罗金龙,杨太菊,陈盛相*,张可依,刘冠群,李品武,许艳艳
(1.四川农业大学园艺学院,成都 611130;2.贵州省农业科学院茶叶研究所,贵阳 550001;3.精制川茶四川省重点实验室,成都 611130)
‘巴山早’又名‘广山茶’,无性系,小乔木型,特早生品种。于2007年由四川省农作物品种审定委员会第六届第四次会议审定为省级茶树品[1]。目前,四川省万源市正大力推广种植‘巴山早’茶树品种。在万源市白羊乡地区的‘巴山早’品种夏季时有大量紫色芽叶出现,而传统制茶理论认为紫色芽叶制茶品质欠佳,所以当地茶叶企业和茶农多已放弃紫色芽叶原料采制,造成大量的茶叶资源浪费。研究发现,并非所有品种的紫色芽叶制茶品质均欠佳,例如由紫色芽叶制成的阳羡紫笋茶在唐代时即成为贡品,品质上乘。在宜兴当地的一些茶场,常常每年专门采集紫铜色嫩芽精制成紫笋红茶和绿茶,其紫笋红茶茶汤浓厚、风味独特,紫笋绿茶入口清苦,进喉甘怡,深受消费者欢迎[2]。酚/氨比是茶树品种试制性的生化指标,酚/氨比小于8茶树品种适制绿茶,酚/氨比在8~15之间适制绿茶,大于15适制红茶[3],根据赵洋等[4]的研究发现‘巴山早’品种春季的酚/氨比为4.1,适制绿茶的品质突出,由此可以看出‘巴山早’紫色芽叶具备绿茶产品开发的潜质,但究竟采用何种工艺制出的绿茶品质最佳,鲜有开展系统的研究。紫色芽叶中的花青素具有很强的保健作用,合理利用紫色芽叶制茶可以提高茶叶的保健效果,增加附加值[5]。
本研究拟采用不同的绿茶加工工艺,对‘巴山早’紫色芽叶进行加工,筛选出‘巴山早’紫色芽叶最佳的绿茶加工工艺,为开发‘巴山早’紫色芽叶绿茶产品,丰富茶叶花色品类,充分合理利用茶树紫色芽叶资源等实际生产应用提供参考。
试验鲜叶为种植于万源市蜀韵生态农业开发有限公司茶园基地(N31°82',E108°15')的夏季(6—8月)‘巴山早’紫色芽叶原料,采摘标准一芽一叶。
标准品:没食子酸酯(gallate,GA)、儿茶素(catechin,C)、表儿茶素没食子酸酯(epicatechin gallate,ECG)、没食子儿茶素(gallocatechin,GC)、表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG)、表儿茶素(epicatechin,EC)、表没食子儿茶素(epigallocatechin,EGC)、没食子儿茶素没食子酸酯(gallocatechin gallate,GCG)和咖啡碱(caffeine,CAF);福林酚、磷酸二氢钾、盐酸、浓硫酸、水合茚三酮、蒽酮和乙醇等,以上药品试剂均为国产分析纯;色谱纯:乙醇、乙酸。
试验仪器:UV2300Ⅱ双光束紫外可见分光光度计(上海屹谱)、DHG-9245A型鼓风式电热恒温干燥箱(上海齐欣)、TASI-8601红外测温仪(上海)、SFH4-FYTH-1温湿度仪(上海)、HH-6型电热数显恒温水浴锅(常州澳华),Dionex UltiMate®3000高压高效液相色谱仪(美国戴安)、电子天平(常州衡正)、Milli-Q Integral纯水机。
加工机械:6CST-50滚筒杀青机(浙江上洋)、6CR-25揉捻机(浙江珠峰)、6CLZ-80茶叶理条机(浙江上洋)和DL-6CHZ-9B型茶叶烘焙机(泉州得力)。
1.4.1 茶样制备方法
具体工艺流程如表1所示,每种工艺流程除造型处理不同,其他工序按预试验初步确定的基本工艺参数进行,即:每种工艺流程鲜叶摊厚度3~5 cm,温度20~25℃,时间7 h。除工艺五外,其他工艺流程均用滚筒杀青,温度240℃,投叶速率1.5 kg/min;工艺五使用多功能杀青机,温度280~300 ℃,800 r/min,55 g/槽,5 min。摊凉时间30 min,厚度2~4 cm。每次揉捻时间20 min,原则:轻-重-轻。烘干(热风80℃,烘至足干)。
