張廳,劉曉,熊元元,唐曉波,王小萍,馬澤強(qiáng),劉飛,李春華,王云
(四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所,四川 成都 610066)
黃茶是中國(guó)特有的歷史名茶,屬于輕發(fā)酵茶類(lèi),主要產(chǎn)于四川、安徽、湖南、湖北、廣東、浙江、貴州等地。按鮮葉原料的不同,黃茶產(chǎn)品可分為芽型、芽葉型和多葉型3種。其中蒙頂黃芽是芽型中的精品,蒙頂黃芽產(chǎn)于四川省,其抗氧化[1]、減脂[2]、抑制肝損傷[3]等作用均有報(bào)道。黃茶具有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分,是最適宜飲用的茶類(lèi)之一。
根據(jù)悶黃時(shí)茶葉含水率的不同,黃茶悶黃分為干坯悶黃和濕坯悶黃兩大類(lèi)[4-6],濕坯悶黃溫度較高,干坯悶黃溫度較低。悶黃溫度越高,濕熱反應(yīng)越強(qiáng),黃變速度越快,用時(shí)越短,反之時(shí)間延長(zhǎng)。蒙頂黃芽前期屬于濕坯悶黃,后期屬于干坯悶黃,傳統(tǒng)工藝中殺青后鮮葉含水量55%~60%,趁熱堆積,屬于濕坯悶黃;三炒后鮮葉含水量30%~35%,趁熱攤放,屬于干坯悶黃。傳統(tǒng)蒙頂黃芽為手工茶,加工工序復(fù)雜,耗時(shí)較長(zhǎng),尤其在悶黃環(huán)節(jié),分為初包、復(fù)包、堆積攤放,總時(shí)間通常在30 h以上。利用一種快速悶黃工藝,即用錫箔袋加吸水紗布取代傳統(tǒng)的黃紙包悶方式,并置于60℃的烘箱中恒溫悶黃取代傳統(tǒng)的自然條件下悶黃,通過(guò)在包悶材料與悶黃方式上加以創(chuàng)新,總悶黃時(shí)間200min,使悶黃時(shí)間大大縮短。同時(shí)以不悶黃作為對(duì)照,結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)分析方法系統(tǒng)比較了快速悶黃工藝和傳統(tǒng)悶黃工藝對(duì)蒙頂黃芽風(fēng)味品質(zhì)的影響,為蒙頂黃芽實(shí)現(xiàn)快速悶黃提供理論依據(jù)。
中茶302號(hào)獨(dú)芽:雅安市名山區(qū)躍華茶廠基地;純棉紗布、錫箔袋:成都百順鑫包裝有限公司;茚三酮、考馬斯亮藍(lán)G-250、蒽酮、濃硫酸、乙醇、冰醋酸、無(wú)水乙醚、乙酸乙酯、碳酸氫鈉、丙酮(均為分析純):成都科龍化工試劑廠;咖啡堿(純度≥98%):中國(guó)食品藥品檢定研究院;癸酸乙酯(純度99%):美國(guó)Sigma-Aldrich公司。超純水:實(shí)驗(yàn)室Millipore純水儀制備。
微量電子天平(FA1004):上海分析儀器廠;紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(UV-2550):日本島津制作所;手動(dòng)進(jìn)樣器(57306-Supelco)、固相微萃取頭(50/30μmDVB/CAR/PDMS):美國(guó) Supeclo公司;氨基酸分析儀(S-433D):德國(guó)Sykam公司;氣相色譜儀(7890A)、質(zhì)譜儀(5975C)、液相色譜儀(1260):美國(guó)Agilent公司;滾筒殺青機(jī)(6CST-30):浙江上洋機(jī)械股份有限公司;熱風(fēng)循環(huán)烘箱(DT-0-1P):成都天宇試驗(yàn)設(shè)備有限責(zé)任公司。
