黃藩，唐曉波，徐斌，張廳，羅凡*，馬澤強

1(四川省農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所，四川 成都，610066)2(平陽縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，浙江 平陽，325400)

白茶是我國六大茶類之一，以“外形自然，滿披白毫，香氣清鮮，毫香凸顯，滋味鮮醇，湯色杏黃”為主要品質(zhì)特征。茶葉的風味主要由茶多酚、氨基酸、咖啡堿和芳香物質(zhì)等共同決定，而特征性風味物質(zhì)及功能成分的含量變化，又受到原料質(zhì)量[1-2]、加工工藝[3]及貯藏條件[4]等多種因素的影響。白茶的萎凋工序耗時較長，散失水分的同時，鮮葉內(nèi)部一系列理化變化為白茶香氣和滋味的形成奠定基礎[5]。傳統(tǒng)白茶加工有日光萎凋的工序，光照作為一種能源物質(zhì)和信號分子，為鮮葉的物理反應、生物代謝和化學變化等提供了必要的環(huán)境條件和能量需求[6-7]。但茶季經(jīng)常下雨，無法進行日光曬青，鮮葉萎凋效果得不到保證，造成毛茶的香氣和滋味品質(zhì)下降。隨著精準農(nóng)業(yè)和智慧農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，光照萎凋技術逐步應用在茶葉加工生產(chǎn)中[8]，并取得了較好的效果。已初步探明紅、藍、黃及白光等光照萎凋?qū)π∪~種紅茶的滋味特征有改善作用[9-10]，黃橙光萎凋?qū)Ω＝t茶和廣東烏龍茶的香氣促進作用最明顯[11-12]，補光萎凋?qū)Ω＝ㄨF觀音葉片的生理特征指標有影響[13]。有研究對不同光質(zhì)萎凋下的福建白茶進行主要生化成分和香氣的檢測，綜合感官審評結果認為黃光萎凋白茶最優(yōu)[14]。但不同光質(zhì)萎凋?qū)Π撞鑳翰杷亟M分、氨基酸組分、黃酮(醇)苷類的系統(tǒng)研究缺乏。

貢眉是群體種嫩梢按照萎凋和干燥工序制作的白茶[15]。隨著白茶生產(chǎn)區(qū)域和消費市場的快速擴張，各產(chǎn)茶區(qū)紛紛用當?shù)厝后w種試制白茶。目前研究多集中在白毫銀針、白牡丹和壽眉的風味品質(zhì)和保健功能上[16]，對貢眉研究較少。因此，本文利用不同波長的LED人工光源對貢眉白茶進行萎凋試驗，系統(tǒng)研究不同光質(zhì)萎凋?qū)Π撞璧膬翰杷亟M分、氨基酸組分、黃酮(醇)苷等代謝物及感官品質(zhì)的影響，以期為白茶全天候、標準化光照萎凋生產(chǎn)提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 材料

本實驗所采用的供試材料為標準一芽二葉四川群體種茶鮮葉，于2019年6月9日采自雅安名山區(qū)太平鎮(zhèn)，無雨水葉，鮮葉于采摘當日中午12∶00進廠。利用 LED 光源設置不同波長的單色光質(zhì)，進行不同光質(zhì)萎凋的單因素試驗。試驗分5個處理：無光(對照)、日光萎凋、紅光(630 nm)、黃光(570 nm)、藍光(430 nm)。對照組處于完全黑暗的環(huán)境中；日光萎凋在采摘當日下午17∶00和次日上午8∶00，進行日光萎凋30 min，其他時間與對照組在相同環(huán)境中進行萎凋。

不同光質(zhì)萎凋試驗進行24 h，關閉光源，將5個處理的白茶在制品進行并篩(兩個單位面積的在制品合并為一個單位面積，攤勻)。5個處理均置于無光條件下，其他環(huán)境條件不變，再萎凋12 h后進入烘干工序， 用75 ℃的溫度將萎凋葉烘至足干(含水率<5%)，即得到貢眉毛茶。

每個處理設置3個重復，每個重復由4個面積為1 m2萎凋盤組成，萎凋盤上葉層厚度為(1±0.1) cm。光源位于萎凋葉層上方20 cm處，用光度計測定萎凋盤中不同位置的葉片表面光強，光照強度在(1 000±50) lux。萎凋間通風條件良好，用空調(diào)和加濕器控制環(huán)境條件為溫度(28±2) ℃和相對濕度(70±5)%。

