摘要:【目的】研究不同厌氧发酵时间处理对黄金芽绿茶γ-氨基丁酸(GABA)含量及品质成分的影响,明确高品质高GABA含量黄金芽绿茶的最佳厌氧时间,为黄金芽绿茶的产品研发及茶叶品质提升提供理论依据。【方法】以黄金芽1芽2、3叶为原料,常规摊放后,采用食品真空封口机抽真空封口包装,进行0(对照)、3、6、9、12和15h室内常温厌氧,采用绿茶工艺制样。采用高效液相色谱仪检测茶样GABA含量,结合感官审评和品质成分检测,分析厌氧发酵时间对黄金芽绿茶GABA含量及品质成分影响的变化规律。【结果】厌氧后,制得的黄金芽绿茶GABA含量均达GABA茶标准(1.50mg/g),其中,厌氧6h的GABA含量最高(2.50mg/g),是对照(0.20mg/g)的12.5倍。厌氧6h内,茶样感官品质正常,外形条索完整、金黄,汤色绿黄明亮,香气纯正,滋味鲜醇,叶底金黄明亮,厌氧超6h后,感官品质下降明显,表现为外形条索完整、金黄,汤色黄、较亮,香气熟闷,滋味青涩,叶底色杂、带红梗。厌氧后,游离氨基酸含量增幅为0~9.43%,咖啡碱和水浸出物含量降幅分别为1.89%~14.83%和2.26%~6.41%,茶多酚和总黄酮含量无显著变化(Pgt;0.05,下同),酚氨比变幅为0.16%~4.06%;儿茶素总量增幅为1.91%~7.93%,儿茶素苦涩味指数无显著变化;类黄酮总量增幅为132.15%~169.06%;氨基酸总量降幅为10.03%~27.64%。对照茶样中,以茶氨酸(The)和苯丙氨酸(Phe)含量最高,分别为1.23和0.96mg/g;其次为天冬氨酸(Asp)和谷氨酸(Glu),含量分别为0.84和0.81mg/g;半胱氨酸(Cys)含量最低,仅为0.04mg/g。厌氧茶样中,以GABA和The含量最高,分别为1.60~2.50mg/g和1.12~2.30mg/g;其次为赖氨酸(Lys),含量为0.72~0.82mg/g;以谷氨酰胺(GIn)、缬氨酸(Val)、Cys、异亮氨酸(Ile)和亮氨酸(Leu)含量较低,为0.02~0.05mg/g。随着厌氧发酵时间的延长,茶样的鲜味类氨基酸含量升高,增幅为10.59%~45.29%,而芳香类、苦味类、甜味类和酸味类含量降低,降幅分别为28.79%~50.00%、51.85%~85.80%、68.72%~78.97%和82.24%~96.26%。【结论】厌氧6h处理的茶样GABA含量最高,且综合品质佳,可作为加工黄金芽GABA绿茶的最佳厌氧发酵时间。
关键词:厌氧发酵;黄金芽;绿茶;γ-氨基丁酸(GABA);品质成分
中图分类号:S571.109.2文献标志码:A文章编号:2095-1191(2024)01-0179-10
Effects of anaerobic fermentation time on y-aminobutyric acid content and quality components of Huangjinya green tea
HUANG Tao',GAO Qiu-yan2,LI Mei-feng',PENG Ye',YANG Yun¹SHEN Qiang³,LIU Jian-jun¹*
('Tea College,Guizhou University,Guiyang,Guizhou550025,China;2Wuyi Technology Service Station of Tea Science,Jinhua,Zhejiang321200,China;Tea Research Institute,Guizhou Academy of Agricultural Sciences,Guiyang,Guizhou550006,China)
Abstract:[Objective]To study the effects of different anaerobic fermentation time treatments on Huangjinya green tea y-aminobutyric acid(GABA)content and quality components,the optimal anaerobic time for high quality and high GABA content Huangjinya green tea was clarified,which provided atheoretical bass for the product development of Huangjinya green tea and tea quality improvement.