林家正，涂政，陳琳，葉陽(yáng)*，劉飛，王玉婉，楊云飛，伍洵，呂昊威

紅光萎凋?qū)Σ枞~揮發(fā)性成分及其成品紅茶品質(zhì)的影響

林家正1,3，涂政1，陳琳1，葉陽(yáng)1*，劉飛2*，王玉婉1，楊云飛1,3，伍洵1，呂昊威1

1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，浙江 杭州 310008；2.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，四川 成都 610066；3.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究生院，北京 100081

紅光萎凋有助于茶葉香氣的形成，然而，不同紅光光質(zhì)對(duì)萎凋茶葉揮發(fā)性成分及其成品紅茶品質(zhì)的影響有待研究。采用頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法，對(duì)無(wú)光、紅光（630?nm，1?000?lx、3?000?lx）、自然光（260～325?lx）等光照處理萎凋葉的揮發(fā)性成分進(jìn)行了分析，并研究了不同光照處理下萎凋葉揮發(fā)性成分及紅光萎凋差異性揮發(fā)性物質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化。結(jié)果表明，不同時(shí)間段的萎凋葉中共檢出揮發(fā)性成分130種，其中醇類26種、酯類33種、烴類29種、醛類12種、酮類13種以及其他類17種。對(duì)比不同光照萎凋方法發(fā)現(xiàn)，紅光3?000?lx組在萎凋前中期（8?h前）的揮發(fā)性成分總量均顯著高于其他組；隨著紅光強(qiáng)度增加，酯類物質(zhì)總量顯著提升（＜0.05），酮類物質(zhì)總量顯著下降（＜0.05）。按照正交偏最小二乘判別分析中變量投影重要性因子大于1，聯(lián)合變異系數(shù)大于50%，篩選出受紅光照射響應(yīng)程度較大的揮發(fā)性成分5個(gè)，包含1,2-二甲基丙基-2-甲基丁酸酯、1-異氰基-3-甲苯、癸醛、2-甲基-2-癸醇和亞油酸乙酯，其中癸醛在紅光1?000?lx組變異系數(shù)最高，達(dá)133.34%。研究結(jié)果可為紅茶香氣品質(zhì)提升和定向調(diào)控提供科學(xué)依據(jù)。

茶；紅光；萎凋；多元統(tǒng)計(jì)分析；差異性揮發(fā)物質(zhì)

香氣是茶葉感官品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，受茶樹(shù)品種[1]、栽培管理[2]、生長(zhǎng)環(huán)境[3]和加工技術(shù)[4]等多種因素影響，其中光照是茶葉香氣形成的重要制約因素之一[5-6]。萎凋是紅茶加工的首道工序，隨著含水量的逐漸降低，茶葉內(nèi)含糖苷類、脂肪酸、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)發(fā)生水解或酶促氧化等反應(yīng)，為后續(xù)品質(zhì)成分形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)[7-8]。由于茶鮮葉離體后一段時(shí)間內(nèi)仍存在活躍的生命活動(dòng)[9-10]，因此可以在鮮葉萎凋過(guò)程中開(kāi)展光照處理以促進(jìn)成品茶香氣的提升，其中以烏龍茶生產(chǎn)中的自然光萎凋最為常見(jiàn)[11-12]。但囿于自然光的光質(zhì)復(fù)合性、天氣的不可控性等因素，生產(chǎn)上難以實(shí)現(xiàn)對(duì)茶葉品質(zhì)的精準(zhǔn)調(diào)控。因此，以人工光源為基礎(chǔ)開(kāi)展不同光質(zhì)對(duì)茶葉品質(zhì)影響研究顯得尤為重要。

