劉琴,曹瓊,鄧思宇,李保興,汪秫光,李大祥,*
婺源工夫紅茶主要化學成分與品質相關性分析[1]
劉琴1,曹瓊1,鄧思宇1,李保興2,汪秫光2,李大祥1,*
(1.茶樹生物學與資源利用國家重點實驗室,安徽農(nóng)業(yè)大學,合肥 230036;2. 江西省旅游集團江西省高山茶投資有限責任公司,南昌 330038)
為了研究江西婺源工夫紅茶理化成分與品質之間的關系,對10種婺源不同產(chǎn)地的工夫紅茶中的茶多酚、兒茶素、咖啡堿、游離氨基酸、黃酮、總糖、茶黃素、茶紅素等主要化學成份進行測定,并結合感官審評評判這些內含成分對紅茶感官品質的影響。結果表明,沒食子酸、兒茶素及多酚類物質和茶葉總糖含量對江西工夫紅茶品質的影響不顯著,而兒茶素指數(shù)、酚氨比及黃酮含量與婺源工夫紅茶的品質呈負相關,咖啡堿、游離氨基酸等與其品質呈正相關。經(jīng)遺傳算法篩選出的對婺源工夫紅茶品質貢獻較大的三種游離氨基酸茶氨酸、天冬氨酸和蘇氨酸與婺源不同產(chǎn)地工夫紅茶的品質均呈正相關,且茶紅素對婺源工夫紅茶湯色的紅亮程度貢獻最大。
婺源;工夫紅茶;理化成分;感官審評
紅茶是世界茶葉貿易的主要茶類,其品種豐富,種類繁多[1],主要有小種紅茶、工夫紅茶和紅碎茶。工夫紅茶的初加工工序包括萎凋、揉捻、發(fā)酵和干燥,不同的工藝造成其內含成分的變化,從而影響著工夫紅茶品質特征。本研究收集江西婺源名優(yōu)紅茶10個,其目的在于研究婺源工夫紅茶的化學成分與其感官品質的相關性,從而為婺源工夫紅茶的加工提供一定的參考。
選取江西婺源2014年、2015年及2016年成品紅茶樣品10個,其產(chǎn)地包括云塘、鄣山頂、查木坑、嶺腳紅、桐木汰、高湖山、上村、通源觀等。
咖啡堿,兒茶素(EGC、+C、EC、EGCG、ECG),沒食子酸標準品(純度≥99%)(美國Sigma公司) ;17種游離氨基酸及茶氨酸(純度100%)(美國Waters公司) ;色譜級甲醇、乙腈和乙酸(美國Tedia公司) ;實驗用水為18.2mΩ超純水;HPLC用水為屈臣氏蒸餾水;實驗所用其他理化分析試劑均為分析純;EDTANa2、福林酚(北京索萊寶科技有限公司);葡萄糖、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀、抗壞血酸、氯化亞錫、茚三酮、三氯化鋁、二水合草酸、正丁醇、乙醇、乙酸乙酯、濃硫酸、濃鹽酸(國藥集團化學試劑公司)。
水浴鍋(DK-8D,上海一恒科技有限公司),紫外分光光度計(DU-730,美國貝克曼),烘箱(DHG-9240A,上海精宏實驗設備有限公司),分析天平(奧豪斯儀器上海有限公司),SC-3610低速離心機(安徽中科中佳科學儀器有限公司),Waters高效液相色譜儀(HPLC)(E2695高效液相色譜儀、2489紫外可見光檢測器和Empower色譜管理系統(tǒng))
1.4.1水分含量的測定
采用120℃烘干法(快速法)(ISO1573:1980)[2]。
1.4.2茶多酚總量的測定
采用福林酚法(ISO14502-1:2005)[3]。
1.4.3兒茶素含量的測定
采用HPLC法(ISO14502-2:2005)[3]。
1.4.4咖啡堿含量的測定
采用HPLC法(ISO10727:2002)[4]。
1.4.5游離氨基酸總量的測定
采用茚三酮比色法(GB/T 8314-2013)[5]。
1.4.6茶氨酸及17種游離氨基酸含量的測定
采用Waters AccQ-Tag 衍生化法[6]。
1.4.7黃酮總量的測定
采用三氯化鋁法[7]。
1.4.8茶葉總糖的測定
采用苯酚-濃硫酸法,參照GB/T15672-2009[8]。
1.4.9茶黃素、茶紅素含量的測定
采用系統(tǒng)分析法進行測定,參照《茶葉生物化學實驗教程》[9]。
1.4.10 感官審評
依據(jù)GB/T 23776-2009方法進行沖泡和審評[10],采用加權評分法進行評分(外形25%,湯色10%,滋味30%,香氣25%,葉底10%)。
1.4.11相關性分析
理化成份與品質相關性分析采用SPSS軟件 (version 21.0 for Windows) 進行 Pearson相關性分析;遺傳算法采用 Matlab 2014a (Mathworks Inc.)軟件分析。
