不同湿坯闷黄方式对黄茶γ-氨基丁酸含量及品质的影响

2022-03-25 09:13李文萃范起业王家鹏张铭铭唐小林
食品工业 2022年3期
关键词:含水率叶绿素加工

李文萃,范起业,王家鹏,张铭铭,唐小林*

中华全国供销合作总社杭州茶叶研究院,浙江省茶资源跨界应用技术重点实验室(杭州 310016)

黄茶是我国六大茶类之一,经杀青、揉捻、闷黄和干燥等工序加工而成,具有“三黄”品质特征,即干茶黄、汤色黄、叶底黄[1]。黄茶根据原料嫩度不同可分为黄芽茶、黄小茶和黄大茶,黄茶主要产于我国四川、湖南、湖北、安徽、浙江和广东等地,代表性产品有蒙顶黄芽、君山银针、鹿苑茶、霍山黄芽、莫干黄芽、平阳黄汤和广东大叶青等。研究发现,黄茶中营养物质与功效成分含量丰富,对防癌、杀菌、消炎以及保护脾胃、提高食欲等均有特殊效果[2-3]。闷黄是黄茶品质形成的关键工序,茶坯中的内含成分在干热或湿热作用下发生化学变化,如:蛋白质水解速度加快,使氨基酸含量明显增加;叶绿素含量因氧化降解而减少;具有苦涩味的酯型儿茶素发生降解和异构化反应,生成简单儿茶素,为黄茶黄汤黄叶和醇爽滋味的形成奠定物质基础[4]。

现有的黄茶闷黄方式主要有湿坯闷黄、干坯闷黄和复合闷黄,湿坯闷黄又包括揉捻后闷黄和杀青后闷黄。我国黄茶品类丰富,不同产地、不同原料以及不同加工方式所采用的闷黄技术存在较大差异。近年来,有关闷黄工艺的研究主要集中在闷黄过程中品质成分、微生物和酶活性的动态变化[5-9],以及不同闷黄时间、闷黄温度对黄茶品质的影响等[10-13],并在黄茶色泽、香气、滋味等品质形成机理方面取得一定进展[14],但黄茶的闷黄关键工艺技术还尚未完全探明,且缺乏对某一闷黄方式的系统深入研究。

γ-氨基丁酸(GABA)是谷氨酸经谷氨酸脱羧酶催化而生成的一种非蛋白质氨基酸,也是哺乳动物中枢神经系统中一种重要的抑制性神经递质,因其具有一定的镇定安神、降血压、增强记忆力以及调节激素分泌等功能,被广泛应用于食品、化工和医药等行业,茶叶学者也通过相关研究探索提高茶叶中γ-氨基丁酸的技术和方法[15-16]。此次试验重点围绕湿坯闷黄,分别采用机械闷黄、烘笼闷黄以及自然闷黄3种方式,探讨不同茶坯含水率、不同闷黄时间对黄茶品质的影响,同时对不同闷黄条件下γ-氨基丁酸含量变化进行初步探索,为黄茶湿坯闷黄工艺的完善提供理论依据和技术参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

1.1.1 试验原料

茶树品种为鸠坑,手工采摘,嫩度以一芽二叶为主。

1.1.2 加工设备

YJY-EM-80茶叶电磁杀青机(宁波市姚江源机械有限公司)。6CR-40茶叶揉捻机、6CFJ-200红茶发酵机、6CDY/10型茶叶多用机、6CHW-4茶叶烘干机(浙江绿峰机械有限公司)。

1.1.3 试验时间和地点

时间:2020年5月中旬;地点:德清莫干山黄芽茶业有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 杀青后闷黄

基本工艺:摊放(厚度约3 cm,时间约12 h)→杀青(6CDY/10型茶叶多用机,温度250 ℃)→闷黄→初烘(温度120 ℃,时间10 min)→复烘(温度110℃,时间10 min)。通过控制杀青时间(2,3,4,5,6和7 min)使闷黄前茶坯的含水率分布在不同范围,样品编号分别用S-2,S-3,S-4,S-5,S-6和S-7表示。杀青叶趁热用棉布包裹放置在室内自然条件下闷黄14 h,中间翻拌2次。

1.2.2 揉捻后闷黄

基本工艺:摊放→杀青(电磁杀青机、温度280℃)→摊凉回潮(约1.5 h)→揉捻(轻揉为主,不加压,时间25 min)→闷黄→干燥,摊放与干燥工序的参数同1.2.1。将揉捻叶平均分成3部分,分别按照以下方法进行闷黄:1)机械闷黄,温度32 ℃,湿度90%,分别在4,5和6 h取样,样品编号依次为R-J-4,R-J-5和R-J-6;2)烘笼闷黄:揉捻叶用棉布包裹均匀摊放在烘笼上进行闷黄,每隔15 min左右翻拌1次,分别在4,5和6 h取样,样品编号依次为R-H-4,R-H-5和R-H-6;3)自然闷黄:揉捻叶用棉布包裹放置在室内自然条件下进行闷黄,分别在8,10,12和14 h取样,样品编号依次为R-Z-8,R-Z-10,R-Z-12和R-Z-14。

