不同萎凋方式和碰青工藝對紅茶揮發(fā)性成分的影響

喬小燕 操君喜 吳華玲 黃華林 李波 陳棟

摘 要 為探明萎凋方式和碰青工藝對紅茶香氣形成的影響，以金萱為材料，采用頂空固相微萃取和氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用分析技術(shù)（HS-SPME-GC-MS）結(jié)合茶葉感官審評，研究紅茶可揮發(fā)性成分和香氣前體物的變化規(guī)律。結(jié)果表明，改變萎凋方式或引入碰青工藝對金萱紅茶主要揮發(fā)性成分并沒有很大作用，但可引起揮發(fā)性成分相對含量變化，導(dǎo)致茶葉香型發(fā)生改變。日光和鼓風(fēng)萎凋?qū)疠婕t茶香型差異性有積極作用。抽濕萎凋和碰青工藝則增強(qiáng)香氣的豐富度和持久性。鑒定的48種揮發(fā)性化合物中主要為醇類，占香氣總量的71.58%～74.19%。反-β-羅勒烯是區(qū)別于其他紅茶的主要成分之一。茶葉前體物產(chǎn)生的揮發(fā)性成分呈規(guī)律性變化，日光萎凋有利于苯丙氨酸和法呢基焦磷酸/牻牛兒基焦磷酸為前體的揮發(fā)性成分產(chǎn)生；鼓風(fēng)和抽濕萎凋則以不飽和脂肪酸降解的揮發(fā)性成分為主。碰青工藝對來自苯丙氨酸和類胡蘿卜素的揮發(fā)性成分有積極作用，但與靜置時(shí)間成負(fù)相關(guān)。本研究結(jié)果為烏龍茶品種改制紅茶提供理論參考。

關(guān)鍵詞 紅茶；萎凋；碰青；揮發(fā)性成分

中圖分類號 S571.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

Effects of Different Withering Measures and Peng-qing Treatments

on Volatile Flavor Compounds of Black Tea

QIAO Xiaoyan， CAO Junxi， WU Hualing， HUANG Hualin， LI Bo， CHEN Dong*

Tea Plant Institute， Guangdong Academy of Agricultural Sciences / Guangdong Provincial

Key Laboratory of Tea Resources Innovation， Guangzhou， Guangdong 510640， China

Abstract To determine the effects of withering measures and Peng-qing treatments on black tea aroma， tea volatile flavor compounds（VFC）and these precursors were investigated by sensory evaluation， headspace solid-phase microextraction（HS-SPME）combined with gas chromatography-mass spectrometry（GC-MS）， with Jinxuan as the materials. The results showed that changing the ways of withering or introducing Peng-qing treatments， the composition of body note did not change， but black tea aroma had alerted for variation of VFC contents. Two ways， fan withering and sun withering， had positive effects on the aroma differences between made teas. Dehumidifier withering and Peng-qing treatments could lead to the aroma much higher and richness. Alcohols were the main category in a total of forty-eight of VFC identified， accounting for 71.58%-74.19%. Anti-β-ocimene was the unique component. The precursors of VFC had showed the regular changes， sun withering could make phenylalanine， farnesyl diphosphate（FPP）and granyl geranyl pyrophosphate（GPP）degrade. While VFC were generated by unsaturated fatty acid degradation through fan and dehumidifying withering. Peng-qing treatments had played a positive role in the volatile components from the degradation of phenylalanines and carotenoids， which were negatively correlated with the static time. The researches provide a theoretical reference for using oolong tea varieties to make black tea.

