黃藩，王迎春，馬偉偉，劉曉，張廳，馮德建，羅凡*，趙文凈

（1.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，四川 成都 610066；2.茶葉標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610044；3.寧德師范學(xué)院，福建 寧德 352100）

白茶是我國(guó)六大茶類之一，具有調(diào)節(jié)免疫、抗疲勞、抗氧化、抗腫瘤及抗突變、降血糖血脂等功能[1-2]。萎凋是白茶加工的第一步，在環(huán)境因素影響下，隨著鮮葉水分的散失，葉片物理特性和生理結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，促使鮮葉的品質(zhì)成分發(fā)生轉(zhuǎn)化，為白茶香氣、滋味、湯色等品質(zhì)的形成奠定基礎(chǔ)[2]。萎凋過程中的光照條件，對(duì)萎凋效率和茶葉品質(zhì)有重要影響，已有研究證明光照萎凋可以提高α-法尼醇、橙花叔醇、β-紫羅蘭酮等香氣物質(zhì)含量，提高氨基酸和可溶性糖含量、降低咖啡堿和茶多酚含量、改善茶葉的感官品質(zhì)[3]。但生產(chǎn)實(shí)踐中，由于受自然環(huán)境和場(chǎng)地條件的限制，日光萎凋?qū)嵤├щy。目前，已有鎢燈、鏑燈、白熾燈、LED光源等多種光源應(yīng)用到光照萎凋的新技術(shù)中。除了光源性質(zhì)、光波長(zhǎng)、光強(qiáng)度等常見因素，光照時(shí)間和光照周期也會(huì)對(duì)萎凋效果有影響。室內(nèi)自然萎凋輔以日光萎凋1 h～2 h，二者交替反復(fù)3次～4次，白茶的花果香更明顯，滋味更醇和[4]。采用LED白光多次照射鐵觀音萎凋葉，發(fā)現(xiàn)在第1次和第2次搖青前，共進(jìn)行2次光照射的鐵觀音茶，香氣和滋味優(yōu)于1次和3次光照射的處理[5]。采用LED紅光進(jìn)行前9 h、后9 h、全程12 h 3種光照萎凋的方式，發(fā)現(xiàn)后9 h光照萎凋制作的紅茶的氨基酸、總糖含量均高于其他處理，感官品質(zhì)總分最高[6]。以上研究表明光照萎凋的時(shí)間和周期，對(duì)茶葉感官品質(zhì)和內(nèi)含生化物質(zhì)有影響。但是尚未見有關(guān)LED光源的不同光照萎凋時(shí)間對(duì)白茶品質(zhì)的系統(tǒng)研究。

課題組前期進(jìn)行了不同光質(zhì)萎凋白茶的試驗(yàn)，已發(fā)現(xiàn)紅光（620 nm～640 nm）萎凋白茶效果最優(yōu)[7-8]。在此基礎(chǔ)上，采用福鼎大白茶為原料，探討不同紅光光照時(shí)間對(duì)白茶感官品質(zhì)、內(nèi)含成分和香氣物質(zhì)的影響，篩選出紅光萎凋白茶的最優(yōu)光照時(shí)間參數(shù)，為實(shí)現(xiàn)白茶加工的精準(zhǔn)化、智慧化、低碳化提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

福鼎大白茶無(wú)雨水葉采自雅安市名山區(qū)中峰鎮(zhèn)基地，嫩度為一芽一葉（占80%）和一芽二葉（占20%）。鮮葉于2021年4月28日采摘，當(dāng)日中午12：00進(jìn)廠付制。

LED燈管式光源：廣州誠(chéng)匯裝備有限公司；照度計(jì)（?，擜S803）：東莞萬(wàn)創(chuàng)電子制品有限公司；茶葉提香機(jī)（6CHX-70）：安溪佳友機(jī)械公司；UV-3600紫外分光光度計(jì)：日本Shi-madzu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(guó)Sykam公司；LC-20AD高效液相色譜儀：日本島津公司；手動(dòng)SPME進(jìn)樣器、50/30 μm DVB/CAR/PDMS固相微萃取頭：美國(guó)Supeclo公司；7890 A氣相色譜儀、5975 C質(zhì)譜儀：美國(guó)安捷倫公司。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