1.2.3 检测方法

茶多酚:按照GB/T 8313—2018《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》执行;氨基酸:按照GB/T 8314—2013《茶游离氨基酸总量的测定》执行;咖啡碱:按照GB/T 8312—2013《茶咖啡碱测定》执行;水浸出物:按照GB/T 8305—2013《茶水浸出物测定》执行。叶绿素:采用丙酮提取茶叶中的叶绿素,利用分光光度法测定叶绿素含量[17]。含水率:DHS-16A型水分快速检测仪。γ-氨基丁酸:参照高玉佩等[18]采用的方法。

1.2.4 茶叶感官审评

按照GB/T 23776—2018《茶叶感官审评方法》,样品总分计算方法:总得分=外形得分×25%+汤色得分×10%+香气得分×25%+滋味得分×30%+叶底得分×10%。

2 结果与分析

2.1 杀青后闷黄对黄茶品质的影响

2.1.1γ-氨基丁酸和主要品质成分含量变化分析

通过控制杀青时间使闷黄前茶坯的含水率分布在不同范围,经测定,S-2,S-3,S-4,S-5,S-6和S-7的含水率分别是44.75%,42.44%,39.11%,37.56%,35.15%和31.42%,6个试验组按同一工艺加工成黄茶后的品质成分含量如图1所示。可以看出:随着茶坯含水率的降低,黄茶中水浸出物含量呈先增加后减少趋势,S-4含量最高,其次是S-5,分别是51.44%和51.30%;茶多酚含量呈先增加后减少趋势,S-5含量最高,其次是S-6,分别是22.00%和21.42%;咖啡碱含量和游离氨基酸总量没有明显变化趋势;叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量属S-3含量最高,分别为0.12%,0.06%和0.18%,之后随着茶坯含水率的降低,均不断减少;γ-氨基丁酸含量呈“U”字形变化趋势,即S-2和S-7含量最高,分别为0.081%和0.082%,S-3,S-4和S-5的含量相差不大。整体而言,湿坯闷黄(杀青后闷黄)加工成黄茶的品质成分变化幅度较小,这与李颖等[11]的研究结果一致。

图1 不同含水率茶坯加工成黄茶的品质成分含量变化

2.1.2 茶坯含水率与黄茶中γ-氨基丁酸和主要品质成分的相关性分析

对不同含水率茶坯加工成黄茶的各品质成分与茶坯含水率进行相关性分析,结果见表1。可以看出:闷黄前茶坯含水率与黄茶中的游离氨基酸相关性最强,相关系数为0.825;其次是叶绿素总量,相关系数为0.633;茶坯含水率与γ-氨基丁酸、水浸出物、茶多酚和咖啡碱含量的相关系数均在0.5以下。此外,γ-氨基丁酸与咖啡碱具有显著的相关性,相关系数为-0.860;茶多酚和水浸出物相关系数为0.803,相关性显著。可见,除游离氨基酸含量外,黄茶中的各品质成分含量与闷黄前茶坯含水率关系不明显。

表1 茶坯含水率与黄茶各品质成分的相关性分析结果

2.1.3 感官审评结果分析

6个不同含水率茶坯加工成黄茶的感官审评结果和评分见表2和图2。可以看出,各样品在外形、汤色和叶底方面的特征和得分较接近,而香气和滋味的特征与得分均存在明显差异。滋味方面,S-3得分最高,为90分,醇和略鲜;其次是S-7和S-4,得分均为88分;S-2得分最低,为85分。香气方面,S-3得分最高,为90分,有清甜香;其次是S-6、S-7,得分分别为89.5和88.5分;S-4得分最低,为86分。外形方面,主要侧重于干茶色泽的评价和对比,S-6和S-7得分最高,均为85.5分,色泽的润度较好;S-2得分最低,为84分。汤色方面,S-4,S-5,S-6和S-7黄绿明亮,得分相同,均为93分;S-3得分最低,为91分。叶底方面,S-6和S-7得分相同,均为85分;其他4个样品得分均为84分。经各因子的得分加权后得到各样品的感官审评总得分,其中:S-3总分最高,为88.13分;其次是S-7和S-6,总分分别为87.70分和87.50分;S-2总得分最低,为86.10分。

