不同仓储条件下普洱茶关键成分分析及品质评价

2022-08-24 13:15王梦倩盛玉泊范怡航应剑郝彬秀王黎明李颂魏珍珍
食品研究与开发 2022年16期
关键词:儿茶素普洱普洱茶

王梦倩,盛玉泊,范怡航,应剑*,郝彬秀,王黎明,李颂,魏珍珍

(1.中粮营养健康研究院有限公司,北京 102209;2.营养健康与食品安全北京市重点实验室,北京 102209;3.云南中茶茶业有限公司,云南 昆明 650200;4.中茶科技(北京)有限公司,北京 102209)

普洱茶是我国黑茶的典型代表,主要产自我国云南省,为地理标志保护产品,是以云南特有大叶茶的晒青毛茶为原料而制成的。与其他茶叶相比,普洱茶具有“越陈越香”的独特属性以及“食用”和“收藏”的双重功能。好的普洱茶不但耐贮藏,而且在一定的贮藏期内,其品质可以得到提升,良好的贮藏加工能使普洱茶的风味品质更加向着香、醇、甘、厚滑的方向转变。优质的普洱茶每年能以10% ~15% 的增长率升值[1]。

研究发现,普洱茶在贮藏过程中其品质型理化指标,如茶多酚、茶色素、多糖、氨基酸等均会发生不同程度的变化。薛晨等[2]认为,随贮藏年份的增长,普洱茶中游离氨基酸总量、儿茶素、茶多酚含量降低,没食子酸增加,咖啡碱含量先减少后增加。王秋霜等[3]发现普洱茶中水浸出物、可溶性糖含量随着贮藏时间的延长先降低后升高;茶多酚和儿茶素、氨基酸总体出现降低趋势;其他品质成分变化不显著。贮藏后普洱茶中具有令人愉快的木香、药香等“陈香”特征的物质比对照显著增加。

目前对普洱茶的研究主要存在贮藏年份不足、贮藏条件与市场环境脱节、缺乏不同仓储环境影响差异性研究的缺陷,市场对于普洱茶的贮藏程度和变化依然缺乏系统性认识,对于普洱茶的贮藏和陈化程度也暂无统一的标准和依据,传统普洱茶的贮藏全凭借经验,品质可控性差且安全风险性较高。

普洱茶的陈化需要良好的技术支持。从保证普洱茶感官风味品质和营养功能品质的良性发展需求出发,应系统研究普洱茶的陈化过程。本文对来自同一品牌的普洱生茶和熟茶进行了安全性指标、理化品质指标和香气组分的测定,同时结合茶叶感官测试结果,通过选定不同贮藏地点、贮藏时间的普洱茶样,利用色谱等分析检测手段,研究了普洱茶在不同仓储条件下随时间的品质变化规律,以期为普洱茶智能仓储以及不同香型普洱茶产品的开发提供理论依据,有助于普洱茶的标准化生产,并为其销售、品饮提供科学指导。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

普洱茶样品:中国茶叶有限公司,其中普洱生茶样品 7个,其生产日期分别为 201712、201604、201508、201502、201501、201206、200611; 普洱熟茶样品8个,其生产日期分别为201806、201712、201706、201412、201307、201207、200707、200611。 所有样品分别贮藏于广州和昆明两地的仓库(称为广州仓和昆明仓)。广州仓地处亚热带海洋性季风气候,暖热少寒、雨量充沛,微生物活跃度高,群落丰度高,年平均气温28℃,年平均湿度81% 。昆明仓地处山地季风气候,温湿度适宜,微生物活跃度中等,群落丰度中等,年平均气温23℃,年平均湿度69% 。