Key words black tea； withering； Peng-qing； volatile flavor compounds

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2017.08.031

萎凋是紅茶加工過程中的第一步，萎凋方式對茶葉品質(zhì)的形成非常重要[1-2]。隨著創(chuàng)新紅茶的興起和推廣，傳統(tǒng)紅茶萎凋方式不斷被改進(jìn)以提高茶葉品質(zhì)[3-4]。香氣是茶葉優(yōu)良品質(zhì)的重要構(gòu)成因子，研究證實(shí)，烏龍茶工藝中曬青和搖青對香氣形成至關(guān)重要，在紅茶萎凋中引入此工藝可以增加花香味[5-6]。香氣是可揮發(fā)性成分（Volatile flavor compounds，VFC）組成的，茶葉VFC主要由鮮葉中胡蘿卜素[7]、氨基酸、不飽和脂肪酸[8-9]和萜烯苷類[10]等在加工過程中降解或轉(zhuǎn)化而成，共同形成不同茶類豐富的香型。萜烯類、醇類、醛類、酮類和酯類等5類物質(zhì)對茶葉芳香氣味起主要作用[11-12]。

金萱（臺茶12號）是臺灣烏龍茶品種，在廣西、福建、山東和廣東等省份均有大面積種植。隨著創(chuàng)新紅茶獲得市場認(rèn)可，市場產(chǎn)品多樣化發(fā)展和消費(fèi)需求的多元化，為金萱改制紅茶提供了可能，以提高茶葉企業(yè)的市場競爭力。目前針對烏龍茶茶樹品種的研究主要集中于加工烏龍茶或綠茶的品質(zhì)或工藝的研究[13-14]，但對改制紅茶的加工工藝和品質(zhì)方面的研究鮮有報(bào)道。頂空固相微萃取和氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用分析技術(shù)（HS-SPME-GC-MS）已廣泛用于分析揮發(fā)性和半揮發(fā)性成分，對研究茶葉香氣成分和變化機(jī)理也有很大意義。因此，本研究以金萱為材料，采用HS-SPME-GC-MS方法并結(jié)合茶葉感官審評，通過改變萎凋方式或引入碰青工藝研究金萱紅茶可揮發(fā)性成分的變化規(guī)律，為今后烏龍茶品種改制紅茶提供理論和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)于2013年4月在廣東省韶關(guān)市新豐縣茶垌茶場開展，材料為金萱一芽二葉鮮葉。設(shè)置5個(gè)不同萎凋方式，以日光萎凋3 h，室內(nèi)自然萎凋21 h為對照，其他工序按照功夫紅茶加工工藝進(jìn)行，所用鮮葉重量為10 kg。不同萎凋處理見表1。

1.2 方法

1.2.1 可揮發(fā)性成分的測定 金萱紅茶可揮發(fā)性成分測定采用HS-SPME-GC-MS進(jìn)行分析，萃取方法和氣質(zhì)測定條件參照王秋霜等[15]方法。香氣物質(zhì)根據(jù)質(zhì)譜數(shù)據(jù)和GC/MS氣質(zhì)聯(lián)用儀標(biāo)準(zhǔn)圖譜數(shù)據(jù)庫的檢索結(jié)果定性；根據(jù)離子流峰面積歸一化法計(jì)算各組分在總揮發(fā)物中的相對含量。

1.2.2 可揮發(fā)性成分前體物的分析方法 揮發(fā)性成分主要由香氣前體物降解或轉(zhuǎn)化而成的。根據(jù)前人的研究結(jié)果和植物萜烯類與苯丙酸類揮發(fā)性成分轉(zhuǎn)化途徑[16-18]，將檢測到的金萱紅茶揮發(fā)性成分按照其來源分為法呢基焦磷酸（Farnesyl diphosphate，F(xiàn)PP）/牻牛兒基焦磷酸（Granyl geranyl pyrophosphate，GPP）、苯丙氨酸、類胡蘿卜素和不飽和脂肪酸等4類前體物，并計(jì)算4類前體物產(chǎn)生的香氣含量。

1.2.3 感官審評 金萱紅茶感官審評方法參照GB/T 23776-2009[19]，依據(jù)樣品的感官審評結(jié)果，將香氣特征分為甜香、花香、濃郁度和持久性4個(gè)方面，按照其強(qiáng)弱分為無、中、強(qiáng)3個(gè)等級，并進(jìn)行0～3賦值，繪制香氣特征雷達(dá)圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 金萱紅茶香氣感官審評分析

