黄化茶树叶色、干茶、汤色色度季节变化及其与茶汤色素的关联性

米水杉，韩宝瑜

中国计量大学 生命科学学院/浙江省生物计量及检验检疫技术重点实验室，浙江 杭州 310018

茶树[Camellasinensis（L.）O. Kuntze]是山茶科山茶属的一种灌木类植物[1]。一直以来，对茶树新品种的选育和推广着重于绿叶品种（系）。20 世纪90 年代出现了白化茶茶树，21 世纪初期‘黄金芽’的成功选育带动了非绿色茶树品种的种植热潮，开始了彩色茶叶的时代[2]，也掀起了对白化系和黄化系茶研究的热潮。色、香、味、形是商品茶品质的构成因子，茶叶色泽在一定程度上可反映茶叶的品质；且认为‘黄金芽’等黄化茶的氨基酸含量高，构成了茶汤滋味鲜爽的物质基础。研究者们分别采用不同波长光照处理茶叶[3]、测序分析基因组[4]、对变异前后的叶片进行细胞和分子水平比对[5]等手段探讨黄化茶树叶片变色的机理。

黄化茶和白化茶的干茶色泽和茶汤汤色随其鲜叶色泽的不同而不同，即鲜叶叶色、干茶色泽和茶汤汤色有关联。通常认为茶汤汤色的色素包含茶红素、茶黄素和茶褐素，而单独的色素含量还不能代表商品茶叶的色泽状况[6]。从鲜叶叶色、干茶色泽至茶汤汤色的计量及三者之间关联性评价更能表征商品茶叶的色泽状况。

20 世纪70 年代日本开始使用亨特-Lab 表色系[7]将色差测定引入茶叶检测，将不同茶树品种的茶叶色泽量化与可比[8]。黄化茶的内含物也发生了相应的变化[9]。茶黄素等色素类化合物既是茶汤的关键呈色呈味物质[10]，也是构成茶叶汤色的关键成分[11]。有报道，干茶色泽与茶汤中茶黄素等物质的含量密切相关，与商品茶叶品质的高低也呈高度的相关性[12]。商品茶叶的品质与茶树品种也密切相关，品种决定鲜叶内含物的组成，很大程度上决定着商品茶叶的品质[13]。亦即黄化茶茶树品种的黄色与其商品茶的品质存在密切关联。本试验筛选近年叶色显著变黄、滋味鲜爽的‘大黄袍’和‘黄龙锦’，以‘黄金芽’为对照，利用日本柯尼卡CM3600A 色差仪，选用Lab 表色系，在绝对色空间观测不同季节3 个茶树品种的鲜叶、干茶和茶汤的L（亮度）、a（色度坐标）和b（色度坐标）值变化规律[14]，同时结合茶黄素、茶红素、茶褐色含量的变化评价3 个黄化品种（系）叶色季节变化与干茶色度、茶汤色素含量的相关性，旨在为黄化茶茶树新品种的选育和种质资源的深度挖掘利用等提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 茶树品种

试验所用茶树品种分别为‘大黄袍’‘黄龙锦’和‘黄金芽’，种植于浙江省丽水市松阳县伟众家庭农场。

1.1.2 茶样处理

鲜叶样。2022 年4 月1 日 ～ 12 月4 日每10 d分别随机采摘一次各试验茶树品种大小均匀、无病虫害的一芽二叶鲜叶，分摊于白纸上采用四分法取其中一份鲜叶样分别按品种置于密封袋内并迅速带到实验室检测。

