不同干燥温度对萎凋叶压制白茶饼品质的影响

林冬纯，魏子淳，谭艳娉，孙志琳，余步贵，俞晓敏，孙 云,4，林宏政,4,*，郝志龙,4,*

（1.福建农林大学园艺学院，福建 福州 350002；2.福建政和瑞茗茶业有限公司，福建 政和 353600；3.福建农林大学海峡联合研究院园艺植物生物学及代谢组学研究中心，福建 福州 350002；4.茶学福建省高校重点实验室，福建 福州 350002）

白茶主产于福建省，其口感独特，具有抗癌、降脂、降血糖和抗氧化等多种保健功效，因此备受消费者青睐。白茶以散茶状态贮运，由于体积过大、内部结构不稳定，极易破碎，影响成品茶感官品质。针对这一问题，相关人员借鉴紧压黑茶的技术，融合现代创新成型工艺，将白茶散茶经过高温蒸压烘焙制成白茶饼。与散茶相比，通过高温蒸压烘焙的白茶饼中可溶性糖、茶多糖和氨基酸等滋味物质含量显著降低。而采用鲜叶-萎凋-压饼-干燥工艺流程所加工的新型白茶饼，由于没有经过高温处理，其感官品质及内含成分均接近散茶，优于经高温蒸压制成的茶饼。

在白茶饼制作过程中，干燥是其加工的重要环节，无论是传统工艺还是现代创新成型工艺，都通过干燥工艺散失水分、紧缩茶条，并在热处理作用下发生复杂的热化学反应，形成滋味和香气，最终影响白茶饼品质。而对萎凋叶直接压制白茶饼中的干燥工艺缺乏系统研究，干燥过程中内含物质变化尚不清楚。因此，本研究对萎凋叶直接压制的白茶饼进行不同温度的烘干实验，探索干燥温度对萎凋叶压制白茶饼风味物质含量变化以及感官品质的影响，为萎凋叶压制白茶饼的压制加工工艺提供实验依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

福安大白茶一芽二、三叶采摘于2020年4月，由福建政和瑞茗茶业有限公司提供。

甲醇、甲酸、乙腈、儿茶素（catechin，C）、表没食子儿茶素没食子酸酯（epigallocatechin gallate，ECGC）、没食子儿茶素（gallocatechin，GC）、表没食子儿茶素（epigallocatechin，EGC）、表儿茶素没食子酸酯（epicatechin gallate，ECG）、表儿茶素（epicatechin，EC）、3”--甲基表没食子儿茶素没食子酸酯（epigallocatechin 3-(3”--methyl)gallate，EGCG3”Me）、-氨基丁酸、色氨酸（tryptophan，Try）、谷氨酸（glutamate，Glu）、赖氨酸（lysine，Lys）、脯氨酸（proline，Pro）、酪氨酸（tyrosine，Tyr）、精氨酸（arginine，Arg）、缬氨酸（valine，Val）、亮氨酸（leucine，Leu）、异亮氨酸（isoleucine，Ile）、谷氨酰胺（glutamine，Glu）、丝氨酸（serine，Ser）、组氨酸（histidine，His）、天冬酰胺（asparagine，Asn）、半胱氨酸（cysteine，Cys）、天冬氨酸（aspartic acid，Asp）、苯丙氨酸（phenylalanine，Phe）、甘氨酸（glycine，Gly）、丙氨酸（alanine，Ala）、茶氨酸（theanine，Thea）、葡萄糖、岩藻糖、半乳糖、蔗糖、乳糖、棉子糖、松三糖、果糖、核糖醇、吡啶、,-双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺（bis(trimethylsilyl)trifluoroacetamide，BSTFA） 美国Sigma-Aldrich公司；超纯水由Milli-Q净水系统制备。