對不同萎凋處理后加工的金萱紅茶進(jìn)行感官審評，見圖1。由感官審評結(jié)果可知，日光萎凋可以促進(jìn)花香物質(zhì)的形成，鼓風(fēng)萎凋則甜香增加，花香減弱。與自然萎凋相比，室內(nèi)抽濕萎凋能增加香氣的持久性，添加烏龍茶碰青工藝，茶葉香型并沒有發(fā)生變化，但是香氣的豐富度和持久性明顯增強(qiáng)，隨著靜置時(shí)間的延長，甜香更加濃郁持久。因此，不同萎凋方式和碰青工藝可引起金萱紅茶香型的改變，對香型的豐富度和持久性有明顯的影響。

2.2 金萱紅茶可揮發(fā)性成分和相對含量分析

在5個(gè)紅茶中共鑒定出48種揮發(fā)性成分，主要為醇類，其次是烯烴類和醛類；再次是酮類和酯類（圖2，表2）。醇類物質(zhì)是金萱紅茶主要香氣物質(zhì)，7個(gè)成分占香氣總量的71.58%～74.19%，其中香葉醇占50.79%～55.01%；烯烴類揮發(fā)性成分?jǐn)?shù)量最多有12個(gè)，總含量（10.08%～11.27%）僅次于醇類，以反-β-羅勒烯含量最高；醛類含量為5.83%～6.77%，其中苯甲醛含量最高（1.84%～2.44%）；酮類含量為3.65%～5.27%，3，5-辛二烯-2-酮和β-紫羅酮為主要的酮類；酯類（4.07%～4.73%）在4個(gè)處理中含量均高于對照，但處理間變化不大。48種揮發(fā)性成分中，5個(gè)紅茶中含量排在前列的7個(gè)香氣組分一致，占總成分79.29%～82.54%。因此，不同萎凋方法和碰青工藝對金萱紅茶主要揮發(fā)性成分沒有影響，但對揮發(fā)性成分相對含量有明顯影響。

2.3 金萱紅茶可揮發(fā)性成分香氣前體分析

由表3可知，形成金萱紅茶的香氣前體主要有FPP/GPP、苯丙氨酸、類胡蘿卜素和不飽和脂肪酸4種，F(xiàn)PP/GPP是主要香氣前體，有18種可揮發(fā)性成分組成，占總揮發(fā)性成分的82.21%～85.00%。苯丙氨酸、類胡蘿卜素和不飽和脂肪酸前體形成的揮發(fā)性成分并不是主要組成成分。日光萎凋有利于苯丙氨酸和FPP/GPP降解形成揮發(fā)性成分，且抽濕萎凋?qū)?種前體形成的產(chǎn)物也都有影響，萜烯類增加到85.00%，苯丙氨酸和不飽和脂肪酸的降解產(chǎn)物增加，類胡蘿卜素降解產(chǎn)物從3.42%降低到2.35%。碰青工藝對類胡蘿卜素降解的揮發(fā)性成分最為有利，但是隨著靜置時(shí)間的延長以FPP/GPP和不飽和脂肪酸氧化降解產(chǎn)物增加分別增加到83.93%和4.75%，苯丙氨酸和類胡蘿卜素及其衍生物產(chǎn)生的揮發(fā)性成分降低，以類胡蘿素降解產(chǎn)物減少最多（表3）。因此，日光萎凋有利于苯丙氨酸類揮發(fā)性成分的產(chǎn)生，相反，不飽和脂肪酸和類胡蘿卜素降解產(chǎn)物在鼓風(fēng)萎凋中有利于產(chǎn)生，碰青處理能增加不飽和脂肪酸降解產(chǎn)物的形成，隨著靜置時(shí)間的延長，不飽和脂肪酸氧化產(chǎn)物持久增加，苯丙氨酸和類胡蘿卜素衍生物產(chǎn)生的揮發(fā)性成分減少。

