李璇,金恩惠,沈映斌,张晓,屠幼英,何普明*
(1.浙江大学农业与生物技术学院茶学系,杭州 310058;2.宜兴市中超利永紫砂陶有限公司,江苏无锡 214221)
乌龙茶主要产于广东、台湾以及闽北、闽南等地,属于六大茶类之一,为半发酵茶。乌龙茶因其原料品种、做青的程度以及焙火程度等不同而呈现出独特和多元的香型,也因此受到广大消费者的青睐。乌龙茶内含物质丰富,其茶汤中富含茶多酚、氨基酸、生物碱、茶多糖、茶黄素、茶红素等能够提升茶叶品质的物质[1],尤其是多糖含量丰富,高于红茶和绿茶。良好的口感是评判茶叶品质的重要因素之一,茶汤呈现出的独特滋味是由各种内含物质相互协调、彼此配合而呈现的综合效果。据研究可知,闽南铁观音滋味以醇厚甘爽为主[2],其内含物质中酯型儿茶素在儿茶素总量中占比较高,游离氨基酸及可溶性糖的含量也较高,这种内含物质的比例形成其特有的“音韵”[2-3]。
乌龙茶香气成分一直是研究的重点之一[4]。目前,已知茶叶香气物质主要包括醇类、酯类、碳氢化合物、酮类、酚类、内酯类、含氮化合物和醛类等[5]。乌龙茶的香气成分比很多其他茶类丰富,有300 多种香气物质,根据主要碳链和母核区分,可以分为脂肪族、芳香族和萜类化合物[6],其关键呈香物质有芳樟醇及其氧化物、苯乙醇、茉莉酮、烯基己醇、茉莉内酯、橙花叔醇、吲哚、植醇、戊酸、法尼烯等[7-8]。其中萜类物质不仅味道好、含量较高,而且沸点普遍较高,对乌龙茶的花香贡献最大[4]。大多香气研究都集中于加工过程和保存过程的香气变化及机制,而对冲泡过程中香气控制和变化的研究较少。
宜兴紫砂壶是中国特有的泡茶器具,历史可追溯至明代。用于制壶的泥料一般深藏于紫砂岩石层,分布于页岩(甲泥)的泥层之间,制壶时的烧制温度低于瓷器的烧制温度,在1 100~1 250 ℃之间。根据制作泥料的不同,可将宜兴紫砂壶分为不同的花色,红泥、段泥、紫泥等为常用的泥料,不同泥料之间的差别主要在于其原矿中离子成分结构以及泥料颗粒大小的不同,如红泥和紫泥的矿脉里铁质成分含量较高。这种泥料之间的差异进而影响到制壶过程中的烧制温度和收缩率,以及烧制成壶后壶身的孔隙度、透气性、保温性等[9]。研究发现,用光学显微镜观察紫砂壶的胎体,其表面泥料夹杂较多细小的石英颗粒,不同于陶瓷致密光滑的表面,紫砂壶胎体的断面分布了很多气孔,直径为0.01~0.02 mm[10],且相互间连成线状通气孔道。江夏等[11]发现,这些通气孔道总体的空隙率达到了17.35%。在泡茶的时候,空隙结构可以减少高温热膨胀引起的茶壶破裂的风险,同时,茶汤中的一些内含成分、挥发性香气物质会通过这些空腔溢出。紫砂壶作泡茶的器具被赞誉为:“泡茶既不失原味,又能够更好地展现出茶叶的品质和特点。”此外,还有很多茶客认为紫砂壶是冲泡乌龙茶的最佳器具,用紫砂壶冲泡的乌龙茶风味绝佳。张颖彬等[12]利用感官审评的方法对乌龙茶紫砂壶冲泡的方法进行了一定的研究,但迄今为止鲜有关于其茶汤内含物质及香气成分相关的数据。本文深入研究了紫砂壶在冲泡茶叶过程中茶汤的内含物质及挥发性香气物质成分的组成,以期探明不同材质紫砂壶在冲泡乌龙茶时的差异性,为日常饮茶择器及未来紫砂壶产业的发展提供理论支撑。
清香型安溪铁观音,由福建省惜缘茶业有限公司提供[13]。
由红泥、紫泥、段泥3种不同泥料构成的容量均为300 mL的紫砂壶,由江苏省宜兴市中超利永紫砂陶有限公司提供。
