不同的光照萎凋时间对铁观音风味组分影响

游芳宁 陈寿松 周子维 李鑫磊 郝志龙 孙云

摘 要 光照作为重要外源信号因子参与调控乌龙茶品质特征形成。为了系统研究不同光照时间的日光萎凋对乌龙茶风味组分的影响，以铁观音鲜叶为供试材料，分析测定5个不同时间（0、15、30、60、120 min）日光萎凋处理制成铁观音毛茶的儿茶素、香气组分和感官品质。结果表明，乌龙茶加工过程中香气积累和儿茶素降解与日光萎凋时间延长不存在持续线性正相关关系，适度日光萎凋有利于促进清香型铁观音品质特征形成；与日光萎凋120 min处理相比，日光萎凋15 min处理制成铁观音毛茶中呈花果香气味的α-法呢烯和橙花叔醇的相对含量分别提高了4.4%和6.8%，与全程无光萎凋处理相比，日光萎凋15 min和30 min处理的毛茶非酯型和酯型儿茶素组分含量降低明显，下降幅度分别达到7.26%～19.77%和14.36%～30.09%，日光萎凋60 min和120 min叶片过度光胁迫产生红褐变，毛茶综合品质表现较差。

关键词 乌龙茶；光照时间；日光萎凋；香气；儿茶素；风味

中图分类号 TS272.5 文献标识码 A

Abstract Light as a significant external signal， which participates in regulating the quality characteristic formation of oolong tea. The effect of primary tea flavor components on different illumination time during solar withering in oolong tea was studied. The fresh leaves of Tieguanyin were taken as the research material. All five treatments （0， 15， 30， 60， 120 min） were measured for aroma， catechinic acid components， sensory evaluation in the primary tea. The results indicated that aroma accumulation and catechinic acid degradation had inexistence positive correlation with longer solar withering during manufacturing in oolong tea， and the formation of quality characteristic could be promoted under moderate solar withering in fen-flavor Tieguanyin. Compared to solar withering for the 120 min treatment， the relative content of alpha-farnesene and nerolidol in solar withering for the 15 min treatment increased by 4.4% and 6.8%， respectively. Compared to the dark withering treatment， the content of non-gallated catechin and gallated catechin were reduced obviously by 7.26%–19.77% and 14.36%–30.09% in solar withering for the 15 min and 30 min treatments； excessive light stress and bronzing in local and large area of leaves were taken place in solar withering for 60 min and 120 min， meanwhile， comprehensive quality of primary tea showed poorer performance.

Keywords oolong tea； illumination time； solar withering； aroma； catechin； flavor

DOI 10.3969/j.issn.1000-2561.2018.09.026

光照作为一种重要的植物外源信号因子，与植物叶内初、次生代谢产物积累和调控呈显著相关[1-3]。铁观音作为一种高香型特种茶，其馥郁的兰花香、甘醇的滋味和独特的“音韵”与萎凋工序密切相关，采后数十分钟的日光萎凋可以促进并调控在制叶的物理化学变化和生物合成代谢，并提供必要的环境要求和能量需求[4-6]。适度日光萎凋时间是制作乌龙茶需要掌握和遵循的基本生产技术要点，缺少或过度日光萎凋可导致铁观音成品茶无明显花果香或夹带杂味、滋味苦涩或平淡等品质问题。Fu等[7]通过LED补光栽培“金萱”品种的香气代谢调控研究发现，光照3 d叶内的萜类化合物含量比14 d处理高；陈寿松等[8]通过研究离体铁观音鲜叶光响应特性指出，随着日光及LED光萎凋时间延长，其净光合速率呈现先上升后持续下降变化，光照10～15 min达到最高值。因此，不同非生物胁迫作用可以显著提高次生代谢产物的积累，但二者并不呈线性正相关[9-12]。

