不同杀青方式对柑橘花茶品质的影响

杨 慧，李玉壬，吴神群，陈春凤，杨晓萍*

（华中农业大学园艺林学学院，园艺植物生物学教育部重点实验室，湖北 武汉 430070）

柑橘（Citrus reticulateBlanco.）为芸香科柑橘属植物[1]，是我国重要的经济作物，在国内各地区广泛种植。一般情况下柑橘所开的花绝大部分在开花期和果实发育过程中脱落，坐果率仅占总花量的1%～5%。由于柑橘花期花量大、时间短，开花过程会消耗树体大量养分，因此多进行疏花处理，以减少花量、节省树体营养、提高坐果率。然而，目前疏花所得柑橘花多被直接遗弃，未能得到有效利用，这导致了柑橘花资源的大量浪费。柑橘花含有蛋白质、氨基酸、脂肪、维生素[2]等丰富的营养成分，具有健胃消食、止咳化痰和镇静安神等功效，且香气轻淡、纤巧、清新[3]是一种优质的花茶资源，可用于加工柑橘花茶。

传统的花茶加工多为直接对鲜花进行干燥处理，但近年来研究表明，对鲜花进行杀青处理能够促进内含物的转换，明显地改善花茶感官品质[4-5]，黄艳等[6]研究发现对茶树花进行杀青处理后，高温环境下发生的美拉德反应能够使茶树花茶产生特有的水煮玉米香，且杀青处理还能有效地提高化学成分含量。目前常见的花茶种类有枇杷花茶、菊花茶、桂花茶等[7]，关于柑橘花茶加工工艺的研究较少。本研究通过不同杀青工艺制作柑橘花茶，综合比较感官品质、化学成分、挥发性物质及抗氧化活性确定最佳杀青方式，以期丰富花茶种类，提高柑橘花的利用度，为花茶加工工艺的优化及新产品的研发提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

温州蜜柑花采摘自华中农业大学柑橘园。

癸酸乙酯和C7～C40正构烷烃（均为色谱纯）购自美国Sigma公司；其他材料（均为分析纯）均购自国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

AUY120型电子天平 日本岛津制作所；HH-6型恒温水浴锅 常州国华电器有限公司；电热鼓风干燥箱上海一恒科学仪器有限公司；LD5-2A型离心机 北京京立离心机有限公司；UV-2450型分光光度计 美国Labconco公司；TRAce1300-ISQ7000-ODP3气相色谱-质谱（gas chromatograph-mass spectrometer，GC-MS）联用仪 美国Agilent公司；手动固相微萃取（solid phase micro-extraction，SPME）进样器、50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取头 美国Supelco公司。

1.3 方法

1.3.1 柑橘花茶制备的基本工艺流程

鲜花采摘后摊放在阴凉处，晾干表面水分，经杀青处理后，将花干燥即得柑橘花茶。

1.3.2 杀青方式的筛选

分别采用蒸汽杀青、微波杀青、烫漂杀青3 种方式（每种杀青方式分别处理30、60、90 s）对柑橘花进行杀青处理，主要工艺参数如下：投样量均为250 g，蒸汽杀青时柑橘花温度为85～95 ℃；微波杀青功率为490 W；烫漂杀青沸水量为7～8 L。经80 ℃热风干燥后制得柑橘花茶，通过感官审评筛选各方式最佳杀青时间，再将柑橘花按各自最佳杀青时间处理后制备花茶，经感官审评以及化学成分、抗氧化活性和挥发性组分分析，确定最佳杀青方式。

1.3.3 感官审评

参照GB/T 23776—2018《茶叶感官审评方法》[8]进行感官审评。称取柑橘花茶5 g，加150 mL沸水加盖浸泡5 min，倒出茶汤，由8 名专业人士进行审评。总分参照茶叶审评加权法，按照外形20%、汤色5%、香气35%、滋味30%以及叶底10%进行计算。

1.3.4 化学成分质量分数测定

参照文献[9]的方法，采用福林-酚法测定多酚质量分数，茚三酮比色法测定游离氨基酸质量分数，蒽酮比色法测定可溶性糖质量分数，三氯化铝比色法测定黄酮质量分数。

1.3.5 抗氧化活性测定

总抗氧化能力（ferric reducing/antioxidant power，FRAP）按照Benzie等[10]的方法测定；2,2’-联氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)（2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)，ABTS）阳离子自由基清除能力按照Thaipong等[11]的方法测定；1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）自由基清除能力按照Blois等[12]的方法测定。