咖啡碱(caffeine)标样购自海南群力药业有限公司,纯度>98%。液相色谱分析中用到的有机溶剂如甲醇、乙腈等均为色谱纯,其余用到的试剂均为纯度大于98%的分析纯。水(H2O)为实验室一级用水,电导率(25 ℃)为0.01 mS/m。
AL 104 电子天平(瑞士Mettler Toledo 公司)、DK-S28 电热恒温水浴锅(上海森信实验仪器有限公司)、20 mL 精密螺纹玻璃瓶(德国CNW 科技公司)、GCMS-QP2010SE 气相色谱-质谱联用仪(日本Shimadzu 公司)、SH-Rxi-5Sil MS 气相色谱柱(日本Shimadzu 公司)、SPME 手动进样手柄与50/30 μm DVB/CAR/PDMS 纤维萃取头(美国Supelco公司)、LC-2010HT 液相色谱仪(日本Shimadzu公司)。
1.3.1 感官审评与理化成分测定
1.3.1.1 茶汤制备
称取5.60 g干茶样(精确至0.01 g)于紫砂壶中,加入沸腾的蒸馏水280 mL,静置1 min 后趁热减压过滤得到第1 泡茶汤,记作1 min 茶汤;待紫砂壶冷却至室温后,再加入沸腾的蒸馏水280 mL,静置2 min 后趁热减压过滤得到第2 泡茶汤,记作3 min茶汤;待紫砂壶冷却至室温后,再加入沸腾的蒸馏水280 mL,静置2 min 后趁热减压过滤得到第3 泡茶汤,记作5 min茶汤。烧杯(CK)以及红泥、紫泥、段泥紫砂壶泡制的茶汤作为对照组和实验组。
1.3.1.2 审评方法
由来自浙江大学茶学系具有国家级评茶师资格的8 名师生组成审评小组。将茶汤倒入审评碗中,看汤色,闻香气,然后评滋味。汤色、香气和滋味分别按照0.2、0.4和0.4的权重计算总分。
1.3.1.3 茶汤各成分的测定方法
茶汤中水浸出物含量测定采用蒸汽煮渍法[14];茶多酚含量测定采用福林酚比色法[15];游离氨基酸总量测定采用茚三酮比色法[16];可溶性糖含量测定采用蒽酮硫酸比色法[17];咖啡碱含量测定采用高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)[18]。
1.3.2 香气的测定
1.3.2.1 茶汤制备
对照组茶汤(CK):准确称取5.00 g安溪铁观音于250 mL 烧杯中,注入100 mL 沸水并使茶叶全部浸没,封口膜密封浸泡5 min,用2层纱布过滤,得到的茶汤样品记为对照组茶汤,即常规处理。
实验组茶汤:分别准确称取5.00 g 安溪铁观音于红泥、紫泥、段泥紫砂壶中,注入100 mL沸水并使茶叶全部浸没,盖上壶盖密封浸泡5 min,趁热过滤得到茶汤样品。
1.3.2.2 顶空液相微萃取(headspace liquid-phase microextraction,HS-SPME)
称取2 g NaCl 于20 mL 顶空瓶中,依次加入磁力转子、5.9 mL茶汤样品、100 μL 0.062 5 mL/L 2-辛醇内标。将萃取头插入样品瓶中,于磁力搅拌器中70 ℃水浴平衡10 min,然后推出纤维头顶空萃取60 min,备用。
1.3.2.3 气相色谱-质谱联用(gas chromatographymass spectrometry,GC-MS)分析