目前，有關(guān)不同光質(zhì)對(duì)茶葉品質(zhì)的影響已有較多研究，如李小娟等[13]采用紫外燈照射攤青葉，發(fā)現(xiàn)芳樟醇、反式氧化芳樟醇、橙花叔醇、-紫羅酮、棕櫚酸甲酯和檸檬醛等成分含量顯著提升；項(xiàng)麗慧等[14]研究表明，黃光（585～590?nm，320?lx）照射處理能提高萎凋葉中-葡萄糖苷酶活性并促進(jìn)工夫紅茶甜花香的顯現(xiàn)；陳壽松[15]研究表明，紅、橙、黃等高波長(zhǎng)LED光對(duì)茶鮮葉的光響應(yīng)更加敏感和高效。近年來(lái)，針對(duì)紅光對(duì)茶葉品質(zhì)影響研究日漸增多。Ai等[16]研究表明，紅光（630～640?nm，725～1?015?lx）光照萎凋制得紅碎茶的香氣評(píng)分和己醛、反式-3-丙基丙烯醛、苯乙醛、香葉醇等香氣成分含量均高于白光；Fu等[17]研究發(fā)現(xiàn)，紅光（660?nm，70～80?μmol·m-2·s-1）處理茶樹(shù)未離體鮮葉3?d后能夠顯著增加大部分內(nèi)源揮發(fā)性物質(zhì)，包括揮發(fā)性脂肪酸衍生物、揮發(fā)性苯丙烷/苯類化合物和揮發(fā)性萜烯；孟慧等[18]研究發(fā)現(xiàn)，紅光（580～720?nm）萎凋能促進(jìn)金觀音紅茶中長(zhǎng)葉烯、橙花叔醇及其異構(gòu)體的生成；黃藩[19]通過(guò)不同光質(zhì)萎凋處理篩選得到紅光處理的茶葉香氣品質(zhì)較佳。上述研究結(jié)果證實(shí)了不同光質(zhì)尤其是紅光對(duì)茶葉品質(zhì)具有改善作用，但前期研究多集中在成品茶綜合感官品質(zhì)和揮發(fā)性成分上，缺乏對(duì)處理過(guò)程中在制品揮發(fā)性成分動(dòng)態(tài)變化規(guī)律的研究。鑒于此，本研究采用頂空固相微萃?。℉eadspace-solid phase micro-extraction，HS-SPME）聯(lián)合氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法（Gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS），系統(tǒng)分析比較了無(wú)光、紅光（1?000?lx、3?000?lx）和自然光萎凋?qū)t茶在制品揮發(fā)性成分的影響，以期為后續(xù)紅茶香氣品質(zhì)提升和定向調(diào)控技術(shù)研發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

茶鮮葉于2019年10月中旬采自中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所嵊州實(shí)驗(yàn)基地茶園，品種為金牡丹，采摘標(biāo)準(zhǔn)為單芽至一芽二葉。

癸酸乙酯購(gòu)自上海麥克林生化科技有限公司，正構(gòu)烷烴混合標(biāo)準(zhǔn)品C7—C40購(gòu)自美國(guó)O2si公司，蒸餾水購(gòu)自杭州娃哈哈集團(tuán)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

紅光（630?nm）T8植物燈（杭州益昊農(nóng)業(yè)科技有限公司）；TES-1334A照度計(jì)（臺(tái)灣泰仕TES電子工業(yè)股份有限公司）；6CQ-8型茶鮮葉處理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（湖南長(zhǎng)沙湘豐智能裝備股份有限公司）；JY-6CRT-15型茶葉揉捻機(jī)、JY-6CFJ-1B紅茶發(fā)酵機(jī)（福建佳友茶葉機(jī)械智能科技股份有限公司）；6CHM-901型碧螺春烘干機(jī)（浙江春江茶葉機(jī)械有限公司）；LGJ-50C型真空冷凍干燥機(jī)（北京四環(huán)科學(xué)儀器廠有限公司）；SPME手柄、二乙烯基苯/碳分子篩/聚二甲基硅氧烷（Divinylbenzene/ carboxen/polydimethylsilo，DVB/CAR/PDMS）固相微萃取萃取頭（美國(guó)Supelco公司）；7890B-7000C GC-MS儀（美國(guó)Agilent公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

