林章文,陈韵扬
(1.福建玉芷芽茶业有限公司,福建福鼎 355200;2.浙江大学茶学系,浙江杭州 310058)
福鼎白茶产自福建省福鼎市,历史悠久,品质优良,可分为白毫银针、白牡丹、贡眉与寿眉,这4种福鼎白茶除原料不同外,生产工艺相近,均可分为萎凋和干燥两步。 干燥工艺用于去除萎凋后叶片中多余的水分, 破坏叶片中的多酚氧化酶等活性,提高成品的香气与滋味[1]。 干燥是形成白茶品质的关键步骤,关系到成茶外形和内质[2]。 目前常用的福鼎白茶干燥方式有炭焙和电焙两种, 炭焙较为传统,以点燃的木炭作为热源,有些研究者认为炭焙干燥的茶叶在品质和贮藏方面具有一定的优势[3-4];电焙是如今各类茶叶生产中最常用的干燥方式,利用电加热空气,温度和加热时间相比于炭焙更为可控,制得茶叶品质更加稳定。
由于干燥过程对于白茶品质的重要性, 选取适合的干燥方式对白茶品质形成与控制具有重要意义。 研究比较不同干燥方式所制得的福鼎白茶的内含物质与香气成分, 探究不同干燥方式对白茶品质的影响, 以期对福鼎白茶提供一定的生产指导。
2021 年9 月采摘福鼎大白茶品种1 芽2、3叶原料,经萎凋工序后,分别经过以下方式干燥。电焙组(DB):75 ℃电焙干燥120 min;低温炭焙组(TB-L):55~65 ℃炭焙干燥120 min; 高温炭焙组(TB-H):70 ℃炭焙干燥120 min。
AR 级硫酸、蒽酮、磷钾、磷酸二氢钠、碳酸氢钠、茚三酮、草酸、甲醇、无水乙醇、冰醋酸购于国药集团化学试剂有限公司。 HPLC 级甲醇、乙腈,购于天津四友精细化学品有限公司。 儿茶素(C)、表儿茶素(EC)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)、儿茶素没食子酸酯(CG)、没食子儿茶素(GC)、没食子儿茶素没食子酸酯 (GCG)、 表没食子儿茶素(EGC)、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、没食子酸(GA)以及咖啡碱标准品购于西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司。
FW80 高速万能粉碎机, 天津市泰斯特仪器有限公司;DK-S28 电热恒温水浴锅, 上海三发科学仪器有限公司生产;AL104 分析天平, 梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;DGX-9073B-2 电热恒温鼓风干燥箱, 上海福玛实验设备有限公司生产;LC-2010 高效液相色谱仪、GC/MS-QP2010SE气相色谱-质谱联用仪、SH-Rxi-5Sil MS 气相色谱柱 (30 m×0.25 mm×0.25 μm), 日本岛津(Shimadzu) 公司生产;UV759S 紫外可见分光光度计,上海精密科学仪器有限公司生产;5804R 离心机,德国艾本德(Eppendorf)股份公司;ZORBAX Extend-C18 液相色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm),美国安捷伦科技 (Agilent Technologies) 公司生产;6CH-30 型茶叶烘干机,浙江品峰机械有限公司生产;炭焙笼,自制。
磨碎样品的制备、干物质含量、水浸出物、游离氨基酸、 茶多酚的测定方法均参照现行中华人民共和国国家标准[5-8]。 茶叶样品中可溶性糖的测定方法参照《茶叶生物化学实验教程》[9]。
样品制备方法按照上述茶多酚的测定方法,用70%甲醇提取备用。 采用高效液相色谱法(High performance liquid chromatography, HPLC)测定制得样品中没食子酸、 咖啡碱以及各类儿茶素的组分含量, 具体方法如下: 配制流动相A 和B,其中流动相A 中乙腈、乙酸、水的体积比为3∶0.5∶96.5,流动相B 中乙腈、乙酸、水的体积比为30∶0.5∶69.5。 设置液相色谱柱柱温为25 ℃;整体流速1 mL/min;单次进样量10 μL;检测波长280 nm;梯度洗脱条件为流动相B 在0~40 min 从30%梯度变化到85%,后回到初始状态30%,平衡5 min。