1.2 仪器与设备

ACQUITY UPLC I-Class液相色谱仪、XEVO TQS质谱仪 美国Waters公司；7890B气相色谱仪 美国安捷伦科技公司；Pegasus HT飞行时间质谱仪 美国LECO公司；KQ-300GDV恒温数控超声波清洗器 昆山超声仪器公司；Milli-Q Advantage A10超纯水系统德国Merck Millipore公司；7754070冷冻干燥机美国Labconco公司；MC京制00000246精密天平德国Sartorius公司；5430R台式高速冷冻离心机德国Eppendorf公司；G560E涡旋振荡器 美国Industrial Industries公司；MPS多功能自动进样架 德国Gerstel公司；LCJ-25C冷冻干燥机 北京四环科学仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 鲜叶的处理

鲜叶处理：将鲜叶置于空气能萎凋房内进行萎凋，萎凋温度（28±1）℃、相对湿度（65±5）%，当萎凋叶萎凋至水分质量分数（15±1）%时，采用6CYB-1型白茶压饼机进行白茶饼压制，萎凋叶压制白茶压饼工艺流程：白茶萎凋叶→称质量→下料→6CYB-1型压饼机压制成型→连续套纸包装→出茶→待烘松压白茶饼→烘干→松压白茶饼。萎凋叶压制白茶饼干燥工艺参数分别为60（T1）、70（T2）、80（T3）、90 ℃（T4）和100 ℃（T5）下干燥2 h，烘干至水分质量分数低于7%。

1.3.2 感官审评

根据GB/T 23776—2018《茶叶感官审评方法》中的紧压茶审评法进行审评，感官审评得分是加权平均值，以标准中外形（20%）、汤色（10%）、香气（30%）、滋味（35%）和叶底（5%）这5 项因子的综合评分作为样品品质高低的判定依据，综合评分大于90 分的样品为高等级，低于90 分的样品判定为低等级。感官审评由3 位审评专家独立进行。

1.3.3 茶叶样品前处理

茶叶样品前处理与茶叶氨基酸组分、儿茶素类组分、糖组分和挥发性物质的检测条件参考文献[8-10]的方法稍作改进，所有实验重复3 次。

茶叶氨基酸组分、儿茶素类组分测定前处理：称取30 mg研磨后的茶叶样品，加入1 mL体积分数70%甲醇溶液，充分振荡后超声30 min，在12 000 r/min、4 ℃条件下离心10 min，取上清液，经0.22 μm滤膜过滤后，稀释至适当倍数，进行超高效液相色谱串联三重四极杆质谱分析，每个样品重复3 次。同时每个处理样品取等质量混合，以制备质量控制样品。在整个数据采集过程中，每采集5 个样品数据后，采集1 个质量控制样品数据，以检测仪器稳定性。

茶叶糖组分测定前处理：取30 mg研磨后的茶叶粉末加入2.0 mL离心管，加入480 μL甲醇溶液（体积分数75%），再加入20 μL 5 mg/mL香草酸，超声30 min，于12 000 r/min离心10 min，取150 μL上清液装入2 mL样品瓶，真空干燥后加入80 μL 20 mg/mL甲氧胺吡啶溶液，80 ℃水浴加热20 min，再加入80 μL BSTFA和1%（体积分数）三甲基氯硅烷，70 ℃下保持1 h。

挥发性物质测定前处理：称取2.0 g 磨碎茶样转移至固相微萃取螺纹瓶中，旋紧带有硅胶隔垫的螺纹瓶盖。

1.3.4 色谱与质谱检测条件

茶叶氨基酸和儿茶素类组分测定利用超高效液相色谱串联三重四极杆质谱法，挥发性物质采用顶空固相微萃取-气相色谱-飞行时间质谱，糖组分采用BSTFA衍生化与气相色谱-质谱联用技术进行检测。

氨基酸检测条件：Merck ZIC-HILIC色谱柱（100 mm×2.1 mm，5 μm）；溶液A为5 mmol/L乙酸铵水溶液；溶液B为0.1%甲酸-乙腈溶液；流速0.4 mL/min；柱温40 ℃；样品室温度10 ℃；进样量2 μL。梯度洗脱条件为：5%～41% A（0～13 min）；41%～60% A（13～13.01 min）；60% A（13.01～15 min）；60%～5% A（15～15.01 min）；5% A（15.01～20 min）。