【Method]Used one bud,two leaves and three leaves of Huangjinyaas raw materials,after conventional spreading,vacuum sealing packaging was carried out using afood vacuum sealing machine.The samples wereanaerobic at room temperature for0(control),3,6,9,12,and15h,and prepared using green tea technology.High performance liquid chromatograph was used to detect the GABA content in tea samples,combined with sensory evaluation and quality component detection,to analyze the changes in the influence of anaerobic fermenta-tion time on the GABA content and quality components of Huangjinya green tea.【Result]After anaerobic treatment,the GABA content of the tea samples reached the GABA tea standard(1.50mg/g),with the highest GABA content(2.50mg/g)after6h of anaerobic treatment,which was as12.5times as the control sample(0.20mg/g).Within6h of anaerobic treatment,the sensory quality of the tea sample was normal,with acomplete and golden appearance,a bright green and yellow soup color,apure aroma,afresh and mellow taste,and agolden and brightleaf base.After more than6h of anacro-bic treatment,the sensory quality decreased obviously,manifested as acompleteand golden appearance,a bright yellow soup color,a ripe and stuffy aroma,a green and astringent taste,mixed leaf base color,and ared stem.After anaerobic treatment,the increase in amino acids was0-9.43%,the decrease rates of caffeine and water extracts contents were 1.89%-14.83%and2.26%-6.41%,respectively,there was no significant change in the contents of tea polyphenols and total flavonoids(Pgt;0.05,the same below),with apolyphenols/amino acid ratio ranging from0.16%to4.06%,the total amount of catechin increased by1.91%-7.93%,and the bitterness and astringency indexof catechin did not change signifi cantly,the total flavonoid glycosides