栗香型绿茶研究进展

尹鹏，肖智中，于飞，郭桂义

（信阳农林学院，河南省豫南茶树资源综合开发重点实验室，河南信阳464000）

绿茶是我国产量和消费量最多的一类茶叶，可分为炒青绿茶、烘青绿茶、蒸青绿茶和晒青绿茶，具有花香、清香、栗香等不同的香型[1-3]。所谓茶香实际是不同芳香物质以不同浓度组合，并对嗅觉神经综合作用形成的茶叶特有的香型[4]。茶鲜叶中的挥发性芳香物质仅有80 余种，目前已有300 余种绿茶香气成分被分离鉴定[5]。茶叶芳香物质的含量较低，仅为干物质含量的0.005%～0.03%，却占绿茶感官审评得分的 25%[4，6]。栗香是优质绿茶的特征香型之一，其形成与加工工艺、原料品质、茶树品种等密切相关，炒青绿茶往往呈熟板栗香[7]。当绿茶香气品质特征为“高爽有栗香”时可给90～99 分，不仅是绿茶评价等级的标准，也是消费者选择的重要依据[4]，如名优绿茶西湖龙井“嫩香、带有栗香”[8]、信阳毛尖“清香、略有栗香”[9]等。本文主要对栗香型茶树品种、栗香型绿茶的加工工艺、关键香气成分及其判别方法等进行综述和展望，以期为栗香型绿茶的定向加工技术和主要呈香成分的形成途径等研究提供参考。

1 栗香型茶树品种

茶树品种是决定茶叶香型的重要因素，茶树生长发育过程中合成并积累的香气前体物质是茶叶产生香气的物质基础，挥发性香气物质的含量在茶树芽叶生长过程中会发生变化[10-12]，不同茶树品种加工的绿茶其香型和挥发性香气成分存在差异[13-15]，主要是由于不同茶树品种鲜叶在香气前体物质含量、组成比例及内源糖苷酶特性等方面的差异而引起的[16]。朱荫等[17]采用顶空固相微萃取结合气相色谱质谱联用（head space solid -phase microextraction combined with gas chromatography-mass spectrometry，HS-SPME/GC-MS）技术对龙井长叶、龙井群体种、龙井43 等6 个茶树品种加工的龙井茶进行分析，结果表明主要香气成分的数量和香气化合物种类的组成特点均存在较大差异。汪琦等[18]以青岛茶区4 个茶树品种制作的绿茶香气成分为变量进了聚类分析，在加工工艺相同的条件下，香气组分含量的差异决定了其香型的差异，茶树品种是山东绿茶香气特点的基础。龚自明等[19]对湖北8 种名优绿茶香型的相似率分析结果表明，栗香型名优绿茶和清香型名优绿茶之间差异较大，栗香型绿茶之间香型相似率也差异较大。《中国茶树品种志》[20]对我国茶树品种进行了描述，共计有24 个茶树品种加工的绿茶呈现栗香，但在香气描述上存在差异，如栗香、栗香持久、似栗香等，其详细信息见表1。

由表1 可知，这些茶树品种多为无性系、灌木型、中叶类和中生种类茶树品种，其中国家审（认）定品种、省审（认）定品种和地方选育品种分别为8 个、10 个和6 个。茶树品种是栗香型绿茶加工的基础和前提，需明确栗香型茶树品种的化学物质基础及其关键香气成分，以筛选适合加工栗香型绿茶的茶树种质资源。

表1 栗香型茶树品种Table 1 Tea cultivars of chestnut-like aroma

2 栗香型绿茶加工工艺

炒青绿茶的主要加工工艺为杀青、揉捻和干燥，其干燥以炒为主或全部炒干，具有香气浓郁高爽、滋味浓醇厚爽的品质风格。杀青的主要目的之一是散发青气和发展茶香，主要表现为低沸点的青草气物质大部分挥发散失，高沸点的芳香类物质透发出来。干燥是绿茶香气形成的关键工艺，干燥的温度、时间和方式均会影响绿茶香气的形成。

