丁凤娇 袁雨薇 李元朝 林进龙 闫佳伟 李鹏春 金珊
摘要:为了探究室内自然萎凋和室外日光萎凋美人茶酶促加工阶段的香气变化,采用气相色谱质谱联用仪(Gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)对美人茶酶促加工阶段过程样中收集的挥发物进行分析。利用正交偏最小二乘判别分析(Orthogonal partial least squares-discriminant analysis,OPLS-DA)方法筛选差异挥发物。结果表明,两种萎凋方式的美人茶在加工过程不同阶段的差异挥发物具有相似性,其中正己醇、反-2-己烯-1-醇、顺-3-己烯-1-醇、香叶醇、异戊酸己酯、顺-3-己烯醇丁酸酯、丁酸己酯、N-丁酸(反-2-己烯基)酯、芳樟醇氧化物-呋喃型、芳樟醇等随着加工的进行,含量呈上升趋势,是形成美人茶香气品质的前期物质基础;而2-己烯醛、(E)-2-己烯基-2-甲基丁酸酯、(E)-3-己烯基丁酸酯、己酸乙酯和乙酸叶醇酯等物质含量随着加工的进行不断下降。挥发物测定结果表明,两种萎凋方式美人茶加工阶段的挥发性成分种类差别不大,主要是含量存在差别,多数挥发性成分含量在室外日光萎凋美人茶中更丰富。本研究旨在探讨美人茶在酶促加工阶段的香气变化规律,以期为美人茶的加工工艺优化提供理论依据,提高美人茶的风味品质和经济价值。
关键词:美人茶;酶促加工;气相色谱-质谱法;香气;萎凋方式
中图分类号:S571.1 文献标识码:A 文章编号:1000-369X(2024)03-469-14
The Aroma Change of the Enzymatic Processing Stage of Beauty Tea in Different Withering Methods
DING Fengjiao1, YUAN Yuwei1, LI Yuanchao1, LIN Jinlong1, YAN Jiawei1,
LI Pengchun2, JIN Shan1*
1. College of Horticulture, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China;
2. Fujian Jiangshan Beauty Tea Industry Co., Ltd., Datian 366100, China
Abstract: To investigate the aroma changes between the natural withering indoors and sunlight withering outdoors during the enzymatic processing stage of beauty tea, the volatiles collected in the process samples of beauty tea during the enzymatic processing stage were analyzed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). Orthogonal partial least squares-discriminant analysis (OPLS-DA) was used to screen for differential volatiles. The results show that the differential volatiles of beauty teas from the two withering methods were similar at different stages of processing, in which the contents of N-hexanol, trans-2-hexen-1-ol, cis-3-hexen-1-ol, geraniol, hexyl isovalerate, cis-3-hexenyl butyrate, hexyl butyrate, N-butyrate (trans-2-hexenyl) ester, linalool oxy-furan-type, and linalool increased with the processing, which was the material basis for the formation of the aroma quality of Beauty Tea. While the contents of 2-hexenal, (E)-2-hexenyl-2-methylbutyrate, (E)-3-hex-enyl butyrate, ethyl caproate, and ethyl acetate-leaf alcohol ester declined continuously with the processing. The results of volatile determination show that there was no significant difference in the types of volatile components in the processing stage of beauty tea between the two withering methods, but mainly in the content, and most of the volatile components were more abundant in the outdoor sunlight withering beauty tea. This study aimed to explore the aroma changing rule of beauty tea during the enzymatic processing stage, in order to provide a theoretical basis for the optimization of beauty tea processing technology, and to improve the flavor quality and economic value of beauty tea.