借助6CQ-8型茶鮮葉處理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，萎凋溫度和相對(duì)濕度分別設(shè)置為28℃和70%。根據(jù)本課題組前期的研究結(jié)果[19-20]，本試驗(yàn)設(shè)置3個(gè)處理，分別為無(wú)光組（隔絕光線）、紅光1?000?lx組和紅光3?000?lx組，對(duì)照組為自然光組（室內(nèi)自然光萎凋，光照強(qiáng)度260～325?lx）。每組分別于萎凋0、2、4、6、8、10?h和12?h取樣3次，并立刻置于液氮速凍，然后進(jìn)行真空冷凍干燥處理（–55℃，72?h），凍干樣磨碎后置于–20℃保存。茶鮮葉萎凋結(jié)束后進(jìn)行揉捻：空揉（15?min）→輕揉（10?min）→重揉（10?min）→空揉（5?min）→重揉（10?min）→空揉（5?min）→重揉（10?min），總計(jì)65?min。發(fā)酵溫度30℃，相對(duì)濕度95%，攤?cè)~厚度8?cm，發(fā)酵時(shí)間3.5?h，間隔0.5?h翻動(dòng)一次。干燥方法：毛火溫度為130℃，時(shí)間為30?min；毛火后攤涼30?min，在足火溫度80℃下烘1?h。

1.3.2 揮發(fā)性成分的測(cè)定

測(cè)定方法參照文獻(xiàn)[21-22]并稍作修改，稱取0.100?g茶葉磨碎樣于20?mL的樣品瓶中，加入5?μL癸酸乙酯（10?mg·L-1）作為內(nèi)標(biāo)、沸蒸餾水5?mL，用DVB/CAR/PDMS萃取頭吸附，置于60℃水浴鍋中水浴1?h，然后將萃取頭插入GC-MS進(jìn)樣口，于250℃解吸附5?min；每個(gè)樣品重復(fù)3次。

GC分析條件：色譜柱為HP-5ms Ultra Inert毛細(xì)管柱（30?m×0.25?mm，0.25?μm）；載氣為高純He，流速為1?mL·min-1；進(jìn)樣口溫度250℃。程序升溫：初始柱溫50℃，保持5?min，以2.5℃·min-1升至150℃，保持2?min，再以10℃·min-1升至270℃，保持2?min。分流模式為不分流進(jìn)樣。

MS分析條件：離子化方式為電子轟擊電離源，電子能量70?eV；傳輸線溫度270℃；離子源溫度230℃；質(zhì)量掃描范圍m/z為33～450。

定性定量分析：通過(guò)MassHunter未知物分析軟件中NIST11標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)進(jìn)行檢索，按匹配度大于80%的原則篩選揮發(fā)性成分，再根據(jù)正構(gòu)烷烴混標(biāo)C7—C40在上述GC-MS相同條件下的出峰時(shí)間，按照保留指數(shù)公式[23]計(jì)算各個(gè)化合物的保留指數(shù)（Retention index，RI），并與文獻(xiàn)RI進(jìn)行比對(duì)，以RI相差30以內(nèi)為標(biāo)準(zhǔn)再次篩選化合物。按下式采用內(nèi)標(biāo)法計(jì)算各個(gè)化合物的含量。

上式中：C為任一組分的質(zhì)量濃度（μg·L-1）；C為內(nèi)標(biāo)的質(zhì)量濃度（μg·L-1）；A為任一組分的色譜峰面積；A為內(nèi)標(biāo)的色譜峰面積。

1.4 感官審評(píng)

按照GB/T 23776—2018《茶葉感官審評(píng)方法》對(duì)4種不同光照萎凋方法制得的紅茶樣品進(jìn)行審評(píng)，由具有評(píng)茶員資質(zhì)的5名專業(yè)人員進(jìn)行100分制評(píng)分，最后按照加權(quán)法計(jì)算總分（總分＝外形×25%＋湯色×10%＋香氣×25%＋滋味×30%＋葉底×10%）。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

單因素方差分析采用SAS 9.4軟件；正交偏最小二乘判別分析（Orthogonal partial least-squares discrimination analysis，OPLS-DA）采用SIMCA 13軟件；折線圖、柱形圖采用Origin 9.0軟件；熱圖聚類分析采用R語(yǔ)言（cran.r-project.org）；揮發(fā)性成分的香型通過(guò)TGSC（The Good Scents Company）網(wǎng)站（www.thegoodscentscompany.com）查詢。

