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    廣西六垌野生工夫紅茶加工過程中生化成分及香氣成分變化趨勢分析

    2017-05-30 09:42:27王小云譚少波
    南方農(nóng)業(yè)學(xué)報 2017年4期
    關(guān)鍵詞:香氣成分廣西

    王小云 譚少波

    摘要:【目的】研究工夫紅茶品質(zhì)成分在加工過程中的動態(tài)變化,探索野生工夫紅茶適宜的加工工藝參數(shù),為廣西野生工夫紅茶的加工技術(shù)優(yōu)化提供參考依據(jù)。【方法】以廣西興安六垌野生茶一芽二葉鮮葉為原料,分別在萎凋葉、揉捻葉及發(fā)酵1、2、3、4、5 h時取樣烘干,取3 g紅茶與150 mL水沖泡5 min,對工夫紅茶進(jìn)行感官審評,并分析其主要生化成分及香氣成分變化趨勢?!窘Y(jié)果】鮮葉發(fā)酵4 h時制成的工夫紅茶感官評分最高(92.5分),紅茶湯色紅亮,花香、甜香濃,滋味醇厚,葉底紅勻、亮。在工夫紅茶加工過程中,游離氨基酸和咖啡堿含量呈降低趨勢,分別從萎凋葉的5.20%和5.23%降至4.10%和4.74%;茶多酚含量呈先升后降趨勢,揉捻葉時含量最高(25.40%);茶黃素和茶紅素含量也呈先升后降趨勢,均在發(fā)酵4 h時達(dá)最高值(0.50%和4.20%);茶褐素含量呈直線上升趨勢,由萎凋葉的1.30%上升到發(fā)酵5 h的6.00%。紅茶香氣成分中,醇類和碳?xì)浠衔锵鄬Π俜趾侩S發(fā)酵時間的延長呈降低趨勢,醛類和酯類相對百分含量呈上升趨勢。影響廣西六垌野生工夫紅茶香氣的主要成分有香葉醇(25.55%)、水楊酸甲酯(20.55%)、β-芳樟醇(14.75%)、苯乙醛(5.14%)、2-乙酰基呋喃(2.76%)、苯乙醇(2.19%)、氧化芳樟醇Ⅱ(2.04%)等。【結(jié)論】廣西六垌野生工夫紅茶具有玫瑰花香、甜花香、略帶冬青香的品質(zhì)特征,以發(fā)酵4 h制成的紅茶品質(zhì)最佳。

    關(guān)鍵詞: 六垌野生茶;工夫紅茶;生化成分;香氣成分;廣西

    中圖分類號: TS272.52 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:2095-1191(2017)04-0710-06

    Abstract:【Objective】Dynamic changes of quality components in kungfu black tea during processing were studied in order to explore the suitable processing parameters for wild kungfu black tea, and provide reference for processing technology improvement of Guangxi wild kungfu black tea. 【Method】Liudong wild tea fresh leaves with one bud two leaves in Xingan, Guangxi were taken as raw materials. Samples were taken from withered leaves, rolled leaves, leaves fermented for 1,2,3,4 and 5 h, and dried. 3 g black tea was taken from the samples and brewed with 150 mL water for 5 min. Sensory evaluation was conducted on kungfu black tea and variations of major biochemical components and aroma components were analyzed. 【Result】Sensory score for black tea made after 4 h fermentation was the highest(92.5). The soup color was bright and red, it emanated floral and sweet fragrance. The tastes was mellow and leaf base was bright. During the processing, free amino acids and caffeine contents showed a decreasing trend. Free amino acids content declined from 5.20% in withered leaves to 4.10%, and caffeine content decreased from 5.23% in withered leaves to 4.74%. Tea polyphenol content was in an up-down trend and reached the peak in rolled leaves(25.40%). Theaflavin and thearubigin contents also went through an up-down variation, and reached the maximum at 4 h fermentation(0.50% for theaflavin and 4.20% for thearubigin). Theabrownin content increased from 1.30% in withered leaves to 6.00% at 5 h fermentation. Among the aroma components, relative percentage contents of alcohols and hydrocarbons decreased while aldehydes and esters increased as fermentation time extended. The major components that affecting the aroma of Liudong kungfu black tea included geraniol(25.55%), methyl salicylate(20.55%),β-linalool(14.75%), benzaldehyde acetaldehyde(5.14%), 2-acetylfuran(2.76%), phenylethyl alcohol(2.19%) and linalol oxideⅡ(2.04%). 【Conclusion】Liudong wild kungfu black tea in Guangxi contains aromas like rose, sweet flower and holly. The black tea made after 4 h fermentation has the best quality.