表1 绿茶不同加工工艺流程Table 1 Different processing processes of green tea
用以上5种加工工艺制成‘巴山早’紫色芽叶绿茶样,所制绿茶样分别GY1、GY2、GY3、GY4和GY5表示。
1.4.2 感官审评方法
由于紫色芽叶在茶叶资源中具有颜色上的特异性,为了避免颜色对紫色芽叶绿茶感官评价时的影响,故评分时不考虑颜色上的差异。根据茶叶感官审评标准GB/T 23776-2018[6]对所取茶样进行感官审评。感官审评小组由5名高级评茶员组成,评茶小组对样品进行密码审评,审评结果由分数和评语共同构成。感官审评总分计算方式如下:
审评总分=外形×25%+汤色×10%+香气×25%+滋味×30%+叶底×10%
1.4.3 主要品质成分测定方法
水浸出物总量采用全量法测定[7];茶多酚总量采用福林酚比色法测定[8];游离氨基酸总量采用茚三酮比色法测定[9];可溶性糖总量采用蒽酮比色法测定[10],花青素总量测定:紫外分光光度法[11];叶绿素总量及组分;改良丙酮法[12]。
1.4.4 主要品质成分测定方法
参照GB/T 8313《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》[13],在茶汤A中加入70%甲醇水溶液75 mL,于250 mL具塞三角瓶中70℃水浴回流浸提10 min,浸提后冷却至室温。取样适量于50 mL离心管内,于3 500 r/min离心10 min,吸取出上清液后沉淀再用10 mL 70%甲醇水溶液提取一次,将所有茶汤提取离心完后,合并提取液定容至250 mL容量瓶中,摇匀后作为母液贮备液。用移液管移取母液5 mL至10 mL容量瓶中,用稳定溶液定容,摇匀,过0.45 μm滤膜后作为测试液。色谱分离条件为:进样体积10 μL,柱温35℃,检测波长278 nm,流速为1.0 mL/min,外标法定量。标准工作溶液用稳定溶液来配制,配制方法参照GB/T8313。稳定溶液为EDTA:抗坏血酸:乙腈=25∶25∶50,色谱流动相A为乙腈∶乙酸∶EDTA=90︰20︰2,色谱流动相B为乙腈∶乙酸∶EDTA=800∶20∶2。
1.4.5 数据分析
采用Microsoft Excel 2010对试验数据进行统计和计算,对试验所得到的主要品质成分和感官审评的结果用SPSS进行差异显著性分析。
不同加工工艺‘巴山早’紫色芽叶绿茶感官审评结果如表2所示。从表2可知5种工艺所制茶样的外形得分相同,表明它们的外形都符合相应花色的要求;5种工艺所制绿茶样内质评分上存在一定差异,其中GY2的内质各项因子感官得分在各处理中均为最高。不同加工工艺所制‘巴山早’紫色芽叶绿茶感官审评总分高低顺序为GY2(92.72±0.38)>GY1(91.35±0.53)>GY3(90.98±0.44)>GY4(89.55±0.59)>GY5(89.07±0.15),其中使用工艺二所制‘巴山早’紫色芽叶绿茶样GY2感官评分最高为92.72±0.38分,其干茶外形墨绿油润、细紧卷曲、显毫,汤色浅黄绿略带紫明亮,香气栗香高长,滋味甜醇爽口,叶底靛绿亮较匀。不同加工工艺‘巴山早’紫色芽叶绿茶干茶外形如图1所示。
图1 不同加工工艺‘巴山早’紫色芽叶绿茶Figure 1 Different processing technology of bashanzao purple bud and leaf green tea