2 結(jié)果與分析

2.1 揮發(fā)性成分的類型及總量

不同時(shí)間段的萎凋葉共檢測(cè)出揮發(fā)性成分130種，其中醇類26種、酯類33種、烴類29種、醛類12種、酮類13種和其他類17種（表1）。對(duì)比分析揮發(fā)性物質(zhì)總量，發(fā)現(xiàn)隨著萎凋進(jìn)行，茶葉揮發(fā)性物質(zhì)總量呈現(xiàn)先增加后下降的變化趨勢(shì)（圖1）。由圖1可知，無(wú)光組、紅光3?000?lx組萎凋葉揮發(fā)性成分總量在4?h時(shí)最高，自然光組、紅光1?000?lx組在6?h最高；除無(wú)光組外，其余組揮發(fā)性成分總量在10?h最低。同時(shí)，紅光3?000?lx組在萎凋2～8?h的揮發(fā)性成分總量均顯著高于自然光組（＜0.05），而紅光1?000?lx組與自然光組的揮發(fā)性成分總量無(wú)顯著差異，說(shuō)明較高光強(qiáng)的紅光照射可顯著提高萎凋葉前中期（前8?h）的揮發(fā)性成分總量。

2.2 紅光萎凋?qū)]發(fā)性成分類型的影響

如圖2所示，不同種類揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)不同光照響應(yīng)呈現(xiàn)出較大的差異。在萎凋過(guò)程中，醇類物質(zhì)（37.21%～65.87%）以香葉醇、芳樟醇、2-甲基-2-癸醇和反式-橙花叔醇為主，其中香葉醇含量占比最高，醇類總量表現(xiàn)出先增加后降低的變化趨勢(shì)（圖2-A）。紅光3?000?lx組在萎凋2～8?h的醇類物質(zhì)總量顯著高于自然光組，而紅光1?000?lx組與自然光組除在10?h存在顯著差異外，其余時(shí)間段均無(wú)顯著差異（圖2-A）。由此表明，較高強(qiáng)度的紅光處理有利于萎凋前中期醇類物質(zhì)的形成和積累。

表1 鮮葉和萎凋葉中的揮發(fā)性成分

圖1 4 種不同光照處理下萎凋過(guò)程中茶葉揮發(fā)性成分總量

圖2 4種不同光照處理下萎凋葉中揮發(fā)性成分的含量變化

酯類物質(zhì)（14.18%～35.35%）以乙酸葉醇酯、順-3-己烯基丁酯、水楊酸甲酯和()-己酸-3-己烯酯為主，其中水楊酸甲酯含量占比最高，酯類總量總體表現(xiàn)出上升趨勢(shì)（圖2-B）。紅光1?000?lx組除2?h和6?h外，酯類含量均顯著高于自然光組；紅光3?000?lx組除2?h和12?h外，酯類含量均顯著高于其他組。由此表明，隨著紅光光照強(qiáng)度和照射時(shí)長(zhǎng)的提升，酯類含量有升高的趨勢(shì)。

烴類物質(zhì)（1.53%～15.73%）以(1)-(-)--蒎烯、(+)-檸檬烯、新植二烯、6,6-二甲基十一烷為主，其中(1)-(-)--蒎烯占比最高，烴類總量整體表現(xiàn)出下降趨勢(shì)，并在10?h降到最低，在12?h時(shí)有所上升（圖2-C）。除6?h外，前10?h紅光3?000?lx組顯著高于自然光組和紅光1?000?lx組，說(shuō)明紅光強(qiáng)度的提升有利于烴類物質(zhì)的形成。

醛類物質(zhì)（2.74%～9.40%）以正己醛、苯甲醛、(,)-2,4-庚二烯醛、壬醛和癸醛為主，其中苯甲醛含量占比最高。醛類總量整體表現(xiàn)出上升趨勢(shì)，紅光1?000?lx組除在2?h顯著低于自然光組，其他時(shí)間均與其無(wú)顯著差異；而紅光3?000?lx組在6?h達(dá)到最高并在6～10?h顯著高于其他組；紅光1?000?lx組、紅光3?000?lx組和自然光組在12?h無(wú)顯著差異，但均顯著高于無(wú)光組（圖2-D）。由此表明，高光強(qiáng)紅光有利于萎凋中后期醛類物質(zhì)的形成和積累。