2.1 杀青工艺

杀青技术因素主要是杀青温度、杀青时间、投叶量和鲜叶质量。绿茶杀青前进行适当摊放可改善夏季绿茶品质，试验结果表明摊放6 h 的鲜叶加工的绿茶滋味较醇和，苦涩味明显降低，香气较高表现为栗香[21]。叶飞等[22]研究不同杀青方式对绿茶品质的影响，结果表明汽热-滚筒联合杀青时以蒸汽温度120 ℃、时间83 s，热风温度 190 ℃、时间 145 s，滚筒温度 200 ℃、时间145 s 的参数组合的杀青效果最好，所制绿茶感官品质得分最高，香气物质含量和香气指数最高，偏栗香型的香气物质最多。

2.2 干燥工艺

绿茶干燥的温度、时间和方式均会对绿茶香气的形成产生影响。陈义[23]以一芽二叶信阳群体种秋茶鲜叶为原料，采用L9（34）正交试验对信阳毛尖秋茶的机械化加工工艺进行了优化，结果表明揉捻25 min、初烘温度140 ℃、理条温度140 ℃条件下信阳毛尖秋茶品质最佳，其香气表现为栗香持久。李艳等[24]以成品夏季绿茶为原料，对干热后处理技术改善夏季成品绿茶风味品质进行研究，当处理温度55 ℃、处理前茶叶水分9%和处理时间6.0 h 时为最佳工艺参数，该条件下处理后的绿茶呈“栗香高浓”的香气特征，其香气成分以芳樟醇、香叶醇、苯甲醇、苯乙醇、橙花叔醇、紫罗酮等为主。郭桂义等[25]以含水量12.05%的毛茶为原料对信阳毛尖茶的烘焙技术参数进行了优化，结果表明100 ℃条件下烘焙15 min 或30 min 其品质最好，香气分别表现为稍有栗香和栗香尚持久。张铭铭等[26]以含水量10.63%的毛茶为原料，探究提高低档信阳毛尖茶品质的真空低温与常压高温烘焙组合干燥工艺，真空80 ℃条件下烘焙10 min 再以常压110 ℃继续烘焙20 min所制信阳毛尖茶品质最好，其香气栗香持久。黄怀生等[27]针对栗香型优质绿茶自动化加工工艺进行了设计并在生产中进行了应用，自动化生产线效能明显优于单机，能耗降低3.6%，工效提高23.8%，正品率提高2.8%，其生产的绿茶感官品质表现为条索紧细绿润、汤色黄绿明亮、香气栗香高长。易昶寺研究发现在绿茶加工过程中控制干燥条件能够得到不同香型（清香型、栗香型、焦香味等）的茶叶，主成分分析结果显示清香型、栗香型、火功味和焦味绿茶的特征香气成分为 72 种、65 种、60 种和 76 种[28]。以上研究主要是从提高或改善夏秋季绿茶品质的角度进行的加工工艺探索，而特定香型尤其是栗香型绿茶的产品设计和定向加工技术研究相对较少。

3 栗香型绿茶主要呈香成分

茶叶芳香物质是由性质不同、含量微少且差异悬殊的众多挥发物质组成的化合物[4]。β-紫罗酮、橙花叔醇、植醇、1，4-二十烷二烯、5，8，11，14-花生四烯酸乙酯、2，6-二叔丁基苯醌、2-甲基十五烷、十七烷等是板栗香型绿茶特征性香气成分，这些化合物的含量显著高于非板栗香绿茶[29-30]。某种化合物的含量一定时其阈值越低越容易被感知，当阈值一定时其含量越高越容易被感知，二者相互结合即采用气味活度值（odor activity value，OAV）才能做出客观评价。一般认为OAV＞1 的香气成分对总体风味的贡献明显[31]。Zhu 等[32]采用二维气相色谱-质谱法对栗香型绿茶的香气成分进行了测定和分析，认为高OAV 的3-甲基丁醛、β-紫罗酮、壬醛等17 种化合物为栗香型绿茶的关键呈香成分，香叶基丙酮和顺-茉莉酮也是栗香型绿茶的特征性成分[33]，这些香气成分在信阳毛尖、西湖龙井等炒青绿茶中也被报道过[34-41]，它们的沸点、前体、香气描述及阈值见表2。