福林酚(1 mol/L)、碳酸钠、冰乙酸、乙二胺四乙酸二钠、抗坏血酸、乙酸乙酯、正丁醇、碳酸氢钠、草酸、无水乙醇、氯化镁、蒽酮、浓硫酸、三氯乙酸(均为分析纯):北京化工厂有限责任公司;甲醇、乙腈、甲醇、异丙醇(均为色谱纯):美国Thermo公司;茶黄素标准品:上海安谱实验科技股份有限公司;氨基酸混合标准品:德国Sykam公司;茶氨酸标准品:百灵威科技有限公司。

1.2 仪器与设备

Quintix224-1CN电子天平:德国Sartorius公司;2838型水浴锅、Evolution260紫外分光光度计、TRACE DSQ气相色谱-质谱联用仪:美国Thermo公司;1260型液相色谱仪:美国Agilent公司;S433D氨基酸分析仪:德国Sykam公司;UF260PLUS恒温鼓风干燥箱:德国Memmert公司;SynergyMx多功能酶标仪:德国Biotech公司。

1.3 方法

1.3.1 茶叶的安全性指标

茶叶中的菌落总数、霉菌、酵母和黄曲霉毒素的检测分别依据GB 4789.2—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》、GB 4789.15—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验霉菌和酵母计数》、GB 5009.22—2016《食品安全国家标准食品中黄曲霉毒素B族和G族的测定》进行测定。

1.3.2 茶叶理化品质

水分含量的测定依据GB 5009.3—2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》第一法;总多酚含量依据GB/T 8313—2018《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》;水浸出物含量依据GB/T 8305—2013《茶水浸出物测定》;没食子酸含量、咖啡碱含量、儿茶素总量依据GB/T 30483—2013《茶叶中茶黄素的测定-高效液相色谱法》;茶黄素、茶红素、茶褐素含量依据文献[4]中茶色素的测定;茶多糖含量、游离氨基酸含量、香气组分的测定分别采用蒽酮-硫酸法、氨基酸分析仪法和气相色谱-质谱联用技术,具体参考文献[5-7]。 厚滑度得分[8]按公式(1)计算,各成分变化量按公式(2)计算。

式中:G0为贮藏开始时某成分含量或比值;Gn为贮藏第n年时某成分含量或比值。

普洱生茶和熟茶香气组分分类见表1和表2。

表1 普洱生茶香气组分分类Table 1 Classification of aroma components of raw Pu-erh tea

表2 普洱熟茶香气组分分类Table 2 Classification of aroma components of ripe Pu-erh tea

1.3.3 茶叶的感官品质

茶叶的感官评审参照GB/T 23776—2018《茶叶感官审评方法》进行,由5位高级评茶员对普洱茶的外形、汤色、香气、滋味、叶底5项因子进行评价,评价系数分别为20% 、15% 、25% 、30% 、10% 。每个因子按总分100分打分,茶样审评的感官评分为各个因子的单项得分乘以评分系数之和。

1.4 数据处理

数据均采用统计学软件SPSS Statistics24进行显著性分析,Excel 2013对数据作图分析。

2 结果与分析

2.1 贮藏对茶叶安全性的影响

参与普洱茶渥堆发酵的微生物主要来源于自然环境以及原料鲜叶,因此,不同地区、不同原料的普洱茶渥堆过程中的优势微生物种类有所不同,从而产生了各地普洱茶的不同风味品质[9]。目前市场主导的普洱茶发酵工艺仍为自然发酵,因此保障普洱茶产品在生产和贮藏过程中的安全性极为重要。不同茶叶中菌落总数、霉菌、酵母及黄曲霉毒素检测结果见表3。

表3 不同茶叶中菌落总数、霉菌、酵母及黄曲霉毒素检测结果Table 3 Results of total bacterial count,mold,yeast,and aflatoxin in different Pu-erh teas

从表3可以看出,普洱熟茶样本的菌落总数整体高于普洱生茶,但霉菌、黄曲霉毒素等有潜在安全风险的指标均处于安全范围。结合前期文献研究结果,推测因渥堆发酵导致的微生物活跃度较高,其中细菌可能主要为芽孢杆菌[10-11]。整体上两仓贮藏条件良好,茶叶安全性较高。

