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        宜昌地區(qū)不同茶樹品種夏秋季鮮葉主要理化指標(biāo)研究

        2019-10-21 06:24:10仇方方王友海郝晴晴徐小云周穎黃聲東肖秀丹向唯
        中國茶葉加工 2019年3期

        仇方方,王友海*,郝晴晴,徐小云,周穎,黃聲東,肖秀丹,向唯

        (1.宜昌市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,湖北宜昌 443000;2.宜昌市夷陵區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,湖北宜昌 443100;3.宜都市特產(chǎn)技術(shù)推廣中心,湖北宜都 443300)

        宜昌位于長江中上游結(jié)合部,地處鄂西山區(qū)與江漢平原交匯過渡地帶,氣候溫和,年平均氣溫16.9℃,無霜期250~300天,雨量充沛,年平均降水量1215.6 mm,日照率40%。土壤大部分屬微酸性黃紅壤土,適宜茶樹生長,為我國古老的茶區(qū)之一,茶圣陸羽曾在《茶經(jīng)》中把宜昌地區(qū)的茶葉列為山南茶之首。從低山平丘到海拔1200米左右的區(qū)域均有茶葉種植,栽培茶樹品種眾多,僅本地品種就有7個(gè),栽培面積最大的主要是宜昌大葉種、宜紅早和五峰212,約占茶葉總面積的50%。近些年來從福建、浙江、安徽等地引進(jìn)福鼎大白、福云6號(hào)、烏牛早、平陽特早、安吉白茶、金觀音、鐵觀音、名山1號(hào)、巴渝早等無性系良種,栽培面積約2萬公頃,占茶葉總面積的40%。較多的品種混植難以進(jìn)行統(tǒng)一的管理和加工,不僅影響了生產(chǎn)效率,而且嚴(yán)重影響茶葉品質(zhì),良種特性難以充分發(fā)揮出來。尤其是夏秋茶,品質(zhì)不及春茶,經(jīng)濟(jì)效益較低,農(nóng)民采摘積極性不高,從而導(dǎo)致茶葉資源得不到充分利用,造成資源極大的浪費(fèi)。為掌握宜昌市主栽茶樹品種的基礎(chǔ)生化成分,使夏秋季鮮葉資源得到最恰當(dāng)?shù)睦?,文章分析?4份宜昌茶區(qū)不同茶樹品種夏秋季鮮葉生化成分多樣性,對(duì)各品種進(jìn)行系統(tǒng)歸類,為深入研究和利用已有茶樹資源提供參考。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)材料

        2018年8月15日~30日,采摘各主產(chǎn)茶區(qū)21個(gè)主栽茶樹品種的一芽二葉鮮葉樣品34份,其中本地群體種4份、福鼎大白茶5份、宜昌大葉種2份、宜紅早3份、烏牛早3份、五峰212品種3份,各茶樹樣品的基本情況見表1。

        表1 參試樣品的基本信息Table 1 Basic information of tested tea samples

        1.2 試驗(yàn)方法

        1.2.1 茶樣處理方法

        采摘的鮮葉及時(shí)使用格蘭仕微波爐(G8023TL-2,額定功率1300 W)固樣。鮮葉薄攤,微波高火檔處理1 min,拿出攤涼后再微波中高火檔1 min,攤涼后用烘箱80℃烘至足干。

        1.2.2 理化指標(biāo)測定方法

        水分測定參考GB 5009.3—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測定》[1]中直接干燥法;茶多酚含量測定參考GB/T 8313—2008《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》[2]中福林酚試劑法;兒茶素含量測定參考GB/T 8313—2008《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》[2]中HPLC法;游離氨基酸總量測定參考GB/T 8314—2013《茶 游離氨基酸總量測定》[3]中茚三酮比色法;可溶性糖含量測定采用蒽酮比色法[4];水浸出物含量測定參考GB/T 8305—2013《茶 水浸出物測定》[5];咖啡堿含量測定參考GB/T 8312—2013《茶 咖啡堿測定》[6]。

        1.3 統(tǒng)計(jì)分析

        各理化指標(biāo)的最小值、最大值、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差以及變異系數(shù)采用excel進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,相應(yīng)的主成分分析和聚類分析通過SPSS19.0進(jìn)行。主成分分析采用Factor過程主成分分析法,因子提取方差大于1且總貢獻(xiàn)率大于85%的部分。聚類分析方法采用Ward’s法,距離為平均歐式距離。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 主要理化指標(biāo)分析