Keywords: beauty tea, enzymatic processing, gas chromatography-mass spectrometry, aroma, withering methods
美人茶是一种特色乌龙茶,以其馥郁芬芳的果蜜香、花蜜香和醇厚甘爽的滋味深受大众喜爱[1]。中国台湾是美人茶的发源地,福建大田是美人茶的主产区。大田美人茶及福建省其他地区美人茶是借鉴台湾东方美人茶的加工工艺并根据当地的制茶经验发展而来的,已成为福建省的特色重要产业,对于推动区域经济发展起着重要的作用[2]。美人茶特殊的风味品质不仅与鲜叶原料有关[3-4],也与加工工艺密切相关[5-6]。
美人茶的加工工艺包括萎凋、做青、发酵、杀青、回软、揉捻和干燥。其中,萎凋、做青和发酵是酶促加工阶段,也是美人茶品质形成较为关键的3个工序。茶叶中香气物质主要以游离态和糖苷结合态形式存在,经过加工过程中失水和机械损伤作用,结合态的香气物质转变成游离态,使得成品茶香气比鲜叶更丰富[7-8]。相较于其他茶类,乌龙茶加工工艺比较复杂,而较长时间的酶促加工和由轻到重的做青方式,使得乌龙茶叶片细胞的完整度能保持更长的时间,同时细胞活性持续时间长,从而使酶促反应充分进行。相比于传统乌龙茶,美人茶发酵时间更长,是发酵最重的乌龙茶,这也使得美人茶的酶促反应更加充分。做青是形成乌龙茶滋味品质最关键的工序[9],也是美人茶加工的关键工艺,轻做青、重发酵是美人茶的加工特点[10]。
香气是影响茶叶感官特征和经济价值的重要品质之一,乌龙茶的挥发性化合物主要是在加工过程中形成,且各个工艺对乌龙茶的香气特征有不同的影响[11]。前期的酶促加工阶段可以为茶叶香气形成打下良好的基础。研究表明,具有花香和果香香气特征的挥发性成分主要在萎凋和做青过程中产生[12]。做青是最为复杂和繁琐的工艺,包括摇青和静置两个环节[13]。美人茶一般要进行4次轻做青,期间包括3次静置,前3次手工做青在美人茶的加工工艺上也叫浪青,仅用手将茶叶进行翻拌,力度逐次加重,翻拌次数逐次增多;第四次做青采用滚筒做青。目前美人茶的制作大部分依靠制茶师傅的经验判断,看青做青,技术要求较强,极大地限制了美人茶的产能。加工阶段的香气物质,可以作为一个判定依据,为美人茶的加工提供参考。
目前对于美人茶酶促加工阶段的香气研究鲜有报道。本研究以室内自然萎凋和室外日光萎凋的金萱茶树鲜叶为材料,对美人茶萎凋、做青和发酵3个工序中茶叶挥发物进行鉴定与分析,以期揭示酶促加工阶段美人茶的香气变化,明确不同阶段关键的香气物质,为解析美人茶品质形成以及指导美人茶生产实践提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
试验材料选自福建省大田县江山美人茶业有限公司的生态茶园,于2023年4月采摘金萱品种一芽二叶鲜叶原料进行加工,取室内自然萎凋和室外日光萎凋的鲜叶、萎凋叶、第一次做青叶、第一次静置叶、第二次做青叶、第二次静置叶、第三次做青叶、第三次静置叶、第四次做青叶、发酵叶中的挥发物,用于后续GC-MS分析,同时测定酶促过程样的含水率。以鲜叶作为对照,探究酶促加工过程中香气物质的变化以及香型的改变。具体样品信息见表1。
二氯甲烷(HPLC级)购自上海麦克林生化科技有限公司,癸酸乙酯、C8~C20正构烷烃购自西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司。
1.2 仪器与设备