儿茶素类组分检测条件：BEH C色谱柱（100 mm×2.1 mm，1.7 μm）；溶液A为0.1%甲酸水溶液；溶液B为0.1%甲酸-乙腈溶液；流速0.3 mL/min；柱温40 ℃；样品室温度10 ℃；进样量1 μL。梯度洗脱条件为：95%～83% A（0～12 min）；83%～0% A（12～13 min）；0% A（13～16.5 min）；0%～95% A（16.5～16.6 min）；95% A（16.6～20 min）。

根据已测批量待测物的峰面积与已知标准溶液质量浓度的峰面积进行比例换算，估算待测物的质量浓度范围；配制5 个以上不同质量浓度的标准溶液，以标准溶液质量浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，绘制不同氨基酸、儿茶素类组分的标准曲线，得到标准曲线方程，然后根据标准曲线方程进行定量分析，计算不同氨基酸、儿茶素类组分含量/（mg/g）。

糖组分测定：气相色谱条件：毛细管色谱柱RESTEK Rxi-5 Sil MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；进样口温度280 ℃；进样方式为不分流；柱流速1.5 mL/min；传输线温度275 ℃；炉箱升温程序：起始温度80 ℃保持0.2 min后，先以15 ℃/min速率升温至160 ℃，然后以3 ℃/min速率升温至200 ℃，再以10 ℃/min速率升温至300 ℃，保持8 min。质谱条件：电子电离源；溶剂延迟180 s，质谱采集范围35～600/，采集频率10 spectra/s，检测器电压1 600 V，离子源温度250 ℃，电子轰击能量70 eV。已有标准品的物质，通过与标准品的质谱图比对进行鉴定，按下式计算待测物的含量。根据不同糖组分含量（所有样品的平均值，计算见下式）分别计算其在总糖中的相对含量（糖组分含量/总糖含量×100%）。

式中：w为待测组分含量/（mg/g）；A为待测组分的峰面积；为标准样品中组分的峰面积；为标准样品中组分的含量/（mg/g）。

挥发性物质分析：萃取条件：萃取针PDMS/DVB；孵化温度80 ℃：孵化时间31 min：萃取时间60 min：解吸时间3.5 min；光纤预烘烤温度250 ℃；光纤预烘烤时间30 min。气相色谱条件：色谱柱Rxi-5 Sil MS；模式：前进式模式，不分流；进样口温度250 ℃；传输线温度275 ℃；载气：氦气；载气流速1 mL/min；程序升温：50 ℃保持5 min，以3 ℃/min的速率升至210 ℃，保持3 min，再以 15 ℃/min的速率升至230 ℃。质谱条件：溶剂延迟时间5 min；电子电离源；电离能量70 eV；离子源温度250 ℃；质谱检测器电压：1 530 V；采集速率10 spectra/s；质量范围30～500/；质谱数据采集时间200 s。采用ChromaTOF软件进行解卷积、峰识别、化合物鉴定，通过峰面积归一化定量，采用挥发性物质峰面积除以总峰面积得到各挥发性物质的相对含量；采用SPSS 17.0软件、SIMCA-P 14.1软件进行主成分分析。

1.4 数据处理与分析

实验设置3 个平行，实验结果以平均值±标准差表示。采用Excel 2010软件、Graphpad Prism 7.0软件和TBtools软件作图，采用SPSS 17.0软件Duncan检验进行显著性分析，＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 干燥温度对萎凋叶压制白茶饼感官品质的影响

干燥过程有助于白茶品质的形成。不同干燥温度的萎凋叶压制白茶饼感官审评结果如表1所示。T1与T5茶样外形特征相近，T4外形较端正、较匀称、尚松，表面较平整，色黄绿稍带红，T3外形尚端正匀称，表面较平整，色泽黄绿均匀。低温干燥样T1汤色较深，较黄绿偏暗，随着干燥温度的升高汤色先变浅后逐渐上升，T3色泽淡黄明亮，优于其他处理茶样。T1茶样香气低闷且略带青气，T2、T4和T5香气转清香，T3香气清香且高。T1茶样滋味尚醇厚略带青涩，T4和T5醇厚尚清甜，T2醇厚尚清爽，T3滋味醇爽，水带清甜。T3茶样饼块紧凑，叶张尚软，绿黄较匀，随着干燥温度的升高，叶底红张增加。在5 个温度干燥的茶样中，T3茶样综合评分为90.2 分，其汤色、香气、滋味、叶底、色泽得分均高于其他温度干燥的茶样。