气相色谱(GC)条件:气相色谱柱为SH-Rxi-5Sil MS 毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);进样口温度为230 ℃,载气为99.99%高纯氦气,不分流进样,柱流速为1.0 mL/min。升温程序为:初始温度40 ℃,保持5 min,以3 ℃/min 升温至85 ℃,保持2 min,再以2 ℃/min 升温至155 ℃,保持2 min,最后以7 ℃/min升温至225 ℃,保持5 min。
质谱(MS)条件:离子源为电子电离源(electron ionization source,EI);离子源温度180 ℃,转接口温度250 ℃,扫描范围为35~500 amu。
挥发性物质的定性定量分析:由GC-MS 分析得到挥发性物质的总离子色谱图,得到的各组分在NIST17 质谱库检索,筛选出匹配度>85 的化合物,参考相关文献报道[19-21]进行定性,并计算出其含量。
1.3.3 统计学分析
所有实验重复3 次。数据结果以平均值±标准差的形式表示;挥发性香气成分主成分分析(principal component analysis, PCA)采用SPSS 20.0软件进行[22],判断挥发性香气成分的聚类特征。同时,对不同处理间不同香气的组成、种类、含量等进行比较,组间差异比较采用t检验,P<0.05 表示差异有统计学意义。
表1为用不同紫砂壶冲泡清香型铁观音茶汤中内含成分的检测结果。从3次冲泡后茶汤中成分的整体变化趋势来看,实验组的茶汤内含成分含量均高于对照组(烧杯),且不同于对照组的第3 泡茶汤中大多数内含物质(如总的水浸出物和氨基酸)的浸出量呈现下降趋势,用不同的紫砂壶冲泡的茶汤内含物质的含量都随冲泡次数增加而递增。
表1 不同泥料紫砂壶茶汤中呈味物质的含量Table 1 Flavoring component contents in infusion in different clay materials made bocarro teapots%
比较不同处理茶汤的水浸出物,最终累计含量从高到低依次为红泥壶、紫泥壶、段泥壶和对照组,其值分别为16.21%、16.05%、15.80%、10.10%,实验组均显著高于对照组,但实验组之间均无显著性差异。比较不同处理茶汤的茶多酚含量,最终累计含量紫泥壶最高,为3.45%,段泥壶次之,为3.38%,二者都显著高于红泥壶(3.28%)和对照组(2.80%)。比较不同处理茶汤的咖啡碱,最终累计含量紫泥壶最高,为2.45%,段泥壶次之,为2.22%,且显著高于红泥壶(1.57%)和对照组(1.03%)。比较不同处理茶汤的氨基酸含量,最终累计含量红泥壶和段泥壶较高,分别为1.50%和1.54%,均显著高于紫泥壶(1.38%)和对照组(1.25%)。比较不同处理茶汤的可溶性糖含量,最终累计含量段泥壶最高,为2.94%,红泥壶次之为,2.75%,且均显著高于紫泥壶(2.64%)和对照组(2.30%),与氨基酸含量的变化趋势一致。
采用顶空液相微萃取/气相色谱-质谱联用(HS-SPME/GC-MS)对用不同泥料紫砂壶浸提获得的安溪铁观音茶汤的挥发性物质进行分析,结合NIST17 谱库,筛选出匹配度大于85 的化合物。本次实验中不同泥料紫砂壶冲泡处理下铁观音茶汤所检出的香气物质数量如图1 所示。从中可知:从香气物质种类的数量来看,红泥壶、紫泥壶、段泥壶组分别有40、43、40种香气物质,与对照组相比差异显著(P<0.05);紫砂壶冲泡铁观音可使茶汤的香气物质种类显著增加,但3 种泥料紫砂壶之间无显著性差异。