increased by132.15%-169.06%,the total amount of free amino acids decreased by10.03%-27.64%.Among the control samples,the theanine(The)and phenylalanine(Phe)contents were the highest with1.23and0.96mg/g respectively,followed by aspartate(Asp)and glutamate(Glu)with0.84and0.81mg/g.Cysteine(Cys)content was the lowest(0.04mg/g).Among anaerobic samples,GABA and The had the highest content,ranging from1.60-2.50mg/g and1.12-2.30mg/g respectively,followed by lysine(Lys),ranging from0.72-0.82mg/g.Glutamine(Gln),valine(Val),Cys,isoleucine(Ile)and leucine(Leu)had the low contents,ranging from0.02to0.05mg/g.while the content of fresh amino acids increased by10.59%-45.29%,while the contents of aromatic,bitter flavour,sweet fla-vour,and sour flavour amino acids decreased by28.79%-50.00%,51.85%-85.80%,68.72%-78.97%and82.24%-96.26%,respectively.【Conclusion]The tea samples treated with anaerobic fermentation for6h have the highest GABA content and excellentoverall quality.It can be used as the optimal anaerobic fermentation time for processing Huangjinya GABA green tea,
Keywords:anaerobic fermentation;Huangjinya;green tea;y-aminobutyric acid(GABA);quality components
Foundation items:National Natural Science Foundation of China(32060701);National Key Research and Develop-ment Program of China(2022YFD1600802);Natural Research Science Project of Guizhou Department of Education(Qianjiaohe KY〔2018〕085)
0引言
【研究意义】γ-氨基丁酸(GABA)是一种天然的四碳非蛋白质氨基酸(Hong and Kim,2019),普遍存在于植物、动物和微生物中(Gramazio et al.,2020)。GABA因具有降血压、抗抑郁、抗焦虑、改善脑机能、调节激素分泌及控制哮喘病等多种生理功能而受到广泛关注(Zhong et al.,2019)。自然条件下生长的鲜茶叶中GABA含量为0.002~0.206mg/g,无法达到良好的益生功效(宋红苗等,2010)。研发高GABA的功能茶,不仅能为预防一些现代疾病提供新方法,还可为提升茶叶附加值开辟新途径。研究表明,氨基酸含量高或谷氨酸脱羧酶(GAD)活性高有利于GABA的积累(马圣洲等,2016)。黄金芽是一个天然的茶树突变体,属于特殊的光敏型白化品种,近年来被我国各大茶区广泛引种;黄金芽中的游离氨基酸含量是普通茶树品种的2~3倍,其中谷氨酸(Glu)较普通茶叶高19.8%~109.6%(冯琳,2014;范延良等,2019)。茶作为一种饮料,感官品质是一个至关重要的问题;厌氧发酵过程中,茶叶代谢途径的变化会造成理化成分含量发生改变,进而影响处理后茶叶的品质。