干茶样。分别于2022 年4 月20 日（春季样）、2022 年7 月20 日（夏季样）和2022 年10 月20 日（秋季样）采摘各试验茶树品种鲜叶，用沾水的洁净纱布擦拭除去叶片表面的灰尘，将鲜叶平铺在托盘上置于避光通风处晾干；用电磁炉将蒸青锅内的蒸馏水加热至完全沸腾，取适量鲜叶平铺至蒸青锅内的蒸架上，加热，蒸青2 min 左右，用镊子夹出平铺于托盘上。将托盘放置于80℃的烘箱中2 h 左右，烘至茶梗易折断、叶片完全变脆时取出。分别采用磨碎机粉碎，样品过600 ～ 1 000 μm 筛，装入不透光密封袋内，编号存入4℃冰箱备用。

1.2 仪器设备

循环水式多用真空泵（上海豫康科教仪器设备有限公司，中国），紫外可见分光光度仪（上海美普达仪器有限公司，中国），CM3600A 型台式色差仪（KONICAMINOLTA 公司，日本）。

1.3 试验方法

1.3.1 茶鲜叶外形色泽属性检测

采用L*a*b色差系统进行。其中，L值的大小代表明亮度；a值的正、负代表红色程度和绿色程度；b值的正、负代表黄色程度和蓝色程度。每个茶树品种（系）随机采取3 片健康叶，用干净纱布擦拭后用色彩色差仪测定，检测叶片正反面色泽连续变化。每片叶均3 次重复。计算b/a值。b/a值是叶片黄绿度的综合反应[15]。

1.3.2 干茶粉末、茶汤色差值测定

分别将各试验茶树品种春茶、夏茶、秋茶的干茶粉末均匀粘在硬质卡片上，同样采用L*a*b色差系统进行测定。分别取3.00 g 茶样倒入150 mL 沸水浸泡5 min，过滤，采用L*a*b色差系统测定。以上均重复3 次，取平均值。

1.3.3 茶黄素、茶红素、茶褐素等质量分数检测

参考黄意欢[16]的方法并适当修改。

供试液制备：室温下取3.00 g 未研磨茶样加入125 mL 沸腾的蒸馏水，摇匀后在100℃水浴锅中浸提10 min，每5 min 摇瓶一次，取出摇匀趁热抽滤，冷却待测。

茶色素萃取：吸取30 mL 茶汤液加入60 mL 分液漏斗中，加入30 mL 乙酸乙酯振荡5 min，静置，待分层后分别放出下层的水和上层的乙酸乙酯萃取液置于50 mL 的EP 管中。吸取乙酸乙酯萃取液2 mL 加到25 mL 容量瓶中，用95%乙醇定容至25 mL，得溶液A；吸取水层液2 mL 加到25 mL 容量瓶中，加入2 mL 饱和草酸溶液和6 mL 蒸馏水，用乙醇定容至刻度，得溶液B；吸取乙酸乙酯萃取液15 mL 于30 mL的分液漏斗，加15 mL 2.5% NaHCO3水溶液，迅速振荡30 s（不得超过），静置分层后弃去水层，吸取上层乙酸乙酯萃取液4 mL 到25 mL 容量瓶中，加95%乙醇定容至刻度，得溶液C；用一次性注射器吸取茶汤15 mL 于30 mL 分液漏斗中，加15 mL 正丁醇振荡3 min，静置分层后将下层水层放入50 mL 的EP 管中，吸取水层2 mL 加2 mL 饱和草酸溶液和6 mL 蒸馏水，用95%乙醇于25 mL 容量瓶中定容至刻度，得溶液D。将得到的4 种溶液于380 nm 处分别测定吸光度值。按下列公式计算：