1.3.1 蒙頂黃芽加工工藝
不悶黃工藝:鮮葉攤放→殺青→攤涼→復(fù)鍋(二炒)→攤涼→三炒→攤涼→四炒→干燥→成品茶。
傳統(tǒng)悶黃工藝[7]:鮮葉攤放→殺青→初包(用黃紙包)→復(fù)鍋(二炒)→復(fù)包(用黃紙包)→三炒→堆積攤放→四炒→干燥→成品茶,其中初包、復(fù)包及后期趁熱堆積總時(shí)間超過(guò)30 h。
快速悶黃工藝:鮮葉攤放→殺青→初包→復(fù)鍋(二炒)→復(fù)包→攤放→干燥→成品茶。
操作要點(diǎn):快速悶黃工藝初包和復(fù)包均采用錫箔袋加紗布,取代傳統(tǒng)的黃紙包悶方式,紗布需具有一定的吸水能力,包裹在里層,錫箔袋具有較強(qiáng)的保溫保濕作用,包裹在外層,扎緊,每包在制品1 kg,置于60℃的烘箱中恒溫悶堆,需每隔15 min打開(kāi)包悶袋,透氣、散水,其中初包80 min,復(fù)包120 min,總時(shí)間200 min[8]。
3種不同工藝流程中,相同工序參數(shù)一致:鮮葉自然攤放12 h;殺青采用滾筒殺青,溫度280℃;用滾筒殺青機(jī)進(jìn)行復(fù)鍋(二炒),溫度130℃;三炒、四炒鍋溫60℃~70℃,80℃烘干[7-8]。
1.3.2 感官審評(píng)
根據(jù)GB/T 23776—2018《茶葉感官審評(píng)方法》黃茶標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行[9],由5名專(zhuān)業(yè)人員對(duì)樣品的外形、湯色、香氣、滋味、葉底五因子進(jìn)行感官審評(píng)。
1.3.3 風(fēng)味品質(zhì)成分的測(cè)定
水浸出物按照GB/T 8305—2013《茶水浸出物測(cè)定》[10]、茶多酚和兒茶素總量按照GB/T 8313—2018《茶葉中茶多酚和兒茶素類(lèi)含量的檢測(cè)方法》[11]、游離氨基酸含量按照GB/T 8314—2013《茶游離氨基酸總量的測(cè)定》[12]、咖啡堿含量按照GB/T 8312—2013《茶咖啡堿測(cè)定》測(cè)定[13];可溶性糖采用硫酸蒽酮比色法進(jìn)行測(cè)定,于620 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光值[14];葉綠素含量采用紫外分光光度計(jì)法進(jìn)行測(cè)定,80%丙酮提取,并于663 nm及645 nm處測(cè)定吸光值[15]。
氨基酸組分的測(cè)定:用氨基酸分析儀進(jìn)樣分析,主要參數(shù):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 50 μL[16]。
兒茶素組分測(cè)定采用高效液相色譜法,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 10μL,流動(dòng)相梯度洗脫[17]。
香氣物質(zhì)成分及含量按照氣相色譜-質(zhì)譜法[18]進(jìn)行檢測(cè)。
運(yùn)用DPS7.5軟件和Excel軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
2.1.1 不同悶黃工藝對(duì)主要生化成分的影響
“悶黃”是黃茶區(qū)別于其他茶類(lèi)的特征工序,黃茶的特征風(fēng)味是由于“悶黃”過(guò)程中的濕熱環(huán)境和酶共同作用的結(jié)果[19]。不同悶黃工藝下蒙頂黃芽的主要生化成分見(jiàn)表1。