因此,明确厌氧发酵时间对黄金芽GABA含量及品质变化规律的影响,对于研发高品质高GABA茶叶至关重要。【前人研究进展】研究表明,在生物和非生物胁迫下,茶树鲜叶中的GABA能大量积累,如干旱胁迫(Krishnanet al.,2013)、酸胁迫(Mei et al.,2016)、厌氧胁迫(Wu et al.,2017)、浸泡处理(Wang et al.,2019)、低温胁迫(Wang et al.,2020)等。其中最常用的是厌氧技术,1987年,日本科学家津志田藤二郎首次发现,将新鲜茶叶充氮厌氧处理6h后,茶叶中GABA含量从30mg/100g提高至200mg/100g,并把GABA含量在1.50mg/g以上的茶叶称为Gabaron Tea(GABA茶)(Tsushida et al.,1987)。林智等(2004)研究表明,在真空厌氧处理下,随温度升高和处理时间延长,儿茶素含量逐渐减少。晁倩林和孙威江(2009)对厌氧处理的铁观音茶风味物质进行检测,发现厌氧处理使得茶叶中酸类含量增加,香气成分大幅减少,茶叶风味降低。吴春兰等(2014)研究发现,经厌氧处理后,毛叶茶的游离氨基酸、黄酮和生物碱含量显著升高,但茶多酚和水浸出物含量降低。王芳等(2016)在萎凋阶段对鲜叶抽真空处理,制作的白茶香气和滋味均带有明显的异杂味;在同一嫩度中,与未经厌氧处理的对照组相比,真空厌氧处理后的茶叶氨基酸总量均略有增加,茶多酚含量均有不同程度的降低,而咖啡碱含量变化不明显。吴琴燕等(2018)研究表明,经厌氧/好氧处理的茶样香气成分均少于对照茶样,而各处理茶样之间的香气成分也存在差异。Chen等(2018)以青心乌龙茶为原料,经氮气和无氧交替处理后制得茶叶GABA含量达3mg/g。尹娟等(2022)采用厌氧处理5h后热水浸渍3min的工艺,可获得高GABA、低咖啡碱的优质绿茶,随厌氧处理和热水浸渍处理时间的延长,茶多酚和水浸出物含量变化不显著。章毒琪等(2023)研究表明,厌氧处理温度对GABA含量影响较小,但对茶叶品质影响大,温度越高,品质越差,厌氧处理温度过高导致儿茶素和茶氨酸(The)含量降低,汤色加深,叶片发黄。【本研究切入点】理化成分与茶叶品质密切相关,目前研究大多关注厌氧富集GABA含量,但对厌氧后茶样品质成分变化规律的研究报道较少。【拟解决的关键问题】以黄金芽鲜叶1芽2、3叶为原料,采用不同厌氧时间处理结合绿茶工艺方法富集茶样中的GABA,经感官审评和理化成分分析,探明不同厌氧时间的GABA富集效果及茶叶品质变化规律,为富含高GABA黄金芽保健茶的研发及茶叶品质提升提供参考依据。
1材料与方法
1.1试验材料
黄金芽鲜叶(1芽2、3叶)采摘自贵州瓮安鑫产园茶业有限公司。GABA和The标准品,纯度≥98%,购自成都克洛玛生物科技有限公司;没食子酸(GA)、表没食子儿茶素(EGC)、儿茶素(C)、表儿茶素(EC)、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、没食子儿茶素没食子酸酯(GCG)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)、儿茶素没食子酸酯(CG)和咖啡碱(CAF)标准品,纯度≥98%,购自北京索莱宝科技有限公司;牡荆素-2-0-鼠李糖苷(Vit-rha)、槲皮素-3-0-芸香糖苷(Que-rut)、牡荆素(Vit)、杨梅素-3-O-鼠李糖苷(Myr-rha)、槲皮素-3-半乳糖苷(Hyp)、异槲皮素(Iso-que)、山柰酚-3-0-芸香糖苷(Kae-rut)、紫云英苷(Ast)和杨梅素(Myr)标准品,纯度≥98%,购自美国Sigma公司。
主要仪器设备:WGL-45电热恒温鼓风干燥箱(天津市泰斯特仪器有限公司)、UItiMate3000高效液相色谱仪(ThermoFisher Scientific)、M3-L05C微波炉(美的集团股份有限公司)、UV-6300紫外分光光度计(上海美谱达仪器有限公司)、MS1160真空封口机(东莞市凯仕电器有限公司)和H1850R高速冷冻离心机(湖南湘仪实验室仪器开发有限公司)。
1.2试验方法