表2 不同加工工艺‘巴山早’紫色芽叶绿茶感官审评结果Table 2 Sensory evaluation results of bashanzao purple bud and leaf green tea with different processing technology
不同加工工艺的‘巴山早’紫色芽叶绿茶主要品质成分如表3所示,5种不同加工工艺所制绿茶的主要内含成分含量差异显著(F茶多酚=69.83**,F氨基酸=14.21**,F可溶性糖=8.97**,F水浸出物=10.7**,F咖啡碱=660.4**,F花青素=67.15**,F叶绿素a=45.64**,F叶绿素b=45.19**,F总叶绿素=169.44**>F0.01(4,14)=5.04,P<0.01)。
表3 不同加工工艺‘巴山早’紫色芽叶绿茶主要内含成分含量测定结果Table 3 Determination results of main components in Bashanzao purple bud and leaf green tea with different processing technology
5种工艺所制绿茶中,GY1茶多酚含量显著最高为20.18%,GY4茶多酚含量最低为18.57%;GY2氨基酸含量最高为3.40%,GY1的氨基酸含量显著最低为2.94%,“炒三青”工序中高温长时炒制是造成GY1氨基酸含量最低的主要因素,由于长时高温,氨基酸发生美拉德反应,消耗了大量的氨基酸。另外,长时高温条件下,氨基酸也容易发生脱羧、脱氨等降解反应,使氨基酸积累量减少[14];5种工艺所制绿茶中,GY1酚/氨比值最大为6.86,GY2酚/氨比值最小为5.49;GY2的可溶性糖含量在5个处理中显著最高为4.81%,GY4最低为4.48%;GY2的水浸出物含量最高为41.22%,GY5含量最低为38.82%,没有揉捻工序是造成的GY4和GY5的水浸出物含量较低的重要原因;GY2的咖啡碱含量显著最低为4.15%,GY3含量显著最高为4.79%;GY2的花青素含量最高为4.98 mg/g,GY1含量显著最低为4.46 mg/g,“炒三青”工序中高温长时炒制是造成GY1花青素含量最低的最主要因素,其次高温杀青也导致了GY5花青素含量较低,高温处理容易导致含量较高、结构较复杂的糖苷类花青素分解[15];GY2的叶绿素a含量最高为1.47 mg/g,GY5含量显著最低为1.35 mg/g;GY2的绿素b含量最高为0.57 mg/g,GY5含量显著最低为0.47 mg/g;GY2的叶绿素总量显著最高为2.04 mg/g,GY5含量显著最低为1.83 mg/g。GY5的绿素a含量、绿素b含量和叶绿素总量均显著最低,主要原因是高温作用下叶绿素发生了水解和脱镁反应,从而导致了叶绿素含量降低。
综上所述,‘巴山早’紫色芽叶用不同加工工艺所制绿茶的主要内含成分含量不同,这说明不同加工工艺对绿茶品质有较大影响。
按照1.4.4所述方法对5种不同加工工艺所制‘巴山早’紫色芽叶绿茶儿茶素组分及含量进行分析测定,5个绿茶样中分离鉴定出来的儿茶素组分及其含量见表4。
表4 不同加工工艺‘巴山早’紫色芽叶绿茶儿茶素类含量测定结果Table 4 Determination of catechins in bashanzao purple bud and leaf green tea by different processing technology mg·g-1