        表2為34份茶樹鮮葉樣品主要理化指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)參數(shù)和變異系數(shù),從表中可看出,參與調(diào)查的茶樹良種在理化指標(biāo)上差異明顯。14個(gè)主要理化指標(biāo)的平均變異系數(shù)為26.58%,水浸出物和總兒茶素兩個(gè)指標(biāo)的變異系數(shù)低于15%,其中水浸出物最低為2.54%,這表明受調(diào)查的茶樹品種的水浸出物、總兒茶素一致性較強(qiáng),變異范圍不大。變異系數(shù)最大的是兒茶素(D、L-C),達(dá)到83.18%,其次是兒茶素品質(zhì)指數(shù) (35.11%)、沒食子酸(33.08%)、表兒茶素沒食子酸酯 ECG(31.29%)及表沒食子兒茶素EGC(31.22%);游離氨基酸、咖啡堿、可溶性糖、茶多酚、酚氨比等幾種常規(guī)成分的變異系數(shù)介于15.12%~27.90%,變化范圍較大。綜合看來,各指標(biāo)含量變異范圍大,各調(diào)查品種間理化指標(biāo)差異大,易于篩選較優(yōu)品種制作夏秋茶。

        表2 茶樹樣品的主要理化指標(biāo)Table 2 Main chemical components of tea samples

        2.2 主成分分析結(jié)果

        主成分分析實(shí)質(zhì)是利用數(shù)學(xué)降維思想,在損失少量信息前提下把多指標(biāo)轉(zhuǎn)化為幾個(gè)綜合指標(biāo),即主成分,它比原始變量具有更易抓住主要矛盾,揭示事物內(nèi)部變量間的規(guī)律,能有效簡化評(píng)判指標(biāo),提高分析效率。

        研究對(duì)34份茶樹夏秋葉樣品的14個(gè)理化指標(biāo)進(jìn)行主成分分析,從圖1來看,橫坐標(biāo)為5的點(diǎn)是特征值變化趨勢由陡峭趨于平穩(wěn)的轉(zhuǎn)折點(diǎn),因此提取到5個(gè)主要成分。表3顯示前5個(gè)主成分其特征值均大于1,且累計(jì)貢獻(xiàn)率為87.74%,可認(rèn)定包含了原有指標(biāo)的大部分信息。

        圖1 14個(gè)理化指標(biāo)的主成分分析Fig.1 Principal component analysis of 14 chemical components

        表3 方差分析貢獻(xiàn)Table 3 Analysis of the variance contribution

        主成分1貢獻(xiàn)率為36.54%,主要反映的是兒茶素總量、茶多酚和EGCG的化學(xué)信息;主成分2以EGC為主;主成分3以游離氨基酸影響為主;主成分4其主要的是ECG(表4);主成分5以可溶性糖為主。

        表4 主成分矩陣Table 4 Component matrix

        2.3 聚類分析結(jié)果

        根據(jù)14個(gè)理化指標(biāo)數(shù)據(jù),對(duì)34份茶樹樣品進(jìn)行聚類分析,在歐式距離小于5時(shí),可分為4個(gè)類群(圖2)。對(duì)各類群的主要理化指標(biāo)進(jìn)行了方差分析(表5),結(jié)果表明類群間水浸出物、游離氨基酸、咖啡堿、茶多酚、兒茶素含量、EGCG、ECG及酚氨比等8個(gè)理化指標(biāo)間存在顯著差異,其余可溶性糖等6個(gè)理化指標(biāo)含量均相對(duì)一致。

        類 群 I 包 含 9 份 資 源 (16,19,23,11,13,14,29,2,4),類群 II包含 3 份資源(9,26,3),這兩個(gè)類群的主要特征為游離氨基酸含量偏高,咖啡堿、茶多酚、兒茶素總量及酚氨比均略低,為充分利用夏秋茶原料,適宜制作綠茶。同一加工工藝條件下,類群I所制的綠茶品質(zhì)高于類群II,因類群I的兒茶素品質(zhì)指數(shù)較高。類群III包含7份資源(25,30,21,28,33,34,24),其主要特征為茶多酚、兒茶素含量及酚氨比最高,各兒茶素單體含量也較高,較為適宜制作紅茶。類群IV包含其余的15份資源,主要特征為茶多酚、兒茶素含量及酚氨比適中,游離氨基酸含量最低,而兒茶素品質(zhì)指數(shù)最高,紅、綠茶均可適當(dāng)加工,尤其是制作綠茶。所有類群的水浸出物含量均大于48%,即所有資源內(nèi)含物質(zhì)較為豐富。

        圖2 34份茶樹樣品的聚類分析Fig.2 Cluster analysis of 34 tea samples

        3 討論

        研究對(duì)宜昌各產(chǎn)茶區(qū)主栽34份茶樹夏秋季鮮葉樣品主要理化指標(biāo)進(jìn)行了測定與分析,發(fā)現(xiàn)很多指標(biāo)變異系數(shù)較高,平均達(dá)到26.58%,表明變異類型非常豐富,在不同茶樹品種內(nèi)含成分分布上對(duì)鮮葉適制性進(jìn)行研究,對(duì)夏秋葉的創(chuàng)新利用具有一定參考指導(dǎo)價(jià)值。