2.2 贮藏时间和仓储环境对普洱生茶关键成分的影响

茶多酚是形成茶叶苦涩和较强烈滋味的主要成分,在普洱生茶贮藏过程中,由于茶多酚的氧化、聚合、裂变等作用,合成了一定量的茶黄素、茶红素和茶褐素,苦涩味减少,同时游离氨基酸的含量也略有减低,逐渐与多酚的含量达到平衡,形成了普洱生茶特色的茶汤香。不同仓储条件下普洱生茶汤色、滋味和功效相关指标变化见表4。

表4 不同仓储条件下普洱生茶汤色、滋味和功效相关指标变化Table 4 Changes of color,taste,and efficacy of raw Pu-erh tea under different storage conditions

由表4可以看出,随着贮藏时间的延长,普洱生茶中水浸出物、茶多酚、儿茶素含量整体呈降低趋势,茶褐素、茶多糖含量升高,整体与文献报道相一致[12-13]。相比昆明仓,广州仓中的普洱生茶茶多酚被利用率更高,儿茶素,尤其是酯型儿茶素等小分子物质被氧化聚合,快速下降,表现为茶褐素含量增加、水浸出物含量增高,感官涩感降低。与此同时,茶多糖含量增加,而多糖类物质是形成茶汤醇味的主要物质,并间接影响到茶叶的香气。因此广州仓贮藏,更有利于生茶的转化,转化效率较高,能够达到快速降低苦涩,提高醇和的效果。

茶多酚是形成茶叶苦涩和较强烈滋味的主要成分,随着湿热条件下发生的氧化降解,茶叶中儿茶素、茶黄素、茶红素和茶褐素的含量也在不断发生着变化,形成不同品质的普洱茶。酚氨比一般是考察绿茶的品质和预测感官的一个指标,用在普洱生茶上可借鉴的意义较大,普洱生茶酚氨比及(茶褐素+茶红素)/(儿茶素+茶黄素)随时间变化情况见图1。

图1 昆明仓普洱生茶中酚氨比及(茶褐素+茶红素)(/儿茶素+茶黄素)随时间变化情况Fig.1 Changes of the ratio of polyphenols to amino acids and(theabrownin+thearubin)(/catechin+theaflavins)in raw Pu-erh tea(Kunming warehouse)with time

通过相关性分析发现,儿茶素、茶黄素、茶红素和茶褐素随贮藏时间变化较大,但相关性不显著(R2=0.497 8,R2=0.501 9,R2=0.314 7,R2=0.376 8)。结合茶多酚的变化规律,进一步优化后发现(茶褐素+茶红素)/(儿茶素+茶黄素)的结果随年份呈较强的正相关性(图1)。此外,水浸出物、茶褐素、酚氨比的变化幅度大于其他指标,是受贮藏时间影响较大的一类指标,同时酚氨比也随年份呈较强的负相关性,此类指标可以定义为普洱生茶转化强度因子。

不同仓储条件下普洱生茶感官结果见表5,香气成分差异结果见图2。

表5 不同仓储条件下普洱生茶感官结果Table 5 Sensory results of raw Pu-erh tea under different storage conditions

图2 不同仓储条件下普洱生茶中香气成分差异Fig.2 Differences of aroma components in raw Pu-erh tea under different storage conditions

由表5和图2可知,在香气方面,普洱生茶(昆明仓)中花香(甜香)组分随贮藏时间的延长整体上呈上升趋势,而清香组分略有降低,表明普洱生茶中苦涩度下降,变得甘甜。药香、木香组分均随贮藏时间延长呈现升高趋势,原料等级越高,其中花香甜香组分越多,但整体上不同茶叶原料之间的差异性比较小,而仓储对普洱生茶香气的影响大于原料本身。