目前大部分研究主要集中在光照对茶叶生理生化和品质等方面的研究[13-16]，关于如何更加有效地掌握和控制日光萎凋时间及明确其代谢产物变化特点，这方面尚未见相关报导。为了系统研究不同的光照萎凋時间对乌龙茶毛茶风味组分的影响，本研究以铁观音鲜叶为供试材料，通过设计5个不同光照时间进行日光萎凋处理试验，分别测定不同铁观音毛茶样品的儿茶素、香气组分和感官品质，以期立足代谢水平研究，综合评价和总结日光萎凋对乌龙茶品质形成的工艺特点及变化规律。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试材料 选取福建省云雾香茶叶发展有限公司有机茶园的铁观音品种，并于2017年5月采摘开面三叶铁观音鲜叶进行不同光照时间的日光萎凋处理，并进行铁观音毛茶制作，鲜叶含水率为74.2%±1.0%。

1.1.2 仪器与设备 XEVO-TQS 超高效液相色谱串联三重四极杆质谱仪，Waters有限公司；Agilent 6890N-5975B气相色谱—质谱联用仪，安捷伦科技有限公司；BAS124S型电子天平（精度0.0001 g），梅特勒-托利多仪器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 实验设计 通过设计不同光照时间（0、15、30、60、120 min）的日光萎凋处理组，分别标记代号如下：ST_0、ST_15、ST_30、ST_60、ST_120。按照清香型铁观音制作基本工艺流程，分别称取1.5 kg铁观音鲜叶分筛并置于室外日光环境[光合有效辐射（550±45） μmol/（m2·s），气温（27.0±0.8） ℃]条件下开展日光萎凋，各处理组光照结束后即迅速移至室内自然萎凋，然后同时进行3摇3晾（摇青2、5、10 min；低温晾青1.0、2.0、8.0 h），于230 ℃杀青2 min，压揉包揉（反复8次），热风70 ℃烘干，制成5个铁观音毛茶样品，贮存于20 ℃冰箱，主要用于测定儿茶素、香气组分及感官品质审评。

1.2.2 香气组分测定 采用顶空固相微萃取HS-SPME提取香气[8]，称取10.0 g磨碎茶样加入2 mg/mL癸酸乙酯（内标）25 μL，100 mL沸腾蒸馏水，放于磁力搅拌器上（转速450 r/min），在50 ℃干燥箱中平衡5 min后再吸附40 min，最后在GC-MS进样口于230 ℃下解析5 min。

GC-MS条件：色谱柱为HP-5MS（30 m× 0.25 mm ID× 0.25 μm膜厚）；萃取头为50/30 μm DVB/CAR/PDMS；载气为高纯氮气（99.999%）；进样口温度230 ℃；脉冲不分流，进样1 μL，柱流速1 mL/min；色谱-质谱接口温度250 ℃。离子源温度230 ℃；离子化学式 EI；电子能量70 eV；程序升温参数：50 ℃保持2 min，以5 ℃/min升至180 ℃，保持2 min，再以10 ℃/min升到230 ℃，保持5 min。最后进行NIST数据库匹配质谱定性和峰面积归一法定量分析获得各样品香气化合物相对含量。

1.2.3 儿茶素组分测定 称取茶粉0.05 g，加1 mL甲醇，超声波浸提20 min后离心10 min，即得上清液。采用超高效液相色谱串联三重四极杆质谱联用法（UPLC-MS）测定；色谱柱：Waters BEH C18 （100 mm×2.1 mm，1.7 μm）；溶剂A 为含0.1%甲酸的水溶液；溶剂B 为含0.1%甲酸的乙腈；流速0.3 mL/min；柱温40 ℃；样品室温度10 ℃；进样体积1 μL。按表1进行梯度洗脱，重复3次，最后根据标准曲线计算各样品儿茶素组分含量。

1.2.4 毛茶感官品质审评 按照GB/T 23776- 2009《茶叶感官审评方法》[17]中的乌龙茶审评方法聘请专家进行密码审评，采用5 g茶样、110 mL沸水冲泡3次（2、3、5 min），以百分制为总分，并按照权重（香气50%+滋味50%）综合评定感官品质。

1.3 数据处理

采用 Microsoft Office Excel 以及SPSS 17.0軟件进行数据处理、单因素方差（One-way ANOVA）和 Duncans test、LSD显著性分析。

2 结果与分析

2.1 日光萎凋过程叶态变化

分别采集5个不同光照时间点的日光萎凋处理样品的第3个叶片进行叶态扫描观察。鲜叶从母树体采摘下来呈鲜绿色，由图1可知，随着日光萎凋时间延长，叶片叶色由鲜绿色逐渐失去光泽转为暗绿色，日光照射60 min和120 min处理后叶片分别出现局部红变、重度萎蔫和大面积红褐变、灼烧略脆化现象。