水分测定仪,扬州艾科瑞德仪器仪表有限公司;GC-MS(GC System 7890B-MSD 5977B)、DB-5MS UI毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm),美国Agilent公司;气体采样仪(QC-1B),上海嘉宝仪器有限公司;活性炭,沧州化学试剂有限公司。
1.3 试验方法
1.3.1 美人茶杀青前的加工工艺流程
依据传统美人茶的加工方式,选择金萱品种,采用室内自然萎凋和室外日光萎凋两种萎凋方式。具体的加工工艺:鲜叶→室内自然萎凋(20 h)/室外日光萎凋(6 h)→第一次做青(手工浪青15 s)→第一次静置(1~1.5 h)→第二次做青(手工浪青30 s)→第二次静置(1~1.5 h)→第三次做青(手工浪青50 s)→第三次静置(1~1.5 h)→第四次做青(滚筒摇青45 min,转速4 r·s-1)→发酵(4 h)。
1.3.2 美人茶加工过程样中挥发物的收集
收集不同萎凋方式的鲜叶、萎凋叶、第一次做青叶、第一次静置叶、第二次做青叶、第二次静置叶、第三次做青叶、第三次静置叶、第四次做青叶以及发酵叶等19个过程样的挥发物进行香气成分分析。挥发物的收集采用仅“拉”式动态顶空收集法,参考借鉴蔡晓明[14]收集挥发物的方法,每次称取15 g茶叶加工过程样用于挥发物收集,进行3次重复。收集方法如图1所示,利用气体采样仪(QC-1B),经活性炭(使用前120 ℃烘箱老化2 h)净化后的空气持续通入茶叶加工过程样所处的玻璃管内,流经茶样的洁净空气携带其释放的挥发物被吸入装有35 mg Super-Q吸附剂(80~100目)的玻璃吸附管中(气体流量800 mL·min-1)。挥发物收集时间持续30 min,茶叶挥发物样品收集
完成后,立即用500 μL色谱级CH2Cl2分3次(200 μL、200 μL、100 μL)淋洗至装有内衬管的1.5 mL进样瓶(安捷伦)中,并加入癸酸乙酯作为内标。
1.3.3 美人茶挥发物的测定
采用GC System 7890B-MSD 5977B气相色谱质谱联用仪分析挥发物组分。无分流进样,进样量1 μL。色谱柱为HP-5MS UI毛细管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm)。起始柱温为45 ℃,保持2 min,然后5 ℃·min-1升至210 ℃,再以25 ℃·min-1升至240 ℃,保持10 min。载气为氦气(99.999%),流速1.2 mL·min-1。质谱为EI离子源,轰击电压为70 eV,扫描频率为每秒2.4次,检测器温度为230 ℃。
具体定性和定量方法参考Zeng等[15]方法。定性:将检测到的物质与NIST 20谱库进行对比筛选(匹配度>70),在相同质谱条件下结合C5~C20的正构烷烃质谱,计算各化合物的保留指数(RI),然后在NIST Chemistry WebBook上对比相同色谱柱型号和质谱条件的化合物保留指数(误差<10)。香气物质成分定量:使用内标法定量,化合物含量=(加入癸酸乙酯的量×化合物峰面积)/癸酸乙酯峰面积。
1.4 数据统计分析
利用Excel对原始数据进行初步的整理和分析,剔除谱库检索小于70、与保留指数相差10以上的物质;选择SIMCA 14对香气数据进行正交偏最小二乘估计分析(Orthogonal partial least squares-discriminant analysis,OPLS-DA),计算变量投影重要性(Variable importance in projection,VIP)值,一般认为VIP值大于1的物质为该判别模型的差异物质;并结合SPSS 20.0软件进行单因素方差分析,筛选差异挥发性物质;采用TBtools软件绘制热图。