昆明仓更利于香气的留存,花香甜香、清香、果香整体优于广州仓,同时药香更加突出。而广州仓木香更加明显,且整体陈香(包括木香、药香组分)更多。因此如追求木香等整体老茶的香气,可以将普洱生茶贮藏在广州仓;期望茶叶更多的突出甘甜香或单一药香,可以贮藏在昆明仓。

贮藏14年内(2006年至2020年),普洱生茶越存越好,甜、醇突出。以昆明仓为例进行相关性分析,结果见表6。

表6 普洱生茶感官评分和理化指标相关性分析Table 6 Correlation analysis of sensory score and physical and chemical indexes of raw Pu-erh tea

由表6可知,茶多糖含量及花香组分比例与感官评分呈显著正相关性(R2=0.847,p<0.05;R2=0.929,p<0.01),没食子酸含量与感官评分呈显著的负相关性(R2=-0.918,p<0.01),茶多糖、没食子酸含量及花香组分比例是对普洱生茶感官评价结果,即感官品质影响较大的3个指标,可以将这类指标定义为普洱生茶的品质因子。而广州仓未发现同样的相关性,可能是由于广州仓高温高湿的环境加速了普洱生茶的转化,达到相对稳定的状态从而导致相关性不显著。

2.3 贮藏时间和仓储环境对普洱熟茶关键成分的影响

普洱熟茶形成过程中多酚类物质、茶黄素、茶红素等进一步氧化、聚合,形成茶褐素,使其含量大幅增加,同时茶汤的收敛性和苦涩味降低。不同仓储条件下普洱熟茶汤色、滋味和功效相关指标变化见表7,感官结果见表8,普洱熟茶中(昆明仓)茶褐素随时间变化情况见图3。

表7 不同仓储条件下普洱熟茶汤色、滋味和功效相关指标变化Table 7 Changes of color,taste,and efficacy of ripe Pu-erh tea under different storage conditions

表8 不同仓储条件下普洱熟茶感官结果Table 8 Sensory results of ripe Pu-erh tea under different storage conditions

图3 普洱熟茶中(昆明仓)茶褐素随时间变化情况Fig.3 Changes of theabrownin in ripe Pu-erh tea(Kunming warehouse)with time

由表7可以看出,随贮藏时间的延长,熟茶中茶褐素含量呈降低趋势,此差异可能与原料来源等级的不同有关;同时水浸出物、咖啡碱含量降低,茶多酚、儿茶素、没食子酸含量随贮藏时间延长变化幅度较小;其他指标数据差异较大,趋势不明显。广州仓短期内其茶多酚、茶多糖和厚滑度均较高,且熟茶中与苦涩滋味相关的酯型儿茶素含量降低幅度较大,因此苦涩感较低。昆明仓的普洱熟茶中茶褐素、水浸出物在普洱熟茶中的含量随贮藏时间延长变化幅度较大,且茶褐素含量与时间呈一定的负相关性(图3)。

整体上,普洱熟茶由于普遍转化完全,随时间的变化不如普洱生茶显著,因此用于评价普洱生茶的品质指标不适宜用于评价普洱熟茶。进一步以广州仓为例进行相关性分析,结果见表9。

表9 普洱熟茶感官评分和理化指标相关性分析Table 9 Correlation analysis of sensory score and physical and chemical indexes of ripe Pu-erh tea

由表9发现,茶多酚、茶多糖和厚滑度与感官评分呈显著正相关性,且茶多酚与茶多糖之和与感官评分的相关性进一步增加。

普洱茶香气成分重要的特色在于渥堆发酵过程中产生的大量芳香族化合物,且相应化合物同时可能通过霉菌等的作用发生甲基化反应,从而形成典型的霉味。不同仓储条件下普洱熟茶中香气成分差异见图4。

图4 不同仓储条件下普洱熟茶中香气成分差异Fig.4 Differences of aroma components in ripe Pu-erh tea under different storage conditions