1.2.1不同厌氧发酵时间绿茶样制备茶鲜叶混匀后,在室内(25℃)进行摊放,摊放厚度3cm,常规摊放4h,每小时进行1次翻叶。摊放后,以不同厌氧发酵时间结合绿茶工艺进行制样。厌氧处理方式:称取鲜叶500g于食品真空包装袋中,采用食品真空封口机抽真空封口包装,置于室内进行常温厌氧处理。厌氧黄金芽绿茶具体工艺步骤:鲜叶摊放→厌氧发酵[时间分别为0(对照)、3、6、9、12和15h]→微波杀青(时间120s)→120℃初烘30min→80℃烘干2h固定茶样。
1.2.2感官审评按照GB/T23776—2018《茶叶感官审评方法》中的绿茶审评方法,结合DB32/T3210—2017《黄金芽茶质量分级》中的黄金芽审评方法,由5位审评专家对茶样的外形、汤色、香气、滋味和叶底进行密码审评。计分时按外形15%、汤色10%、香气30%、滋味35%和叶底10%的权重进行加权平均
计算。
1.2.3GABA含量测定参照邵文韵(2014)的方法,稍作改动。茶汤制备与衍生:称取茶样3份,每份0.3000g置于100mL离心管中,加50%乙醇50mL,70℃水浴30min(每10min摇动1次),冷却至室温,取1mL上清液放入2mL离心管内,4℃下12000r/min离心10min。取200μL离心后的上清液于2mL离心管内,加入20μL1%FDBN、100μL0.5mol/L NaHCO₃(pH9.0)和180μL超纯水,密封混匀,60℃水浴锅暗反应1h,冷却至室温,加入400μL0.01molLKHPO₄(pH7.0),摇匀后放置15min,离心,过0.22μm滤头待测。
色谱条件:流动相A:称取0.6804g NaAc于1L容量瓶,用超纯水溶解后加入50mL四氢呋喃,再用超纯水定容,过0.45μm有机滤膜,超声15min;流动相B:甲醇超声15min。色谱柱为HITACHI LaChrom Cig(4.6mm×250mm,5μm),柱温35℃,检测波长360nm,流速1mL/min,进样量20μL;梯度洗脱程序:0min,80%A,20%B;35min,40%A,60%B;35.1min,80%A,20%B;40min,80%A,20%B。
1.2.4主要品质成分测定水浸出物含量参照GB/T8305—2013《茶水浸出物测定》、茶多酚和儿茶素组分含量参照GB/T8313—2018《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》、游离氨基酸总量参照GB/T8314—2013《茶游离氨基酸总量测定》、咖啡碱含量参照GB/T8312—2013《茶咖啡碱测定》进行测定;氨基酸组分测定参照叶玉龙(2018)的方法;总黄酮含量测定参照余启明等(2021)的方法;类黄酮含量测定参照汪汇等(2021)的方法。
1.3统计分析
所有试验重复3次,结果以平均值±标准差表示。采用SPSS24.0进行单因素方差分析,并进行LSD法多重比较。
2结果与分析
2.1不同厌氧发酵时间对黄金芽绿茶感官品质的影响
不同厌氧发酵时间对黄金芽绿茶感官品质的影响如表1所示,随着厌氧发酵时间的延长,黄金芽绿茶的感官得分呈降低趋势,其中,厌氧0h(对照)和3h茶样的感官得分最高(92.38分),二者与厌氧6h茶样的感官得分(91.95分)无显著差异(Pgt;0.05,下同),茶样外形条索完整、金黄,汤色绿黄明亮,香气纯正,滋味鲜醇,叶底金黄明亮。厌氧9、12和15h茶样的感官得分显著低于厌氧0、3和6h(Plt;0.05,下同),其中,厌氧9h的茶样外形条索完整、金黄,汤色黄、较亮,香气熟闷,滋味清爽,叶底金黄明亮;厌氧12和15h茶样的感官得分无显著差异,茶样均为外形条索完整、金黄,汤色黄、较亮,香气熟闷,滋味青涩,叶底色杂、带红梗,以厌氧15h茶样的感官得分最低,为82.21分。因此,厌氧发酵时间在6h内,茶样感官品质正常,厌氧发酵时间超6h后,茶样感官品质下降显著,主要表现在滋味、香气和叶底品质降低,各厌氧时间处理对茶样外形影响不显著。
2.2不同厌氧发酵时间对黄金芽绿茶GABA含量的影响
不同厌氧发酵时间对黄金芽绿茶GABA含量的影响如表2所示,随着厌氧发酵时间的延长,黄金芽绿茶的GABA含量呈先上升后下降的变化趋势,厌氧3~15h的GABA含量在1.60~2.50mg/g,均达GABA茶标准(1.50mg/g),是对照的8.0~12.5倍。其中,厌氧3、6和9h茶样的GABA含量无显著差异,以厌氧6h茶样的GABA含量最高,厌氧12和15h茶样的GABA含量显著低于厌氧3、6和9h,说明茶树鲜叶GABA富集与厌氧时间并非一直成正比。
2.3不同厌氧发酵时间对黄金芽绿茶主要生化成分的影响