2.2 干燥温度对萎凋叶压制白茶饼儿茶素类组分的影响

不同温度干燥的茶样儿茶素类物质总含量及组分分析如图1所示，儿茶素类物质含量随干燥温度的升高呈升高-降低-升高的趋势，T3、T4茶样儿茶素类物质类总含量显著低于T1、T2和T5样品（＜0.05）。在儿茶素组分中，EGCG含量最高，约占儿茶素类物质总含量的71%～74%，具有较强苦涩味和收敛性的酯型儿茶素ECG、EGCG和EGCG3”Me含量均在T2茶样最高，T4茶样含量最低，且在T2和T4中差异显著（＜0.05），而T3和T4茶样酯型儿茶素ECG、EGCG、EGCG3’Me差异不显著（＞0.05），T3和T4茶样中酯型儿茶素总含量比T2茶样分别降低了16.73%和30.71%。苦涩味、收敛性弱的非酯型儿茶素EC、GC和EGC含量受干燥温度的影响较小，各干燥温度间差异不显著（＞0.05）。罗舟研究发现白茶经75 ℃干燥后儿茶素含量明显高于50 ℃和100 ℃干燥茶样，这与本研究中70 ℃干燥茶样的儿茶素含量高于其他干燥温度茶样的结论一致。低干燥温度（60 ℃）和高干燥温度（100 ℃）含有较高含量的儿茶素类物质可能是萎凋叶压制白茶饼茶汤苦涩味重、口感欠佳的原因。有研究表明温度影响茶叶细胞组织酚类物质的释放与转化。由此可见，80 ℃和90 ℃干燥有助于降低萎凋叶压制白茶饼的苦涩味，过低或过高温度干燥反而增加苦涩味。

图1 不同干燥温度对萎凋叶压制白茶饼儿茶素类物质含量的影响Fig. 1 Effects of different drying temperatures on catechin contents in white tea cake pressed by withered leaves

表1 不同干燥温度萎凋叶压制白茶饼感官审评结果Table 1 Sensory evaluation results of white tea cake dried at different drying temperatures

2.3 干燥温度对萎凋叶压制白茶饼氨基酸组分的影响

氨基酸是影响白茶茶汤滋味鲜爽度的重要物质，不同干燥温度对萎凋叶压制白茶饼总氨基酸含量的影响如图2所示，各温度干燥的白茶饼总氨基酸含量在9.72～11.52 mg/g之间，T3茶样总氨基酸含量显著高于T2（＜0.05）。鲜爽类氨基酸谷氨酸、茶氨酸、天冬氨酸对鲜味的作用最大，对白茶饼茶汤独特风味具有重要作用。随着干燥温度的升高，萎凋叶压制白茶饼甜类和苦类氨基酸含量差异不显著，鲜爽类氨基酸含量整体上先增后减，T3茶样鲜爽类氨基酸含量显著高于T2（＜0.05）。王子浩等通过对不同加工工艺信阳群体种白茶品质及成分研究发现，萎凋时间相同时，随着干燥温度的升高，氨基酸含量逐渐降低。与本研究中不同干燥温度的萎凋叶压制白茶饼总氨基酸含量先增加后减少的变化趋势不同，可能与茶叶加工方式有关。鲜爽类氨基酸对茶汤苦涩味有减弱作用，T3茶样鲜爽类氨基酸的含量高于其他茶样，这可能是T3茶样滋味优于其他干燥温度茶样的原因。由此可知，80 ℃干燥萎凋叶压制白茶饼的鲜爽度明显优于70 ℃干燥样品。