图1 不同泥料紫砂壶冲泡铁观音所检出的香气物质数量Fig.1 Number of aroma components detected in brewing Tieguanyin tea by different clay materials made boccaro teapots
对检测结果进行定量分析,筛选出的38种香气成分及其含量如表2 所示,实验组茶汤中的香气物质含量均高于对照组,其中以红泥壶中茶汤香气物质总含量最高,为对照组的9.24 倍,紫泥壶和段泥壶的分别为对照组的3.78倍和4.22倍。
表2 不同泥料紫砂壶冲泡铁观音所检出的香气成分含量Table 2 Contents of aroma components detected in brewing Tieguanyin tea by different clay materials made boccaro teapots 10-3 μL/L
对所检出的香气成分进行分类整理,大致归为以下9 类化合物:醇类(9 种)、酯类(9 种)、酮类(8种)、醛类(4种)、酚类(2种)、含氮类(2种)、碳氢化合物(2 种)、酸类(1 种)和其他(1 种)。结果如图2所示:酯类、醇类、酮类和含氮化合物为乌龙茶茶汤的主要香气组分。紫砂壶冲泡处理使得茶汤中各类香气物质的占比发生了改变:在对照组中,含氮类化合物含量最高,约占总香气成分含量的41%,其次是醇类和酯类,分别占20.10%、19.61%;而在实验组中,醇类和酯类香气物质含量占比均有所提升,在段泥壶材质处理的茶汤中,醇类物质含量占比最高,为36.08%。
图2 不同泥料紫砂壶冲泡铁观音所检出的各香气成分含量Fig.2 Contents of aroma compounds detected in brewing Tieguanyin tea by different clay materials made boccaro teapots
由于各香气成分含量差异较大且检出阈值不同,为使该结果更为直观,将香气含量数据标准化后制作热图。通过观察不同处理香气成分的热度图,能够更直观地比较香气成分含量的变化。由图3 可观察到,实验组中用紫砂壶冲泡的茶汤香气物质浓度相比于对照组整体有所提高,很多关键香气物质含量显著高于对照组,如橙花叔醇(玫瑰、紫丁香香气)、芳樟醇(铃兰香气)及其氧化产物、苯乙醇(玫瑰花香气)及其氧化产物、茉莉酮(茉莉花香气)及其衍生产物、吲哚(丁香香气)、α-紫罗兰酮(紫罗兰香气)及其衍生物、香叶基丙酮(木兰香气)等物质。
图3 各组香气成分含量标准化值热图Fig.3 Heat map of standardized values of aroma components in each group
表2(续)Continuation of Table 210-3 μL/L
同时,不同泥料紫砂壶对铁观音的香气具有不同的影响。经红泥材质的紫砂壶处理后的乌龙茶茶汤中很多花香类香气物质含量都显著高于紫泥壶和段泥壶,主要包括苯乙醇(玫瑰花香气)及其氧化产物、芳樟醇(铃兰香气)及其氧化产物、α-松油醇(紫丁香香气)、香叶醇(玫瑰花香气)、吲哚(丁香香气)、异丁香酚(丁香香气)、香叶基丙酮(木兰花香)、橙花叔醇(玫瑰、紫丁香香气)等香气物质;茉莉酮(茉莉花香气)及其衍生产物、α-紫罗兰酮(紫罗兰香气)及其衍生物、β-大马酮(近似玫瑰的强烈花香)只在红泥壶处理中检测到有所增加。