1.3.6 挥发性组分测定

顶空（head space，HS）-SPME处理：将50/30 μm DVB/CAR/PDMS的萃取头于GC-MS的进样口250 ℃老化1 h。称取一定量粉碎后的样品于30 mL的顶空瓶中，加入5 mL沸水与2.5 μL内标癸酸乙酯（0.1 μL/mL），密闭瓶口。顶空瓶于60 ℃水浴中平衡10 min。再将萃取头通过SPME手持器插入到顶空瓶中，推出纤维头吸附50 min。收回纤维头，取出SPME手持器，插入GC仪进样口中，解吸附5 min。

GC条件：进样口温度240 ℃，传输线温度230 ℃，载气为高纯度氦气，流速1.0 mL/min。升温程序：初始柱温40 ℃，保持2 min；以3 ℃/min升至85 ℃，保持2 min；以2 ℃/min升至110 ℃，保持2 min；以5 ℃/min升至160 ℃，保持1 min；再以5 ℃/min升至220 ℃，保持5 min；不分流进样。

MS条件：电子电离离子源，电子能量70 eV，离子源温度230 ℃，扫描范围设置为m/z50～650。

1.4 数据处理与分析

2 结果与分析

2.1 不同杀青方式时间的筛选

由图1可知，同一种杀青方式处理不同时间使柑橘花茶的感官品质产生明显差异。蒸汽杀青与微波杀青处理的柑橘花茶感官审评得分随时间的延长呈现先上升后下降的趋势，在处理60 s时达到最大值，烫漂杀青处理的柑橘花茶感官审评得分随时间的延长呈现下降趋势，处理30 s时达到最大值。造成上述现象的原因是蒸汽杀青与烫漂杀青时间过短，形成茶叶必要品质特征的湿热作用没有得到充分进行，并且低沸点的香气物质挥发程度不够，没有达到通过杀青形成茶叶滋味、香气等基本品质特征的目的[13]，但时间过长则造成内含物流失过多，滋味寡淡；微波杀青时间过短会造成内部温度低，无法破坏鲜花中的酶活性，导致汤色欠明亮、青草气重、滋味较苦涩，杀青时间过长则导致部分鲜花内部色素被破坏，同时花瓣皱缩，造成茶汤与叶底色泽暗黄，香气、滋味均呈现高火味与焦糊味[14]。综上，柑橘花分别经过蒸汽杀青60 s、微波杀青60 s或烫漂杀青30 s处理后所制花茶质量品质较佳。

图1 柑橘花茶不同杀青处理时间的筛选Fig.1 Selection of optimal fixation time for citrus flower tea made using different fixation methods

2.2 不同杀青方式对柑橘花茶感官品质的影响

由表1可知，杀青处理后的花茶感官品质明显优于未杀青处理的品质，这是因为在热风烘干过程中升温速度较慢，酶的活性破坏时间较长[15]，鲜花表面的色素发生氧化反应，使得其外表呈现黄棕色，茶汤欠明亮，且柑橘花香不够明显，由此可知，杀青处理更适用于柑橘花茶的加工。感官审评结果显示杀青方式对柑橘花茶的感官品质影响较大，柑橘花经微波杀青处理所制花茶的外形维持较好，花香鲜浓持久，茶汤柑橘味浓醇，感官审评得分最高，这可能是因为微波杀青过程中鲜花本身并未与外界环境接触，且微波升温迅速，水分快速蒸发，鲜花中所含低沸点芳香物质也随之挥发消失，能够较好地改善柑橘花茶的香气[16]。蒸汽杀青也能够较好地维持花型，同时当鲜花处于湿热的环境下，香气物质中水溶性成分得到较多保留，但青草气略重[17]。烫漂杀青时，由于鲜花置于沸水中，会导致部分可溶性成分溶出，且鲜花在沸水中受外力作用，使花瓣易脱离，外形被破坏；此外，柑橘花含有的香气物质在沸水中被过早地固定，造成香气的前体物质不能充分地转换，对柑橘花茶香气影响较大[18]。

表1 不同杀青处理的柑橘花茶感官审评结果Table 1 Sensory evaluation results of citrus flower tea made using different fixation methods