感官審評由安徽農(nóng)業(yè)大學3位茶葉審評專家對10個工夫紅茶進行審評,感官審評的內容是干茶的色澤、外形,沖泡后茶樣的香氣、滋味、湯色和葉底,計分采用加權評分法。其感官審評結果如表1。由表1可知7號工夫紅茶的外形、滋味和香氣及綜合品質最好。
2.2.1 沒食子酸、咖啡堿及兒茶素類含量等與婺源工夫紅茶品質的關系
沒食子酸是可水解單寧的組成部分,與茶葉的生物活性密切相關[11]。本研究所檢測的10個江西婺源的工夫紅茶樣品中沒食子酸的含量在0.36~0.65%??Х葔A是茶葉呈苦味的物質[12],但有研究表明茶湯的苦味程度與咖啡堿的含量之間相關性并不顯著[13]。兒茶素類是茶多酚的重要組成部分,其各組分的含量高低也影響著茶葉品質的好壞,有研究表明[14],兒茶素品質指數(shù)(EGCG+ECG)×100/EGC)的高低對綠茶品質的影響較大,其數(shù)值越大,制成的綠茶品質越好。10種婺源工夫紅茶中的沒食子酸含量、咖啡堿含量、兒茶素總量、茶多酚總量及兒茶素品質指數(shù)與工夫紅茶品質的相關性如表2所示。工夫紅茶中兒茶素品質指數(shù)與感官品質的得分則呈負相關,這可能與婺源所產(chǎn)的工夫紅茶在加工中是輕發(fā)酵或發(fā)酵不足有關,導致酯型兒茶素保留較多,相應兒茶素指數(shù)則較高,感官審評中滋味得分或品質得分高的工夫紅茶,兒茶素指數(shù)會偏低。茶多酚和沒食子酸對茶葉品質的影響不大,而咖啡堿對工夫紅茶的品質貢獻較大,而且與品質呈正相關。此外,郭穎[13]等研究表明,咖啡堿含量在4.5%以下時,與綠茶的品質也呈正相關。
2.2.2 婺源工夫紅茶中18種游離氨基酸含量及其對品質的影響
氨基酸是茶葉中的主要化學成分之一,在工夫紅茶發(fā)酵的過程中氨基酸參與香氣物質的形成而大幅減少[15]。表3為10個工夫紅茶樣品18種游離氨基酸的百分含量。其中茶氨酸是茶樹中的一種比較特殊的氨基酸,也是紅茶品質的重要評價因子。對18種氨基酸與工夫紅茶感官品質關系的研究,用遺傳算法進行變量篩選。遺傳算法是一種模擬自然界生物進化的機制[16],依據(jù)“優(yōu)勝劣汰,適者生存”的原則來篩選變量。遺傳算法的結果如圖1所示,對工夫紅茶感官品質貢獻較大的氨基酸有3種,分別是Theanine(茶氨酸)、Asp(天冬氨酸)、Thr(蘇氨酸)。結合表1感官審評結果,可以看出工夫紅茶品質得分高的樣品,上述3種游離氨基酸的含量也相對豐富,并且這三種氨基酸的含量與工夫紅茶品質的Pearson相關系數(shù)分別為0.720、0.744和0.750,即與工夫紅茶的品質呈顯著正相關。
表1 紅茶樣品感官審評及評分結果
表2 紅茶樣品中沒食子酸、咖啡堿及兒茶素類含量等與品質的關系
表3 紅茶樣品中18種氨基酸含量(%)
圖1 遺傳算法篩選變量的結果
2.2.3婺源工夫紅茶中黃酮、總糖含量、游離氨基酸含量及酚氨比對品質的影響
本研究對工夫紅茶中的黃酮總量、總糖含量、游離氨基酸總量等進行測定,并分析其與茶葉品質的關系,結果如表4所示。由表4可知,游離氨基酸對茶葉品質的影響呈現(xiàn)正相關,而黃酮含量與茶葉感官品質得分呈負相關。茶葉總糖含量對品質的影響不顯著。同時,分析了酚氨比對工夫紅茶各個品質因子的關系,可以看出酚氨比與紅茶的品質呈負相關。此外有研究表明,酚氨比與綠茶的品質也呈現(xiàn)負相關[17]。
表4 紅茶樣品理化指標與感官品質相關性
2.2.4 婺源工夫紅茶中茶黃素、茶紅素對工夫紅茶品質的影響
茶黃素、茶紅素是茶葉加工過程中由于多酚類物質的氧化縮合而形成的,對紅茶茶湯的品質影響較大,且呈現(xiàn)正相關性[18]。本研究對10個婺源工夫紅茶樣品中的茶黃素和茶紅素進行檢測分析,其茶黃素的含量為0.46%~1.15%,且其含量越高,湯色明亮度越好;茶紅素是茶湯紅濃的原因,含量為7.96%~10.67%,由相關性分析可知,本研究中10個工夫紅茶樣品中茶黃素和茶紅素的含量與茶葉湯色及品質的關系呈現(xiàn)正相關,且茶紅素對婺源工夫紅茶湯色的貢獻較大,Pearson相關系數(shù)達0.740,結合表1感官審評湯色結果可知,本研究中的10個婺源工夫紅茶樣品湯色以紅亮為主。