芳樟醇为乌龙茶的主要赋香物质,与对照组相比,各实验组中芳樟醇含量均有所上升,其中红泥壶中的上升幅度最大,约为对照组的3倍,紫泥壶次之,段泥壶也有小幅度提高。脱氢芳樟醇是乌龙茶的特有成分,其形成可能与乌龙茶做青技术有关。在对照组中,脱氢芳樟醇的体积分数为2.93×10-3μL/L,而红泥壶中的显著升高,为8.39×10-3μL/L,紫泥壶中的次之,为5.42×10-3μL/L。吲哚在高浓度时表现出刺激气味,低浓度时表现出花香。与对照组相比,实验组的吲哚浓度均有显著升高,其中红泥壶中的增加幅度最大,为对照组的7.02 倍,紫泥壶和段泥壶的次之。据研究可知,红泥壶的吲哚浓度仍在花香的阈值内,因此可知此处吲哚浓度的升高仍在良好气味的阈值内。橙花叔醇是武夷岩茶中最主要的特征性香气成分,具有愉快持久的玫瑰花香,与对照组相比,实验组中该物质的含量都显著升高,对照组中的橙花叔醇体积分数为10.59×10-3μL/L,而红泥壶中的显著提高,为174.90×10-3μL/L,其次是紫泥壶和段泥壶,分别为56.46×10-3和55.89×10-3μL/L。二氢猕猴桃内酯、β-紫罗酮与芳樟醇一样,都是类胡萝卜素的降解产物,具有猕猴桃的清香、果香,丰富了乌龙茶茶汤的香气风味层次;紫罗酮具有松木及紫罗兰香,是乌龙茶中主要的呈味物质。而与对照组相比,使用段泥壶冲泡的铁观音茶汤中雪松醇(杉木芳香)、肉豆蔻醇、棕榈酸含量显著提高,其中雪松醇具有温和的杉木芳香,且具有一定的镇静安神功效[23]。
综上所述,这些香气成分含量的不同使得使用不同泥料紫砂壶冲泡的茶汤的香气产生了差异。紫砂壶冲泡铁观音对最终茶汤的香气具有一定积极的影响,不仅使得茶汤的香气物质数量有一定增加,而且多种香气物质的含量也有一定的提升,香气物质的相对含量占比也发生了变化;且不同泥料紫砂壶对铁观音的香气具有不同的影响。
基于GC-MS 分析结果,对不同泥料紫砂壶提取获得的安溪铁观音茶汤的挥发性香气成分进行主成分分析(PCA),结果如图4所示:全部处理茶汤的香气组成的化学模式可以用3 个主成分来表示,这3 个主成分的方差贡献率分别为77.00%、17.32%和5.69%。
图4中各坐标轴为各种香气在3个特征主成分中的特征向量。对第1主成分贡献较高的香气物质有橙花叔醇、吲哚、苯甲腈、异丁香酚、苯乙醇、2-硝基乙基苯、α-紫罗兰酮及其衍生产物、茉莉酮及其衍生产物、香叶醇、1-丁烯基环己烷、α-松油醇、香叶基丙酮、β-苯基乙基丁酸酯、二氢猕猴桃内酯、β-环柠檬醛、苯乙醛、3,5-辛二烯-2-酮、(E,E)-2,4-庚二烯醛、苯甲酸苄酯、β-大马酮、棕榈醇、芳樟醇、水杨酸甲酯、2-甲基-3-羟基-2,2,4-三甲基戊酯丙酸、邻苯二甲酸二丁酯;贡献较低的香气物质为肉豆蔻醇、2,4-二叔丁基苯酚、雪松醇、棕榈酸、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯、四氢-6-戊基-2H-吡喃-2-酮等,表明这些化合物含量低或在部分样品中没有被检出。归纳第1主成分中贡献率较高的物质可知,这些物质多表现出花香类香气,如苯乙醇具有玫瑰花香气,异丁香酚具有丁香香气,吲哚与茉莉酮具有茉莉花香气以及α-紫罗兰酮具有紫罗兰香气等。因此,第1 主成分可主要表示茶汤花香的香气特征。对第2主成分贡献较高的香气物质有肉豆蔻醇、雪松醇、棕榈酸、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯、四氢-6-戊基-2H-吡喃-2-酮(蘑菇、蓝干酪或乳品香气)、正癸醛(花香、橙花香气)等。