香气成分捕集: 准确称取磨碎茶样1.0 g 于20 mL 螺纹玻璃瓶中, 将玻璃瓶加盖密封后置于70 ℃水浴锅中平衡10 min。 平衡完成后,在玻璃瓶中插入已老化的纤维萃取头, 于茶样上方顶空吸附60 min,吸附完成后立即进样。在捕集下一样品前需对萃取头解吸附。
香气成分检测条件:进样口温度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:初始温度40 ℃,保持5 min;以3 ℃/min 的速度升温至85 ℃,保持2 min;2 ℃/min升温至155 ℃,保持2min;7 ℃/min 升温至225 ℃,保持5 min。MS 条件:电子电离离子源温度180 ℃,转接口温度250 ℃,扫描范围为35~500 amu。
茶叶香气感官审评由4 位具有评茶师职业资格的专业人员参照GB/T 23776—2018 进行并打分[10]。
实验数据使用Microsoft Excel 2016 软件处理,结果以平均值±标准差(Mean±SD)的形式表示。 采用IBM SPSS Statistics 23.0 和Origin 2021b软件对数据进行单因素方差分析(ANOVA)以及线性拟合。 香气含量热图采用TBtools 软件绘制。
不同干燥方式所制得三种茶样的水浸出物、游离氨基酸、茶多酚、可溶性糖以及咖啡碱测定结果如图1 所示。结果显示,不同干燥方式所制得福鼎白茶的游离氨基酸、茶多酚、可溶性糖以及咖啡碱含量无明显差异。
图1 不同干燥方式制得福鼎白茶的主要理化成分测定结果Fig.1 Results of main chemical components of Fuding white tea made by different drying methods
HPLC 测定结果如表1 及图2 所示。 电焙组白 茶 的EC、EGC、ECG、EGCG 的 含 量 均 显 著 高于炭焙组,且差异较大;电焙组CG 和GA 的含量较低,但这两种单体在茶叶中的含量较低,其差异对茶叶的整体品质影响不大。 同时也可以发现,电焙组白茶中的酯型儿茶素含量、非酯型儿茶素含量以及儿茶素总量相比于炭焙组均显著较高。 以上实验结果表明,电焙相比于炭焙能够更好地保留福鼎白茶中的儿茶素。 另外,低温炭焙组和高温炭焙组之间各单体儿茶素的含量以及儿茶素的总量均无明显差异,这表明一定范围内的干燥温度变化并不影响成品茶中儿茶素的含量。
表1 儿茶素及没食子酸测定结果(单位:mg/g)Table 1 Results of catechins and gallic acid (Unit:mg/g)
图2 儿茶素组成与总量Fig.2 The compositions and total contents of catechins
测定不同干燥方式所制得福鼎白茶的香气结果如图3 和图4 所示所示。实验在电焙组、低温炭焙组以及高温炭焙组中分别检出香气种类51、54、54 种。 观察图3 可以发现,不同茶样之间香气种类及数量的差异并不明显。
图4 显示, 电焙组含量较低而炭焙组较高的香气组分主要为二十烷、香叶醇与苯乙醇,二十烷一般存在于烤烟烟叶中, 推测其产生可能与炭火烘焙有关;香叶醇与苯乙醇类似,均具有玫瑰花香气。 炭焙组中含量相对较低而电焙组中含量较高的香气组分主要有β-紫罗兰酮、β-环柠檬醛、香叶基丙酮以及一些烷烃类, 以上物质有助于电焙组茶叶展现出更好的清花香。