1.2 設備與儀器

制茶設備：LED光源材料(燈管式光源)，廣州誠匯裝備有限公司；希瑪AS803光度計；6CHX-70茶葉提香機，安溪佳友機械公司。

檢測儀器：UV-3600紫外分光光度計，日本Shimadzu公司；GUINTIX224-1C 電子天平，梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司；S-433D氨基酸分析儀，德國Sykam公司；UPLC-QQQ-MS(Acquity H-Class，Xevo TQ-S Micro，Waters，Acquity UPLC BEH C18)色譜柱(100 mm×2.1 mm，1.7 μm)，英國Waters公司；手動SPME進樣器和50/30 μm DVB/CAR/PDMS固相微萃取頭，美國Supeclo公司；7890 A氣相色譜儀、5975 C質(zhì)譜儀，美國安捷倫公司。

1.3 感官審評方法

根據(jù)GB/T 23776—2018 《茶葉感官審評方法》中名優(yōu)白茶審評法，由3 名專業(yè)人員對樣品的香氣進行感官審評。

1.4 理化指標分析方法

氨基酸組分的提取方法為：0.1 g加入10 mL沸水，提取5 min，室溫離心10 min，取上清液過0.22 μm水膜后，用氨基酸分析儀進樣分析。主要參數(shù)為:柱溫保持40 ℃；波長設置為570 nm和440 nm；流速為0.25 mL/min；進樣量為50 μL[17]。

兒茶素和咖啡堿含量的測定采用高效液相色譜法，流動相為 0.2%乙酸和乙腈，色譜條件：檢測波長為 278 nm，流速：1 mL/min，柱溫：25 ℃，進樣量：10 μL，流動相梯度洗脫[18]。

水浸出物采用全量法，可溶性糖采用比色法分析[19]。

1.5 其他代謝組分測定方法

組分提取方法為：準確稱取0.1克，15 mL體積分數(shù)70%甲醇水溶液 70 ℃提取30 min，取適量過0.22 μm有機膜后，進行LC-MS/MS相對定量比較。主要參數(shù)為:將該柱保持在40 ℃的恒定溫度。二元流動相用于洗脫，流速為0.35 mL/min；溶劑A是含有0.1%(體積分數(shù))甲酸的水溶液，溶劑B是100%乙腈。線性梯度洗脫曲線如下：0 min，5%B;2 min，5%B;8 min，35%B;10 min，B含量為60%；11 min，95%B；11 min，5%B；15 min，5%B。進樣量為2 μL。使用多反應監(jiān)測模式在以下設置下進行定量：毛細管電壓：+3.0 kV；錐電壓：45 V；去溶劑溫度：200 ℃；源溫度：150 ℃；錐氣流量：1 L/h；脫溶劑氣流量：550 L/h[20]。

1.6 數(shù)據(jù)處理

采用 Microsoft Office Excel 及 SPSS 19.0 統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)處理。

2 結果與分析

2.1 對滋味相關代謝物的影響

2.1.1 不同光質(zhì)對主要生化成分的影響

由表1可知，4個光照處理的兒茶素總量均顯著低于無光萎凋，其中藍光組含量最低，同時顯著低于紅光和日光組；黃光和藍光組之間不存在顯著差異，紅光和日光組之間不存在顯著差異。黃光組的非酯型兒茶素含量顯著高于無光組和其他光質(zhì)組，紅光組的酯型兒茶素含量顯著低于無光組和其他光質(zhì)組，藍光、日光組和無光組之間不存在顯著性差異。黃光和藍光組的酯型兒茶素含量顯著低日光、紅光和無光組，日光組顯著低于無光組，紅光組和日光、無光組之間不存在顯著性差異。沒食子兒茶素沒食子酸酯(epigallocatechin gallate，EGCG)是重要的呈味物質(zhì)和功能成分，黃光、藍光和日光組的EGCG均顯著低于紅光和無光組，依次為：無光>紅光>日光>黃光>藍光。在咖啡堿含量上，紅光顯著高于藍光、黃光和無光組，日光組與各處理間不存在顯著性差異。在可溶性糖含量上，紅光處理顯著高于無光萎凋和其他處理，黃光、藍光和日光萎凋與無光不存在顯著性差異，但黃光處理顯著低于藍光和日光萎凋。4個光照處理的水浸出物含量顯著高于無光萎凋，但4個處理之間不存在顯著差異。