2.3 不同杀青方式对柑橘花茶化学成分的影响

由表2可知，杀青方式能够显著影响柑橘花茶化学成分含量。微波杀青后，柑橘花茶中黄酮、可溶性糖以及多酚质量分数较其他组都有不同程度的上升，游离氨基酸质量分数则较蒸汽杀青组略有减少，产生该现象的原因可能是微波杀青从鲜花内部迅速升温，使酶类瞬间失活，终止了酚类物质的氧化[6]，有利于保存柑橘花茶中的酚类物质。可溶性糖是花茶口感甘甜的重要因素[19]，在3 种杀青处理过程中，微波杀青处理柑橘花茶中所含的可溶性糖含量也最高；蒸汽杀青后，柑橘花茶中除游离氨基酸含量较多，其余化学成分含量均较低，其原因可能是部分化学成分随蒸汽散去，造成含量下降；烫漂杀青后，柑橘花茶所含的游离氨基酸以及可溶性糖的含量较其他组均呈现下降趋势，这是部分化学成分在柑橘花与水接触的过程中溶解在水中所致。

表2 不同杀青处理的柑橘花茶化学成分质量分数Table 2 Contents of chemical components in citrus flower tea made using different fixation methods

2.4 不同杀青方式对柑橘花茶抗氧化活性的影响

如图2所示，不同杀青的柑橘花茶均具有较强的FRAP以及ABTS阳离子自由基和DPPH自由基清除能力，微波杀青处理柑橘花茶的抗氧化活性明显高于蒸汽杀青与烫漂杀青，对DPPH自由基的清除率达65.4%，FRAP为1.13 mmol/L。产生这种现象的原因可能是蒸汽杀青与烫漂杀青以水汽作为传热介质，而微波杀青则是通过超高频电磁波快速振荡柑橘花内各成分分子，使水分子之间相互碰撞、挤压、摩擦、重新排列以达到快速升温、钝化酶活性的目的[14]，可保留柑橘花内的有效抗氧化成分。由此可见，微波杀青制成的柑橘花茶抗氧化活性明显优于蒸汽杀青与烫漂杀青。

图2 不同杀青处理的柑橘花茶抗氧化活性Fig.2 Antioxidant activity of citrus flower tea made using different fixation methods

2.5 不同杀青方式对柑橘花茶挥发性组分的影响

2.5.1 柑橘花茶挥发性组分的种类

本实验采用GC-MS对3 种柑橘花茶中的挥发性物质进行鉴定与分析，如表3所示，经3 种杀青处理的柑橘花茶共鉴定出94 种挥发性化合物，根据化合物的化学结构进行分类统计，柑橘花茶中所含挥发性物质主要由萜烯类（48.82%）、醇类（26.47%）、醛类（11.96%）及醚类（5.88%）构成。相关研究表明，柑橘属的橙子、柠檬、柚子等的挥发性组分以萜烯类为主[20-22]，醛类是柑橘属成熟过程中形成的一种次级代谢物，提供了柑橘的果香气[23]，这些主要挥发性化合物构成了柑橘花茶香气的主要组分，这与Wang Jiatong等[23]研究结果一致。

表3 不同杀青处理的柑橘花茶挥发性组分种类Table 3 Types of volatile components in citrus flower tea made using different fixation methods

由图3可知，不同杀青处理的花茶中挥发性物质有明显差异。3 种处理柑橘花茶共同含有35 种挥发性物质；蒸汽杀青柑橘花茶共含有65 种，其特有化合物16 种；微波杀青柑橘花茶共含有82 种，其特有化合物25 种；烫漂杀青柑橘花茶共含有71 种，其特有化合物14 种。其中，微波杀青柑橘花茶含有最多挥发性物质种类，其醇类（26.74%）、烃类（51.05%）及酮类（3.36%）相对含量高于其他两种处理组；蒸汽杀青柑橘花茶的醚类（11.20%）相对含量最高，醛类（7.60%）、烃类（49.44%）及酮类（1.38%）相对含量最少；烫漂杀青柑橘花茶所含醛类（14.69%）高于其他两种处理组，醇类（24.06%）与酚类（2.12%）相对含量最少。

图3 不同杀青处理的柑橘花茶挥发性组分种类维恩图Fig.3 Venn diagram of volatile components in citrus flower tea made using different fixation methods

2.5.2 柑橘花茶主要挥发性化合物分析结果

基于花茶中共测出的94 种挥发性组分，使用无监督主成分分析方法对原始峰进行统计分析。如图4A所示，3 种杀青处理的柑橘花茶具有较为明显的区域分布特征，能够在主成分分析散点图中各成一簇，可知不同杀青处理能够明显影响柑橘花茶挥发性物质的组成。

