劉學艷,黃飛燕,朱艷嬌,黃文桃,呂才有*
1. 滇西科技師范學院 生物技術(shù)與工程學院,云南 臨滄 677000;2. 云南省紅茶工程技術(shù)研究中心,云南 臨滄 677000;3. 云南農(nóng)業(yè)大學 茶學院,云南 昆明 650201
隨著全球茶葉需求量的提升和科技的發(fā)展,茶葉機械的研究和應用越來越廣。日本是國際上最早開展機械化采茶的國家[1],目前基本實現(xiàn)了機械化采摘,且采摘的鮮葉完整,品質(zhì)很好[2]。澳大利亞、英國、印度、斯里蘭卡等也已經(jīng)實現(xiàn)了高度機械化采摘[3]。國內(nèi)從1958年才開始研究采茶機,目前也研制出一些比較先進的采茶設備,也有學者嘗試使用機器人進行茶葉采摘[4],但目前推廣難度較大。前人研究認為,我國茶葉機械化采摘受基地條件、茶樹品種、采摘適期、采摘設備等多種因素的影響,主要存在茶園不集約、機采技術(shù)不精細、機采茶葉不優(yōu)質(zhì)三個主要問題[5]。
云南大葉種春茶品質(zhì)上乘,普遍使用手工采摘,加工的成品具有較高的經(jīng)濟效益。夏秋季雨水充沛,茶樹新梢生長迅速,但加工出的成品茶苦澀味較重,香氣差,品質(zhì)不穩(wěn)定,再加上手工采摘成本高[6]等問題,大量夏秋茶直接棄采,資源嚴重浪費。前人研究表明,夏秋茶內(nèi)含成分豐富,可以加工制成曬青茶,進一步加工制成普洱茶的成品茶品質(zhì)良好[7]。因此,茶企采摘的夏秋茶大部分被加工制成普洱茶。有研究表明,秋茶中的黃酮及黃酮苷含量稍高于春茶[8],只要加以合理利用,秋茶可獲得多樣化產(chǎn)品和好的經(jīng)濟效益。如韓瑋等以夏秋茶為原料提取茶蛋白制成功能性食品[9],還有學者直接利用碎茶提取茶多酚制成深加工產(chǎn)品[10]等。吳丹以夏秋茶為試驗材料,將紅茶萎凋與發(fā)酵方式應用到黑毛茶加工中,有效降低黑毛茶中多酚含量,減輕苦澀味[11]。另有很多國內(nèi)外學者采用液態(tài)發(fā)酵[12]、鮮葉固態(tài)發(fā)酵[13]等新的后發(fā)酵工藝制成多元化產(chǎn)品。此外,酶技術(shù)、膜技術(shù)[14]等的發(fā)展,為深加工產(chǎn)品創(chuàng)造了條件,大幅提高了茶葉利用率。
機采夏秋茶由于原料差異較大,目前主要依靠精制工序提高茶葉品質(zhì)[15]。拼配即將兩種及以上不同品質(zhì)的茶葉按照一定的方法和目標拼合在一起,通過“取長補短,內(nèi)外兼顧,成本控制”原則,充分發(fā)揮原料的經(jīng)濟價值[16]。拼配對茶葉品質(zhì)具有重要的影響,是穩(wěn)定和提高品質(zhì)的重要手段。前人在拼配方面取得了極大進展。許姍姍等[17]認為,未來茶葉的拼配可將計算機傳感技術(shù)以及數(shù)學模型建立融入其中。
已有研究表明,云南大葉種曬青茶含有比其它茶類更高的多酚類活性物質(zhì)[18],其提取物有較強的抗氧化活性[19],可有效清除超氧陰離子、羥基自由基和DPPH自由基[20]。此外,其提取物還可有效抑制黃曲霉毒素生長[21]。云抗10號制成的普洱生茶,香氣清香濃郁,滋味醇正,葉底黃亮;制成的普洱熟茶,湯色紅濃明亮,香氣醇正、陳香,滋味醇厚[22]。普洱茶具有延緩衰老[23]、調(diào)節(jié)代謝[24]、提高免疫力[25]等生理功效,廣受消費者喜愛[26]。本研究以云抗10號大葉種鮮葉為原料加工制成曬青茶后進行拼配,測定成品茶的主要內(nèi)含品質(zhì)成分及揮發(fā)性物質(zhì),為提高拼配曬青茶品質(zhì)提供技術(shù)參考。
2020年9 月,在德宏芒市四季茶業(yè)有限公司生產(chǎn)車間將機械采摘的云抗10號大葉種鮮葉采用機械加工制成曬青毛茶。拼配的主要原料為機采機制的曬青毛茶經(jīng)過篩分、撿剔后得到的曬青茶,拼配的次要原料分別從臨滄、普洱、西雙版納、德宏州茶企購買所得的9份曬青茶,共計10份拼配原料(表1),感官品質(zhì)如表2。
表1 茶葉拼配原料信息Table 1 The information of material for tea blending
表2 拼配樣品感官審評結(jié)果Table 2 Sensory evaluation of blending materials
5424R 2 Eppendorf離心機,艾本德中國有限公司;Scientz-100F冷凍干燥機,寧波新芝;MM 400型研磨 機,德國 RETSCH;Applied Biosystems 4500 Q TRAP 串 聯(lián)質(zhì) 譜 MS, 美國AB SCIEX;Smart-Q30純水儀,美國默克密理博;HP7890A-5975C氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀,中國上海;電子分析天平,奧豪斯儀器有限公司;Tissuelyser-48研磨機,上海凈信;101A-2型電熱鼓風恒溫干燥箱,上海市崇明實驗儀器廠;X5型紫外可見分光光度計等。
