胡 燕,何春雷,余正倫,魏曉惠,蘭雄波
(1.四川省茶葉產品質量檢驗中心,四川名山625100; 2.國家茶葉產品質量監(jiān)督檢驗中心(四川)(籌),四川雅安625000; 3.四川省雅安市產品質量監(jiān)督檢驗所,四川雅安625000;4.四川農業(yè)大學,四川雅安625014)
濕熱和微生物發(fā)酵對陳年綠茶主要成分的影響
胡 燕1,2,3,4,何春雷4,*,余正倫1,2,3,魏曉惠1,2,3,蘭雄波4
(1.四川省茶葉產品質量檢驗中心,四川名山625100; 2.國家茶葉產品質量監(jiān)督檢驗中心(四川)(籌),四川雅安625000; 3.四川省雅安市產品質量監(jiān)督檢驗所,四川雅安625000;4.四川農業(yè)大學,四川雅安625014)
采用濕熱渥堆和微生物接種措施,以陳年綠茶為原料,研究了加工工序中茶多酚、氨基酸、茶黃素、茶褐素、茶紅素、可溶性糖等主要成分與感官品質的動態(tài)變化。結果表明:成品樣中茶多酚、氨基酸分別降低了39.17%、54.45%;茶黃素、茶褐素分別升高了66.67%、116.92%;茶紅素降低了12.43%,可溶性糖含量呈緩慢下降趨勢,氟含量基本不變。在不同加工階段,茶葉綜合感官品質差異明顯,隨著加工時間的延長,茶葉的苦澀味逐漸降低,成品接近黑茶的品質。
濕熱渥堆,微生物發(fā)酵,茶葉,品質
茶葉是我國主要的經濟作物,已成為許多地區(qū)農民致富的主要來源。不同種的茶葉由于加工方式不同,其茶葉內含化學成分和感官品質差異明顯。綠茶為我國產量最大的茶類,具有香高、味醇、形美等特點,深受許多消費者青睞,但近年來由于我國的綠茶產量增加,造成大量的茶葉積壓,隨著儲藏時間的增加,綠茶中的揮發(fā)性成分散發(fā),其滋味和一些重要的功能成分會發(fā)生變化,使茶葉的飲用價值和經濟價值大大下降,變?yōu)椤瓣惒琛?。據有關資料統(tǒng)計,每年我國積壓陳茶約有10多萬t[1]。因此,研究如何拓展陳茶的加工渠道,提高其品質和經濟價值具有重要的現(xiàn)實意義。在現(xiàn)有茶類中,茯磚、普洱等茶葉均有由原料綠毛茶加工為成品茶的報道[2],其加工工藝已相當成熟。張忠、齊桂年等研究表明,四川邊茶中氨基酸總量以渥堆樣最高,茶多酚的含量隨著加工工序的進行而不斷降低[3];黃國滋、賴兆祥等對嶺頭單樅黑茶渥堆時間長短與茶葉品質的關系進行了研究,結果表明采用做青工藝處理后適宜的渥堆時間比傳統(tǒng)工藝要短[4]。然而在以陳年綠茶為原料制作成品茶的各個階段中,對其主要生化成分與品質動態(tài)變化的研究相對較少。本實驗采用濕熱發(fā)酵和微生物接種兩種加工工藝,初步探討了陳年綠茶在加工各個階段中主要生化成分與感官品質的動態(tài)變化,旨在為提高陳茶效益、拓展陳茶利用途徑提供參考。
2007年生產的綠毛峰100kg 由四川農業(yè)大學茶廠提供;接種的微生物 采自名山西藏朗賽茶廠大生產渥堆中的茶母,主要微生物為黑曲霉、毛霉。
自制茶葉發(fā)酵箱 名山山峰茶機廠;DHG-9245A電熱恒溫干燥箱 上海恒科;DWF-90植物粉碎機 康和機械有限公司;DK-S26恒溫水浴鍋 上海精宏;UV751分光光度計 廣州砹邇路科學儀器有限公司;PHS-3精密酸度計 上海雷磁。
1.2.1 加工工藝流程及各階段對溫度、水分等的控制
1.2.1.1 噴水濕潤階段 加入符合飲用水質量標準的熱水(40~50℃),按100kg陳年綠茶加入30~35kg熱水噴灑,翻拌均勻后收堆,回潤17h。
1.2.1.2 濕熱發(fā)酵階段 使用自制發(fā)酵箱發(fā)酵,以便控制發(fā)酵溫度,避免水分的過度散失;茶坯含水量保持在30%~40%,渥堆3d,面茶堆溫保持在50~55℃,里茶堆溫保持在60~65℃。
1.2.1.3 干燥(除去部分水分)階段 濕熱發(fā)酵完成后立即干燥至水分降到20%~30%。
1.2.1.4 微生物發(fā)酵階段 干燥完成后冷至室溫,用10kg黑茶茶母進行接種并翻拌均勻,進行微生物發(fā)酵,發(fā)酵過程中茶坯含水量保持在20%~30%,渥堆10d,面茶堆溫保持在50~55℃,里茶堆溫保持在60~65℃。
1.2.2 取樣 濕熱發(fā)酵樣分別取1、6、12、18、24、30、36、42、48、54、60、66、72h樣,微生物發(fā)酵樣分別取第2、4、6、8、10d樣。取樣后測定水分并迅速烘干,貯存于干燥、避光、低溫環(huán)境中備用。
1.2.3 主要成分的測定方法 茶多酚總量的測定:酒石酸鐵比色法[5],重復測定三次;游離氨基酸總量的測定:茚三酮比色法[6],重復測定三次;可溶性糖總量的測定:蒽酮比色法[7],重復測定三次;茶紅素、茶黃素、茶褐素總量的比色測定:分光光度法[8],重復測定三次;水分含量的測定:GB/T 8304-2002《茶水分測定》[9],重復測定三次;含氟量的測定:GB/T 21728-2008《磚茶含氟量的檢測方法》[10],重復測定三次。