本研究結果表明,沒食子酸、兒茶素及多酚類物質對江西婺源工夫紅茶品質的影響不大,咖啡堿、游離氨基酸等與其品質呈正相關,而兒茶素指數(shù)、酚氨比及黃酮含量與感官品質呈負相關。經(jīng)遺傳算法篩選出的對紅茶品質貢獻較大的三種游離氨基酸茶氨酸、天冬氨酸和蘇氨酸與婺源工夫紅茶的品質均呈正相關,而總糖含量影響不顯著;茶黃素和茶紅素的含量與婺源工夫紅茶湯色及品質呈正相關,且茶紅素對湯色的紅亮程度貢獻最大。
[1] 李永菊. 不同品種和工藝對紅茶品質的影響研究[J]. 茶葉,2009,(04):207-210.
[2] ISO 1573:1980. Tea -- Determination of loss in mass at 103 degrees C[S].
[3] ISO 14502-1:2005. Determination of substances characteristic of green and black tea - Part 1: Content of total polyphenols in tea - Colorimetric method using Folin-Ciocalteu reagent[S].
[4] ISO 10727:2002. Tea and instant tea in solid form -- Determination of caffeine content - Method using high-performance liquid chromatography[S].
[5] GB/T 8314-2013. 茶游離氨基酸總量測定[S].
[6] Ning J M, Ding D, Song Y S, et al. Chemical constituents analysis of white tea of different qualities and different storage times[J]. European Food Research and Technology, 2016, 242(12): 2093-2104.
[7] 何書美,劉敬蘭. 茶葉中總黃酮含量測定方法的研究[J]. 分析化學,2007,(09):1365-1368.
[8] GB/T 15672-2009. 食用菌中總糖含量的測定[S].
[9] 張正竹. 茶葉生物化學實驗教程[M],中國農(nóng)業(yè)出版社,2009:52-53.
[10] GB/T 23776-2009. 茶葉感官審評方法[S].
[11] 呂海鵬,林智,谷記平,等. 普洱茶中的沒食子酸研究[J]. 茶葉科學,2007,(02):104-110.
[12] 李小嫄. 工夫紅茶風味感官品質與化學品質研究[D].西南大學,2015.
[13] 郭穎,陳琦,黃峻榕,等. 茶葉滋味與其品質成分的關系[J]. 茶葉通訊,2015,(03):13-15+28.
[14] 楊亦揚,胡雲(yún)飛,李榮林,等. 不同茶樹品種的碧螺春茶適制性[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學, 2015,(09):219-221.
[15] 馮林. 工夫紅茶通氣氧發(fā)酵技術及其化學成分變化研究[D].西南大學,2012.
[16] 田延碩. 遺傳算法的研究與應用[D].電子科技大學,2004.
[17] 吳婧,徐平,金志鳳,等. 茶葉主要品質成分含量在采摘期的變化研究——以浙江省紹興、松陽等產(chǎn)地主要茶樹品種為例[J]. 中國茶葉加工,2015,(02):24-28.
[18] 陳昌輝,杜曉,齊桂年. 工夫紅茶主要內含成分與品質的相關性分析[J]. 食品科技, 2011,(09):83-87.
S571.1
A
1006-5768(2019)03-120-05
2019-01-16
安徽省茶葉產(chǎn)業(yè)技術體系建設專項資金
劉琴(1994-),女,安徽宣城人,碩士研究生,主要從事茶葉品質檢測方面的研究。Email: liuqin_AH@163.com
通訊作者:李大祥,副教授,碩士生導師,主要從事茶葉生物化學方向研究。Email: dxli@ahau.edu.cn。
(責任編輯:蔣文倩)