上述5种不同加工工艺所制‘巴山早’紫色芽叶绿茶共检测出7种儿茶素,5种加工工艺所制‘巴山早’紫色芽叶绿茶儿茶素总量的高低顺序为GY4(140.76 mg/g)>GY5(138.91 mg/g)>GY1(138.28 mg/g)>GY3(132.04 mg/g)>GY2(96.73 mg/g);简单儿茶素的高低顺序为GY1(28.45 mg/g)>GY3(26.3 mg/g)>GY4(25.76mg/g)>GY5(25.75mg/g)>GY2(23.72 mg/g);酯型儿茶素的高低顺序为GY4(115 mg/g)>GY5(113.16 mg/g)>GY1(109.83 mg/g)>GY3(106.08 mg/g)>GY2(73.01 mg/g);简单儿茶素/酯型儿茶素的高低顺序为GY2(0.32)>GY1(0.26)>GY3(0.25)>GY5(0.23)>GY4(0.22)。
5种工艺所制绿茶‘巴山早’同一批紫色芽叶鲜叶,采用不同的加工工艺加工而成,但它们在感官品质上却存在一定的差异,说明加工工艺对‘巴山早’紫色芽叶绿茶品质的形成有重要影响。
绿茶的滋味品质是由绿茶中各种滋味物质综合作用呈现的结果,而加工工艺是影响绿茶品质的重要因子[16]。绿茶的滋味优劣由茶叶中主要内含成分含量的高低及配比直接决定,绿茶中的主要成分氨基酸、茶多酚和水浸出物等对绿茶滋味影响比较明显,氨基酸对绿茶滋味贡献主要表现为鲜爽、醇和两种特征,品质好的绿茶滋味为鲜、醇且浓[17],茶多酚与茶叶品质密切相关,是茶叶内含成分和功能性成分的主体,是茶叶滋味浓度和苦涩味的代表物质[18],水浸出物含量在一定程度上反映了内含成分的多寡,直接关系到茶叶的耐泡性和茶汤滋味的浓醇度,与茶叶品质呈正相关[19]。酚/氨比是绿茶茶汤滋味品质的主要影响因子,茶汤酚/氨比与茶汤滋味品质和感官总分呈显著负相关,前人研究报道酚/氨比是反映绿茶感官品质的重要指标,酚/氨比越低茶汤滋味品质越高[20];花青素是一类性质较稳定的色原烯衍生物,具有较好的保健功效[21];叶绿素是茶叶中的天然色素,是形成绿茶外观色泽和叶底颜色的主要物质,叶绿素对于保持绿茶外形色泽翠绿具有重要作用[22]。
咖啡碱和儿茶素是绿茶苦涩滋味的主要贡献物质,由儿茶素、咖啡碱等成分所产生的苦涩味是绿茶重要的基本滋味[23]。绿茶苦涩味程度受咖啡碱、儿茶素含量的影响,随咖啡碱、儿茶素含量的降低而减弱,随咖啡碱、儿茶素含量的增高而增强[24],而且咖啡碱、儿茶素对绿茶滋味的影响存在互作关系,不仅仅呈现单一的滋味属性,例如咖啡碱可增强表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG)的涩味[25]。儿茶素类具有不同的呈味属性,不同儿茶素组分的含量及组分间的互作关系均对绿茶的滋味品质有重要影响。Zhang Y.等[26]研究认为EGC和EC在具有苦涩味的同时还具有回甘特性,茶汤中EGCG和ECG含量降低、EGC和EC含量升高可导致茶汤回甘特性增强。另有研究认为,酯型儿茶素(包括EGCG、GCG、ECG和CG)具有较强的苦涩味,收敛性强,是构成滋味的主体;非酯型儿茶素(包括EGC、C和EC)稍有涩味,收敛性弱,回味爽口[27-28]。还有研究表明,简单儿茶素/酯型儿茶素比值逐渐增高时,茶汤的苦味会逐渐降低,达到0.5时可达到茶汤滋味去苦味的特性[29],简单儿茶素/酯型儿茶素比达到0.3~0.5时绿茶茶汤滋味可达到醇厚的品质[30]。
综上所述,工艺二(烘青卷曲型)所制茶样GY2中茶多酚、氨基酸、水浸出物、可溶性糖、咖啡碱和儿茶素类等各内含成分适中协调,且酚/氨比低,为其甜醇爽口的滋味奠定了物质基础;花青素保留高,具备了较多的保健功效物质;叶绿素保留量高,使得其干茶墨绿油润;咖啡碱、儿茶素含量相对较低,‘巴山早’紫色芽叶的夏秋原料的绿茶苦涩味被综合而表现为滋味甜醇爽口。因此,工艺二(烘青卷曲型)所制茶样GY2感官评分最高,该加工工艺是加工‘巴山早’紫色芽叶一芽一叶鲜叶的较优选择,确定工艺二(烘青卷曲型)为‘巴山早’紫色芽叶绿茶的基本工艺。