茶树黄化新品系加工绿茶品质组分分析

张 翔，刘东娜，龚雪蛟，李兰英，尧 渝，黄 藩，汪 闵，罗 凡

(四川省农业科学院茶叶研究所,四川 成都 611066)

【研究意义】初步了解金凤系列3个茶树黄化品系加工绿茶品质组分差异和品质特征，从而为黄化品种加工工艺优化提供科学依据，为黄化品种茶叶品质研究提供理论基础。【前人研究进展】茶树黄化主要是由基因突变导致叶绿素缺失而引起的遗传性变异[1]，同时黄化也受外界环境的影响。根据突变性质可以分为低温诱导型黄化突变和光照诱导型黄化突变[2]，茶树黄化后其内含物质也随之发生改变。由于黄化、白化茶树的氨基酸含量高，故其滋味鲜爽度也较高[3]。随着目前市场对名优茶产品的推崇，外形优美、滋味鲜爽的白化及黄化茶树品种茶叶经济价值越来越高，白化、黄化茶树品种逐步发展成茶农增收的主要途径。但由于黄化品种茶树叶片厚度和硬度较低，故黄化品种的产品加工工艺研究也成为目前应用基础研究的热点和难点问题。【本研究切入点】香气和滋味作为评价茶叶品质的两个主要因素，目前已有大量研究通过对红茶、绿茶、乌龙茶等的香气和滋味品质组分分析，得到影响该茶叶品质特征的主要品质成分[4-8]，但对影响黄化品种绿茶品质特征的组分研究则鲜有报导，且黄化品种与绿色品种加工绿茶的组分差异也未见研究报道。【拟解决的关键问题】四川省农业科学院茶叶研究所通过收集资源、扦插繁育选育出3个茶树黄化新品系，分别命名为金凤1号、金凤2号和金凤3号，并通过鲜叶适制性研究和产品品质特征分析对金凤系列3个茶树黄化品系加工绿茶的香气和滋味组分进行分析。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 绿茶加工 试验材料为四川某试验场种植的金凤1号、金凤2号和金凤3号3个茶树黄化品系，以福鼎大白为CK，4个茶树品系生长环境及肥培管理条件基本一致。鲜叶采摘时间为2018 年3月，新梢嫩度为1芽2叶(或同等嫩度对夹叶)。

1.1.2 茶叶感官审评 茶叶标准审评杯、碗(150 mL容量)、评茶盘、叶底盘、汤匙等；I-2000型电子天平(感量0.01 g)、烧水壶、计时器(感量0.1 s)等审评用具[符合茶叶感官审评方法(GB/T 23776—2018)标准]；评茶用水为蓝光牌桶装饮用纯净水。

1.2 仪器与试剂

1.2.1 主要仪器 分析天平(精度0.0001 g)，水浴锅，离心机，高效液相色谱仪(Agilent 1200LC)，C18 液相色谱柱(粒径5 μm，250.0 mm×4.6 mm)，气相色谱质谱联用仪(Agilent GC6890N-5973I)、毛细管色谱柱(DB-WAX，60 mm×0.25 mm×0.25 μm)等。

1.2.2 主要试剂 乙腈(色谱纯)、乙酸(色谱纯)、甲醇、70%甲醇水溶液、乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)：10 mg/mL(现配)、抗坏血酸溶液(10 mg/mL，现配)、茚三酮、咖啡碱、儿茶素类标准品、游离氨基酸组分标准品、各香气物质标准品等，除有特殊说明外，其余试剂均为分析纯。

1.3 方法

1.3.1 绿茶样品制作 将1.1.1中所采摘鲜叶，按照摊放→杀青→揉捻→二青→做形→烘干的制作过程分别加工。

1.3.2 茶叶感官审评 茶叶感官审评参照国标GB/T 23776—2018[9]中绿茶的审评方法，即取(3.00±0.05)g干茶，置于150 mL的审评杯中，于100 ℃沸水中冲泡4 min后出汤，分别按照外形、汤色、香气、滋味和叶底进行评语、评分，整个审评过程采用密码审评方式。

1.3.3 主要生化成分测定 水浸出物含量测定参照 GB/T 8305—2013[10]，咖啡碱含量测定参照 GB/T 8312—2013[11]，茶多酚和儿茶素类含量测定参照 GB/T 8313—2018[12]，游离氨基酸总量测定参照 GB/T 8314—2013[13]，游离氨基酸组分测定根据GB/T 30987—2014[14]所述方法进行。