2.3.1不同厌氧发酵时间对黄金芽绿茶茶多酚和总黄酮含量的影响茶多酚是一类存在于茶树中的多元酚混合物,是茶叶品质成分中最重要的化学成分,决定茶叶的色、香和滋味。由表3可知,随着厌氧发酵时间的延长,黄金芽绿茶的茶多酚含量无显著变化,含量为15.61%~17.08%。
总黄酮是茶叶的重要组成成分,能有效清除自由基,具有一定的抗氧化作用。由表3可知,随着厌氧发酵时间的延长,黄金芽绿茶的总黄酮含量无显著变化,含量为7.41%~7.54%。
2.3.2不同厌氧发酵时间对黄金芽绿茶游离氨基酸和咖啡碱含量的影响游离氨基酸是茶汤鲜味的主要来源。由表3可知,随着厌氧发酵时间的延长,黄金芽绿茶的游离氨基酸含量呈先升高后降低的变化趋势,含量为2.44%~2.67%,厌氧3~15h较对照增加0~9.43%;其中,厌氧3h的黄金芽绿茶游离氨基酸含量与对照无显著差异,厌氧6h后,游离氨基酸含量均显著高于对照。
咖啡碱是茶汤呈苦味的主要因素之一。由表3可知,随着厌氧发酵时间的延长,黄金芽绿茶的咖啡碱含量呈降低趋势,含量为2.70%~3.17%,厌氧3~15h较对照降低1.89%~14.83%;其中,厌氧3h的黄金芽绿茶咖啡碱含量与对照无显著差异,厌氧6h后,咖啡碱含量均显著低于对照。
2.3.3不同厌氧发酵时间对黄金芽绿茶水浸出物含量的影响水浸出物含量表示茶汤的厚薄,以及决定茶叶的耐泡程度。由表3可知,随着厌氧发酵时间的延长,黄金芽绿茶的水浸出物含量先下降后趋于稳定,含量为38.54%~41.18%,厌氧3~15h较对照降低2.26%~6.41%;其中,厌氧6h后,水浸出物含量下降不显著。
2.3.4不同厌氧发酵时间对黄金芽绿茶酚氨比的影响酚氨比较高时,茶滋味醇厚,涩味较重;酚氨比较低时,鲜味较突出,口感较清爽。由表3可知,随着厌氧发酵时间的延长,黄金芽绿茶的酚氨比呈波动变化,比值为6.14~6.58,厌氧3~15h较对照的变幅为0.16%~4.06%;其中,厌氧3h的黄金芽绿茶酚氨比最高,厌氧9h茶样的茶酚氨比最低,厌氧6、12和15h茶样的酚氨比无显著差异。
2.4不同厌氧发酵时间对黄金芽绿茶儿茶素总量及其组分含量的影响
如表4所示,随着厌氧发酵时间的延长,黄金芽绿茶的儿茶素总量先升高后趋于稳定,含量为137.98~148.92mg/g;其中,厌氧3~15h的儿茶素总量无显著差异,较对照增加1.91%~7.93%。儿茶素组分中以EGCG含量最高,随着厌氧发酵时间的延长,EGCG含量先降低后趋于稳定,含量在57.40~64.48mg/g,厌氧3~15h较对照降低2.42%~10.98%,
EGCG含量占儿茶素总量的40.64%~46.73%;其次为EGC,含量为40.61~47.27mg/g,厌氧3~15h较对照的变幅为2.07%~13.99%,EGC含量占儿茶素总量的28.72%~31.74%;C含量先降低后趋于稳定,含量为1.16~1.61mg/g,厌氧3~15h的C含量无显著差异,较对照显著降低22.98%~27.95%,C含量占儿茶素总量的0.78%~1.17%。酯型儿茶素(EGCG、GCG、ECG、CG)含量呈波动升高趋势,含量在81.85~88.40mg/g厌氧3~15h的酯型儿茶素含量无显著差异,较对照增加2.17%~8.00%,酯型儿茶素含量占儿茶素总量的57.72%~60.68%。非酯型儿茶素(EGC、EC、C)含量呈先升高后下降再升高的变化趋势,含量为55.59~62.96mg/g,厌氧3~15h较对照的变幅为0.96%~12.17%。儿茶素苦涩味指数(CAI)随厌氧发酵时间的延长无显著变化,指数为6.96~7.43。EC含量先升高后降低再升高,含量为13.05~13.47mg/g,厌氧3~15h较对照显著增加3.14%~10.88%。GCG含量先升高后趋于稳定,含量为1.22~1.37mg/g,厌氧3~15h的GCG含量无显著差异,较对照显著增加9.84%~12.30%。ECG含量先升高后趋于稳定,含量为2.45~4.57mg/g,厌氧3~15h的ECG含量较对照显著增加61.22%~86.53%。CG含量呈先升高后略有降低的变化趋势,含量为13.70~20.82mg/g,厌氧3~15h的CG含量无显著差异,较对照显著增加43.72%~51.97%。GA含量(0.31~0.38mg/g)呈波动变化,厌氧3~15h较对照的变幅为3.03%~15.15%。
2.5不同厌氧发酵时间对黄金芽绿茶类黄酮含量的影响