2 结果与分析
2.1 美人茶酶促加工阶段挥发物的变化
2.1.1 室内自然萎凋挥发物的变化
室内自然萎凋美人茶在所有过程样中初步鉴定出123个挥发性化合物,包括34个酯类、31个醇类、23个烷烃类、6个烯烃类、11个醛类、6个酮类,以及12个其他类,其中醇类、酯类和醛类是主要的挥发性物质。如图2所示,醇类、酯类和酮类物质的含量随着美人茶加工进程不断增加,尤其是在发酵过后,含量急剧上升;醛类物质的含量则呈现出先升后降的趋势,在第三次做青叶中的含量最高,随后下降;烷烃类和烯烃类物质变化不大,波动较小。IWT-ZQ3和IWT-F是香气总含量的两个高峰阶段,IWT-F的含量最高,总体香
气含量呈现做青叶中高,静置叶中低,符合美人茶酶促加工阶段的香气散发规律。
2.1.2 室外日光萎凋挥发物的变化
室外日光萎凋美人茶在整个酶促加工阶段初步鉴定出123个挥发性物质,包括31个醇类物质、9个醛类物质、33个酯类物质、8个烯烃类物质、25个烷烃类物质、6个酮类物质,以及11个其他类物质。如图2所示,醇类、酯类及酮类物质随着加工的进行呈上升趋势,而醛类物质先升高后降低,在第三次做青叶中达到峰值;在第二次静置叶之后,酯类和醛类物质的含量在静置叶中降低,在做青叶中升高。这是因为做青持续的机械损伤造成了更多的伤口,让更多结合态的挥发性物质转化为游离态,使得香气物质更加丰富,而静置是一个相对长时间的过程,有利于促进香气物质的转化和香型的改变。烯烃类物质先升后降,在萎凋叶中到达峰值,其后开始下降;烷烃类物质含量变化不大。
2.1.3 不同萎凋方式挥发物对比分析
对比两种萎凋方式美人茶,结果发现,室内自然萎凋美人茶和室外日光萎凋美人茶都以醇类、酯类和醛类物质为主,且在酶促加工阶段,尤其是第一次做青以后,这3类物质总体是波动上升,在做青叶中上升,静置叶中下降,最后,醇类和酯类物质,在发酵叶中急速上升,而醛类物质呈现相反的趋势。对酶促加工样品中收集到的挥发物进行定量分析,筛选各样品最主要的挥发性物质(图3),主要包括2-己烯醛、正己醇、反-2-己烯醇、顺-3-己烯-1-醇、(E)-2-己烯基-2-甲基丁酸酯、顺-3-己烯醇丁酸酯、香叶醇、异戊醇、丁酸己酯、正己醛、N-丁酸(反-2-己烯基)酯、芳樟醇氧化物-呋喃型、芳樟醇。以上物质在两种萎凋方式美人茶酶促加工中的变化趋势基本一致,其中2-己烯醛、正己醇、反-2-己烯-1-醇、顺-3-己烯-1-醇的含量随着加工进行先升后降,在酶促加工中期含量最高;(E)-2-己烯基-2-甲基丁酸酯含量随着酶促加工进行逐渐下降,在发酵叶中最低;顺-3-己烯醇丁酸脂、香叶醇、异戊醇、丁酸己酯、正己醛、N-丁酸(反-2-己烯基)酯、芳樟醇氧化物-呋喃型、芳樟醇等物质含量随着酶促加工进行逐渐增加。相比于室外日光萎凋,香叶醇、顺-3-己烯-1-醇、异戊醇、芳樟醇氧化物-呋喃型、丁酸己酯、顺-3-己烯醇丁酸酯和(E)-2-己烯基-2-甲基丁酸酯等
挥发性物质含量较高,而2-己烯醛、正己醇、芳樟醇、反-2-己烯-1-醇是室外日光萎凋中含量较高的物质。
2.2 美人茶酶促加工阶段差异挥发物分析
2.2.1 室内自然萎凋差异挥发物分析
