,茶黄素和茶红素对茶汤的酸味起着极显著的负作用,而对甜味起着显著的促进作用,而茶褐素跟甜味有着极显著的负相关关系,跟酸味有着极显著的正相关关系,因此保持较高的茶黄素和茶红素含量,并降低茶褐素含量,不仅能使茶汤汤色品质更亮更红,同样能提高茶汤的滋味品质。咖啡碱有苦味而无涩味,但其能与茶汤中的鲜味物质结合,从而改变茶汤的苦味和鲜味,本实验中,咖啡碱与茶汤的SWS值存在显著相关性,说明咖啡碱还能在某种程度上增加茶汤的甜味。

3 结论

工夫红茶是我国特有的传统产品,在国际上享有盛誉。其制作工艺主要包括萎凋、揉捻、发酵和干燥,其中揉捻是破碎细胞和塑造外形的关键工序,同时也是发酵的开始阶段,因此对工夫红茶品质起着重要影响。本文以工夫红茶为研究对象,探讨了不同的揉捻温度对工夫红茶滋味品质的影响。通过感官审评发现,10~25 ℃的中低温有助于保持红茶甜醇的口感,减少茶汤酸味,且以16 ℃的低温最有利于红茶品质。电子舌分析结果发现,通过聚类分析可以较好的将不同揉捻温度制作的工夫红茶分为三个区间,分别是低温区、中温区和高温区,且高温区工夫红茶与10~25 ℃的中低温区的工夫红茶区分度较高,滋味品质差异较大。在研究电子舌感应值与滋味感官审评结果相关性分析中,发现与滋味感官审评相关性最大的两个电子舌因子分别为SRS和SWS,即茶汤的酸味和甜味,这一结果较为符合滋味感官审评原则。滋味组分分析发现,随着揉捻温度的升高,与发酵关系最大的茶多酚、儿茶素、茶黄素和茶褐素变化幅度最大,说明揉捻温度的提高直接导致了发酵程度加深,其次为茶红素、氨基酸和咖啡碱,而可溶性糖和水浸出物与揉捻温度相关性不大,且结合前人的研究结果也表明10~25 ℃的中低温揉捻温度区间生产的工夫红茶滋味品质更好。通过对滋味组分与电子舌结果的相关性分析,SRS与氨基酸、茶黄素和茶红素均存在极显著负相关关系,与茶褐素存在极显著正相关关系,即高含量的氨基酸、茶黄素、茶红素和低含量的茶褐素均能显著的降低茶汤的SRS值,即茶汤的酸味;而SWS与可溶性糖、氨基酸和茶红素存在极显著正相关关系,与茶褐素则为极显著负相关关系,表明高含量的可溶性糖、氨基酸、茶红素和低含量的茶褐素均能显著的提高茶汤的SWS值,即茶汤的甜味,从而改变工夫红茶口感。

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Effect of rolling temperature on the quality of congou black tea

JIANG Jin-xing1,2,HE Hua-feng2,CHU Fei-yang1,2,YE Yang2,*,TONG Hua-rong1,*

(1.College of Food Science,Southwest University,Chongqing 400715,China; 2.Tea Research Institute,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Hangzhou 310008,China)

In order to explore the effect of different rolling temperature on the taste quality of congou black tea,The congou black tea was evaluated with sensory evaluaition,the taste components of cougou were measued and electronic tougue was used to analyze its tea infulsion. The sensory evaluation results showed that the taste of congou black tea was better with a rolling temperature lower than 25 ℃,and the best was at 16 ℃. The electronic tongue analysis result showed that congou rolled at different temperature could be divided into three groups including low-temperature group,middle-temperature group and high-temperature group,with cluster analysis,and there was significant difference between high-temperature group and middle-temperature group. The analysis result of taste components showed that tea infusion with low or middle rolling temperature from 10 to 25 ℃ had a better quality. Besides,in the correlation analysis of electronic tongue and taste sensory evaluation,SWS value showed a highly significant positive correlation with sensory evaluation score while SRS value had a highly significant negative correlation. The correlation analysis of electronic tongue and taste components showed that SRS value was highly significantly negatively correlated with the contents of amino acid,theaflavins and thearubigins but highly significantly positively correlated with the content of theabrownin,SWS value had a highly significant positive correlation with the contents of soluble sugar,amino acid and thearubigins while had a highly significant negative correlation with the content of theabrownin.

rolling temperature;congou black tea;taste quality;electronic tongue

2016-10-28

蒋金星(1991-),男,硕士研究生,研究方向:茶叶化学,E-mail:13657695327@qq.com。

*通讯作者:童华荣(1963-),男,博士,教授,研究方向:茶叶生物化学与茶叶风味化学,E-mail:491214217@qq.com。 叶阳(1962-),男,本科,研究员,研究方向:茶叶加工,E-mail:yeyang@tricaas.com。

浙江省重点研发计划(2015C02001);中国农业科学院科技创新工程(CAAS-ASTIP-TRICAAS)。

TS201.1

A

1002-0306(2017)07-0090-06

10.13386/j.issn1002-0306.2017.07.009

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