全程光照萎凋：采用LED紅光光源（630 nm）光照萎凋20 h，然后進(jìn)行并篩工藝（兩個(gè)單位面積的在制品合并為一個(gè)單位面積，攤勻），再進(jìn)行紅光光照萎凋20 h。前半程光照萎凋：先紅光光照萎凋20 h，并篩，室內(nèi)黑暗萎凋20 h。后半程光照萎凋：先室內(nèi)黑暗萎凋20 h，并篩，紅光光照萎凋20 h。

萎凋結(jié)束后進(jìn)入烘干工序，75℃下將萎凋葉烘至足干（含水率＜5%），即為白茶樣品。每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)由4個(gè)面積為1 m2萎凋盤組成，萎凋盤上葉層厚度為（2.0±0.2）cm。光源位于萎凋葉層上方20 cm處，用照度計(jì)測(cè)定萎凋盤中不同位置的葉片表面光強(qiáng)，光照強(qiáng)度在（1 000±50）Lux。萎凋間通風(fēng)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(duì)濕度（70±5）%。

1.3 生化成分分析方法

可溶性糖含量采用蒽酮-硫酸法[9]測(cè)定；茶多酚含量參照GB/T 8313—2018《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢驗(yàn)方法》中的福林酚法測(cè)定；兒茶素、沒食子酸及咖啡堿含量采用高效液相色譜法測(cè)定，流動(dòng)相為0.2%乙酸和乙腈，色譜條件：檢測(cè)波長(zhǎng)為278 nm，流速1 mL/min，柱溫 25 ℃，進(jìn)樣量 10 μL，流動(dòng)相梯度洗脫[10]。

氨基酸組分的測(cè)定采用氨基酸分析儀，組分的提取方法：0.1 g茶粉加入10 mL沸水，浸提5 min，8 000 r/min室溫25℃離心10min，取上清液過0.22 μm水膜后，用氨基酸分析儀進(jìn)樣分析。主要參數(shù)為柱溫保持在40℃；波長(zhǎng)設(shè)置為570 nm和440 nm；流速為0.25 mL/min；進(jìn)樣量為 50 μL[11]。

1.4 香氣測(cè)定方法

香氣采用頂空固相微萃取法測(cè)定。準(zhǔn)確稱取5 g不同處理制做的白茶樣品放入100 mL頂空瓶中，加入50 mL沸水，加入 20 μg/L內(nèi)標(biāo)（90 mg/L癸酸乙酯），然后將裝有50/30 μm DVB/CAR/PDM萃取頭的SPME手持器通過瓶蓋的橡皮墊插入到萃取瓶中，在60℃水浴中平衡10 min，推出纖維頭，吸附50 min后插入氣相色譜儀的進(jìn)樣口中，解吸附3 min。

氣相色譜（gas chromatography，GC）條件：安捷倫DB-5MS（30 m × 0.25 mm × 0.25 μm）彈性石英毛細(xì)管柱。進(jìn)樣口溫度為240℃、載氣為高純氦氣；流速1.0 mL/min。柱溫程序：50℃保持5 min，以3℃/min升至180℃保持2 min，然后以10℃/min升至250℃保持3 min。

質(zhì)譜（mass spectroscopy，MS）條件：電子能量為70eV；質(zhì)量掃描范圍m/z 50～550；離子源溫度為230℃；四極桿溫度為150℃。利用NIST譜庫(kù)對(duì)得到的質(zhì)譜圖進(jìn)行串聯(lián)檢索和人工解析。釆用內(nèi)標(biāo)法定量，得到各組分的含量。

以癸酸乙酯作為內(nèi)標(biāo)物，每個(gè)香氣成分質(zhì)量濃度按下式計(jì)算。

式中：Ci為某成分質(zhì)量濃度，μg/L；Cis為內(nèi)標(biāo)質(zhì)量濃度，μg/L；Ai為某個(gè)成分峰面積；Ais為內(nèi)標(biāo)峰面積。

1.5 感官審評(píng)方法

由具有評(píng)茶員資質(zhì)的3名專業(yè)人員，按照GB/T 23776—2018《茶葉感官審評(píng)方法》對(duì)3種不同光照萎凋時(shí)間制得的白茶樣品進(jìn)行感官審評(píng)。

1.6 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2010軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；并利用SPSS 19.0進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)（Duncan法，P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同光照時(shí)間對(duì)白茶主要生化成分的影響

不同光照時(shí)間對(duì)白茶主要生化成分的影響見表1。

表1 不同光照時(shí)間萎凋?qū)Π撞柚饕煞值挠绊慣able 1 Biochemical component of white teas in different treatments