利用OPLS-DA对挥发性物质的含量进行统计分析,如图4A所示,鲜叶、萎凋叶、做青叶、静置叶和发酵叶等过程样中的挥发物存在明显差异,图中样品的分布和聚集都十分有规律,相近的加工过程样聚在一起,发酵叶与其他加工茶样距离最远,单独聚集在第3象限,说明其挥发物与其他样品相比变化差异大。图4B结果显示,Q2回归线与纵坐标交点小于0,表明OPLS-DA模型验证有效,数据具有可分析性。VIP值大于1的差异挥发性物质有23个,对其进行聚热图分析,结果显示(图4C),大部分果香、花香型和青草香型的差异挥发性物质的含量随着酶促加工的进行不断上升,尤其是在发酵之后,包括正己醇、反-2-己烯-1-醇、顺-3-己烯醇丁酸酯、异戊酸己酯、丁酸己酯、香叶醇、芳樟醇、芳樟醇氧化物-呋喃型、顺-3-己烯-1-醇、正己醛等;橙花醇、(E)-3-己烯基丁酸酯的含量随着酶促加工的进程不断下降;而青气物质2-己烯醛和(E)-2-己烯基-2-甲基丁酸酯呈现先升后降趋势,尤其是含量最丰富的2-己烯醛在IWT-ZQ3中含量最高,而在发酵后含量急剧下降,说明随着酶促反应的进行,香气的内含物质在不断发生变化,青臭气等不愉悦香气物质不断降低和转化,花香果香型的物质不断生成,为成品茶的香气品质奠定了良好的基础。
2.2.2 室外日光萎凋差异挥发物分析
对室外日光萎凋制成的美人茶中初步鉴定的123个挥发性物质进行OPLS-DA分析(图5A),结果表明,酶促阶段的初期加工包括鲜叶、萎凋叶和第一次做青叶,主要聚集在第一和第四象限,而后续的做青叶以及静置叶样品主要聚集在第二象限和第三象限,发酵叶与其他样品距离最远。这个分布情况符合美人茶加工顺序且200次排列测试结果也表明该模型可靠,数据具有可分析性(图5B),说明这123个物质是引起酶促反应阶段各个加工过程样品产生差异的主要物质,也是酶促反应过程中造成香气变化的主要原因。通过计算VIP值,共筛选出31个差异挥发物,对其进
行显著性分析(表2),结果发现,第三次做青叶和发酵叶是挥发性物质含量变化最明显的两个加工过程。在OWT-ZQ3中的2-己烯醛和3-己烯醛的香气含量显著高于其他加工过程样,这可能是因为OWT-ZQ3是手工做青中机械损伤最重的环节,更多的青草气物质通过伤口释放出来,使其含量上升。在OWT-F中,正己醇、异戊酸己酯、芳樟醇氧化物-呋喃型、香叶醇、芳樟醇、2-戊酮、丁酸己酯、异戊醇以及顺-芳樟醇氧化物这9个物质相对含量显著高于其他过程样,这些物质大多呈现花果香,说明发酵使得香气物质的转化更加彻底,造成了香型的变化,促进了成品茶香气的逐步形成。此外,大部分的差异挥发性物质含量都随着加工进程呈现上升趋势,尤其是第二次做青后的工序,所产生的挥发性物质与前期加工样品有显著差异。
2.2.3 不同萎凋方式差异挥发物对比分析
为了探究不同萎凋方式酶促加工过程中的关键差异挥发物,阐明不同萎凋方式对酶促加工过程中香气变化的影响,对室内萎凋叶(IWT-W)和室外萎凋叶(OWT-W)室内萎凋做青叶(IWT-ZQ)和室外萎凋做青叶(OWT-ZQ)室内萎凋静置叶(IWT-JZ)和室外萎凋静置叶(OWT-JZ),以及室内萎凋发酵叶(IWT-F)和室外萎凋发酵叶(OWT-F)中检测出的挥发性物质分别进行OPLS-DA分析,在各个比较组中分别筛选出14、18、13、18种差异挥发物(VIP>1),具体含量变化见图6。
在萎凋样品的比较组中(图6A),IWT-W中2-己烯醛、香叶醇、正十一烷等含量较高,而OWT-W中正己醇、反-2-己烯-1-醇、顺-3-己烯-1-醇、芳樟醇等醇类物质,丁酸乙酯、己酸乙酯等酯类物质以及1-十二烯等含量较高。
美人茶的做青工序分为摇青和静置,因此进一步分别对这两个加工过程样的挥发性物质进行分析。结果表明(图6B),IWT-ZQ1中2-己烯醛、芳樟醇氧化物-呋喃型、香叶醇、正十一烷、顺-芳樟醇氧化物、(E)-3-己烯基丁