图2 不同干燥温度对萎凋叶压制白茶饼呈味氨基酸的影响Fig. 2 Effects of different drying temperatures on flavor amino acids of white tea cake

2.4 干燥温度对萎凋叶压制白茶饼糖类物质的影响

茶叶中的糖类物质包括单糖、寡糖、多糖及少量其他糖类，单糖和双糖是构成茶叶可溶性糖的主要成分。茶叶中的糖类物质是影响茶叶滋味的重要物质之一，不同工艺所制茶叶中糖类物质的含量差异较大。不同干燥温度萎凋叶压制白茶饼共测出9 种糖类物质，其中包括5 种单糖（葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖醇、岩藻糖），2 种双糖（蔗糖、乳糖）和2 种三糖（棉子糖、松三糖），各种糖类物质成分占比如图3所示，其中以果糖为主，占糖类物质的55%，其次是蔗糖，含量最低的是松三糖。糖组分定量结果如图4所示，T2茶样果糖和蔗糖含量最高，显著高于T4和T5茶样（＜0.05）。不同干燥温度茶样糖类物质总量随着温度的升高先增加后减少，T2和T3茶样糖类物质含量较高。与卓敏等研究发现可溶性糖含量随着干燥温度的升高而先增加后减少的结果一致。这可能是在热化学作用下多糖发生转化，可溶性糖的形成量大于参与香气物质等形成的多糖消耗量，但由于多糖分解作用，糖类物质含量呈现增大的变化趋势。由此可见，低干燥温度（60℃）不利于多糖分解，适当的干燥温度（70～80 ℃）有更有利于萎凋叶压制白茶饼甜味物质的积累，过高干燥温度（90 ℃和100 ℃）反而促进糖类物质转化。

图3 萎凋叶压制白茶饼糖类物质分类占比Fig. 3 Proportion of sugar components in white tea cake

图4 不同干燥温度对萎凋叶压制白茶饼糖类物质含量的影响Fig. 4 Effects of different drying temperatures on sugar contents of white tea cake

2.5 干燥温度对白茶饼挥发性物质的影响

2.5.1 不同干燥温度萎凋叶压制白茶饼总挥发性物质分析不同干燥温度萎凋叶压制白茶饼共检出837 种挥发性化合物，其中已知挥发性物质246 种，占检出全部挥发性化合物总量的92.92%。图5为不同干燥温度萎凋叶压制白茶饼挥发性物质的总离子流图，5 组茶样挥发性物质种类大致相同，但含量存在一定差异。参考宛晓春对茶叶香气的分类方法，不同干燥温度的萎凋叶压制白茶饼挥发性物质中碳氢类化合物70 种、酯类44 种、醇类30 种、酮类52 种、醛类18 种、酸类16 种、其他化合物16 种。对不同干燥温度白茶饼挥发性物质相对含量分析的结果如图6所示，醇类相对含量较高，是构成萎凋叶压制白茶饼香气物质的主体成分，其次是酯类、酮类、酸类和碳氢类化合物，醛类相对含量较低，与现有研究结果大致相同。不同干燥温度的萎凋叶压制白茶饼香气化合物类别中，醇类、酮类和酯类化合物含量随着干燥温度的升高呈现“W”字形变化趋势，而酸类和碳氢类化合物含量呈现“M”字型变化趋势，醛类物质含量差异不显著（＜0.05）。

图5 不同干燥温度萎凋叶压制白茶饼挥发性物质总离子流色谱图Fig. 5 Total ion chromatogram of volatile substances in white tea cake dried at different drying temperatures

图6 不同干燥温度对萎凋叶压制白茶饼挥发性物质相对含量的影响Fig. 6 Effects of different drying temperatures on the relative contents of volatile substances in white tea cake

2.5.2 特征挥发性物质差异分析

图7 不同干燥温度萎凋叶压制白茶饼挥发性物质OPLS-DA得分图Fig. 7 OPLS-DA scores of volatile components in white tea cake pressed by withered leaves at different drying temperatures

表2 不同干燥温度萎凋叶压制白茶饼主要差异挥发性物质相对含量和VIP值Table 2 Main volatile components and variable importance in projection value of white tea cake dried at different temperatures