由于香叶基丙酮等香气成分的阈值未知，无法采用OAV 法评价其对栗香的贡献，可以尝试采用香气提取稀释分析法以及气相色谱嗅觉技术对其进行综合分析。除3-甲基丁醛、2-戊基呋喃、反-2-辛烯醛外，这些挥发性物质多为中高沸点的化合物且出现在谱图的中后部。茶叶中香气成分的形成途径主要有糖苷类水解、类胡萝卜素的氧化降解、脂肪酸的氧化降解和美拉德反应4 条途径[43]。β-紫罗酮、橙花叔醇和香叶基丙酮是类胡萝卜素的衍生物[44]，3-甲基丁醛、苯乙醛和反-2-壬烯醛为Strecker 降解生成的醛类化合物[45-46]，芳樟醇和苯甲醛是糖苷类水解形成的香气成分[46-47]，它们的形成途径如图 1（a）、图 1（b）和图 1（c）所示。苯甲醛和苯乙醛均为芳香族醛，但它们的形成途径不同。

表2 栗香型绿茶关键香气成分Table 2 Key aromatic components of chestnut-like green teas

续表2 栗香型绿茶关键香气成分Continue table 2 Key aromatic components of chestnut-like green teas

图1 β-胡萝卜素、Strecker 降解和糖苷类水解途径生成的香气成分Fig.1 Formation pathway of aromatic components from β-carotene（a），strecker degradation（b）and glycosides hydrolysis（c）

4 栗香型绿茶的判别方法

根据栗香在类型、强度等感官表征上的差异，现代感官评审将栗香细分为嫩栗香、板栗香、熟栗香3 个亚类香型，不同栗香型绿茶特征性香气组分如表3 所示。

表3 不同栗香型绿茶特征性香气成分Table 3 Characteristic aromatic components of different chestnut-like green teas

叶国注等[33]应用Bayes 逐步判别法对板栗香型绿茶香气成分进行筛选，以筛选出的顺-茉莉酮和香叶基丙酮为变量建立方程进行判别板栗香型绿茶和非板栗香型绿茶，交叉验证判别正确率为94.44%，检验样本验证正确率为100%。尹洪旭等[48]采用多元统计分析方法对不同栗香特征绿茶进行了判别分析，聚类分析表明3 种栗香绿茶在聚类距离12 处被分成三类，板栗香型和嫩栗香型距离更接近，嫩栗香和板栗香更像一种水煮板栗的香气特征，而熟栗香更接近高火香的茶香。Yang 等[49]采用微池热萃取仪结合热脱附的样品前处理方法并应用气相色谱质谱联用仪对不同栗香型绿茶的挥发性成分进行测定，共检测到97 种主要香气成分，其中变量投影重要性（variable important in projection，VIP）大于1 的香气成分有41 种，偏最小二乘法-判别分析和聚类分析均表明3 种栗香绿茶可以得到正确地判别。Li 等[50]采用掺杂剂辅助光电离源离子迁移谱指纹法对不同栗香型绿茶进行了快速和无损判别，正确率达95.6%，并实现了二维离子迁移谱法对茶叶中的挥发性成分的动态采集。刘淑娟等[40]以栗香型茶样的8 类香气物质（碳氢类、醇类、醛类、酮类、酯类、含硫化合物、含氮化合物和杂氧类化合物）的含量为变量进行主成分分析，提取的2 个主要成分占累计方差的87.35%，并建立了栗香型绿茶的香气预测模型，综合评价函数对茶叶香气质量评价与感官审评的结果相符。

5 展望

栗香型绿茶备受消费者的青睐，其香气一部分来自茶树品种本身，即鲜叶中固有并在加工后保留下来的挥发性成分，另一部分由加工过程中一系列酶促作用或热物理化学作用转化而来。为提高栗香型绿茶的品质，可以从茶树品种、加工工艺和香气成分评价3 个方面开展研究，1）茶树品种方面：探索并阐明栗香型茶树品种的关键香气成分及其前体物质，开展茶树品种的化学物质基础及其形成机理研究，为提高茶树种质资源的筛选效率和判断茶树品种的适制性奠定理论基础；2）加工工艺方面：选用同一茶树品种鲜叶为原料，重点考察杀青和干燥工序过程中栗香型关键香气成分含量的变化，分析其形成途径及影响因素，为栗香型绿茶的定向加工提供指导并付诸于生产实践；3）关键香气成分评价方面：以感官审评为前提，采用多元统计方法（主成分分析、聚类分析、判别分析等）并结合关键呈香成分的含量、气味活度值、气味特征贡献度、香气稀释因子值等对其进行综合评价。