酸酯等物质含量较高,OWT-ZQ1中1-十二烯和己酸乙酯等含量较高,与萎凋叶的比较结果存在一定的相似性。而从第二次做青开始,除少数几个差异物质在不同萎凋方式摇青样品中存在差异,其余大部分的挥发性物质含量相差不大,且大部分的挥发性物质在室外日光萎凋样品组中含量更高。可能是因为室外萎凋采取了短期的日光萎凋,茶鲜叶受到更多的胁迫,因此猜测内含物质变化更剧烈,代谢物质积累更多。
在静置样品组中(图6C),大部分挥发性物质含量在两种萎凋方式美人茶中差异不显著。发酵是美人茶酶促加工的最后一步,由图6D可知,发酵叶中有12个差异挥发性物质,在两种萎凋方式的发酵叶中含量都较高,主要是正己醇、顺-3-己烯-1-醇、反-2-己烯-1-醇、芳樟醇等醇类物质,顺-3-己烯醇丁酸酯、丁酸己酯、N-丁酸(反-2-己烯基)酯等酯类物质以及醛类物质2-己烯醛。相比于OWT-F,3-十五烷酮在IWT-F中含量更高。而在OWT-F中,十八烷腈、十七烷-2-醇、1,2-苯二羧酸1-丁基2-(8-甲基壬基)酯、鲸蜡醇等5个差异挥发性物质含量更丰富。综上所述,大多数差异挥发物是花果香型物质,在室内萎凋样品中总体偏果香型,而室外萎凋样品中的挥发物涉及的香型种类更多,有花香、果香、甜香和酒香等。
3 讨论
酶促加工阶段是香气变化最复杂的阶段,也是香气物质变化最活跃的阶段,香气物质种类和含量的变化共同促进了茶叶香气品质的形成。萎凋、做青和发酵对茶叶香气品质的形成十分关键,Lin等[16]研究了红茶摇青和萎凋工艺对茶叶香气品质的影响,发现先摇青后萎凋的茶叶果香更明显,而先萎凋后摇青的茶叶花香更明显;钟兴刚等[17]研究了不同萎凋和发酵处理对红茶品质的影响,发现偏重萎凋结合6~8 h发酵有助于制成花蜜香浓郁、茶汤红浓明亮、滋味浓醇的优质红茶。阐明美人茶酶促加工阶段的香型变化及相关关键挥发性物质,能够为美人茶酶促加工阶段的优化提供理论支撑。
3.1 美人茶酶促反应阶段的香型变化
乌龙茶的香气成分丰富,花果香显著[18]。酶促加工和非酶促加工阶段是形成茶叶香气的两个阶段[19],本研究主要分析了酶促反应阶段美人茶香气变化。做青是乌龙茶香气形成的关键工序,是形成乌龙茶花果香的基础,乌龙茶做青初期茶叶呈现的主要是青草气,而后转变为花香、果香,说明青草气气味属性是乌龙茶的香气基础,而花香和果香是其香气特征[20-21]。美人茶从鲜叶、萎凋叶、第一次做青叶、第一次静置叶及第二次做青叶基本是以散发青草气为主,第二次做青是美人茶香气变化的分界点,前后加工样的变化比较明显。有可能是因为做青过程中茶叶不断摩擦和机械损伤,以及不断失水,使得代谢产物与酶充分接触和反应,从而形成了丰富的香气。糖苷结合挥发物水解是茶叶加工过程中香气变化的主要原因[22],但是乌龙茶有一些特殊,研究发现,有些糖苷结合挥发物,例如顺-3-己烯-1-醇,随着加工的进行含量不断升高,这也导致β-糖苷酶含量的上升[23]。在本研究中,美人茶的酶促反应阶段,顺-3-己烯-1-醇表现出相似的变化趋势。美人茶加工时间较长,香型变化缓慢,可能是这种独特的加工方式,让其内含物质发生了缓慢转化,从而成就了美人茶独特的蜜香。
3.2 关键差异挥发物含量的变化