1.2.4 茶葉感官審評方法 分別取原樣、濕熱發(fā)酵72h樣、微生物發(fā)酵10d樣、成品樣參照GB/T 23776-2009[11],由獲得審評員資格的專業(yè)人士進行感官審評。
2.1.1 加工中茶多酚含量的變化分析 從圖1可知,在加工工序中茶多酚含量呈下降趨勢,從原料到成品樣,茶多酚含量從27.75%減少到16.88%。濕熱發(fā)酵結束時茶多酚含量為 20.69%,較原樣降幅為25.44%,微生物發(fā)酵結束時茶多酚含量為17.55%,較原樣降幅為36.76%。在濕熱發(fā)酵的1~6h期間,茶多酚降幅最大,較原樣降幅為22.95%,濕熱發(fā)酵6h后至濕熱發(fā)酵工序結束時茶多酚含量基本不變,微生物發(fā)酵工序茶多酚含量又逐漸降低。
圖1 各工序中茶多酚含量的變化Fig.1 Comparison on the content of tea polyphenols in different process
2.1.2 加工中氨基酸含量的變化 從圖2可知,從原樣到濕熱發(fā)酵工序結束,氨基酸含量從4.94%下降到3.47%,與原樣相比降幅為29.76%;從干燥除水樣到微生物發(fā)酵工序結束,氨基酸含量從3.68%下降到2.02%,與原樣相比降幅為33.60%。由此可見,在微生物發(fā)酵階段氨基酸含量降幅較大。
圖2 各工序中氨基酸含量的變化Fig.2 Comparison on the content of amino acids in different process
2.1.3 加工工序中可溶性糖含量的變化 由圖3可知,可溶性糖含量在整個加工工序中出現(xiàn)起伏性變化,但總的趨勢是緩慢下降的。與原樣相比,成品樣的可溶性糖含量降低了13.97%,濕熱發(fā)酵48h時可溶性糖含量最低,與原樣相比下降了32.49%。
圖3 各工序中可溶性糖含量的變化Fig.3 Comparison on the content of soluble sugar in different process
2.1.4 加工工序中色素含量的變化 由圖4可知,茶黃素(TF)、茶褐素(TB)含量在整個加工工序中呈緩慢增加的趨勢,成品樣與原樣相比茶黃素和茶褐素分別增加了66.67%和116.92%。茶紅素含量在整個加工工序中出現(xiàn)起伏性變化,但總的趨勢是緩慢下降,與原樣相比成品樣減少了12.43%。
圖4 各工序中茶黃素、茶褐素、茶紅素含量的變化Fig.4 Comparison on the contents of theaflavins,theabrownines and thearubigins in different process
對原料及加工不同過程進行連續(xù)取樣,測定其含氟量,重復測定三次取平均值,結果見表1。
表1 各工序中含氟量的變化Table 1 Comparison on the content of fluoride in different process
從表1可知,在整個加工工序的不同階段氟含量變化不大,表明濕熱發(fā)酵、干燥除水和微生物發(fā)酵對含氟量影響不大。
從感官評價結果來看,在不同的加工工序中茶葉的綜合感官差異明顯。從表2可知,與原樣相比成品樣的色澤由黃褐略枯變?yōu)楹诤州^潤,靠近黑茶色澤;香氣由陳滯變?yōu)槌链?湯色由黃綠尚亮變?yōu)槌赛S明亮;滋味由顯陳略澀變?yōu)榇颊酀督档?,滋味更醇和,逐漸接近黑茶品質。
3.1 濕熱和微生物共同作用導致茶葉主要成分及感官品質的變化,提高了茶葉的飲用價值,可望成為陳年綠茶新的利用途徑。本實驗采用加水保溫和接種微生物兩種措施對陳年綠茶進行再加工,促使了茶多酚、氨基酸、可溶性糖和茶色素等成分的變化,從而使茶葉的色澤、香氣、滋味等發(fā)生了根本性轉變,特別是降低了茶葉滋味的苦澀,成品樣的品質總體優(yōu)于陳年綠茶,逐漸轉化為類似黑茶的風格。但濕熱和微生物發(fā)酵卻不會導致茶葉含氟量的變化。因此,筆者認為,采用加水保溫及微生物發(fā)酵對陳年綠茶進行再加工,能提高其飲用價值,可望成為陳年綠茶新的利用途徑。
表2 各加工工序中茶樣的感官審評表Table 2 The sensory evaluation of tea samples in different process
3.2 茶多酚含量降低與茶色素含量增加是導致茶葉色澤和滋味變化的重要因素。茶多酚是一類收斂性和苦澀味較重的物質,其含量的降低有利于形成茶葉滋味醇和的風味[12]。造成原料中茶多酚含量下降的原因目前一般認為有以下幾方面:一是茶多酚與蛋白質結合生成水不溶性物質;二是據屠幼英等[13]研究報道,茶多酚與有機酸反應生成相應的酯類物質,從而使茶多酚含量下降;三是茶多酚在酶與濕熱的作用下,向著醌、茶黃素、茶紅素和茶褐素的方向轉化[14-15]。茶葉中茶多酚的氧化聚合減少了粗澀味,增加了醇和度,從而改善了茶葉的滋味。在制茶過程中,特別是在長時間的渥堆使茶多酚發(fā)生較強烈的氧化聚合,結果形成一定數(shù)量的茶黃素和茶紅素以及較多的茶褐素[14],如兒茶素單體能形成茶紅素類物質[15]。因此在加工工序中茶葉色素有一定程度的增加。茶色素的大量生成是干茶與茶湯色澤褐變和黃變的重要因素,至于本實驗中茶紅素在加工工藝中含量有所降低,具體原因可能與茶紅素過多氧化聚合形成茶褐素有關,這還有待進一步探討。