式中：EA 为溶液A 的吸光度值，EB 为溶液B 的吸光度值，EC 为溶液C 的吸光度值，ED 为溶液D的吸光度值，DM为干物质量分数。

1.4 数据处理

采用SPSS 22.0 软件对数据进行统计分析，采用OriginPro 2022 软件进行图形绘制。

2 结果与分析

2.1 3 个黄化茶树品种鲜叶叶色季节动态变化情况

试验结果表明，‘大黄袍’‘黄龙锦’‘黄金芽’3 个茶树品种春、夏、秋季叶片的正、反面色泽变化显著（表1、表2 和表3）。随时间推移，叶片亮度L值、色度坐标a值和色度坐标b值皆有显著变化。L值从4—6 月呈上升趋势，6—8 月份呈下降趋势，8—12 月较低且无明显变化（表1）。其中10 月份‘大黄袍’的叶色L值有短暂的上升，‘黄金芽’和‘黄龙锦’的变化趋势则一致。表明春季茶树叶片明亮度最大，夏、秋季逐渐降低并趋于平稳。茶树叶片的正、反面明亮度之间存在显著性差异，叶片正面的明亮度均高于叶片反面。各黄化茶树品种之间叶片的正、反面的明亮度也分别存在显著性差异，其中‘大黄袍’叶片正面的明亮度值最大，其次是‘黄金芽’，最小为‘黄龙锦’。各茶树品种叶片反面的明亮度差异与正面一致。

表2 3 个黄化茶树品种鲜叶正、反面a 值变化Table 2 Change in a value of the front and back of fresh tea leaves of 3 etiolated tea cultivars

表3 茶鲜叶正、反面b 值变化规律Table 3 Change rule of b value of the front and back of fresh tea leaves

a值的绝对值变化较大的时段在8—10月（表2），‘黄金芽’和‘大黄袍’叶片的正、反面皆呈先升后降趋势，而‘黄龙锦’则是先降后升。a值代表绿色度，表明8—10 月茶树叶片的色泽不含明显的绿色。3 个茶树品种叶片的正面与反面的绿色度之间均存在显著性差异，叶片正面a值的绝对值均高于叶片反面，表明叶片正面绿色比反面绿色深；而3 个茶树品种之间叶片的正面和反面的绿色度也分别存在显著性差异，‘黄龙锦’叶片正面色泽a值的绝对值最大，其次是‘黄金芽’，‘大黄袍’的值最小，表明‘黄龙锦’的叶片正面绿色最深，其次是‘黄金芽’，‘大黄袍’叶片正面绿色最浅。各茶树品种叶片反面绿色度值差异与叶片正面一致。

从表3 可看出，表示黄色度的b值在4—6月期间呈上升趋势，6—8 月期间呈下降趋势，后趋于平稳，但‘黄龙锦’和‘大黄袍’叶片反面色泽没有明显的变化趋势，表明在春、夏季茶树叶片色泽比秋季更偏黄色，与L值变化趋势一致。3 个茶树品种叶片的正面与反面的黄色度均存在显著性差异，叶片正面的b值的绝对值均高于叶片反面，表明叶片正面比反面颜色更金黄。3 个茶树品种之间叶片的正面的黄色度也分别存在显著性差异，‘黄金芽’正面的b值最大，其次是‘大黄袍’，‘黄龙锦’最小；表明‘黄金芽’叶片正面更金黄，‘大黄袍’其次，‘黄龙锦’在3 个茶树品种中叶片正面黄色度最低。叶片反面的黄色度值，‘大黄袍’和‘黄龙锦’没有明显差异，而‘黄金芽’显著高于‘大黄袍’和‘黄龙锦’，表明‘黄金芽’叶片反面色泽更金黄。

b/a值是叶片黄绿度的综合反应，其从春季到秋季叶片正、反面的变化如图1 所示。春、夏季‘黄金芽’的 |b/a| 值较大，说明春、夏季叶片黄绿度较明显；‘黄龙锦’与‘黄金芽’的变化趋势相同，但其值相对于‘黄金芽’低，说明黄绿度较‘黄金芽’浅，秋季两者都比较低，表明秋季叶片绿色特征明显。‘大黄袍’叶片正面在春季和10 月中旬 |b/a| 值比较大，叶片反面在春、夏季和10 月中旬值都比较大，说明一年中‘大黄袍’叶片的黄绿特征较‘黄金芽’和‘黄龙锦’保持的时间长，黄绿特征更明显。