3 討論

不同萎凋方式或者引入烏龍茶碰青工藝加工金萱紅茶，茶葉香型發(fā)生改變，同時(shí)對香氣濃郁度和持久性有影響。抽濕萎凋比自然萎凋更能增加香氣持久性，與朱磊等[20]研究結(jié)果一致。金萱紅茶中48種可揮發(fā)性成分分類結(jié)果同廣東單叢紅茶、祁門紅茶一致，均以醇類為主[15，21]，醇類物質(zhì)含量（占香氣總量71.58%～74.19%）高于單叢紅茶（56.85%）[15]和祁門紅茶（30.49%～47.08%）[22]，與滇紅茶中醇類含量接近[23]。

金萱紅茶中可揮發(fā)性成分中主體香氣組成沒有改變，7個(gè)香氣組分占總成分79.29%～82.54%，構(gòu)成了金萱紅茶的香氣骨架。這一結(jié)果同國內(nèi)甜香型紅茶中香氣物質(zhì)組成的結(jié)果一致，香葉醇、芳樟醇及其氧化物、苯甲醇是主要香氣物質(zhì)基礎(chǔ)[23-25]。碳原子個(gè)數(shù)和分子結(jié)構(gòu)式對醇、醛、酮、酸等揮發(fā)性成分香味有明顯影響[26-27]。而香葉醇和芳樟醇是C10鏈狀單萜烯醇，香味活性高、感受閾值低[28]，常帶有濃郁的甜香、花香，對成品茶香氣香型有特別的影響[29]。香葉醇含量在50.79%～55.01%，沒有檢測到橙花醇，本團(tuán)隊(duì)對金萱紅茶揮發(fā)性成分另一次檢測結(jié)果中香葉醇含量在55%左右，也沒有檢測到橙花醇（未發(fā)表數(shù)據(jù)），2次檢測結(jié)果一致，而廉江地區(qū)金萱春紅茶中橙花醇（32.53%）是主要成分，香葉醇含量很低（1.02%）[30]，與本研究結(jié)果相反，這可能與茶葉中可揮發(fā)性成分受到地理環(huán)境特征影響的原因。反-β-羅勒烯作為C10鏈狀單萜烯主香成分之一，并未在其他紅茶主要揮發(fā)性成分中出現(xiàn)[31-32]，可能是金萱紅茶區(qū)別于其他紅茶的重要成分，康受姈[33]研究結(jié)果也證實(shí)茶葉中揮發(fā)性化合物組成和含量具有明顯的品種特異性。

不同萎凋方式對茶葉前體物降解產(chǎn)生揮發(fā)性成分呈現(xiàn)規(guī)律性變化，日光萎凋有利于苯丙氨酸和FPP/GPP為前體的揮發(fā)性成分產(chǎn)生；鼓風(fēng)萎凋和抽濕萎凋則以不飽和脂肪酸降解為主，推測通過快速失水降低鮮葉含水量可以促進(jìn)不飽和脂肪酸降解，日光萎凋（也稱為曬青）有利于FPP/GPP降解產(chǎn)生芳樟醇等萜烯類物質(zhì)的產(chǎn)生[34]。碰青工藝對4種前體物質(zhì)都有影響，以類胡蘿卜素產(chǎn)物增加最為明顯，因此茶葉細(xì)胞損傷可能阻礙FPP/GPP降解，促進(jìn)類胡蘿卜素降解[35-36]和不飽和脂肪酸降解，但隨著靜置時(shí)間延長，F(xiàn)PP/GPP降解產(chǎn)生的萜烯類含量回升，這一結(jié)果與烏龍茶搖青工藝對茶葉香氣影響的研究結(jié)果基本一致，搖青工藝可以促進(jìn)萜烯類成分（香葉醇、芳樟醇及其氧化物、橙花叔醇）的增加[37]。

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