另外值得注意的是,低温炭焙组和高温炭焙组茶叶之间多种香气成分的相对含量存在较大差别。 其中,α-柏木烯、(3R,6S)-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氢-2H-吡喃-3-醇 (花果香)以及δ-杜松烯(木制气味)在低温炭焙组中含量较低而在高温炭焙组中却较高,苯乙醛(甜香)、橙花醇(花果香)、芳樟醇、α,α-5-三甲基-5-乙烯基四氢化呋喃-2-甲醇 (芳樟醇氧化物)、4-[2,2,6-三甲基-7-氧杂二环[4.1.0]庚-1-基]-3-丁烯-2-酮、2,4-二甲基-1-(1-异丙烯基)-环己烯以及二氢猕猴桃内酯(香豆素、麝香气味)等香气单体在高温炭焙组中较低而在低温炭焙组中较高, 以上结果表明高温炭焙制得茶叶相比于低温炭焙组火工更高而花果香气较轻,同时说明干燥温度也是影响成茶香气形成的关键因素之一。
图3 不同干燥方式福鼎白茶中香气的分类与数量Fig.3 Classification and quantity of aroma in Fuding white tea with different drying methods
图4 不同干燥方式福鼎白茶中香气相对含量热图Fig.4 Heatmap of relative aroma contents in Fuding white tea with different drying methods
感官审评结果如表2 所示。电焙组茶样得分最高,为89.90 分,其干茶外形在色泽上略优于炭焙组。三组茶样汤色之间差异不大。香气上,电焙组茶样香气优势明显, 能体现出明显的甜香和清花香,这与上述香气测定结果相吻合,而炭焙组茶样香气则具有明显的火工香, 这也是炭焙茶叶的特征之一,炭焙组茶叶的部分清花香或被较重的火工香所掩盖。 另外,相同干燥温度下采用不同干燥方式所制得福鼎白茶的滋味并无明显差异,而较低的干燥温度则使得成品茶滋味较为淡薄,从这些结果看干燥温度对成茶滋味的影响大于干燥方式。 除此之外,叶底评分同样是电焙组稍占优势,其叶底较为软嫩;高温炭焙组叶底优于低温炭焙组,后者叶底色泽与弹性较差。 综合感官审评评语和评分,不同干燥方式和干燥温度对成茶的品质均有一定的影响,差异主要体现在香气和滋味上,炭焙干燥茶叶火工香明显, 茶叶本身带有的清花香易被掩盖;滋味主要受干燥温度的影响,较低温度干燥使得茶叶滋味不能很好的体现,其茶汤较为淡薄。
表2 电焙与炭焙成品茶感官审评结果Table 2 Sensory quality results of electric roasting tea and charcoal roasting tea
不同干燥方式对福鼎白茶的品质影响主要在于儿茶素、香气以及感官审评三个方面。电焙制得茶叶中儿茶素含量普遍高于炭焙, 儿茶素虽被证明具有苦味和涩味[11],但其同样是茶叶中最为主要的抗氧化活性成分[12]。 炭焙虽能够在一定程度上降低成品茶的苦涩味, 但茶多酚总量没有因干燥方式而产生明显变化;值得注意的是,白茶属轻微发酵茶类,且由于游离氨基酸含量较高,白茶茶汤苦涩味并不明显[13],降低儿茶素所带来的苦涩味在实际生产中并不具有明显的价值。
不同干燥方式对成品白茶的香气产生明显的影响。“火工香”一般是在温度较高的情况下,茶叶中糖类充分焦糖化而产生的香气, 在武夷岩茶中较为常见[14]。 研究中低温炭焙组干燥温度为55~65 ℃,低于电焙组干燥温度,但其成品茶叶相比于后者却体现出较为明显的火工香, 结合炭焙工艺,可推测炭焙加热容易产生不均匀的地方,导致部分靠近热源的茶叶温度较高, 产生了不均匀的美拉德反应,从而形成火工香。这也与炭焙组成品干茶外形较花杂的感官审评结果相吻合。同样的,不均匀的加热也可能导致炭焙组之间香气组成差异较大,并不存在明显的关联性。 由此可知,炭焙工艺确能提升成品茶的花果香, 但其较为考验茶叶加工人员的相关经验和对干燥过程中温度变化的把控;而电焙采用机器设定温度,并借助空气循环装置保证机器内温度的稳定, 一定程度上解放人力并提高成茶良品率。 相关的企业可以根据实际应用场景,针对不同的客户需求,灵活选用不同的干燥方式或者组合,进行产品的创制。