由表1可知，后半程光照萎凋白茶的氨基酸總量顯著高于前半程光照萎凋（P＜0.05），但是全程光照萎凋與后半程光照萎凋、前半程光照萎凋，在氨基酸總量上均差異不顯著（P＞0.05）。萎凋過程中，蛋白質(zhì)水解是茶鮮葉中氨基酸含量增加的重要原因[12]，有研究發(fā)現(xiàn)茶葉萎凋過程的前20 h，藍(lán)光照射茶鮮葉的內(nèi)蛋白酶活性低于自然萎凋，而在20 h后酶活明顯提高[13]。本研究中后半程光照萎凋的白茶氨基酸含量最高，很可能是紅光在20 h后能明顯提高蛋白酶活性，從而促進(jìn)蛋白質(zhì)水解為氨基酸，提高了白茶的氨基酸含量。這與黃藩[6]的研究結(jié)果一致。

后半程光照萎凋樣品的天冬氨酸、天冬酰胺、茶氨酸、苯丙氨酸的含量，均顯著高于其它兩個(gè)處理（P＜0.05），而纈氨酸含量顯著高于全程光照萎凋（P＜0.05），鳥氨酸含量顯著高于前半程光照萎凋（P＜0.05）。有鮮爽滋味的茶氨酸，在茶葉所含的氨基酸組分中含量最高，因其主要是在茶葉根部合成，在茶葉萎凋過程中持續(xù)降低[14]，紅光萎凋會(huì)增大茶氨酸的下降幅度[15]，而本研究中，后半程光照萎凋的茶氨酸含量最高，說(shuō)明紅光在萎凋過程前期中作用較為明顯，在萎凋后期作用較為有限。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因是在萎凋前半程中，鮮葉仍然保持較高的含水量，保持比較鮮活的狀態(tài)，相關(guān)酶活性高，生理生化反應(yīng)較為劇烈。γ-氨基丁酸為蛋白質(zhì)水解產(chǎn)生的氨基酸，在萎凋過程中含量持續(xù)增加[14]，光照萎凋促進(jìn)谷氨酸酶活性增強(qiáng)，催化形成γ-氨基丁酸，所以全程光照萎凋處理顯著高于后半程光照萎凋處理，而前半程光照萎凋處理與兩者間不存在顯著差異。

前半程光照萎凋白茶的可溶性糖顯著高于全程光照萎凋（P＜0.05），全程光照萎凋顯著高于后半程光照萎凋（P＜0.05）。可溶性糖含量在茶葉萎凋中是動(dòng)態(tài)增減變化，其變化與內(nèi)部淀粉水解和自身消耗作用均有關(guān)系。淀粉酶是一種重要的水解酶，是水解淀粉和糖原的一類酶的總稱，淀粉酶活性與可溶性糖含量呈正相關(guān)，羅紅玉等[13]發(fā)現(xiàn)不同光照萎凋時(shí)間對(duì)茶鮮葉的淀粉酶類的影響不同，萎凋前期的16 h內(nèi)，光照萎凋的茶鮮葉淀粉酶活性顯著高于自然萎凋（P＜0.05），萎凋16 h后，情況相反。所以本研究中的前半程光照萎凋有利于葉片內(nèi)淀粉分解，使可溶性糖含量明顯高于前半程沒有進(jìn)行光照的處理；后半程光照萎凋則會(huì)降低酶活性，降低可溶性糖的含量積累效果。全程光照萎凋的白茶咖啡堿含量明顯低于其它處理，前半程光照萎凋和后半程光照萎凋之間不存在顯著差異，已有文獻(xiàn)報(bào)道光照萎凋可以降低烏龍茶[5]和紅茶[6]中咖啡堿的含量，說(shuō)明光照時(shí)間長(zhǎng)短與咖啡堿含量降低幅度呈正相關(guān)，與光照周期無(wú)關(guān)。