2.1.2 不同光質(zhì)對氨基酸組分的影響

本研究共檢測了22種氨基酸組分，均為5個處理的共有氨基酸，其絕對含量見表2。紅光、藍光和白光萎凋處理的白牡丹氨基酸總量均顯著高于無光和黃光，且紅光和藍光顯著高于白光。茶氨酸是氨基酸中含量最高的組分，紅光組含量最高且顯著高于其他處理，藍光組次之，并顯著高于黃光、日光和無光組。

表1 不同光質(zhì)萎凋?qū)ω暶及撞柚饕煞趾康挠绊?單位：%(質(zhì)量分數(shù))

紅光萎凋組的蘇氨酸、谷氨酸、谷氨酰氨、茶氨酸、甘氨酸、丙氨酸、γ-氨基丁酸等的含量顯著高于其他處理，天冬氨酸和絲氨酸含量顯著低于其他處理;黃光萎凋組的天冬氨酸和脯氨酸的含量顯著高于其他處理;蘇氨酸、谷氨酰胺、丙氨酸、γ-氨基丁酸的含量顯著低于其他處理;藍光萎凋組的絲氨酸和精氨酸的含量顯著高于其他處理。白光萎凋組的天冬酰胺和脯氨酸顯著高于其他處理。

表2 不同光質(zhì)萎凋?qū)ω暶及撞璋被峤M分的影響 單位：%(質(zhì)量分數(shù))

2.1.3 不同光質(zhì)對其他代謝物的影響

為了更詳細地了解不同光質(zhì)萎凋?qū)Π撞杵焚|(zhì)成分的影響，對5組處理白茶的代謝物進行了UHPLCQ-TOF/MS分析，結合相關文獻，共鑒定出21個化合物，其相對含量見表3。相比無光萎凋，黃、藍、白光萎凋組的山奈酚含量顯著升高，紅光組降低但差異不顯著。槲皮素3-葡萄糖苷與槲皮素3-半乳糖苷的含量之和、槲皮素3-蕓香苷的含量、牡荊素+異牡荊素的含量之和，對比無光萎凋組，4種光質(zhì)萎凋組顯著降低以上3個指標，且不同光質(zhì)處理間不存在顯著差異。槲皮素3-葡萄糖蕓香糖苷+槲皮素3-半乳糖蕓香糖苷相對含量之和為無光組最高，藍光和黃光組的相對含量顯著降低，而紅光和白光與其他3個處理間不存在顯著差異。紅光萎凋可以顯著降低茶黃素和茶黃素-3-沒食子酸酯的含量，而其他3種光質(zhì)萎凋組與無光組不存在顯著差異。

表3 不同處理的貢眉白茶其他代謝組分及其相對含量(峰面積，counts)Table 3 Metabolites of Gongmei white teas in different treatments and their relative contents in (peak area, counts)

2.2 不同光質(zhì)對感官品質(zhì)的影響

由表4可知，4種光質(zhì)萎凋均可以提高貢眉白茶的感官審評的香氣、滋味及總分，其中紅光萎凋組得分最高，黃光組次之，無光組最低。黃光組的香氣得分最高，呈現(xiàn)“花香”，其他3種光質(zhì)組以“清香”為主。較無光組，4種光質(zhì)萎凋的貢眉茶湯更加濃醇，且紅光組的滋味因子得分最高。黃光、藍光、白光組的貢眉湯色呈現(xiàn)“黃亮”，略高于紅光和無光組，而4種光質(zhì)組的葉底得分一致，且略高于無光組。

表4 不同光質(zhì)萎凋?qū)ω暶及撞璧母泄倨焚|(zhì)的影響Table 4 Result of sensory quality evaluation on Gongmei white teas in different treatments