酮類物質(zhì)（2.43%～8.90%）以茉莉酮、-紫羅酮、香葉基丙酮和-紫羅酮為主，其中-紫羅酮含量占比最高，酮類總量表現(xiàn)出先增加后降低的變化趨勢(shì)（圖2-E）。自然光組和紅光1?000?lx組的酮類總量在4～10?h沒(méi)有顯著差異，而在萎凋12?h時(shí)，自然光組顯著高于其他組；此外，紅光3?000?lx組酮類總量在10?h和12?h時(shí)顯著低于自然光組；除8?h外，無(wú)光組酮類總量在萎凋全過(guò)程均顯著低于自然光組。以上結(jié)果表明，無(wú)光、長(zhǎng)時(shí)間的高光強(qiáng)紅光照射不利于酮類物質(zhì)的形成。

其他類物質(zhì)（2.81%～7.10%）為有機(jī)酸類、酚類、醚類、胺類等，鮮葉中2,2-二甲基-丙基2,2-二甲基-丙烷亞砜基砜含量占比最高，萎凋葉中甲氧苯基肟含量占比最高。紅光3?000?lx組和無(wú)光組前8?h的其他類型物質(zhì)總量顯著高于紅光1?000?lx組和自然光組，紅光1?000?lx組和自然光組在萎凋全過(guò)程其他類型物質(zhì)總量無(wú)顯著差異（圖2-F）。

2.3 差異揮發(fā)性成分的篩選及變化分析

為進(jìn)一步揭示紅光萎凋處理對(duì)揮發(fā)性物質(zhì)關(guān)鍵組分的影響，本研究對(duì)不同光照萎凋處理2、4、6、8、10?h和12?h的樣品進(jìn)行了OPLS-DA分析（圖3）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，模型X軸方向累積解釋率RX=0.854、Y軸方向累積解釋率RY=0.915、模型的累積預(yù)測(cè)率Q=0.842，表明以檢出的揮發(fā)性物質(zhì)為自變量，可對(duì)不同光照處理下的萎凋葉樣品進(jìn)行較好的分離和預(yù)測(cè)，這進(jìn)一步說(shuō)明不同光照萎凋方法對(duì)萎凋葉揮發(fā)性成分組成和含量產(chǎn)生了影響。

為進(jìn)一步明確紅光萎凋?qū)t茶在制品揮發(fā)性成分的影響，本研究采用OPLS-DA模型中變量投影重要性因子（Variable important for the projection，VIP）大于1的揮發(fā)性成分作為模型判別和預(yù)測(cè)的重要貢獻(xiàn)物質(zhì)（即差異性化合物），發(fā)現(xiàn)VIP＞1的揮發(fā)性成分共31種，其中酯類13種、醇類6種、烴類5種、醛類4種、酮類2種和其他類1種（表2）。結(jié)果表明，酯類物質(zhì)受不同光照萎凋影響最大。

如圖4所示，對(duì)篩選出的31個(gè)揮發(fā)性成分進(jìn)行熱圖聚類，根據(jù)含量大小，可將這31種揮發(fā)性成分大致分為3類。其中，第一類包含2-甲基-2-癸醇、1-甲基環(huán)庚醇、三甲氧基酯、順式-1-羥基雙環(huán)[4.4.0]癸烷、6,6-二甲基十一烷、3,3-二甲基已烷和1,2-二甲基丙基2-甲基丁酸酯等，這些成分在無(wú)光組和紅光3?000?lx組中含量均較高；第二類包含2,6-二甲基-3,7-辛二烯-2,6-二醇、()-丙酸-3-己烯酯（青梨香、蘋(píng)果香）、正戊酸-()-3-己烯酯（蘋(píng)果香、梨香、獼猴桃香）、癸醛（柑橘香、花香）、順式-3-己烯醇苯甲酸酯（綠葉香、花香）、十四酸乙酯（甜糯香、紫羅蘭花香）、亞油酸乙酯（脂肪香、果香）、正己酸乙酯（甜果香、菠蘿香）、乙酸葉醇酯（新鮮蘋(píng)果香、香蕉香）、()-己酸-3-己烯酯（水果香、梨香、菠蘿香）、順-3-己烯基丁酯（青蘋(píng)果香）、,-3-己烯酸-3-己烯酯（番茄葉香、茴香香）等，這些成分在紅光1?000?lx組和紅光3?000?lx組中含量均較高；第三類包括-紫羅酮（甜香、木香、紫羅蘭花香）、-紫羅酮（木香、花香）、()-(+)-5-甲基-1-己醇、1-辛烯-3-醇（蘑菇香、雞肉香）和正辛醛（柑橘香、橙皮香）等，這些成分在紅光1?000?lx組和自然光組中含量均較高。