图2 不同含水率茶坯加工成黄茶的感官审评得分

表2 不同含水率茶坯加工成黄茶的感官审评结果

茶坯含水率高低会直接影响到黄茶品质。茶坯含水率越高,黄茶色泽发暗、汤色和叶底不够明亮,易出现水闷味;含水率越低,则黄变速度慢,进而延长闷黄时间。适当的茶坯含水率,不仅对闷黄后黄茶色泽、汤色以及叶底亮度有利,还能改善黄茶香气类型、提高黄茶滋味醇度。对于此次试验而言,S-3综合品质最佳,说明闷黄前茶坯含水率在42.44%左右较合适。

2.2 揉捻后闷黄对黄茶品质的影响

2.2.1γ-氨基丁酸含量变化分析

不同湿坯闷黄方式加工成黄茶的γ-氨基丁酸含量差异较大,且随着闷黄时间的增加,变化趋势也不同。从图3看出:采用烘笼闷黄,R-H-4茶样γ-氨基丁酸含量最高,为0.1%,其次是R-H-5;采用机械闷黄,R-J-4和R-J-5茶样γ-氨基丁酸含量均为0.092%,R-J-6茶样γ-氨基丁酸含量为0.088%;采用自然闷黄,4个茶样R-Z-8,R-Z-10,R-Z-12和R-Z-14的γ-氨基丁酸含量均在0.065%以下,R-Z-12含量相对较高,为0.066%。可见,3种湿坯闷黄方式加工成黄茶的γ-氨基丁酸含量大小顺序为烘笼闷黄>机械闷黄>自然闷黄,且前两种闷黄方式的闷黄时间均以4 h最佳。

图3 不同湿坯闷黄方式加工成黄茶的γ-氨基丁酸含量

2.2.2 主要品质成分含量变化分析

不同湿坯闷黄方式加工成黄茶的主要品质成分含量见表3。机械闷黄:R-J-4水浸出物、茶多酚和游离氨基酸含量最高,其含量范围分别是46.89%~47.01%,19.04%~19.44%和3.00%~3.15%;R-J-6咖啡碱含量最高,为5.59%;R-J-5叶绿素总量最高,为0.20%。烘笼闷黄中R-H-4茶样的水浸出物、茶多酚、咖啡碱和叶绿素总量最高,其含量范围分别是48.45%~49.20%,18.17%~18.97%,5.44%~5.57%和0.14%~0.20%;R-H-5游离氨基酸总量最高,为2.98%。自然闷黄中R-Z-8茶样的咖啡碱含量和叶绿素总量最高,其含量范围分别是4.41%~4.71%和0.15%~0.18%;R-Z-10水浸出物含量最高,为51.34%;R-Z-12茶多酚和游离氨基酸含量最高,分别为21.12%和1.64%。

表3 不同湿坯闷黄方式加工成黄茶的主要品质成分 单位:%

可见,采用不同闷黄方式加工的各黄茶品质成分含量存在明显差异。水浸出物含量:自然闷黄>烘笼闷黄>机械闷黄;茶多酚含量:自然闷黄>机械闷黄>烘笼闷黄;咖啡碱含量、游离氨基酸总量和叶绿素总量:机械闷黄>烘笼闷黄>自然闷黄。

随着闷黄时间的增加,采用机械闷黄和烘笼闷黄方式加工成黄茶的水浸出物、茶多酚、游离氨基酸和叶绿素含量均呈降低趋势,这是由于在湿热作用下,叶绿素结构破坏、含量降低,多酚类物质发生非酶促氧化和异构化作用,使茶多酚含量减少,降低茶汤苦涩味,有利于黄茶“黄汤黄叶”和甜醇滋味品质的形成。这与张明露等[10]研究结果相近。而自然闷黄加工成的黄茶,除叶绿素总量逐渐减少外,其他几个品质成分含量变化不大或没有明显变化规律,这可能与自然闷黄所处的环境条件不稳定有关。李颖等[11]研究发现湿坯闷黄过程中茶叶生化成分变化幅度较小,与此次试验结果一致。

2.2.3 感官审评结果分析

不同湿坯闷黄方式加工成黄茶的感官审评结果差异明显(见表4),其中:采用机械闷黄的感官品质总得分为89.20~89.95分,均在89分以上;采用烘笼闷黄的感官品质总得分为85.10~88.60分;采用自然闷黄方式加工的黄茶感官品质总得分为85.40~86.95分。3种湿坯闷黄方式加工成黄茶的品质高低顺序为机械闷黄>烘笼闷黄>自然闷黄。