1.3.4 香气组分的检测与鉴定 香气组分检测与鉴定参照谭和平等[15]的方法进行。

定性分析：由GC-MS分析得到挥发性成分的离子流色谱图，利用数据库软件工作站NIST 标准库检索各组分质谱，通过与标准谱图对照以及质谱碎片对峰的分析，结合相关文献及保留时间进行人工谱图解析，确认各个组分的化学结构[16]。

定量分析：采用峰面积归一法计算相对含量。

1.3.5 数据处理与分析 数据统计与分析及图形绘制用IBM SPSS Statistics 25 和Microsoft Office Excel 2010进行。

2 结果与分析

2.1 不同茶树黄化品系绿茶感官品质比较

茶树黄化品系金凤系列加工绿茶滋味品质(鲜爽度高)均优于福鼎大白(表1)。就香气品质而言，金凤3号花香浓郁，评分最佳(95.5分)，金凤1号(嫩香，93.0分)和金凤2号(清香带甜，92.0分)则低于福鼎大白(栗香浓郁，95.0分)。就外形而言，福鼎大白外形品质最佳(翠绿油润、紧结披毫， 95.0分)，金凤系列外形评分则均较低(分别为92.5、92.0和90.0分)。就总分而言，4个绿茶样品总分相差不明显，但总体上福鼎大白总分最高。说明金凤系列茶树品系本身具有香气和滋味方面的优势，但如何在加工过程中保持外形完美的同时将金凤系列品系的内质优势发挥到最佳，也是加工上的一个难题。这就要求后续进一步进行金凤系列茶树黄化品系加工工艺的优化试验。

表1 不同茶树品系绿茶感官审评结果

2.2 不同茶树黄化品系绿茶生化成分含量分析

2.2.1 主要生化成分含量分析 酚氨比是茶多酚含量与游离氨基酸总量的比值，通常认为，酚氨比小于 8 的茶树品系适宜制作绿茶。由表2可知，4个黄化品系绿茶酚氨比均小于8，说明金凤系列3个茶树品系均适宜制作绿茶。

金凤系列3个茶树黄化品系的水浸出物和茶多酚含量均高于福鼎大白，其中金凤3号水浸出物和茶多酚含量最高，分别为49.80%和24.50%，说明金凤3号内含物质较丰富，滋味品质也较优；游离氨基酸总量金凤3号最高，为4.60%，明显高于其它3个品系，金凤1号和福鼎大白游离氨基酸总量相同，均为4.30% ，通常认为游离氨基酸总量与茶汤的鲜爽度有关，金凤3号滋味鲜爽度优于其余3个品系绿茶。

咖啡碱含量对绿茶品质的逆转阈值在3.80%～4.50%[17]，除金凤1号(3.50%)外，其余3个品系绿茶的咖啡碱含量均在这个范围内，说明这3个绿茶均具备滋味优质的物质基础，而金凤1号咖啡碱含量低于其逆转阈值，通常认为咖啡碱含量与茶汤的苦涩味有关，说明金凤1号茶汤苦涩味较淡；可溶性糖总量金凤1号最高(2.90%)，其次是金凤2号(2.70%)，金凤3号和福鼎大白可溶性糖总量相同，均为2.40%。可溶性糖通常在茶汤中与其余物质互相作用起着滋味调配的作用，并不对茶汤的滋味直接产生影响；儿茶素总量金凤1号最高，为21.75%，其次是金凤3号(20.95%)，福鼎大白和金凤2号儿茶素总量则较低，儿茶素总量也与茶汤的苦涩味有关。

2.2.2 儿茶素组分含量比较 由表3可知，4个绿茶中共检测出6种儿茶素组分，含量分布于0.56～10.12，且4个绿茶中含量最高的儿茶素组分均为EGCG(滋味描述为苦味和收敛感)。除EGCG外，金凤1号中C含量最高，是其余3个品系的2.0～3.5倍，说明C为金凤1号的优势儿茶素；EGC和EC在金凤2号中含量最高，且明显高于其余3个品系，金凤2号的优势儿茶素为EGC和EC；金凤3号各儿茶素组分含量与福鼎大白接近，但EGCG含量高于其余3个品系， EGCG是金凤3号的优势氨基酸。从品系来看，金凤3号EGCG含量最高(10.12)，其次是金凤1号(9.78)、福鼎大白(9.02)和金凤2号(8.88)。总的来说，茶树黄化品系EGCG含量高于福鼎大白。

有研究表明，儿茶素总量及 EGCG含量是对茶叶涩味影响最大的两个成分[18]，在本研究中，金凤1号和金凤3号儿茶素总量及 EGCG含量均高于福鼎大白和金凤2号，其苦涩味也应强于福鼎大白，但滋味评价中4个绿茶苦涩味均较低，说明茶汤的苦涩味不仅与儿茶素含量有关，还应该与其他物质如黄酮苷、茶黄素和茶褐素等有关，茶汤中滋味物质之间的相互作用也会对茶汤呈味产生影响。