圖3 4種不同光照處理下萎凋葉中揮發(fā)性成分含量的OPLS-DA得分圖

表2 4種不同光照處理下萎凋葉中VIP＞1的揮發(fā)性成分

注：每個(gè)格子表示3個(gè)重復(fù)的含量平均值。A表示無(wú)光組，B表示紅光1?000?lx組，C表示紅光3?000?lx組，D表示自然光組

Note: Each grid represents the average content of 3 replicates.A represents the dark group, B represents the red light 1?000?lx group, C represents the red light 3?000?lx group, D represents the natural light group

圖4 4種不同光照處理下萎凋葉中VIP＞1的揮發(fā)性成分含量的熱圖聚類分析

Fig.4 Heatmap cluster analysis of volatile components with VIP> 1 in 4 different light withering method

按照OPLS-DA分析中VIP＞1結(jié)合變異系數(shù)CV＞50%，篩選出了受紅光響應(yīng)較為劇烈的差異性揮發(fā)性物質(zhì)，按照出峰時(shí)間順序分別為1,2-二甲基丙基-2-甲基丁酸酯、1-異氰基-3-甲苯、癸醛、2-甲基-2-癸醇和亞油酸乙酯；其中癸醛在紅光1?000?lx組的變異系數(shù)最大，為133.34%（表2）。這5種揮發(fā)性物質(zhì)的含量隨時(shí)間變化情況如圖5所示，總體上各成分含量隨萎凋時(shí)間延長(zhǎng)存在一定的照射劑量累積效應(yīng)。

1-異氰基-3-甲苯和2-甲基-2-癸醇是鮮葉中含有的成分，1-異氰基-3-甲苯含量在萎凋中呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，2-甲基-2-癸醇含量在萎凋中總體呈現(xiàn)降低趨勢(shì)。1,2-二甲基丙基-2-甲基丁酸酯、癸醛和亞油酸乙酯在萎凋階段生成，這些成分含量總體呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)。另外，不同光照萎凋方法對(duì)這5種揮發(fā)性成分的含量具有顯著影響。萎凋結(jié)束后（12?h），自然光組中1-異氰基-3-甲苯含量顯著高于其他各組（＜0.05）；紅光1?000?lx、3?000?lx組中癸醛、亞油酸乙酯含量較高（＜0.05）；無(wú)光組中1,2-二甲基丙基-2-甲基丁酸酯、2-甲基-2-癸醇含量顯著高于其他各組（＜0.05）。

圖5 5個(gè)重要的揮發(fā)性成分在萎凋葉中的含量變化

2.4 紅茶樣品的感官品質(zhì)評(píng)價(jià)

經(jīng)過(guò)4種不同光照萎凋處理后，制得紅茶的感官審評(píng)結(jié)果如表3所示。香氣方面，4組紅茶均表現(xiàn)為甜香，評(píng)分為紅光3?000?lx組（90.9）＞紅光1?000?lx組（88.0）＞自然光組（87.2）＞無(wú)光組（85.2）。隨著紅光強(qiáng)度的提升，甜香評(píng)分升高，這可能是由于紅光萎凋加強(qiáng)了脂肪類香氣物質(zhì)的代謝，導(dǎo)致亞油酸乙酯、()-丙酸-3-己烯酯、()-己酸-3-己烯酯、正己酸乙酯、乙酸葉醇酯、順-3-己烯基丁酯和()-正戊酸-3-己烯酯等物質(zhì)含量增加，從而促進(jìn)了紅茶水果甜香的形成。在滋味方面，紅光1?000?lx組和紅光3?000?lx組分別表現(xiàn)為醇爽和濃爽、甜，評(píng)分均高于自然光組和無(wú)光組，表明紅光萎凋顯著提升了紅茶的品質(zhì)。