2.2 不同光照萎凋时间对铁观音毛茶的香气组分影响

香气是评价茶叶风味品质的重要次生代谢产物，占乌龙茶感官审评因子权重35%[18-20]。采用HS-SPME结合GC-MS对不同光照萎凋时间的日光萎凋铁观音毛茶进行香气组分检测，由表2可知，5个不同处理毛茶样品被检测到的香气组分共有99种，其中烯烃类物质29种，酯类物质25种，醇类物质17种，烷烃类物质7种，醛类物质6种，酮类物质5种，杂环类物质6种等。本研究列出香气相对含量大于0.3并且排名前30种主要香气组分进行化合物差异分析发现，萜类化合物中的α-法呢烯（花香）和橙花叔醇（花香、木花香和水果百合香韵）的相对含量总量达到15.55%～25.77%，占铁观音毛茶的香气比重最高。

不同处理铁观音毛茶的α-法呢烯相对含量按序依次为：ST_120 < ST_60 < ST_0 < ST_30 < ST_15，日光萎凋15 min处理相对含量最高，日光萎凋120 min处理最低，二者相对含量相差约4.4%；不同处理铁观音毛茶的橙花叔醇相对含量按序依次为：ST_120 < ST_60 < ST_30 < ST_0 < ST_15，日光萎凋15 min处理相对含量最高，日光萎凋120 min处理最低，二者相对含量相差约6.8%，同样吲哚的相对含量在日光萎凋15 min处理最高，日光萎凋120 min处理最低。脂肪族香气化合物以酯类为主，芳香族类香气化合物以醛、醇类为主，其中脂肪族的己酸己酯（嫩荚青刀豆香气和生水果香）、茉莉内酯（奶香、水果香）、丁酸己酯（甜果香）以及芳香族的苯乙醛（风信子香、甜香）、苯乙醇（玫瑰花香）、苯甲醇（清香）等香气的相对含量在日光萎凋0、15、30 min处理较高，随着日光萎凋时间继续延长开始降低。

2.3 不同光照萎凋时间对铁观音毛茶的儿茶素组分影响

儿茶素作为茶叶主要呈味物质，是类黄酮化合物之一，与茶汤的苦涩味呈正相关，其含量占茶树鲜叶干重的12%～25%[21-22]。茶树中主要的儿茶素有6种，分别是儿茶素[（+）-catechin，C]、表儿茶素[（-）-epicatechin，EC]、没食子儿茶素[（+）-gallocatechin，GC]、表没食子儿茶素[（-）-epigallocatechin，EGC]、表儿茶素没食子酸酯[（-）-epicatechin-3-gallate，ECG]、表没食子儿茶素没食子酸酯[（-）-epigallocatechin-3-gallate，EGCG]，其中EGCG、ECG 为酯型儿茶素，EGC、GC、C 和EC为非酯型儿茶素[23]。

由图2可知，不同光照时间的日光萎凋处理铁观音毛茶的儿茶素组分含量呈显著差异变化，儿茶素总量由低到高按序排列为：ST_30 < ST_15 < ST_60 < ST_120 < ST_0，日光萎凋30 min毛茶儿茶素保留量最低，全程无光萎凋保留量最高；通过与全程无光萎凋处理ST_0相比，ST_15和ST_30处理的毛茶非酯型儿茶素组分C、EC、GC、EGC和酯型儿茶素组分ECG、EGCG的含量均有明显的下降，下降幅度分别达到7.26%～19.77%和14.36%～30.09%。然而ST_60和ST_120处理的毛茶非酯型儿茶素C、EC、GC含量并不随着日光萎凋时间的延长而降低，并且儿茶素C和没食子儿茶素GC甚至高于ST_0处理，儿茶素C分别增加了16.0%和12.7%，没食子儿茶素GC增加了22.1%和21.8%。

2.4 不同光照萎凋时间的铁观音毛茶感官品质评价

以香气50%、滋味50%为感官品质评价指标，日光萎凋15 min处理所制铁观音毛茶感官评价最高，综合评价得分达到89.20，其花果香显露、滋味醇厚回甘；日光萎凋30 min品质次之，日光萎凋60 min和120 min毛茶品质较差，特别是日光萎凋120 min香气夹带明显日晒味，滋味平淡略带青涩感（表3）。