图1 鲜叶叶片正、反面 |b/a| 值的变化Figure 1 Change in |b/a| value of the front and back of fresh leaf blades

2.2 干茶粉末与茶汤色泽情况

不同季节‘大黄袍’‘黄龙锦’和‘黄金芽’的干茶粉末和茶汤色差测定结果如图2 和图3所示。茶鲜叶制成干茶后，不同区域的色度均有明显差别，故选择研磨成粉末进行色差值测定。

图2 3 个茶树品种不同季节干茶的色泽空间图Figure 2 Color space map of dry tea produced from 3 tea cultivars in different seasons

由图2 可知，‘大黄袍’‘黄龙锦’和‘黄金芽’干茶的L值从春茶到秋茶呈降低趋势，即3 个茶树品种（系）茶叶的明亮度春茶最高、秋茶最低。‘黄龙锦’和‘大黄袍’春茶的明亮度显著高于‘黄金芽’，但3 个茶树品种的夏茶明亮度无明显差别，秋茶则是‘大黄袍’和‘黄金芽’的明亮度又显著高于‘黄龙锦’，表明春茶干茶的鲜活度均较高，夏茶和秋茶则分别是‘黄金芽’和‘大黄袍’干茶的鲜活度较高。‘黄金芽’干茶的a值从春茶到秋茶呈上升趋势，表明颜色越来越绿；‘黄龙锦’则是先升后降的趋势，表明其夏茶更偏绿；‘大黄袍’的a值与‘黄龙锦’变化趋势相反，表明其春茶和秋茶色泽更偏绿。

由图3 可知，‘大黄袍’‘黄龙锦’和‘黄金芽’茶汤的L值从春茶到秋茶呈明显降低趋势；春茶和夏茶中，‘黄龙锦’和‘黄金芽’的L值显著高于‘大黄袍’，三者的秋茶L值无明显区别，表明春茶茶汤的明亮度更好，3 个茶树品种（系）中‘黄龙锦’和‘黄金芽’的茶汤明亮度更优。茶汤的a值则是夏茶最低，秋茶略高，春茶最高，表明春茶茶汤绿色度更明显，其中‘黄金芽’较其他两个品种的茶汤更绿一些，夏茶和秋茶品种间无明显差异。‘黄金芽’茶汤的b值从春茶到秋茶呈显著降低趋势，表明‘黄金芽’春茶的茶汤更金黄，‘大黄袍’与之相反；‘黄龙锦’茶汤的b值呈先升后降的趋势，表明‘黄龙锦’茶汤在夏季含有的黄色物质更多。

‘大黄袍’‘黄龙锦’和‘黄金芽’的干茶和茶汤的 |b/a| 值从春茶到秋茶的变化如图4所示。由图4 可知，3 个黄化茶树品种（系）春茶的干茶和茶汤的黄绿特征最明显，夏茶和秋茶没有明显区别，表明3 个茶树品种的干茶和茶汤均以春茶的品质更好。

图4 干茶和茶汤的 |b/a| 值变化规律Figure 4 Variation law of |b/a| value of dry tea and tea soup

2.3 茶黄素、茶红素和茶褐素含量

不同季节‘大黄袍’‘黄龙锦’和‘黄金芽’茶色素含量测定结果如表4 所示。由表4 可知，‘黄金芽’和‘黄龙锦’的茶黄素、茶红素和茶褐素的含量均呈先下降后上升的趋势，表明夏茶茶汤中色素物质含量积累最少，春茶和秋茶中相对较多。‘大黄袍’的茶黄素含量则呈先升后降的趋势，与其他两个品种相反；茶红素和茶褐素的含量呈上升趋势，表明秋茶中色素含量积累最高。茶黄素、茶红素、茶褐素与茶汤的品质之间的关系可以用（茶黄素+茶红素）/茶褐素的值来描述，比值越大，茶的品质越好。从表4 可看出，3 个茶树品种茶叶的比值从春季到秋季呈先下降后上升的趋势，表明夏茶的品质次于春茶和秋茶。在春茶、夏茶和秋茶中，依次是‘黄龙锦’‘大黄袍’和‘黄金芽’比值最高，表明其在相应季节茶的品质最好。