图4 各组香气成分的主成分分析Fig.4 PCA of aroma components in each group
各实验组主成分得分如表3所示。第1主成分中得分从高到低分别是红泥壶、紫泥壶、段泥壶和对照组,对第1主成分特征的归纳可知,紫砂壶对于清香型铁观音茶汤的典型香味花香、清香有较好的表现和增益作用,其中以红泥壶效果最佳;第2主成分中得分最高的为段泥壶,对第2 主成分特征的归纳可知,段泥壶冲泡出的乌龙茶可能具有一定的安神功效;第3 主成分中得分最高的为紫泥壶。综合得分从高到低依次为红泥壶、紫泥壶、段泥壶、常规处理(对照组)。
表3 各组主成分得分Table 3 Scores of principal component(PC)in each group
为了更好地把测定的理化成分及香气数据与实际品饮情况结合,应用感官审评的手段,采用国家标准的审评专用杯碗作为对照,按照体积比1∶50的茶水比,对实验组和对照组的茶汤进行审评,表4为感官审评的得分结果。
表4 铁观音茶汤感官审评得分情况Table 4 Sensory assessment of Tieguanyin infusion
从综合评分来看,红泥壶处理组得分最高,为91.45,紫泥壶处理组得分次之,为91.03,段泥壶处理组最低,为89.90;红泥壶和紫泥壶处理组的评分均优于对照组审评杯碗的得分。
从对茶汤滋味的评分来看,红泥壶处理组得分最高,为90.82,紫泥壶处理组得分次之,为90.21,段泥壶最低,为89.27;红泥壶和紫泥壶处理组茶汤滋味评分均优于对照组审评杯碗的得分。红泥壶组的茶汤测定结果中氨基酸含量及可溶性糖含量均较高,较符合以往研究中对铁观音茶汤特征的归纳;而紫泥壶组的茶汤中茶多酚及咖啡碱含量较高,茶汤苦涩味及收敛性更强。从茶汤香气评分来看,红泥壶组的香气得分最高,审评评语为“花香高长,浓郁持久”,符合优质清香型铁观音典型香气特征,也与香气物质的检测结果基本吻合;段泥壶组香气评分较低,且低于对照组的评分,其审评评语为“带有泥料自身的气味”,结合香气结果推测,非清香型乌龙茶典型香气的出现可能与四氢-6-戊基-2H-吡喃-2-酮、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯、雪松醇、肉豆蔻醇、棕榈酸物质的增多有关,而这些香气物质的出现可能与泥料本身的气味有一定的关系。从汤色评分来看,紫泥壶组的评分优于段泥壶组和红泥壶组,且用紫砂壶冲泡的茶汤汤色得分均大于对照组的得分。