3 結論與討論

比較感官審評結果的滋味因子得分和評語發(fā)現(xiàn)，4種光質(zhì)處理的貢眉均比無光的分數(shù)高，其中紅光組的滋味呈現(xiàn)“醇厚鮮甜”的優(yōu)良風味特征，得分最高。已有文獻[21]報導光照萎凋可以顯著降低兒茶素含量，與本研究中，較無光萎凋，藍光、黃光、日光組顯著降低EGCG、酯型兒茶素及兒茶素總量的結果一致(P<0.05)。但是除了以上因素，紅光照射茶葉又可以促進葉片的含碳化合物的形成[22]，綜合消長兩方面的因素，本研究結果中的紅光萎凋的貢眉白茶，其EGCG、酯型兒茶素和可溶性糖的含量較其他光質(zhì)較高。紅光萎凋的茶氨酸、谷氨酸、纈氨酸、蘇氨酸、精氨酸等對白茶滋味鮮甜感有決定性作用的氨基酸組分含量，均顯著高于黃光、日光和無光組(P<0.05)?？萝鏪23]研究表明，在紅光萎凋紅茶鮮葉的多種氨基酸含量顯著高于自然萎凋，特別是在萎凋后期，紅光處理的氨基酸含量顯著高于其他處理，與本試驗結果一致。茶葉中咖啡堿的代謝與核酸、蛋白質(zhì)、氨基酸等物質(zhì)緊密聯(lián)系[22]，普遍認為有利于氮代謝的光照條件，必然有利于氨基酸、咖啡堿等含氮化合物的積累，所以本研究中紅光萎凋的咖啡堿含量也是各處理中最高的。雖然酯型兒茶素和咖啡堿的含量與茶湯苦澀度呈正相關，但是有研究表明，茶湯中的生物堿與大量兒茶素容易形成氫鍵，而氫鍵絡合物的味感既不同于生物堿，也不同于兒茶素，而是相對增強了茶湯的醇度和鮮爽度[24]。紅光組的EGCG、酯型兒茶素、可溶性糖、氨基酸和咖啡堿等主要生化成分的含量高于其他處理，這些物質(zhì)的高含量是茶湯滋味形成的物質(zhì)基礎。

藍光、紅光、和日光組的氨基酸總含量，顯著高于黃光和無光組(P<0.05)。氨基酸含量與滋味品質(zhì)呈正相關，紅光、藍光、白光的感官審評滋味因子得分均顯著高于無光萎凋組，說明以上光質(zhì)萎凋?qū)ω暶及撞璧淖涛镀焚|(zhì)做出了貢獻。較其他光質(zhì)，黃光組的氨基酸含量較低，但是感官審評香氣因子得分最高，有可能是加工中氨基酸組分參與香氣物質(zhì)的形成較多。比如，黃光組含量低于其他光質(zhì)組的賴氨酸、組氨酸和精氨酸，作為堿性氨基酸具有較強的美拉德反應活性，加工過程中因參與美拉德反應被消耗的程度高，所以貢眉中含量相對較低。此外，氨基酸和糖類、兒茶素在熱的作用下還能產(chǎn)生呋喃、吡咯、吡嗪、苯酚物質(zhì)以及相應的甲基、乙基、羥基、醛基、乙酰基衍生物和乙酸等，可進一步研究萎凋中白茶的氨基酸、可溶性糖和兒茶素等組分的變化趨勢，尋找萎凋適度的判斷標準。

本研究利用代謝組學技術對一些常規(guī)分析難以檢測出的物質(zhì)進行檢測分析，如焦谷氨酸、黃酮苷、兒茶素二聚體等。這些物質(zhì)均對茶葉品質(zhì)有重要影響，如有報道顯示焦谷氨酸對茶湯鮮味有重要作用[25]。除了山奈酚、牡荊素和異牡荊素等黃酮(醇)類，山奈酚、槲皮素、楊梅素生成的黃酮(醇)糖苷類，也被認為是茶葉湯色黃綠的重要影響物質(zhì)，有研究顯示黃酮(醇)糖苷具有澀味，是紅茶、綠茶、白茶的主要澀味成分[26]，可以增強茶湯的苦澀口感[27]。相比無光組，4種光質(zhì)組檢測的部分槲皮素糖苷、牡荊素和異牡荊素含量的顯著(P<0.05)下降，可能是光照萎凋造成白茶苦澀度降低的原因之一。文獻報導茶黃素-3′-沒食子酸酯對茶湯澀味有貢獻[16]，茶黃素對滋味強度有貢獻[28]，本研究中紅光組的茶黃素-3′-沒食子酸酯和茶黃素含量顯著低于無光組和其他光質(zhì)組，在一定程度上解釋了紅光組茶湯的苦澀度不高的原因。陳翔等[29]采用基于親水相互作用液相色譜-三重四極桿質(zhì)譜法，發(fā)現(xiàn)白茶萎凋中鮮葉的甘油酸、肌醇和膽堿的含量大幅增加，3種代謝物可作為細胞膜生理狀態(tài)代謝標志物，可以反映白茶萎凋進程。因此采用代謝組學技術研究光照萎凋?qū)Σ枞~品質(zhì)的影響，可以更全面了解不同光質(zhì)射脅迫下離體茶鮮葉的代謝調(diào)控途徑和關鍵調(diào)節(jié)位點，揭示光照處理離體鮮葉對提高茶葉品質(zhì)的作用機制，促進茶葉加工技術提升。