3 讨论

采后鲜叶脱离茶树母体仍然是有生命的个体，通过呼吸作用开始经历组织损伤胁迫、衰老甚至死亡等一系列生理变化，同时改变叶内功能性代谢；光照因子被认为在乌龙茶萎凋工序中提供能量需求、代谢调控和生物化学动态变化起到关键作用[4]。然而过长时间的日光萎凋，可能由于太阳光中占比近一半的红外线的巨大热效应导致了叶片过度光胁迫引起光氧化作用，叶内脂质过氧化，清除自由基能力降低或散失，叶片在日光萎凋60 min开始出现红褐变，不利于后续铁观音加工工艺进程和毛茶风味品质特征的形成。

为了进一步明确不同光照时间的日光萎凋对铁观音风味组分的影响，通过顶空固相微萃取法HS-SPME结合GC-MS香气组分和UPLC-MS儿茶素组分进行定性和定量分析指出，所检测到的各处理样品的香气组分化合物与前人[24-26]研究总结出橙花叔醇、α-法呢烯、吲哚为铁观音成品茶主要香气化合物的分析结果一致。不同光照时间的日光萎凋制成铁观音毛茶的橙花叔醇、α-法呢烯、吲哚等主要香气组分以及绝大部分脂肪族、芳香族香气化合物相对含量随着萎凋时间延长呈先上升后下降变化，在日光萎凋0、15、30 min处理铁观音毛茶的橙花叔醇、α-法呢烯等倍半萜化合物以及绝大部分茶叶中主要的脂肪族、芳香族香气化合物相对含量显著高于日光萎凋60 min和120 min处理，而毛茶中的单萜类罗勒烯、芳樟醇、芳樟醇氧化物、香叶醇等化合物却与倍半萜化合物的规律相反。倍半萜和单萜化合物的合成分别在细胞质中的甲羟戊酸（MVA）途径和质体中的2-C-甲基-D-赤藓醇-4-磷酸（MEP）途径中进行[27-28]，推测铁观音加工过程长时间的日光萎凋导致叶片过氧化作用，可能引起了倍半萜和单萜化合物代谢合成竞争调控或者生物化学转化机制的改变，这方面还有待进一步研究。然而Ma等[29]已证实了橙花叔醇等倍半萜化合物与乌龙茶特别是铁观音的优良品质特征形成呈正相关关系，成品乌龙茶等级越高，其橙花叔醇含量也越高，香气品质越好。因此，过度日光萎凋会引起叶片光氧化从而抑制了铁观音的特征香气组分的积累，掌握适度的日光萎凋有利于铁观音兰花果香品质特征的形成。

茶叶加工过程中儿茶素物质受光照、温度、氧气等因素影响，极易发生一系列氧化、裂解、水解、异构化等复杂的化学变化[30]。本研究结果表明，采后鲜叶在日光萎凋0、15、30 min處理后制得的铁观音毛茶的儿茶素总量呈显著下降变化，适度的日光萎凋促进在制叶缓慢失水，提高了叶内细胞液浓度，多酚氧化酶活性增强，儿茶素类化合物氧化降解，与黄藩等[13]研究指出光照可以降低毛茶儿茶素组分和苦涩味的结论一致；但是继续延长日光萎凋时间，在60、120 min处理毛茶样品中所检测到的儿茶素总量升高，特别是儿茶素C和没食子儿茶素GC甚至高于无光萎凋处理，推测可能是由于叶片过度氧化胁迫，儿茶素等酚类物质在逆境胁迫下再次合成，作为叶内的抗氧化剂来缓解机体脂质过氧化并参与自由基清除，该现象与陈静等[31]指出儿茶素组分在白茶萎凋过程中逐渐降低，但部分儿茶素组分在白茶萎凋历时32 h出现最大值的研究结果有相同的变化规律，具体原因有待进一步探究。

因此，乌龙茶加工过程中香气积累和儿茶素降解与日光萎凋时间延长不存在线性正相关关系，适度日光萎凋有利于促进清香型铁观音风味品质特征形成。

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