表1 不同悶黃工藝下蒙頂黃芽的主要生化成分Table 1 Main biochemical components of Mengding yellow buds under different yellowing processes %
由表1可知,經(jīng)過(guò)悶黃工藝的茶多酚含量均低于不悶黃工藝,其中快速悶黃工藝茶多酚含量最低,顯著低于不悶黃工藝。經(jīng)過(guò)悶黃工藝的兒茶素總量、水浸出物含量均低于不悶黃工藝,但各處理間不存在顯著差異。經(jīng)過(guò)悶黃工藝的葉綠素a、葉綠素b和葉綠素總量均低于不悶黃工藝,其中葉綠素總量顯著低于不悶黃工藝,快速悶黃工藝葉綠素b含量顯著低于不悶黃工藝。不悶黃工藝氨基酸總量顯著高于悶黃工藝。已有文獻(xiàn)[20-22]報(bào)道悶黃可以降低茶多酚含量、兒茶素含量、葉綠素含量和氨基酸總量,與本研究結(jié)果一致,這是因?yàn)樵趷烖S過(guò)程中多酚類(lèi)轉(zhuǎn)化為醌類(lèi)物質(zhì),兒茶素在部分氧化的同時(shí),發(fā)生異構(gòu)化和熱裂解作用,同時(shí)還產(chǎn)生了一定量的茶黃素、茶紅素和茶褐素;在悶黃工藝的后期,氨基酸發(fā)生的一系列熱化學(xué)反應(yīng)逐漸加強(qiáng),導(dǎo)致氨基酸含量下降;葉綠素水解生成葉綠酸、植醇等化合物,導(dǎo)致葉綠素含量減少[23-24]。而水浸出物含量減少是因?yàn)樵趷烖S工藝后期或攤放工藝后期,小分子物質(zhì)消耗過(guò)度[4]。
悶黃工藝的酯型兒茶素EGCG和ECG含量均低于不悶黃工藝,其中快速悶黃工藝的EGCG含量顯著低于不悶黃工藝;悶黃工藝的非酯型兒茶素EC、C和EGC含量均高于不悶黃工藝,其中EGC含量顯著高于不悶黃工藝,傳統(tǒng)悶黃工藝EC含量最高,顯著高于不悶黃工藝。醇和甘甜是黃茶不同于其他茶類(lèi)的典型特征,這是因?yàn)樵趷烖S過(guò)程的濕熱條件下,苦澀滋味的酯型兒茶素發(fā)生降解而轉(zhuǎn)化為非酯型兒茶素和爽口的茶黃素[25],其中快速悶黃工藝的效果更佳明顯。
在可溶性糖含量上,悶黃工藝顯著高于不悶黃工藝。在咖啡堿含量上,快速悶黃工藝高于不悶黃工藝和傳統(tǒng)悶黃工藝,但各處理間不存在顯著性差異。經(jīng)過(guò)悶黃工藝后,可溶性糖含量顯著增加,是由于淀粉、纖維素等大分子不可溶性糖類(lèi)在濕熱作用下水解生成葡萄糖、果糖、蔗糖等可溶性糖類(lèi)??焖賽烖S工藝后咖啡堿含量有所增加,但沒(méi)有影響茶湯口感,是由于咖啡堿還可與多酚類(lèi)物質(zhì)絡(luò)合形成具有鮮爽滋味的化合物[26-27]。
2.1.2 不同悶黃工藝對(duì)氨基酸組分的影響
3種工藝處理的蒙頂黃芽共有氨基酸為19種,其絕對(duì)含量見(jiàn)表2。
表2 不同悶黃工藝下蒙頂黃芽的氨基酸組分Table 2 Amino acid composition of Mengding yellow buds under different yellowing processes %
由表2可知,茶氨酸是氨基酸中含量最高的組分,不悶黃工藝茶氨酸含量最高且顯著高于悶黃工藝,快速悶黃工藝顯著高于傳統(tǒng)悶黃工藝,傳統(tǒng)悶黃工藝含量最低。含量在0.1%以上的還有天冬酰胺、天冬氨酸、谷氨酸和精氨酸,經(jīng)過(guò)悶黃工藝后,酪氨酸含量增加到0.1%以上。不悶黃工藝的瓜氨酸、天冬酰胺和1-甲基組氨酸含量高于悶黃工藝,天冬酰胺含量顯著高于傳統(tǒng)悶黃工藝。