续表2

由表2可知，在5 种不同温度干燥的萎凋叶压制白茶饼中，己酸和香叶醇的相对含量较高，其中在T1中相对含量较高的挥发性物质有呈兰花香的香芹酮、青香和豆香的2-正戊基呋喃、甘草香味的-己内酯、果味香的水杨酸甲酯、茉莉花香的茉莉酮等香气物质；芳樟醇具有玉兰香，反式-橙花叔醇呈木质香，辛酸甲酯具有甜橙香气的果香，壬酸甲酯具有葡萄酒、椰子香气，苯甲醇似苹果香气，这些物质在T2茶样中的相对含量高于其他茶样；T3茶样中相对含量较高的挥发性物质为二氢猕猴桃内酯，其带有香豆素样香气；具有花果香的正己醇和1-辛烯-3-醇及含有玫瑰香气的香叶醇在高温干燥组（T4和T5）中相对含量较高。高相对含量的酯类物质可使茶叶香气愉悦，80 ℃干燥白茶饼的十三酸甲酯、辛酸甲酯、己酸甲酯和二氢猕猴桃内酯等酯类物质的相对含量显著高于高温干燥处理白茶饼（T4和T5）（＜0.05），说明80 ℃干燥能较好提高萎凋叶压制白茶饼愉悦香气物质的相对含量。

干燥对白茶香气的形成起着重要作用。在一定的烘干温度下，蛋白质变性使以酶参与为主的化学反应终止，同时低沸点青草气类物质散失，高沸点香气物质得以保留。本研究表明不同干燥温度处理对萎凋叶压制白茶饼香气成分有明显影响，当干燥温度升高时，白茶饼的特征香气成分可能发生了热降解、转化反应，从而造成了不同干燥温度萎凋叶压制白茶饼挥发性成分差异。叶靖平等研究表明，当烘干温度低于60 ℃或在90 ℃时，白茶汤色亮度差、香气较淡，滋味欠鲜爽，而烘干温度70 ℃和80 ℃时香气持久、花香明显，与本实验结果一致。林宏政等研究发现白茶散茶中香气相对含量最高的化合物为香叶醇和芳樟醇，且散茶压饼后这两种化合物的相对含量仍然是最高的。而本研究发现萎凋叶压制白茶饼挥发性物质中相对含量最高的是己酸和香叶醇，这可能与茶叶的原料及加工方法不同有关。不同干燥温度对各香气成分的形成以及成分之间的相互转化机理仍需进一步深入研究。

3 结 论

儿茶素、氨基酸、糖类物质和香气物质等含量可作为萎凋叶压制白茶饼干燥工序的控制指标。萎凋叶压制白茶饼感官评分随着干燥温度的升高呈先升后降的趋势，80 ℃干燥茶饼的综合评分最高为90.2。采用80 ℃和90 ℃处理降低了萎凋叶压制白茶饼中儿茶素类物质总含量，有助于降低白茶饼茶汤苦涩味；80 ℃干燥处理的白茶饼总氨基酸含量和鲜爽类氨基酸含量显著高于70 ℃（＜0.05）；70 ℃和80 ℃干燥的白茶饼糖类物质含量显著高于低温干燥（60 ℃）和高温干燥（90 ℃和100 ℃）（＜0.05）；挥发性物质中醇类物质所占百分比较大，各干燥温度的白茶饼中主要挥发物成分总体一致，主要有己酸、香叶醇、苯乙醇、芳樟醇、水杨酸甲酯等，80 ℃干燥白茶饼中十三酸甲酯、辛酸甲酯、己酸甲酯和二氢猕猴桃内酯等酯类物质相对含量显著高于90 ℃和100 ℃干燥处理的白茶饼（＜0.05）。综合而言，80 ℃干燥能提高萎凋叶压制白茶饼的鲜爽度和甜度及愉悦香气物质的含量，更有利于品质形成，该温度是萎凋叶压制白茶饼干燥工艺的适宜温度，实验结果可为萎凋叶压制白茶饼加工工艺提供参考。