感官品質(zhì)由6位高級評茶員參照普洱茶國家標準GB/T 22111—2008和茶葉感官審評方法進行評審,并對外形與內(nèi)質(zhì)綜合打分。
茶葉水分、水浸出物、茶多酚、氨基酸等理化成分分別按照相關國標法測定。
數(shù)據(jù)分析采用 Microsoft Office Excel 2010 對理化成分和揮發(fā)性香氣物質(zhì)進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計,使用 SPSS 22.0、GraphPad Prism 7 兩個分析軟件進行差異顯著性分析和繪圖。
為選出最適合的拼配原料,本試驗將所有配料與原料按照1∶1的比例拼配,拼配后成品的感官審評結(jié)果及得分如表3。
表3 拼配樣感官審評結(jié)果Table 3 Sensory evaluation of the assembled samples
根據(jù)以上感官審評得分,將所有組別按配料的生產(chǎn)季節(jié)進行分類,分別是春茶組、夏茶組和秋茶組,三組得分如表4,表明春季采摘的茶葉更適合于試驗材料進行拼配。
表4 3個季節(jié)拼配樣品感官審評得分Table 4 Sensory evaluation score of the three seasons tea samples
將所有配料按照生產(chǎn)產(chǎn)地分為三大類,分別是臨滄組、普洱組和其它組,各組得分如表5。從表5可見,本次試驗收集到的茶葉原料,從產(chǎn)地來看,普洱地區(qū)的原料更適合與試驗材料進行拼配。
表5 不同地區(qū)原料感官審評得分Table 5 Sensory evaluation score of the three places tea group samples
綜上結(jié)果,本試驗選擇普洱地區(qū)的春茶即10號原料寧洱曬青、6號原料無量山與德宏芒市的機采機制曬青茶進行拼配。由表2 ~ 表6可知,6號茶原料最大的特色是花香蜜香高揚持久,10號茶原料最大的特色是滋味醇和。結(jié)合表2 ~表7可知,10號茶與機采機制茶拼配后,湯水活潤,久泡不澀。對三種主要原料進行生化成分測定結(jié)果見圖1。
圖1 三種主要原料的含水率、氨基酸、茶多酚、水浸出物Figure 1 Water content, amino acids, tea polyphenols, water extracts of three main raw
表6 三種原料的拼配方案Table 6 Specific information of the blending scheme of the three raw materials
表7 八組拼配樣品的感官審評結(jié)果Table 7 Sensory evaluation results of eight matched samples
由圖1可知,芒市機采秋茶的含水量高于普洱市寧洱縣的春茶和普洱市無量山的春茶,氨基酸、茶多酚、水浸出物含量則低于另外兩種拼配原料,且都存在極顯著差異。茶多酚、水浸出物、氨基酸都是反應茶葉品質(zhì)的重要因素,茶多酚含量會影響茶湯的澀味,氨基酸會影響茶湯的鮮味。可見,三種主要生化成分含量可為茶葉拼配提供依據(jù)。
根據(jù)以上試驗結(jié)果,本試驗將1號原料(主要原料)、6號原料、10號原料分別按照下表(表6)的比例進行試驗設計,并計算拼配成本(按照國標審評法,每次稱量干茶3 g。為了稱量準確,均按照0.5 g的倍數(shù)稱取,且保證拼配主料含量大于30%)。另外,本次試驗中原料成本價為25元/kg??紤]到生產(chǎn)實際,本次試驗選擇成本較低的8個組合進行進一步的試驗。
本次試驗根據(jù)拼配主料占比和原料成本選擇成本最低的八個組合進行拼配,并對拼配成品重點從湯色、香氣、滋味三個因素進行感官審評,結(jié)果見表7。其中最好的為4號茶樣,湯色杏黃、較明亮,香氣蜜香帶花香,總得分達96分;其次是3號茶樣,湯色綠黃明亮 ,香氣同樣蜜香帶花香,總得分95分。
對感官審評得分最高的三組樣品分別編號為A組(1號∶6號∶10號為3∶1∶2)、B組(1號∶6號∶10號為2∶1∶0)、C組(1號∶6號∶10號為2∶0∶1)的茶樣測定主要生化成分含量。結(jié)果表明,三組茶樣在氨基酸含量上有極顯著差異;此外,B組和C組在茶多酚含量上存在顯著差異,A組和B組在水浸出物含量上存在顯著差異??傮w來說,三種拼配茶的水浸出物、氨基酸、茶多酚的含量相比于機采茶原料來說,品質(zhì)均有明顯提升。