从图4香气组分中可以看出,随着贮藏年份的增加,渥堆发酵带来的霉味和陈气会随时间逐渐散去。熟茶中的甜香组分会随着时间累积而有所增加、清香组分逐年下降,且老茶的代表性香气木香组分也有所增加。对熟茶香气而言,不同茶叶原料之间的差异比较大,而昆明仓与广州仓的差异不大,即原料比仓储条件的影响更大。

普洱熟茶中(昆明仓)陈香随时间变化情况见图5。

图5 普洱熟茶中(昆明仓)陈香随时间变化情况Fig.5 Changes of aging aroma in ripe Pu-erh tea(Kunming warehouse)with time

2.4 普洱茶品质评价指标分析

由图5可知,普洱熟茶(昆明仓)中陈香(包括木香、药香组分)组分含量贮藏随时间增加变化幅度较大,且呈较好的负相关性。希望长期贮藏且追求木香、药香等陈香品质,建议贮藏在昆明仓。总体上看,贮藏14年内(2006年至2020年),普洱熟茶中花香、甜香组分增加,霉味组分降低。水浸出物、茶褐素、咖啡碱略降低,茶多糖有所增加,酯型儿茶素、厚滑度等品质指标变化不显著。因此可以认为在14年内,熟茶存放时间越长越好,醇、厚感突出。

结合普洱生茶和普洱熟茶的特点,从茶叶转化的角度,可以将普洱茶在转化过程中的品质评价指标分为3个角度:(1)转化安全因子,包括毒素、微生物等,用于评价老茶转化后的饮用风险;(2)转化强度因子,为随时间变化,含量变化幅度较大的指标,能够体现出转化强度、快慢的因素,即与时间关联性最大的指标;(3)转化品质因子,与产品品质高度相关,用于评价老茶转化好坏,为与感官评价关联性和对应性较强的指标,本指标根据茶叶的特性,细分为3个维度,即香气、滋味和成分。普洱茶品质评价维度图见图6。

图6 普洱茶品质评价维度图Fig.6 Dimension diagram of quality evaluation of Pu-erh tea

3 结论与讨论

本研究结合分析检测和感官评价技术,对不同仓储环境下,贮藏不同时间的普洱生茶和普洱熟茶样品进行了检测。结果认为:(1)现有条件下整体上普洱茶的贮藏环境安全,贮藏14年内,普洱生茶和普洱熟茶的品质都有所提升。(2)普洱生茶贮藏于广州仓时转化效率较高,能较快达到降低苦涩,提高醇和的效果且整体老茶陈香更为明显,而昆明仓更利于突出普洱生茶甘甜香或单一药香。仓储对普洱生茶香气的影响可能大于原料本身。(3)广州仓贮藏有利于普洱熟茶的转化,但若希望长期贮藏且追求老茶的木香、药香等陈香品质则建议贮藏在昆明仓。对于熟茶香气而言,原料比仓储条件的影响更大。

进一步的研究应扩大样品种类以及检测项目,从普洱茶转化安全、强度和品质3个角度出发,建立普洱茶内部质控标准,以指导标准仓储的建设。本研究的不足之处在于较长年份(15年以上)以及同一产品不同年份的老茶样本不足,此外缺少产品形态(如饼型、砖型)对贮藏结果的差异性分析。

普洱茶是我国健康产业的重要组成部分,其壮大需要将普洱茶目前自然摆放的陈化过程发展成为一道专业的加工工艺,关于普洱茶专业仓储陈化工艺的相关研究对未来普洱茶产业的提升意义重大。从本文研究结果以及目前国内外普洱茶仓储贮藏和普洱茶陈化工艺的研究现状来看,普洱茶在不同的环境条件下进行一定时间内的陈化贮藏,其品质将产生很大的变化,所以寻找既能加快普洱茶陈化速度,又能提高陈化品质的方式、方法,是普洱茶专业仓储陈化研究的根本目的。

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