图4 柑橘花茶主要挥发性化合物分析Fig.4 Analysis of major volatile compounds in citrus flower tea

对94 种挥发性物质进行筛选，选择相对含量大于1%的物质进行聚类热图分析，如图4B所示，蒸汽杀青柑橘花茶中相对含量最多的化合物是β-榄香烯（6.97%），其次是松香芹醇（5.96%），微波杀青柑橘花茶中相对含量最多的是β-榄香烯（5.54%），其次是γ-松油烯（5.61%），烫漂杀青柑橘花茶中相对含量最多的是γ-松油烯（7.57%），其次是β-榄香烯（6.89%）。由此可见，β-榄香烯和γ-松油烯是3 种柑橘花茶中含量较高的化合物，均为萜烯类物质，与Qi Heting等[24]研究结果一致。相关研究表明，萜烯类物质是组成绿茶与柑橘花香气的主要挥发性物质[25-26]。张冬桃等[22]研究发现，在相关酶的作用下，萜烯类物质通过前体物质（异戊二烯基焦磷酸和3,3-二甲基烯丙基焦磷酸）经过两条主要的生物合成代谢途径形成，大多数具有花香、甜香及果香[27]。此外，醇类也是3 种柑橘花茶中含量较多的化合物，其中重要化合物为芳樟醇、橙花醇、松油醇及α-二氢萜品醇，芳樟醇在代谢过程中可以转化为香叶醇进行酶促异构化[26]，具有较为温和的甜花香，这些特征化合物是形成花茶中柑橘香的重要基础。

2.5.3 柑橘花茶关键差异化合物分析结果

偏最小二乘-判别分析（partial least-squares discrimination analysis，PLS-DA）是一种具有监督的判别分析方法，被广泛应用于茶叶品质的客观评价[28]。可利用PLS-DA的变量投影重要性（variable important for the projection，VIP）图量化变量对分类的贡献度，找出影响分类的关键性差异化合物，一般认为VIP＞1的物质为分类贡献度较大的变量。如表4所示，所获得的正己醛、β-蒎烯、桧烯、甲基庚烯酮、柠檬烯、芳樟醇等28 种香气差异化合物主要由醇类与烯类组成。在蒸汽杀青柑橘花茶中检测出的差异挥发性物质有邻伞花烃（4.32%）与β-蒎烯（1.91%），β-蒎烯具有明显的树脂味及青味，由感官审定结果可知，蒸汽杀青的柑橘花茶相较于其他两种的青味更为突出，因此β-蒎烯与邻伞花烃可能是蒸汽杀青过程中青味形成的特征化合物；微波杀青柑橘花茶中检测出的差异挥发性物质有壬醛（1.53%）、甲基庚烯酮（1.00%）及(＋)-新二氢香芹醇（0.77%），壬醛、香芹醇已知具有新鲜的花香味[29]，可作为微波杀青过程中柑橘香形成的特征化合物；烫漂杀青柑橘花茶中未检测出差异挥发性物质，其特有挥发性物质为荜澄茄油烯醇（0.37%）、庚醛（0.26%）等，但未造成关键性差异，原因可能是相对含量较低。庚醛已知具有坚果味以及青味[30]，可作为烫漂杀青过程中栗香形成的特征化合物。

表4 不同杀青处理柑橘花茶关键差异挥发性物质的相对含量Table 4 Relative contents of key differential volatile substances in citrus flower tea made using different fixation methods

3 结论

本实验以温州蜜柑花为原料，采用3 种杀青方式对柑橘花进行加工，对得到的花茶进行感官审评及化学指标、抗氧化能力、挥发性组分进行分析，结果表明，微波杀青60 s的柑橘花茶综合品质最佳，该方式处理所得花茶口感丰富、橘香明显、有回甘，且能较好地保留花茶中所含理化成分；同时，相比于蒸汽和烫漂杀青，微波杀青处理组的挥发性组分种类多、含量高，其中，具有花果香的壬醛、甲基庚烯酮及(＋)-新二氢香芹醇是关键差异挥发性物质，微波杀青的特征性香气物质为吲哚、佛手柑醇以及壬醛，产生这种现象的原因可能是微波处理导致挥发性组分分子结构变化[31]，使得微波处理所制柑橘花茶香气最佳。目前市场上柑橘花产品开发较单一，消费市场疲软，导致原料严重浪费，花茶作为当今食品饮料行业的热门产品，是提高柑橘花利用率的最佳选择之一。本研究对柑橘花茶的杀青工艺进行探究，所得产品在口感上能够满足如今消费者多样化、个性化的需求，且改善了传统茶叶的功能性成分，同时，微波杀青处理的柑橘花香气特殊、浓郁宜人，所制花茶风味独特、营养丰富，可为柑橘花和茶叶的综合开发提供参考。