圖2 三種拼配樣品的含水率、氨基酸、茶多酚和水浸出物含量Figure 2 Contents of amino acids, tea polyphenols and water extracts in three mixed samples
三組拼配品質(zhì)最好的茶樣揮發(fā)性香氣物質(zhì)GC-MS檢測結(jié)果見表8、表9。結(jié)果顯示,三組樣品中,揮發(fā)性香氣物質(zhì)主要是醛類、醇類、酮類、酯類、芳香烴類、雜環(huán)類、烷烴類、醚類、烯烴類、酚類和其它類物質(zhì)。A組茶樣的醛類、酮類、烷烴類雜環(huán)類揮發(fā)性香氣物質(zhì)相對含量在三組拼配茶樣中最高,分別達到7.04%、5.03%和3.98%。C組茶樣醇類和烯烴類香氣物質(zhì)相對含量最高,分別為32.74%和8.79%??傮w看來,三種拼配成品茶樣檢測到的揮發(fā)性香氣物質(zhì)種類都在40種以上,相對含量都達到60%以上。其中,A組茶樣的揮發(fā)性香氣物質(zhì)相對含量最高,達到68.54%。
表8 三組拼配樣品的揮發(fā)性香氣物質(zhì)含量 (%)Table 8 Content of volatile aroma compounds in three groups of blending samples (%)
續(xù)表
表9 三組樣品中揮發(fā)性香氣物質(zhì)種類總數(shù)和總含量Table 9 Total number and content of volatile aroma compounds in three groups of samples
以酚氨比、黃酮含量、揮發(fā)性香氣物質(zhì)含量及原料成本為討論對象,對這些因素進行打分,感官審評得分、黃酮、揮發(fā)性香氣物質(zhì)這三個因素的含量越高得分越高,酚氨比和原料成本越低得分越高,繪制雷達圖如圖3。
圖3 三組拼配茶樣的綜合指標雷達圖Figure 3 Synthetic index radar chart of three groups of tea samples
由圖3 可知,A組樣品在揮發(fā)性香氣總量方面得分最高,B組樣品在水浸出物含量上得分最高,C組樣品在拼配成本、感官審評、酚氨比三個因素上得分最高,總體得分面積也最大,本試驗最終確定的拼配方案為C組:1號茶樣∶6號茶樣∶10號茶樣拼配比例為2∶0∶1。即2單位的德宏機采機制曬青茶(秋)與1單位的普洱寧洱曬青(春)拼配,可得到相對品質(zhì)最高、成本最低的曬青茶。
為了找到適合與機采機制秋茶拼配的原料,從3個產(chǎn)地的9份原料中選擇2種原料并設計拼配比例,通過測定理化成分及揮發(fā)性香氣物質(zhì)含量,結(jié)合感官審評和原料成本選擇最佳拼配方案。但由于本次試驗收集的原料并不是各個地區(qū)的標準樣,存在一定的不確定性,如因為加工和儲存等引起的差異會造成茶葉品質(zhì)的變化,進而影響茶葉的生化成分及感官審評結(jié)果。相關學者在拼配中引入數(shù)字化智能拼配技術(shù)設計混料拼配方案,在茶葉的拼配方面取得了較好的成果[28-29]。可見,在實際的生產(chǎn)中應選擇各個地區(qū)、各個企業(yè)甚至各個品種的標準樣品等作為拼配原料,同時要想得到符合大眾要求、經(jīng)得住市場檢驗的拼配產(chǎn)品,還需要來自各個年齡段、各個行業(yè)以及更多專家學者等多重消費群體的協(xié)助,以消費者反饋為主,以科學檢測為輔,結(jié)合生產(chǎn)實際經(jīng)驗進行大量的試驗,以得到更好的拼配方案和產(chǎn)品。
機采機制的曬青茶在感官審評上香氣不夠持久,滋味比較淡薄,久泡有強烈的苦澀感,最適合與之拼配的原料為普洱市寧洱縣的春季曬青茶,拼配比例為機采茶 ∶ 寧洱曬青為2∶1。拼配出的成品茶香氣為蜜香帶花香,較持久,滋味濃醇,且拼配成本僅為43.3元/kg。內(nèi)含成分含量提高,水浸出物含量為41%,氨基酸總量為1.59%,茶多酚含量為21.7%。揮發(fā)性香氣方面,拼配的成品茶主要香氣物質(zhì)為醇類(6種,32.74%)、醛類(7種,5.19%)、酮類(4種,3.74%)、烷烴類(6種,2.65%)、烯烴類(10種,8.79%)和其它類(10種,5.27%)。揮發(fā)性香氣物質(zhì)共45種,總含量為65.63%。通過拼配可提高機采機制秋茶的品質(zhì),獲得高質(zhì)量、低價格、適合大眾消費的普洱茶(生茶)。