3.3 氨基酸和可溶性糖含量的變化影響茶葉的香氣和滋味。茶葉中氨基酸和可溶性糖含量的變化促進了新的茶葉香氣的形成。氨基酸既是茶葉的呈味物質[16],又是茶葉香氣的重要基質。一般認為茶葉原料中的氨基酸在加工過程中發(fā)生以下反應:一是由于渥堆工序中微生物的代謝分泌蛋白酶而促進了蛋白質的降解,從而使氨基酸含量增加;二是氨基酸作為微生物的主要氮源被消耗,氨基酸在酶的催化或鄰醌的氧化下產生脫氨作用和脫羧作用,轉化為揮發(fā)性或非揮發(fā)性芳香物質,從而導致氨基酸含量降低[17]。氨基酸的這種變化規(guī)律與成品茶滋味和香氣的形成密切相關。
可溶性糖是一種甜味物質,可以削弱茶湯的苦澀味,增進茶湯的甜醇度。一般認為原料中的糖類物質在茶葉加工工序中發(fā)生以下反應:一方面渥堆中微生物產生的胞外纖維素酶導致了纖維素的加速分解;另一方面微生物將其作為碳源而被消耗。因此在加工過程中可溶性糖含量呈動態(tài)變化趨勢。
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Influence of pile-fermenting and microbial fermentation on the main components of aged green tea
HU Yan1,2,3,4,HE Chun-lei4,*,YU Zheng-lun1,2,3,WEI Xiao-h(huán)ui1,2,3,LAN Xiong-bo4
(1.Tea Quality Inspection Centre of Sichuan,Mingshan 625100,China; 2.National Tea Quality Supervision and Inspection Center(Sichuan)(in preparation),Ya’an 625000,China; 3.Product Quality Supervision and Inspection Institute of Sichuan Ya’an,Ya’an 625000,China; 4.Sichuan Agricultural University,Ya’an 625014,China)
The dynamic changes of sensory quality and the contents of main chemical components such as tea polyphenols,amino acids,thearubigins,theaflavins,theabrownines and soluble sugar in aged green tea were analyzed by pile-fermenting and microbial fermentation.The results showed that,compared to the raw material,the contents of tea polyphenols,amino acids and thearubigins reduced 39.17%,54.45%and 12.43%respectively,and the contents of theaflavins and theabrownines increased 66.67%and 116.92%respectively.The content of soluble sugar were slightly decreased.The content of fluoride remained the same basically.There were significant differences of sensory quality in different tea processing-stage.The bitterness and astringency reduced in made tea.
moisture and thermal pile-fermenting;microbial fermentation;tea;quality
TS272
A
1002-0306(2012)10-0135-04
2011-07-25 *通訊聯(lián)系人
胡燕(1982-)女,理學碩士,中級工程師,主要從事茶葉檢驗方面的研究。
國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局項目(200910083-02)。