由表5可知,随着厌氧发酵时间的延长,黄金芽绿茶的类黄酮总量呈先升高后降低的变化趋势,含量为11.54~31.05mg/g,厌氧3~15h的类黄酮总量较对照显著增加132.15%~169.06%。对照茶样中,以Vit含量最高,为4.54mg/g,占类黄酮总量的39.34%;其次为Que-rut,含量为3.43mg/g,占类黄酮总量的29.72%,以Kae-rut含量最低,仅为0.08mg/g,占类黄酮总量的0.69%。厌氧3~15h茶样中,以Que-rut最高,含量为10.89~13.07mg/g,占类黄酮总量的40.65%~43.42%;其次为Vit,含量为7.16~8.28mg/g占类黄酮总量的24.29%~27.29%;以Kae-rut含量最低,为0.03~0.04mg/g,占类黄酮总量的0.10%~0.14%。类黄酮组分中,除Kae-rut和Iso-que含量较对照降低外,其余类黄酮组分含量均较对照增加。
2.6不同厌氧发酵时间对黄金芽绿茶氨基酸组分含量的影响
如表6所示,厌氧发酵后,黄金芽绿茶的氨基酸总量降低,总量在5.34~7.38mg/g,厌氧3~15h的氨基酸总量较对照降低10.03%~27.64%。随着厌氧时间的延长,天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)、天冬酰胺(Asn)、丝氨酸(Ser)、谷氨酰胺(GIn)、苏氨酸(Thr)、脯氨酸(Pro)(厌氧9h除外)、缬氨酸(Val)、异亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、苯丙氨酸(Phe)和酪氨酸(Tyr)含量呈降低趋势,降幅分别为80.95%~97.62%、37.04%~76.54%、85.71%~96.83%、61.11%~72.22%、
86.96%~91.30%、50.00%~70.00%、6.25%~46.88%、70.59%~82.35%、76.92%~84.62%、78.57%~85.71%、75.00%~89.58%和31.82%~50.00%,而赖氨酸(Lys)呈增加趋势,含量为0.50~0.82mg/g,厌氧3~15h显著高于对照,增幅为44.00%~64.00%。
对照茶样中,以The和Phe含量最高,分别为1.23和0.96mg/g,占比分别为16.67%和13.01%;其次为Asp和Glu,含量分别为0.84和0.81mg/g,占比分别为11.38%和10.98%;Asn和Lys含量也较高,分别为0.63和0.50mg/g,占比分别为8.54%和6.78%;以半胱氨酸(Cys)含量最低,仅为0.04mg/g,占比0.54%。厌氧茶样中,以GABA和The含量最高,分别为1.60~2.50mg/g和1.12~2.30mg/g,占比分别为24.10%~41.17%和19.21%~34.64%;其次为Lys,含量为0.72~0.82mg/g,占比为10.84%~15.36%;Glu含量也相对较高,为0.19~0.51mg/g,占比2.86%~9.36%;以GIn、Val、Cys、Ile和Leu含量较低,含量为0.02~0.05mg/g。
氨基酸按味觉特征可分为5种呈味类型:鲜味类(The、Glu、Asp、Pro、GABA)、甜味类(Ser、Thr、Asn、Gln、Pro)、苦味类(Arg、Leu、Ile、Phe、Val)、酸味类(Asp、Gln)和芳香类(Val、Leu、Phe、Arg、Lys)。各呈味类氨基酸的含量和占比分别见表7和表8,随着厌氧发酵时间的延长,黄金芽绿茶的鲜味类氨基酸含量升高,含量为3.40~4.94mg/g,厌氧3~15h较对照增加10.59%~45.29%,鲜味类氨基酸占比呈先上升后下降的变化趋势,占比为46.07%~76.35%。甜味类氨基酸含量及占比均呈先下降后趋于稳定的变化趋势,含量为0.41~1.95mg/g,厌氧3~15h较对照显著降低68.72%~78.97%,甜味类氨基酸占比为7.10%~26.52%。苦味类氨基酸含量及占比均呈先下降后上升的变化趋势,含量为0.23~1.62mg/g,厌氧3~15h较对照显著降低51.85%~85.80%,苦味类氨基酸占比为3.56%~21.94%。酸味类氨基酸含量为0.04~1.07mg/g,厌氧3~15h较对照显著降低82.24%~96.26%,酸味类氨基酸占比为0.60%~14.48%。芳香类氨基酸含量为0.99~1.98mg/g,厌氧3~15h较对照显著降低28.79%~50.00%,芳香类氨基酸占比为16.30%~26.81%。因此,黄金芽绿茶的呈味类氨基酸含量及占比由大到小排序:鲜味类gt;芳香类gt;甜味类gt;苦味类gt;酸味类,厌氧处理后,鲜味类氨基酸含量及占比较对照增加,而芳香类、甜味类、苦味类和酸味类氨基酸含量及占比较对照降低。