茶汤中的内含物质相互协调、彼此配合,形成了茶汤的综合滋味;挥发性的香气成分构成了清香型铁观音特殊的香气。茶叶冲泡过程中,水温、茶水比、水质、冲泡时间及冲泡容器材质等因素共同影响着这些重要物质的溶出和最终带给人的感官感受。从上述实验结果来看,不同泥料的紫砂壶对茶汤内含物质、香气物质的数量和配比,感官审评的直观结果都有一定的影响。施兆鹏[23]总结归纳出茶汤中的呈味物质有苦味物质、甜味物质、鲜味物质、刺激性涩味物质和酸味物质。分析不同实验组茶汤的内含物质,发现茶多酚是茶叶发挥保健功能的首要成分,其滋味特征是“苦涩”和“收敛”,不同儿茶素单体滋味也有所不同,简单儿茶素收敛性较弱,复杂儿茶素收敛性较强,在高含量下有苦味。红泥壶组茶汤的茶多酚累计含量显著低于紫泥壶组和段泥壶组,其茶汤滋味较另外2组收敛性较弱,“苦涩”味较轻,且根据1、3、5 min这3个时间段的分析可发现,红泥壶冲泡茶汤的茶多酚溶出速率较为平缓,而段泥壶冲泡茶汤的茶多酚溶出速率在初期较慢,后2 泡则有较大幅度的增加。氨基酸是茶汤中呈味物质的主要化学成分之一,是组成蛋白质的基本单位,也是活性肽和酶等一些生物活性分子的重要组分。茶叶中的氨基酸以茶氨酸的含量最高,占茶叶氨基酸总量的60%。氨基酸类物质的滋味特征是“鲜爽”[23],茶氨酸更是有鲜甜味和焦糖香,在茶汤中能够缓解茶的苦涩味,增强鲜甜感。众多学者研究了氨基酸与茶叶品质的相关性[24-25],得出的结论基本一致,即氨基酸直接影响着茶叶特别是绿茶的品质,绿茶中高含量的氨基酸给茶汤带来鲜醇的滋味和使得香气高长等,两者之间呈显著正相关关系(R2=0.8)。红泥壶、段泥壶组茶汤的氨基酸累计含量均显著高于紫泥壶组,说明在“鲜爽”及“鲜甜”这一口感上用红泥壶和段泥壶冲泡清香型乌龙茶要更胜一筹。宋加艳等[26]研究乌龙茶加工过程中内含成分的变化发现,茶多酚类物质的含量总体上呈下降趋势,游离氨基酸的含量总体上呈上升趋势,成茶的酚氨比为3.5,本实验结果中用红泥壶(2.2)、紫泥壶(2.5)、段泥壶(2.2)冲泡的茶汤的酚氨比均较低,推测与茶多酚和氨基酸物质的溶出速率不同有关。茶叶中的可溶性糖占茶鲜叶干物质量的1%~2%,单糖和多糖是构成茶叶可溶性糖的主要成分,其在茶汤中的滋味特征是“甜醇”。段泥壶和红泥壶组的可溶性糖含量显著高于紫泥壶组,其茶汤“甜醇”的滋味表现更加明显。咖啡碱是茶叶重要的滋味物质,具苦味,比较不同处理茶汤的咖啡碱含量,最终累计含量紫泥壶最高(2.45%),段泥壶次之(2.22%),且显著高于红泥壶(1.57%)。LIAO等[10]通过高效液相色谱法-紫外吸收光谱分析法检测茶多酚和咖啡碱含量,通过液相色谱-质谱联用法检测氨基酸含量,通过电感耦合等离子体质谱法检测矿物质含量,结果表明,与陶瓷、玻璃和塑料壶相比,紫砂壶茶汤中的表没食子儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯和总儿茶素含量较高,咖啡碱含量较低,并且茶汤中的总矿物质含量、钾离子含量最低。这些矿物离子对茶汤的滋味有一定的影响,如钾离子是茶汤中检测到的最丰富的矿物质离子,且具有令人不愉快的金属苦味。YIN 等[27]发现随着钙离子浓度增加,绿茶茶汤中的苦味、鲜味和甜味减弱,涩味增强,说明采用低钙离子的水冲泡后绿茶滋味更佳。陶冬冰等[28]研究发现,水质对冲泡六安瓜片的鲜味值、甜味值、涩味值和酸味值都有着极显著的影响,紫砂壶有吸附离子的能力,推测其对水质产生了影响,进而改善了茶汤口感与品质。综上所述,用紫砂壶冲泡清香型铁观音的茶汤内含物比对照组更加丰富,溶出量更多,在一定程度上影响了茶叶的耐泡性;具有“鲜”“甜”特征滋味的物质如氨基酸和可溶性糖在段泥壶和红泥壶组茶汤中的含量都较高,在紫泥壶组中均为最低;而具有“收敛”“苦涩”特征滋味的物质如茶多酚和咖啡碱在紫泥壶组的茶汤中含量都是最高的,在段泥壶组中适中,在红泥壶组中最低。以上结果说明,3 种不同泥料的紫砂壶在冲泡清香型铁观音时对滋味的影响具有差异,且各自的特征较为明显,红泥壶冲泡出的茶汤鲜爽、甜醇的滋味更足,与前人研究的“音韵”特征较为符合;紫泥壶冲泡出的茶汤滋味强度和收敛性更足;段泥壶介于前两者之中,较为平衡。