EGCG、ECG、GCG、CG、EC、C、酯型兒茶素、非酯型兒茶素和兒茶素總量，均是全程光照萎凋顯著低于前半程光照萎凋和后半程光照萎凋，而前半程光照萎凋與后半程光照萎凋白茶的以上物質(zhì)含量，不存在顯著性差異。根據(jù)其它研究光照萎凋可以降低茶葉兒茶素含量的結(jié)論[16]，說(shuō)明光照萎凋時(shí)間越長(zhǎng)，越有利于酯型兒茶素分解轉(zhuǎn)化，有利于苦澀度降低。EGC含量為后半程光照萎凋顯著高于前半程光照萎凋（P＜0.05），而前半程光照萎凋又顯著高于全程光照萎凋（P＜0.05）。茶鮮葉中兒茶素的含量是合成與降解的平衡結(jié)果，若某種兒茶素組分在一定時(shí)間內(nèi)的合成效果小于分解，其含量就會(huì)出現(xiàn)暫時(shí)的下降趨勢(shì)。相對(duì)白茶萎凋，紅茶萎凋時(shí)間較短，有試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)紅光萎凋能抑制兒茶素合成中關(guān)鍵基因的下調(diào)，從而增加EGC含量[17]；而紅光照射會(huì)使茶嫩梢中的涉及黃酮類化合物生物合成的前體基因明顯下調(diào)，降低多酚氧化酶活性，對(duì)苯丙烷類代謝有抑制作用[18]，從而降低黃酮類、木質(zhì)素類、多種兒茶素組分的含量。EGC與其它兒茶素組分也存在互相轉(zhuǎn)化，如酯化酶在將簡(jiǎn)單兒茶素EGC酯化形成酯型兒茶素ECG和EGCG的同時(shí)，茶鮮葉中存在水解酶，可以把酯型兒茶素ECG和EGCG再水解形成簡(jiǎn)單兒茶素EGC。

2.2 不同光照時(shí)間對(duì)白茶香氣成分的影響

不同處理下白茶香氣化合物類型及比例見表2，不同處理下白茶香氣成分見表3。

表2 不同處理下白茶香氣化合物類型及比例Table 2 Relative abundance of each class of aroma components in white teas

續(xù)表2 不同處理下白茶香氣化合物類型及比例Continue table 2 Relative abundance of each class of aroma components in white teas

表3 不同處理下白茶香氣成分Table 3 Analysis of aroma contents of white teas in different treatments

續(xù)表3 不同處理下白茶香氣成分Continue table 3 Analysis of aroma contents of white teas in different treatments

續(xù)表3 不同處理下白茶香氣成分Continue table 3 Analysis of aroma contents of white teas in different treatments

由表2和表3可知，共檢測(cè)出76種香氣物質(zhì)，其中共有成分55種。前半程光照萎凋的白茶樣品香氣含量最高，326.921 μg/L。后半程光照萎凋的白茶樣品香氣含量居中，250.837 μg/L。全程光照萎凋的白茶樣品香氣含量最低，為199.241 μg/L。醇類物質(zhì)在各類香氣物質(zhì)中含量最高，全程光照萎凋的白茶樣品中，醇類物質(zhì)占比為60.59%，但是在3個(gè)不同處理下含量最低，僅為120.710 μg/L；而前半程光照萎凋的醇類含量最高，為180.798 μg/L，比全程光照萎凋高50%，比后半程光照萎凋高27.25%。呈現(xiàn)“花果香”的苯甲醇、苯乙醇、香葉醇、芳樟醇及其氧化物，均是前半程光照萎凋白茶中含量最高。具有鈴蘭和百合花香的芳樟醇，因其含量高且嗅聞閾值低，被認(rèn)為是優(yōu)質(zhì)白茶的特征香氣[19]，所以認(rèn)為前半程光照萎凋可以促進(jìn)白茶良好香氣品質(zhì)的形成。

本研究中后半程光照萎凋的白茶樣品醛類含量為38.787 μg/L，占香氣物質(zhì)總含量的15.46%，均高于前半程光照萎凋和全程光照萎凋。苯甲醛、苯乙醛和壬醛均呈現(xiàn)“青味”，3種物質(zhì)均是后半程光照萎凋白茶含量最高。β-環(huán)檸檬醛、順-檸檬醛是有清新果味的物質(zhì)，為前半程光照萎凋白茶含量最高。醛類物質(zhì)的揮發(fā)性普遍較強(qiáng)，也參與到酮、醇、酯類香氣物質(zhì)的形成中，其含量在萎凋過程中持續(xù)下降[14]。后半程光照萎凋的醛類含量高，說(shuō)明萎凋前期鮮葉內(nèi)的生化反應(yīng)劇烈，在萎凋前半程進(jìn)行紅光照射，可以極大促進(jìn)香型為青氣的香氣成分的揮發(fā)和轉(zhuǎn)化，形成白茶良好的風(fēng)格特征。