3讨论
GABA作为一种新型功能性因子,在多个领域均具有良好的应用价值,是绿色和有机食品的理想成分,应用前景十分广阔。适当的厌氧发酵后茶鲜叶加工成绿茶样的GABA含量显著提升,GABA茶加工中鲜叶原料及厌氧处理时长和方式不同,研究结果存在明显差异。毛清黎等(2009)采用真空厌氧处理茶鲜叶8h后,GABA含量达1.32mg/g,是未处理茶鲜叶的6.7倍。Dai等(2020)研究表明经6h厌氧处理后,茶样GABA含量增至2.35mg/g,增加约16倍。杨高中等(2022)研究表明厌氧处理7h后的茶鲜叶加工成绿茶中GABA含量最高(2.21mg/g),乌龙茶次之(2.19mg/g),而红茶含量最低(0.86mg/g),且不同叶位中GABA含量存在明显差异,其中,第1、2叶中的GABA含量最高;经厌氧处理后,茶鲜叶中的氨基酸总量总体呈下降趋势(其中第1、2叶含量增加),其他氨基酸组分如Asp、The、Glu含量也呈下降趋势。目前,茶叶中GABA的富集技术已较成熟,能大范围提升茶叶中的GABA含量,但如何在提高茶叶GABA含量的前提下保证茶叶品质,成为一个至关重要的问题,分析厌氧后茶样理化成分的变化规律,可为高品质高GABA茶提供理论参考。
本研究对不同真空厌氧发酵时间处理的黄金芽绿茶GABA含量、感官品质和理化品质成分进行分析,结果表明,茶鲜叶经真空室温厌氧发酵处理后制成的绿茶样,其GABA含量均达GABA茶标准,以厌氧6h茶样的GABA含量最高(2.50mg/g),是对照的12.5倍。研究表明,厌氧发酵过程中,微生物产生的大量有机酸能降低茶叶pH,形成酸性发酵环境(Snedden et al.,1992),茶鲜叶中的GAD被激活,促进GAD催化L-Glu脱羧反应,生成大量GABA(Mustroph et al.,2014);而厌氧超6h后,GABA含量降低,说明并非连续厌氧时间越长,GABA生成量就越多,可能与GAD活性受底物Glu浓度调节有关,随着厌氧时间的延长,Glu不断减少,降低GAD对其利用,GABA合成速度降低(汤茶琴,2006)。厌氧6h内,黄金芽绿茶感官品质正常,厌氧超6h后,感官品质显著下降,主要表现为茶样香气带熟闷味,滋味带青涩感,叶底色杂、带红梗,与沈强等(2012)对福鼎大白茶感官品质的研究结果一致。
厌氧发酵后,黄金芽绿茶的茶多酚和总黄酮含量无显著变化,游离氨基酸含量显著增加,咖啡碱和水浸出物含量呈下降趋势,酚氨比变化较小,儿茶素总量升高,CAI无显著变化,类黄酮总量显著升高。厌氧后,氨基酸总量降低,The含量呈增加趋势,Glu含量呈降低趋势,Glu是GABA及多种氨基酸的共同前体物质,厌氧过程中,Glu通过GAD向GABA转化而含量下降。鲜味类氨基酸含量及占比升高,而苦味类、甜味类、酸味类和芳香味类含量及占比降低,茶样呈味类氨基酸含量及占比由大到小排序为鲜味类gt;芳香类gt;甜味类gt;苦味类gt;酸味类。厌氧条件下,糖酵解发酵取代三羧酸循环,氨基酸合成前体物质α-酮戊二酸和草酰乙酸被中断,氨基酸的来源只能通过蛋白质水解,其降解消耗速度超过合成速度,导致厌氧后游离氨基酸总量下降。同时,在各种酶的作用下,氨基酸的降解和转化均会直接影响茶叶品质,茶叶中游离氨基酸的组成、含量及分布对茶叶香气和滋味的形成有重要影响。
本研究对茶鲜叶进行抽真空厌氧处理,可能无法达到完全无氧状态,真空包装袋内留有一定氧气,导致在厌氧过程中茶叶发生一定程度的氧化,从而影响茶叶GABA含量、感官品质和理化成分。因此,有待后续设计脱氧剂+真空厌氧处理的组合方式来探究茶叶GABA含量、感官品质和理化成分的变化规律。
4结论
厌氧发酵后,黄金芽绿茶的GABA含量显著提升,以厌氧6h的GABA含量最高;厌氧6h内,茶样感官品质正常;厌氧6h后的茶样理化成分总体变化差异较小。因此,厌氧6h可作为加工黄金芽GABA绿茶的最佳厌氧发酵时间。
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(责任编辑 罗丽)