IWT和OWT的差异挥发物具有相似性,其中具有青果香的2-己烯醛,以及具有花果香的正己醇和反-2-己烯-1-醇是酶促反应阶段主要的挥发性成分。在本研究中,2-己烯醛在酶促反应阶段呈现先升后降趋势,尤其发酵之后,其含量急剧下降,这与欧阳明秋等[24]研究结果相似,随着加工的深入,2-己烯醛呈波动下降趋势。这也说明发酵使得物质发生转化,从而促成香型变化。研究发现,正己醇是乌龙茶呈嫩叶清爽性香气的主要因素[25]。反-2-己烯-1-醇呈现浓郁的果香,随着锦橙果实的成熟而增加[26],也是茶叶香气中的常见挥发性物质[27]。在本研究中,随着加工的不断深入,正己醇的含量呈上升趋势,尤其是在发酵过程样中,显著增加。在室内萎凋和室外萎茶样的共同挥发物中,第二类主要的差异挥发性物质包括异戊酸己酯、香叶醇、芳樟醇氧化物-呋喃型、芳樟醇、顺-3-己烯醇丁酸酯等花果香型物质,以及正己醛和异戊醇等清香型物质,这些物质含量随着酶促反应的进行不断增加。异戊酸己酯呈果香,在红茶加工过程中含量显著增加[28]。具有典型玫瑰花香的香叶醇、花果香型的芳樟醇和芳樟醇氧化物-呋喃型等物质都随着加工的不断深入,含量持续增加,这3个物质在各个茶类的香气品质形成中发挥着重要作用[29-30],也是茶叶中广泛报道的有利于茶叶香气品质形成的重要挥发性物质。正己醛是美人茶酶促反应阶段中含量先缓慢上升而后下降的物质,有学者在桑叶绿茶中发现,正己醛与绿茶香气中的豆腥味有关[31],是正山小种中的主要挥发性物质之一[32]。异戊醇含量在美人茶发酵过程中上升明显,这可能与发酵闷热的环境有关,董荣建[33]认为平阳黄汤闷黄中出现水闷气可能与异戊醇有关。而异戊醇也是栗香型绿茶中的主要活性香气化合物,对于绿茶香气形成有积极作用[34]。
2-己烯醛、正己醇、反-2-己烯-1-醇、异戊酸己酯、香叶醇、芳樟醇氧化物-呋喃型、芳樟醇、顺-3-己烯醇丁酸酯、正己醛和异戊醇是美人茶酶促加工阶段关键的挥发性物质,其含量的变化为后续美人茶的成茶品质奠定了坚实的香气物质基础。
3.3 不同萎凋方式美人茶挥发性物质分析
萎凋方式的不同也会影响茶叶中的香气物质,室内自然萎凋和室外日光萎凋是目前乌龙茶加工中最常见的两种方式。本研究分析不同萎凋方式下酶促加工阶段的挥发性物质,发现两种萎凋方式美人茶挥发性成分种类差别不大,主要是含量存在差别,多数挥发性成分含量在室外日光萎凋美人茶中更丰富。香气成分种类及其含量的综合作用,可能是形成不同萎凋方式美人茶香型差异的重要因素。朱晨等[35]对比分析室内萎凋和日光萎凋叶发现,日光萎凋处理对形成乌龙茶高花果香和低苦涩味的品质起到了积极作用。Wang等[36]利用紫外线B改善乌龙茶香气品质,生产优质乌龙茶,发现紫外线B能有效提升芳樟醇氧化物等花果香物质含量,其效果与日光萎凋相似。Ding等[37]分析了室内自然萎凋和室外日光萎凋美人茶的代谢组和转录组,发现苯丙氨酸合成通路是受萎凋工艺影响的关键通路,而苯丙氨酸是许多香气物质的前体物质,对于成品茶香气具有重要作用;感官审评结果发现,室内萎凋方式制成的美人茶滋味醇爽,较醇厚,果蜜香显,室外萎凋制成的美人茶滋味浓醇较甘爽,花蜜香显,这些香气品质与本研究结果较为一致。
4 结论
本研究对不同萎凋方式下美人茶酶促加工阶段的挥发性物质和香气变化规律进行了分析,初步揭示了酶促加工阶段的一些关键挥发性物质,表明酶促加工阶段是一个青气退散,花果香显露的阶段。研究发现,2-己烯醛、(E)-2-己烯基-2-甲基丁酸酯、(E)-己-3-烯基丁酸酯等青气物质的含量在加工过程中呈现逐渐下降的趋势,而异戊酸己酯、香叶醇、芳樟醇氧化物-呋喃型、芳樟醇、顺-3-己烯醇丁酸酯、正己醛和异戊醇等花果香物质呈现出逐渐上升的趋势;室内萎凋美人茶总体偏果香,室外萎凋美人茶香型更丰富,呈现花香、果香和甜香等,研究结果可为阐明美人茶酶促加工阶段的香型变化提供依据。
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