        根據(jù)提取特征值大于1且累計(jì)貢獻(xiàn)率大于85%的原則,對(duì)34份茶樹鮮葉樣品的14個(gè)理化指標(biāo)進(jìn)行主成分分析,提取到5個(gè)主成分,包含了資源大部分信息。所提取的每個(gè)主成分都能較客觀地反映各指標(biāo)之間的相互關(guān)系,不同指標(biāo)在各個(gè)主成分中載荷值不同,有主次之分,對(duì)主成分的影響也有正負(fù)之分。主成分能夠有效的簡化評(píng)判指標(biāo),為資源信息的進(jìn)一步分析做好鋪墊。

        表5 不同類群的主要理化指標(biāo)分析Table 5 Comparison of chemical components among four clusters

        酚氨比與茶多酚、氨基酸單一指標(biāo)相比,更能綜合判斷鮮葉的品質(zhì)屬性及成茶品質(zhì)的優(yōu)劣[7]。楊亞軍[8-9]、陸錦時(shí)等[10]研究認(rèn)為,酚氨比<8.00,適制綠茶;酚氨比 8.00~15.00,紅綠茶兼制;酚氨比>15.00,試制紅茶。阮宇成等[11]根據(jù)綠茶品質(zhì)與兒茶素各組分含量間的相互關(guān)系,提出兒茶素品質(zhì)指數(shù)能夠較為確切反映綠茶品質(zhì),并指出指數(shù)愈大,則鮮葉嫩度和品質(zhì)愈好,綠茶品質(zhì)愈高。王新超等[12]、王小萍等[13]、堵源康等[14]、劉聲傳等[15]分別將廣西、四川、云南、貴州等地茶樹種質(zhì)資源進(jìn)行了分類,并依據(jù)以上研究理論對(duì)各類群的適制性進(jìn)行了界定。金孝芳等[16]利用兒茶素品質(zhì)指數(shù)將湖北省審定的12個(gè)地方品種分為3類,為湖北省茶區(qū)名優(yōu)茶發(fā)展提供了品種參考。

        研究通過聚類分析,以歐式距離為5將參試的34份茶樹鮮葉樣品分為4個(gè)類群,其中第I類群包含9份資源,第II類群3份,第III類群7份,第IV類群15份。類群間水浸出物、游離氨基酸、咖啡堿、茶多酚、兒茶素含量、EGCG、ECG及酚氨比等8個(gè)理化指標(biāo)間存在顯著差異,其余水溶性碳水化合物等6個(gè)理化指標(biāo)含量均相對(duì)一致。類群I、類群II的主要特征為酚氨比<8,且具有較高的氨基酸含量、相對(duì)較低的茶多酚含量,適制綠茶;類群III酚氨比>8,與其他類群相比,茶多酚含量相對(duì)較高,適宜制作紅茶;類群IV各生化成分含量適中,紅綠茶均可適當(dāng)加工,更適宜制作綠茶。文章以酚氨比和兒茶素品質(zhì)指數(shù)作為適制性的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),對(duì)各資源的適制性做了初步認(rèn)定,以縮小研究范圍、提高夏秋茶資源的利用率,但具體還應(yīng)結(jié)合加工試驗(yàn)的結(jié)果而定。

        海拔高度[17]、栽培管理[18]等茶樹生長條件直接影響鮮葉品質(zhì),以文章調(diào)查的福鼎大白茶為例,5個(gè)縣市區(qū)種植海拔從120米至1300米不等、只采春季和3季采摘等采管模式均存在,不同的生長條件使不同取樣點(diǎn)的福鼎大白茶的鮮葉理化指標(biāo)存在差異,進(jìn)而影響其分布類群不同,2個(gè)茶樣(13、4)屬于類群 I,適制綠茶;3 個(gè)茶樣(20、27、7)屬于類群IV,紅綠兼制。舒慶齡等[19]研究表明優(yōu)越的生態(tài)環(huán)境是茶葉高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的重要影響因子,研究的34份茶樹鮮葉樣品生長環(huán)境差異較大,茶樹的生長發(fā)育與原產(chǎn)地發(fā)生了變化,造成茶葉營養(yǎng)成分含量的差異性,茶葉品種也擁有了當(dāng)?shù)卦耘嗟囊恍┨厥庑?。此點(diǎn)在文中僅初步比較了同一茶樹品種在不同生長環(huán)境下的品質(zhì)區(qū)別,若要找出系統(tǒng)規(guī)律,還需進(jìn)一步研究比較。

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