經(jīng)過(guò)悶黃工藝后,酰胺類(lèi)氨基酸包括瓜氨酸、天冬酰胺、茶氨酸和堿性氨基酸中的1-甲基組氨酸含量均減少,其中茶氨酸含量的減少達(dá)到顯著水平,但快速悶黃工藝顯著高于傳統(tǒng)悶黃工藝,茶氨酸具有鮮爽味,但對(duì)黃茶的茶湯滋味影響不明顯[28]。酪氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、甘氨酸、丙氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴(lài)氨酸、精氨酸含量均增加,其中谷氨酸含量的增加達(dá)到顯著水平。有研究表明[28],谷氨酸帶有甜味,谷氨酸對(duì)黃茶感官滋味鮮感有較強(qiáng)相關(guān)性。
2.1.3 不同悶黃工藝對(duì)香氣組分的影響
不同悶黃工藝下蒙頂黃芽的香氣成分及含量見(jiàn)表3。
表3 不同悶黃工藝下蒙頂黃芽的香氣成分及含量Table 3 Aroma components and contents of Mengding yellow buds under different yellowing processes %
對(duì)比不同悶黃工藝蒙頂黃芽香氣發(fā)現(xiàn),3種處理茶樣共含42種香氣成分(表3),包含醇類(lèi)(31.68%~36.20%)、酯類(lèi)(16.14%~26.14%)、烯烴類(lèi)(12.57%~16.50%)、酮類(lèi)(11.71%~14.67%)、醛類(lèi)(4.65%~4.89%)及其他(11.97%~15.11%)共6類(lèi)。不同處理蒙頂黃芽香氣組成均以醇類(lèi)物質(zhì)相對(duì)含量最高,包含了香葉醇、β-芳樟醇、苯乙醇等9種,其相對(duì)含量表現(xiàn)為快速悶黃工藝(36.20%)>傳統(tǒng)悶黃工藝(35.38%)>不悶黃工藝(34.68%);酯類(lèi)物質(zhì)包含順-己酸-3-己烯酯、水楊酸甲酯、己酸己酯等11種,其相對(duì)含量表現(xiàn)為不悶黃工藝(26.14%)>快速悶黃工藝(16.59%)>傳統(tǒng)悶黃工藝(16.14%);烯烴類(lèi)物質(zhì)包含δ-杜松烯、L-菖薄烯、檸檬烯等6種,其相對(duì)含量表現(xiàn)為傳統(tǒng)悶黃工藝(16.50%)>不悶黃工藝(13.62%)>快速悶黃工藝(12.57%);酮類(lèi)物質(zhì)包含 β-紫羅酮、順-茉莉酮、3,5-辛二烯-2-酮等7種,其相對(duì)含量表現(xiàn)為傳統(tǒng)悶黃工藝(14.67%)>快速悶黃工藝(14.66%)>不悶黃工藝(11.71%);醛類(lèi)物質(zhì)包含苯甲醛、2-丁基-2-辛烯醛等5種,其相對(duì)含量表現(xiàn)為不悶黃工藝(4.89%)>快速悶黃工藝(4.87%)>傳統(tǒng)悶黃工藝(4.65%);其他類(lèi)香氣物質(zhì)包含二甲硫、2-正戊基呋喃等4種,其相對(duì)含量表現(xiàn)為快速悶黃工藝(15.11%)>傳統(tǒng)悶黃工藝(12.66%)>不悶黃工藝(11.97%)。