表2 不同茶树品系绿茶主要品质成分含量

表3 不同茶树品系绿茶儿茶素组分及含量

2.2.3 游离氨基酸组分含量比较 由表4可知，4个绿茶中共检测出20种游离氨基酸，分别为带鲜(爽)味的γ-氨基丁酸、天冬氨酸、谷氨酸茶氨酸和天冬酰胺，带甜味的苏氨酸、丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸、β-丙氨酸和脯氨酸，带苦味的异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、苯丙氨酸、色氨酸和瓜氨酸。其中茶氨酸含量在4个绿茶中最高，尤其是金凤2号茶氨酸含量为1.803%(占游离氨基酸总量的51.940%)，明显高于福鼎大白1.519%和金凤1号1.497%，其余氨基酸组分含量均不高，介于0.003%～0.538%。

由表5可知，4个绿茶鲜味氨基酸含量最高，其含量依次为金凤2号2.53%>金凤3号2.02%>福鼎大白2.11%>金凤1号1.97%；苦味氨基酸含量分别为金凤2号0.73%>金凤3号0.49%>金凤1号0.41%>福鼎大白0.13%，甜味氨基酸在4个绿茶中含量均较低，介于0.12%～0.18%。说明金凤系列茶树品系中，氨基酸以鲜味氨基酸(γ-氨基丁酸、天冬氨酸、谷氨酸、茶氨酸和天冬酰胺)为主，对茶汤的鲜味形成起着重要的作用。

2.3 不同茶树黄化品系绿茶香气成分比较

4个绿茶中共检测出41种挥发性化合物(表6)，其中，金凤1号中含量较高(>5%)的有7种，含量由高到低分别为丁酸-反-2-己烯酯(7.99%)，α-松油醇(6.95%)，α-紫罗酮(6.83%)，新植二烯(6.48%)，δ-杜松烯(5.91%)，β-紫罗酮(5.89%)结合4个绿茶的香气感官审评术语，金凤1号香气主要以嫩香为主，金凤2号香气审评术语为“清香带甜”，金凤3号香气花香浓郁，福鼎大白栗香浓郁，4个绿茶中金凤1号各香气物质含量高低差异较小，配比较均匀，因此金凤1号香型不突出，仅表现为嫩香(甜香+清香)；金凤2号的4种香气物质中α-法尼烯含量明显高于其余香气物质，其香气描述为“花香、木香，有煮熟蔬菜的味道”可能是金凤2号香气表现出“带甜香”的主要香气物质，其余的香气物质是其表现出清香的主要原因；金凤3号中的β-杜松烯含量高达20.48%，它也是炒青绿茶的主要香气成分之一，其余含量较低的香气描述有花香的香气物质在金凤3号香气形成中也起着重要作用。福鼎大白绿茶与金凤3号绿茶香气均较浓郁，就香气成分来比，两个绿茶中β-杜松烯含量均较高(>5%)，有研究表明，β-杜松烯可以作为食品香料添加中的定香剂，因此β-杜松烯可能是两个绿茶香气浓郁的主要原因。

表4 不同茶树品系绿茶游离氨基酸组分及含量

表5 不同茶树品系绿茶游离氨基酸滋味含量

和庚酸(5.15%)。总的来说，金凤1号中含量较高的7种香气物质呈现的香气以清香、花香和果香为主；金凤2号中含量较高(>5%)的化合物有5种，分别是：α-法尼烯(11.18%)，(3反，7反)-4,8,12-三甲基-1,3,7,11-三癸四烯(8.53%)，新植二烯(7.61%)，β-紫罗酮(6.71%)和α-松油醇(5.2%)，除化学性质不明的(3反，7反)-4,8,12-三甲基-1,3,7,11-三癸四烯外，其余香气物质的具体香气描述如下，总体来看，金凤2号中含量较高的4种香气物质呈现的香气为清香和花香；金凤3号中含量较高(>5%)的化合物有β-杜松烯(20.48%)、β-紫罗酮(10.39%)、反-β-罗勒烯(9.23%)、丁酸-反-2-己烯酯(7.84%)和δ-杜松烯(6.92%)，总体呈现出花香和清香；福鼎大白中含量较高(>5%)的化合物仅有4种，分别是β-紫罗酮(16.66%)、α-松油醇(16.34%)、己酸-顺-3-己烯酯(5.36%)和β-杜松烯(5.32%)，总体香气表现为花香和果香。