乌龙茶的香气为评价其品质的重要因子,本实验结果显示,不同泥料紫砂壶冲泡铁观音对茶汤最终所表现的香气具有一定的影响。使用紫砂壶冲泡铁观音对茶汤的香气数量以及香气物质的含量的提升较为明显。SHEIBANI等[29]采用顶空液相微萃取(HS-SPME)和气相色谱-质谱联用(GC-MS)的方法检测了金萱乌龙茶的香气成分,分析发现醇类香气物质在乌龙茶挥发性物质中占比最高。在本研究中,实验组中醇类香气物质占总香气物质的比例较对照组(20.10%)均有所升高,紫泥壶组(27.71%)和段泥壶组(36.08%)的醇类物质均为其占比最高的物质。陈林等[30]采用HS-SPME/GCMS检测了安溪铁观音陈茶的香气组成,研究表明,和铁观音新茶相比,经贮藏后的陈茶清新花果香型的香气化合物(如醇类、酯类和烯烃类)逐渐减少或者散失,而一些氧化型的香气化合物如醛类和酮类等增加。本实验所采用的乌龙茶样品为安溪铁观音新茶,结果表明实验组的醛类和酮类香气化合物占比均较对照组降低,推测使用紫砂壶冲泡铁观音能使其新茶的香气品质有更好的表现。橙花叔醇、吲哚、香叶醇、芳樟醇、苯乙醛、苯甲腈和己醛等物质在乌龙茶中的含量较高,与SHEIBANI等[29]、陈林等[30]的研究结果一致。结合嵇伟彬等[31]的研究可知,清香型铁观音的特征香气物质为橙花叔醇和吲哚,而本实验中用3 种不同泥料的紫砂壶冲泡的茶汤中特征香气物质含量都有所上升且红泥壶组中的含量显著高于其他2种泥料组。进一步结合主成分分析可知,红泥料能够特异性地提高一些花香型香气成分的浸出率,例如橙花叔醇、紫罗兰酮、茉莉酮等。红泥壶组在主成分分析中得分最高,且与紫泥壶组、段泥壶组等相比得分优势明显。感官审评结果与香气的评分结果一致,表明红泥壶是表现铁观音茶香气的最佳选择。段泥壶与紫泥壶各有优势,紫泥壶组综合得分优于段泥壶组,在表现一些主要的花香成分上更具优势,但段泥壶组在表现一些芳香烃上更具优势(即主成分2 得分),且在香气种类上,段泥壶与红泥壶、紫泥壶组相比也有一定的优势,段泥壶可使铁观音表现出一些不同的香气。总之,红泥紫砂壶可使铁观音的香气更为丰富,花香更为浓郁,泡出的茶汤在实际感官审评中得分最优;紫泥紫砂壶次之;而段泥紫砂壶可使铁观音表现出不同于前两者的香气类型,三者各具特点和优势。
紫砂壶是具有悠久历史的泡茶器具,然而目前对于紫砂壶是否能够提升茶汤品质一直缺乏足够的科学依据,大众在选购紫砂壶时更加注重紫砂壶本身的艺术价值[32]而缺乏对紫砂壶和茶之间联系的考虑。本实验通过测定不同泥料紫砂壶冲泡乌龙茶茶汤的滋味物质和香气物质,并将数据与感官审评结果结合进行分析,发现紫砂壶泥料对于茶汤的滋味和香气确有一定程度的影响,且不同泥料紫砂壶间也存在着一定的差异,为相关研究提供了理论基础。然而,由于我国茶类众多,各茶叶品类之间滋味、香气等存在着较大差异,因此不可一概而论。为未来紫砂壶产业提出生产上的指导意见,需选择更多的茶样进行更深层次的探究,而完全探明紫砂壶对茶叶的全方位影响仍需要大量的工作。