表4 不同湿坯闷黄方式加工成黄茶的感官审评结果 单位:分

同一闷黄方式不同闷黄时间加工的黄茶品质也不同。机械闷黄中,R-J-4,R-J-5和R-J-6的外形特点和得分相同,均为89分。在汤色和叶底方面,R-J-6分别表现为黄亮、黄绿亮,且得分最高,分别为92.5分和87分,而R-J-4和R-J-5评语和得分相同;香气方面,R-J-5和R-J-6甜香尚浓,得分相同(91分)且高于R-J-4(以清香为主,得分90分);滋味方面,R-J-4(91分)>R-J-6(90分)>R-J-5(88分);总得分,R-J-6(89.95分)>R-J-4(89.85分)>R-J-5(89.2分),说明机械闷黄6 h的黄茶品质最好,其次是4 h。

烘笼闷黄中:外形和叶底,R-H-4=R-H-6>R-H-5;汤色,R-H-4(92分)>R-H-5(91)>R-H-6(90分);香气,R-H-6(91分)>R-H-4(90分)>R-H-5(85分);滋味,R-H-4(90分)>R-H-6(87分)>R-H-5(84分);总得分,R-H-4(88.60分)>R-H-6(87.75分)>R-H-5(85.10分),说明烘笼闷黄4 h的黄茶品质最好,其次是6 h。

自然闷黄中,R-Z-8,R-Z-10,R-Z-12和R-Z-14在外形、汤色和叶底方面的品质特征和得分差异不大;香气和滋味方面,均是R-Z-8得分最高(分别为90分和88分);总得分,R-Z-8(86.95分)>R-Z-12(85.95分)>R-Z-10(85.50分)>R-Z-14(85.40分),说明自然闷黄8 h的黄茶品质最好,随着闷黄时间增加,黄茶整体品质下降。陈玲等[19]研究认为湿坯闷黄5 h所制的黄茶品质最佳,与此次试验结果不同,这可能与所采用的原料品种及闷黄条件等不同有关。

3 结论

1) 杀青后闷黄与黄茶品质关系。黄茶品质与杀青后茶坯含水率高低有关。试验发现:含水率为42.44%的杀青叶闷黄后加工成的黄茶香气清甜、滋味醇和略鲜,综合品质最佳;茶坯含水率为44.75%时,γ-氨基丁酸含量较高,为0.081%。经相关性分析发现,闷黄前茶坯(杀青叶)含水率与黄茶中的游离氨基酸相关性最强,相关系数为0.825;γ-氨基丁酸与茶坯含水率相关系数仅为-0.264,相关性不大,但与咖啡碱具有较强的负相关性,相关系数为-0.860。

2) 揉捻后闷黄与黄茶品质关系。3种揉捻后闷黄方式加工成黄茶的γ-氨基丁酸和主要品质成分含量以及感官审评结果差异明显。γ-氨基丁酸含量大小顺序为烘笼闷黄>机械闷黄>自然闷黄,且前两种闷黄方式的闷黄时间均以4 h最佳,γ-氨基丁酸含量分别可达0.1%和0.092%,而自然闷黄的γ-氨基丁酸含量均在0.066%以下。随着闷黄时间的增加,机械闷黄和烘笼闷黄方式加工成黄茶的水浸出物、茶多酚、游离氨基酸和叶绿素含量均存在降低趋势,而自然闷黄加工成的黄茶,除叶绿素总量逐渐减少外,其他几个品质成分含量变化不大。黄茶品质高低顺序为机械闷黄>烘笼闷黄>自然闷黄,机械闷黄的时间以6 h最佳,汤色黄亮,甜香尚浓纯,滋味浓尚甜醇,品质总分为89.95分;烘笼闷黄的时间以4 h最佳,自然闷黄8 h的黄茶品质最好。

4 讨论

在湿坯闷黄(包括杀青后闷黄和揉捻后闷黄)过程中,若采用自然闷黄方式,则不同茶坯含水率、不同闷黄时间条件下加工成黄茶的品质成分没有明显变化规律,这可能与自然闷黄所处的环境条件不稳定有关。而在相对稳定的小环境中进行闷黄作业,随着闷黄时间的增加,黄茶品质成分含量的变化规律较明显,如:机械闷黄的温湿度可调控,在同一设定参数条件下,闷黄环境稳定;烘笼闷黄的温度可控,但湿度在闷黄过程中随着茶坯含水率的减少而降低,闷黄环境比较稳定;自然闷黄则是在茶叶加工车间的自然条件下进行的,室内温湿度受天气影响,闷黄环境不稳定。因此,若要探究黄茶闷黄过程中的品质形成规律,建议采取机械闷黄或烘笼闷黄方式。为获得高含量γ-氨基丁酸的黄茶,建议采用烘笼闷黄方式,其次是机械闷黄。

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