表6 不同茶树品系绿茶挥发性化合物组分

续表6 Continued table 6

就香气物质数量而言，金凤1号香气物质相对含量大于1%的有31个，金凤2号有26个，金凤3号有24个，而福鼎大白香气相对含量大于1%的仅有21个，明显少于黄化品系金凤系列。就相对含量而言，茶树黄化品系中含有的香气描述为“清香”的新植二烯，香气描述为“果香”的丁酸-反-2-己烯酯和香气描述有“花香的”δ-杜松烯在福鼎大白中含量均较低，香气描述为“呈强烈的弥散性水果青香香气，有梨似味道”的己酸-顺-3-己烯酯在福鼎大白中含量高于黄化品系，是黄化品系与福鼎大白区分的主要香气物质。

3 讨 论

3.1 金凤系列茶树品系主要滋味组分差异

总的来说，金凤系列品系绿茶水浸出物、游离氨基酸、茶多酚、可溶性糖和EGCG含量均高于福鼎大白，而咖啡碱含量除金凤2号外，均低于福鼎大白，儿茶素总量则有高有低；这些滋味物质对绿茶滋味呈现出鲜浓醇爽的口感均有重要影响，各滋味物质间相互作用并与香气物质综合反映后作用于茶汤，从而形成茶汤滋味感官品质。

鲜味主要来源于游离氨基酸中的鲜味氨基酸，如γ-氨基丁酸、天冬氨酸、谷氨酸、茶氨酸和天冬酰胺，对于黄化茶树品系金凤系列而言，茶氨酸含量高于福鼎大白(除金凤1号略低于外)，考虑到其余物质间的相互作用以及感官审评的外界条件所带来的实验误差外，可以认为茶氨酸含量较高是黄化茶树品系金凤系列鲜爽度较高的主要原因；苦涩味主要来源于茶多酚、儿茶素和咖啡碱，就苦涩味物质而言，金凤系列的茶多酚含量和儿茶素总量(尤其是滋味描述为苦味，有收敛感的EGCG)明显高于福鼎大白，滋味描述为“甜味”的可溶性糖含量也明显高于福鼎大白。有研究表明，中、高浓度的甜味和苦味之间会相互产生抑制作用[23]，也就是说茶多酚和儿茶素与可溶性糖之间相互作用，对茶汤的“苦涩感”和“甜感”均产生了抑制效果，这也能说明为什么茶多酚、儿茶素和可溶性糖含量均较高的金凤系列3个绿茶的甜味和苦涩味表现不突出；另外，就水浸出物含量而言，金凤系列本身水浸出物含量并不低于福鼎大白，但在实际审评过程中，金凤系列品系绿茶滋味物质感则明显弱于福鼎大白，因此想要控制金凤系列的滋味强度就要求在实际生产过程中加强揉捻工艺，使滋味物质达到充分散发。

3.2 金凤系列茶树品系主要香气组分差异

茶叶香气主要是鲜叶在加工过程中形成的，不同的茶树品种对茶叶香气组分和含量影响较大[24-25]，已有研究表明，醇类、脂肪酸类和醛类物质对乌龙茶品种(品系)鲜叶香气起主要作用。绿茶香气类型本就多样，一般按香气类型将绿茶分为“清香”型、“栗香”型和“甜香”型等，造成香型差异的主要原因是香气物质的含量及其之间的配比。

本研究中，共鉴定出41种香气化合物，其中，碳氢化合物类10种，醇类10种，酯类8种，酮类5种，醛类4种，酸类2种，其他化合物2种。对挥发性化合物的相对含量进行分析，发现茶树黄化品系香气化合物的相对含量大于1%的数量明显高于对照，在黄化品系中除金凤3号中的β-杜松烯相对含量达到20.48%外，其余香气化合物相对含量间相差较少，黄化品系各香气化合物间配比较平衡，因此茶树品种间差异也是茶叶香型差异的主要原因之一，这与前人研究结果相同。从香气化合物相对含量及其香气特征性描述结合香气感官审评术语进行分析，发现新植二烯、丁酸-反-2-己烯酯、己酸-顺-3-己烯酯、β-紫罗酮、α-松油醇和δ-杜松烯是黄化品系与福鼎大白区分的重要香气物质。

4 结 论

本研究通过对不同黄化新品系加工绿茶的主要生化成分、儿茶素组分、游离氨基酸组分及香气化合物相对含量进行分析及对比研究，得到茶树黄化新品系加工绿茶品质组分特征，为后续茶树黄化新品种选育及品质特征研究提供了参考依据，也为实际生产中黄化品种加工工艺的优化提供理论支撑。但研究采用峰面积归一法对4个茶树品种香气化合物的相对含量进行定量分析，因此对于黄化品系香气形成起决定作用的关键香气组分尚无法断定。