酮類物質(zhì)含量和占香氣總量百分比，均呈現(xiàn)前半程光照萎凋＞后半程光照萎凋＞全程光照萎凋的規(guī)律，且呈現(xiàn)“花香”特征的α-紫羅酮、β-紫羅酮、反-香葉基丙酮、6-甲基-5-庚烯-2-酮等的含量，也具有相同的趨勢(shì)。表現(xiàn)為紫羅蘭香的β-紫羅酮因嗅聞閾值很低，是白茶的特征香氣成分[20]，本研究中全程光照萎凋白茶的β-紫羅酮含量明顯低于其它處理，導(dǎo)致香氣品質(zhì)下降，說(shuō)明全程光照萎凋反而不利于白茶良好香氣特征的形成。林家正等[21]在紅茶萎凋試驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)時(shí)間的紅光照射不利于酮類物質(zhì)的形成，與本研究結(jié)論相同。

前半程光照萎凋白茶的酯類物質(zhì)含量為58.205 μg/L，百分比為17.80%，僅次于醇類物質(zhì)，對(duì)白茶香氣有重要影響。具有藥草香的水楊酸甲酯是白茶的特征香氣之一[22]，是酯類物質(zhì)中含量最高的，前半程光照萎凋是后半程光照萎凋的1.84倍，是全程光照萎凋的2.55倍。烯烴類物質(zhì)對(duì)茶葉“清香”的形成有促進(jìn)作用，前半程光照萎凋的白茶中烯類含量最高，且δ-杜松烯、羅漢柏烯、柏木烯、α-柏木烯、α-蓽澄茄油烯均最高。具有“清香”特征的二甲硫含量也是前半程光照萎凋的白茶最高，全程光照萎凋最低。而具有柑橘味的羅勒烯在前半程光照萎凋中并未檢出。前半程光照萎凋白茶中萘類物質(zhì)的含量高于后半程光照萎凋，但兩者的萘類物質(zhì)占香氣物質(zhì)總量的百分比一致，且高于全程光照萎凋。具有松木香的萘在前半程光照萎凋白茶中含量最高，比后半程光照萎凋高60.56%，比全程光照萎凋高152.67%。含苯化合物在后半程光照萎凋中含量最高，且只在后半程處理中檢出了3，5-二羥基戊苯。

2.3 不同光照時(shí)間萎凋?qū)Π撞韪泄倨焚|(zhì)的影響

不同光照時(shí)間萎凋?qū)Π撞璧母泄倨焚|(zhì)的影響見表4。

表4 不同處理對(duì)白茶的感官品質(zhì)的影響Table 4 Result of sensory quality evaluation on white teas in different treatments

由表4可知，前半程光照萎凋的白茶感官評(píng)分最高，全程光照萎凋的得分最低。在香氣因子方面，前半程光照萎凋的白茶得分最高，呈現(xiàn)“花香”特征，且香氣持久。后半程光照萎凋的白茶也呈現(xiàn)“花香”，全程光照萎凋呈現(xiàn)“清香”。在滋味因子方面，后半程光照萎凋的白茶得分最高，呈現(xiàn)“醇厚鮮爽”特征。前半程光照萎凋的滋味得分次之，茶湯濃度較后半程光照萎凋較差。

3 討論與結(jié)論

本文系統(tǒng)研究LED紅光萎凋時(shí)間對(duì)白茶品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)后半程光照萎凋的白茶滋味品質(zhì)最優(yōu)，前半程光照萎凋的白茶香氣品質(zhì)最優(yōu)，兩種光照萎凋的白茶感官審評(píng)結(jié)果均優(yōu)于全程光照萎凋?？紤]生產(chǎn)中低碳節(jié)能的實(shí)際要求，針對(duì)特色產(chǎn)品開發(fā)的需求，可以采用前半程紅光光照萎凋開發(fā)高香白茶產(chǎn)品，而后半程紅光光照萎凋有利于開發(fā)滋味濃醇的白茶產(chǎn)品。為進(jìn)一步推進(jìn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和低碳農(nóng)業(yè)的發(fā)展，在前半程和后半程光照萎凋的基礎(chǔ)上，針對(duì)不同嫩度的鮮葉原料進(jìn)行細(xì)化，研究光照周期和光照時(shí)間對(duì)萎凋效果的影響，優(yōu)化特色白茶產(chǎn)品加工工藝參數(shù)，為白茶加工提供技術(shù)參考。