3 討論與結(jié)論

茶葉的香氣化合物來(lái)源于加工過(guò)程中類胡蘿卜素、脂肪酸和糖苷等前體物質(zhì)的次級(jí)代謝和美拉德反應(yīng)，因此茶葉香氣很大程度上取決于制作工藝[24]。本研究采用HS-SPME-GC- MS技術(shù)，對(duì)不同光照處理鮮葉及萎凋葉的揮發(fā)性成分進(jìn)行了定性和定量分析。結(jié)果表明，在鮮葉和萎凋葉中共檢出揮發(fā)性成分130種，包括醇類、酯類、烴類、醛類、酮類等。醇類和酯類物質(zhì)是主要的揮發(fā)性成分，分別含有26種和33種成分，在萎凋過(guò)程中的總量分別占揮發(fā)性成分總量的37.21%～65.87%和14.18%～35.35%；烴類、醛類、酮類和其他類物質(zhì)分別有29、12、13、17種，整體特征與王秋霜等[25]研究相似。萎凋過(guò)程中，萎凋葉的揮發(fā)性成分含量呈先升后降的趨勢(shì)，萎凋4?h葉片的揮發(fā)性成分總量最高，萎凋10?h葉片的揮發(fā)性成分總量最低，較高光強(qiáng)（3?000?lx）紅光照射少于8?h可顯著提升揮發(fā)性成分總量。萎凋過(guò)程中醇類和酮類物質(zhì)含量先升后降，酯類、醛類物質(zhì)含量增加，烴類物質(zhì)含量下降。這與陳維等[26]研究中萎凋過(guò)程中香氣類型含量的變化趨勢(shì)大致相同，其研究還發(fā)現(xiàn)，萎凋時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致香氣總量減少，與本研究結(jié)果一致。

本研究發(fā)現(xiàn)，紅光強(qiáng)度的提升有利于萎凋前中期醇類物質(zhì)、酯類物質(zhì)和烴類物質(zhì)的生成，但高光強(qiáng)、長(zhǎng)時(shí)間紅光照射不利于酮類物質(zhì)的形成。脂肪酸主要降解于紅茶萎凋和干燥工序中，其總量減少幅度超過(guò)60%[27]。脂肪酸的代謝降解一部分是由自由基引起的氧化反應(yīng)，如光氧化、熱氧化等；另一部分是由脂肪氧化酶（LOX）介導(dǎo)，聯(lián)合氫過(guò)氧化物裂解酶（HPL）、醇脫氫酶（ADH）、醇?；D(zhuǎn)移酶（AAT）形成酯類化合物[28]。本研究通過(guò)OPLS-DA分析將不同光照萎凋樣品進(jìn)行了很好區(qū)分，其中VIP＞1的31種揮發(fā)性成分中有13種為酯類物質(zhì)，包括亞油酸乙酯、()-丙酸-3-己烯酯、()-己酸-3-己烯酯、正己酸乙酯、乙酸葉醇酯、順-3-己烯基丁酯、,-3-己烯酸-3-己烯酯、順式-3-己烯醇苯甲酸酯、正戊酸-()-3-己烯酯和十四酸乙酯等，這些酯類成分含量受紅光照射顯著提高，說(shuō)明紅光促進(jìn)了萎凋葉中脂肪酸代謝路徑的香氣合成，推測(cè)這些脂肪酸代謝相關(guān)酶活性很可能受紅光輻射而提高，進(jìn)而促進(jìn)了脂肪酸的降解。這一結(jié)果也可從Fu等[17]的研究得到驗(yàn)證，該研究表明，紅光是通過(guò)顯著上調(diào)9/13-脂氧合酶（LOX）基因表達(dá)來(lái)增加揮發(fā)性脂肪酸衍生物的形成。酯類物質(zhì)通常被認(rèn)為是良好香型化合物的代表，一般具有水果甜香[29]，紅光萎凋?qū)⒂欣诩t茶水果甜香型的香氣品質(zhì)形成。