對(duì)比分析同類(lèi)香氣物質(zhì)發(fā)現(xiàn),醇類(lèi)香氣物質(zhì)香葉醇含量最高(占總量的15.85%~19.08%),是變化最明顯的物質(zhì),極差達(dá)3.23%,經(jīng)悶黃工藝脫氫芳樟醇增幅最大,快速悶黃增加了2.34倍;酯類(lèi)物質(zhì)悶黃工藝后以水楊酸甲酯含量最高(4.55%~4.87%),順-己酸-3-己烯酯降幅最多,極差達(dá)5.44%;烯烴類(lèi)物質(zhì)以δ-杜松烯含量最高(占總量的4.78%~7.98%),經(jīng)悶黃工藝后檸檬烯增幅最大,最大增幅為68.18%;酮類(lèi)香氣物質(zhì)以β-紫羅酮含量最高(占總量的4.08%~6.29%),經(jīng)悶黃工藝后最大增幅為54.17%;醛類(lèi)香氣物質(zhì)以苯甲醛含量最高(占總量的1.90%~2.10%),經(jīng)悶黃工藝后減少,最大減幅為9.52%,經(jīng)悶黃工藝后藏紅花醛增幅最大,為81.25%;此外,分析悶黃工藝所得蒙頂黃芽成品的香氣成分發(fā)現(xiàn),香葉醇、二甲硫、δ-杜松烯、β-芳樟醇、β-紫羅酮、水楊酸甲酯、苯甲醛等為其主要香氣成分。
研究發(fā)現(xiàn),醇類(lèi)和酯類(lèi)物質(zhì)是蒙頂黃芽含量較高的香氣組分,與速曉娟等[29]的研究結(jié)果一致。悶黃工藝提高了以香葉醇、芳樟醇為代表且占比最高的醇類(lèi)香氣組分的相對(duì)含量,這是蒙頂黃芽“甜香”風(fēng)味特征最主要的物質(zhì)基礎(chǔ),其中快速悶黃工藝提高最為明顯,同時(shí)悶黃工藝還提高了二甲硫、2-正戊基呋喃、萘等其他類(lèi)香氣物質(zhì)和酮類(lèi)物質(zhì)的含量。但悶黃工藝大幅降低了酯類(lèi)物質(zhì)香氣組分的相對(duì)含量。目前對(duì)各類(lèi)黃茶香氣成分化學(xué)物質(zhì)基礎(chǔ)基本明確,但其形成途徑及機(jī)理還需進(jìn)一步研究。
不同悶黃工藝下蒙頂黃芽的感官品質(zhì)見(jiàn)表4。
表4 不同悶黃工藝下蒙頂黃芽的感官品質(zhì)Table 4 Sensory quality of Mengding yellow buds under different yellowing processes
由表4可知,經(jīng)過(guò)悶黃工藝的感官評(píng)分均比不悶黃工藝高,其中快速悶黃工藝得分最高,傳統(tǒng)悶黃工藝次之,不悶黃工藝最低。傳統(tǒng)悶黃工藝湯色得分最高,湯色杏黃明亮,快速悶黃工藝外形、香氣、滋味和葉底得分均最高,外形金黃披毫,湯色黃明亮,香氣甜香,滋味甜醇回甘,葉底肥嫩黃亮。
雖然快速悶黃工藝縮短了悶黃作用時(shí)間,但并未犧牲傳統(tǒng)蒙頂黃芽的品質(zhì),且在香氣、滋味等感官品質(zhì)及茶多酚、EGCG、茶氨酸等重要品質(zhì)成分的轉(zhuǎn)化上具有一定的優(yōu)勢(shì)。研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)悶黃工藝非酯型兒茶素EGC、C和EC均增加,酯型兒茶素ECG和EGCG均減少,其中快速悶黃工藝EGCG減少呈顯著水平(P<0.05)。此外,相較于不悶黃工藝,快速悶黃工藝的茶多酚、葉綠素b含量也顯著降低(P<0.05),這對(duì)蒙頂黃芽滋味及色澤品質(zhì)形成有利。悶黃工藝還改變了蒙頂黃芽香氣的感官品質(zhì),將香氣由清香、嫩香向甜香轉(zhuǎn)變,香氣組分也隨之轉(zhuǎn)變。
因此通過(guò)在包悶材料與悶黃方式上加以創(chuàng)新,大大縮短傳統(tǒng)蒙頂黃芽的悶黃時(shí)間是可行的,且對(duì)蒙頂黃芽風(fēng)味品質(zhì)形成有益,快速悶黃的研究也可為實(shí)現(xiàn)控溫控濕下蒙頂黃芽快速機(jī)械化悶黃、品質(zhì)穩(wěn)定奠定了一定的基礎(chǔ)。