表4 茶黄素、茶红素和茶褐素含量变化Table 4 Changes in the contents of theaflavins, thearubigins and theabrownins

2.4 不同季节茶叶色泽属性色差值与茶色素的相关性

茶色素与茶鲜叶、干茶、茶汤的色差值之间的相关性如图5 所示，红色表示呈正相关，蓝色表示呈负相关，圆形的直径与相关系数呈正比，图中数字为对应的相关系数。

图5 不同季节茶叶色泽属性色差值与茶色素相关性Figure 5 Correlation between color difference values of tea color attributes and tea pigments in different seasons

由图5 可知，季节与茶的L值、（茶黄素+茶红素）/茶褐素的比值等呈显著负相关，表明随季节变换茶叶的明亮度降低，色泽从黄绿逐渐变为绿色，黄色度减少。鲜叶正面、反面和干茶、茶汤的L、a、b值之间分别呈显著正相关，这与实际相符；a值与L值呈显著负相关，表明叶片绿色度增加时明亮度降低。叶片b/a值与L值呈显著正相关，即叶片黄绿色度越明显，叶片的颜色越明亮鲜活。干茶的L值与鲜叶的L值、b值、b/a值均呈显著正相关，a值与其呈显著负相关，表明鲜叶和干茶的变化趋势相一致。茶汤的L值与鲜叶的b值、干茶L值、干茶b/a值均呈显著正相关，与干茶a值呈显著负相关，表明茶叶叶片颜色越黄，干茶越明亮，黄绿色越明显，则茶汤色调越明亮鲜活，茶汤的b/a值与L值也呈显著正相关。茶褐素与茶汤的b/a值之间呈显著负相关，表明茶褐素增加则茶汤的黄绿色度会降低。（茶黄素+茶红素）/茶褐素值与茶汤L值、干茶b/a值呈显著正相关，表明茶汤颜色越清透明亮，茶叶黄绿色越明显，茶叶的品质也会越好。

3 讨论与结论

‘大黄袍’‘黄龙锦’和‘黄金芽’3 个茶树品种均属于黄化茶树品种，黄化茶树作为一种变色茶树资源，其叶片中的茶黄素、茶红素等成分的含量变化与鲜叶、干茶、茶汤等的色泽有极大的相关性[17]。

本试验结果表明，鲜叶亮度L值和色度坐标b值（黄/蓝色）在春季最大，即鲜叶在春季色泽明亮、黄绿色明显；a值在夏秋季较大，即叶片在夏秋季绿色度明显。至于干茶和茶汤的色度同样是春茶的明亮度最高，即春茶色泽更明亮鲜活，黄绿特征明显。从茶色素（茶红素、茶黄素、茶褐素）含量来看，3 个黄化茶树品种皆是春茶和秋茶的色素含量较高。据相关性分析，季节与L值等呈显著负相关，即春茶亮度较高、茶叶品质较好。3 个品种茶叶的（茶黄素+茶红素）/茶褐素的值从春季到秋季呈先下降后上升的趋势，表明夏茶的品质次于春茶和秋茶。这与刘文武等[18]的研究结果相同。

综上，‘黄龙锦’和‘大黄袍’作为选育的黄化系茶树新品种，从鲜叶、干茶和茶汤的色泽及色素含量来看，黄化品质特征明显，且在一定程度上优于‘黄金芽’。本试验结果可为黄化茶树品种的选育与推广提供一定理论依据，同时表明色度值能较为准确和客观地比较茶叶品质高低并可作为参考标准之一。