表3 4種不同光照萎凋方法下紅茶樣的感官審評(píng)結(jié)果

本研究進(jìn)一步通過(guò)VIP＞1結(jié)合變異系數(shù)CV＞50%，篩選出1,2-二甲基丙基-2-甲基丁酸酯、1-異氰基-3-甲苯、癸醛、2-甲基-2-癸醇和亞油酸乙酯等5種受紅光照射響應(yīng)較為劇烈的揮發(fā)性成分。其中癸醛（柑橘、花香，水中閾值為0.1～6.0?μg·kg-1）[30]是西湖龍井[31]、日本綠茶[32]、鳳凰單叢[33]、花香型紅茶[34]和甜香型湖北紅茶[35]的關(guān)鍵呈香物質(zhì)之一，變異系數(shù)高達(dá)133.34%，且其含量受紅光照射顯著提高，并表現(xiàn)出紅光照射劑量累積效應(yīng)（圖5-C）。此外，感官審評(píng)結(jié)果顯示，紅光（尤其是3?000?lx）萎凋處理制得的紅茶在香氣和滋味方面都得到較大提升?？偟膩?lái)說(shuō)，紅光由于其波長(zhǎng)較長(zhǎng)、能量高，能夠加強(qiáng)葉片的生命代謝活動(dòng)，包括對(duì)細(xì)胞的破壞、葉片水分的變化以及前體物質(zhì)的消耗，均會(huì)影響揮發(fā)性成分的轉(zhuǎn)化和合成，進(jìn)而影響紅茶的香氣品質(zhì)形成。綜上所述，本研究可為紅光萎凋在紅茶香氣品質(zhì)提升中的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。在實(shí)際紅茶加工過(guò)程中，單一光源紅光（光強(qiáng)3?000?lx，少于8?h）萎凋可以作為一種提升紅茶香氣品質(zhì)的方法，在陰雨天時(shí)可作為光補(bǔ)償?shù)氖侄巍?/p>

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The Effect of Red Light Withering on the Volatile Components of Tea Leaves and the Quality of Black Tea Product

LIN Jiazheng1,3, TU Zheng1, CHEN Lin1, YE Yang1*, LIU Fei2*, WANG Yuwan1, YANG Yunfei1,3, WU Xun1, LYU Haowei1

1.Tea Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Hangzhou 310008, China; 2.Tea Research Institute of Sichuan Academy of Agricultural Science, Chengdu 610066, China; 3.Graduate School of Chinese Academy of Agriculture Sciences, Beijing 100081, China

Red light withering contributes to the formation of tea aroma.However, the effect of different red light quality on the volatile components of withered tea and the quality of the black tea product after processing remains to be studied.In this study, headspace solid phase micro extraction-gas chromatography-mass spectrometry was used to detect and analyze the volatile components of withered leaves under different light treatments such as dark, red light (630?nm, 1?000?lx, 3?000?lx), natural light (260-325?lx), and the dynamic changes of the volatile components of withered leaves and red light withered differential volatile substancesunder different light treatments were studied.The results show that a total of 130 volatile components were detected in withered leaves at different time periods, including 26 alcohols, 33 esters, 29 hydrocarbons, 12 aldehydes, 13 ketones, and 17 others.Comparing different light withering methods, it was found that the total content of volatile components in the red light 3?000?lx group pre-mid withering period (The first 8?h) were significantly higher than that in other groups.With the increase of red light intensity, the total content of esters increased significantly (<0.05), while the total content of ketones decreased significantly (<0.05).Through orthogonal partial least squares discriminant analysis, the variable projection importance factor was greater than 1 and the coefficient of variation was greater than 50%, 5 volatile components were screened out with the greater response to red light, including 1,2-dimethylpropyl-2-methyl-butanoic acid ester, 1-isocyano-3-methyl-benzene, decanal, 2-methyl-2-decanol, linoleic acid ethyl ester.Among them, the coefficient of variation of decanal was as high as 133.34% under red light 1?000?lx.The results of this study could provide a scientific basis for the improvement of black tea aroma quality and targeted regulation.

tea, red light, withering, multivariate statistical analysis, differential volatile substances

S571；TS272.5+2

A

1000-369X(2021)03-393-13

2021-03-15

2021-03-31

財(cái)政部和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部：國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-19）、浙江省農(nóng)業(yè)重大技術(shù)協(xié)同推廣計(jì)劃（2020XTTGCY02-03）、四川省農(nóng)村領(lǐng)域省級(jí)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2018NZ0031）

林家正，男，碩士研究生，主要從事茶葉加工與質(zhì)量控制方面的研究。*通信作者：yeyang@tricaas.com；lferswu@163.com

（責(zé)任編輯：黃晨）