    Key words: Liudong wild tea; kungfu black tea; biochemical component; aroma component; Guangxi

    0 引言

    【研究意義】工夫紅茶加工工藝包括鮮葉采摘、萎凋、揉捻、發(fā)酵、烘干等工序,其中萎凋、揉捻和發(fā)酵過程是紅茶品質(zhì)形成的關(guān)鍵(施兆鵬,1997;段紅星和邵宛芳,2004;池玉洲和黃林敏,2013)。茶葉中主要內(nèi)含物質(zhì)成分和香氣組成是反映茶葉品質(zhì)的重要因子(陳慧和王登良,2012),而紅茶的這部分重要因子大部分來源于加工過程的發(fā)酵。為了解加工工藝對工夫紅茶主要內(nèi)含物質(zhì)成分和香氣形成過程的影響,本研究采用廣西野生茶樹資源(桂林歷史名茶資源)——興安六垌茶為原料,對工夫紅茶加工過程中的主要內(nèi)含物成分和香氣組成進(jìn)行分析,為工夫紅茶加工工藝優(yōu)化和產(chǎn)品品質(zhì)提升提供理論依據(jù)。同時,通過對廣西本地野生茶樹資源產(chǎn)品加工工藝優(yōu)化和品質(zhì)特點進(jìn)行研究,對更好地挖掘與開發(fā)利用廣西歷史傳統(tǒng)名茶資源具有很高的社會、經(jīng)濟(jì)價值和發(fā)展前景?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】工夫紅茶品質(zhì)通過鮮葉、萎凋、發(fā)酵、干燥等工序形成,茶多酚、咖啡堿、氨基酸、茶色素、芳香物質(zhì)等化學(xué)物質(zhì)是構(gòu)成紅茶色香味的基礎(chǔ)化合物。尹杰等(2013)研究認(rèn)為,茶黃素、茶紅素和茶褐素是工夫紅茶發(fā)酵不同時期形成茶湯湯色的重要物質(zhì)基礎(chǔ),茶黃素為金黃色,茶紅素為紅色,茶褐素為暗紅色;在紅茶加工過程中茶黃素和茶紅素含量先增加后降低,茶褐素含量總體增加,發(fā)酵至3.5 h,茶紅素含量達(dá)最大值,茶黃素和茶褐素則無明顯變化;發(fā)酵至4.0 h,茶褐素含量顯著增加。徐奕鼎等(2015)以祁門櫧葉種鮮葉為原料,研究工夫紅茶加工過程中的化學(xué)物質(zhì)變化,結(jié)果表明氨基酸含量在工夫紅茶初制過程呈先升后降趨勢;咖啡堿性質(zhì)較穩(wěn)定,在茶葉加工中含量逐漸小幅減少,但變化不明顯。楊家干等(2016)研究發(fā)現(xiàn),上川島紅茶加工過程中,鮮葉和萎凋葉的茶多酚含量差別較小,從揉捻開始其含量減少幅度加大。紅茶香氣形成是隨著加工工藝過程的進(jìn)展,主要生化成分含量和比例不斷變化至一定程度的結(jié)果。任洪濤等(2013)以云南大葉種為原料加工工夫紅茶,發(fā)現(xiàn)萎凋、發(fā)酵和干燥工序是影響紅茶香氣形成的關(guān)鍵工序,揮發(fā)性香氣成分中萜類化合物的芳樟醇和芳樟醇氧化物相對含量大幅減少,而醛類化合物中的苯甲醛、苯乙醛和芳香族醇類化合物中的苯甲醇、苯乙醇相對含量大幅增加。方維亞和陳萍(2014)研究認(rèn)為,我國紅茶香氣化合物以醇類和醛類為主,印度及斯里蘭卡紅茶中酯類、烯烴類相對含量明顯較高?!颈狙芯壳腥朦c】目前已有關(guān)于廣西野生茶樹葉片解剖結(jié)構(gòu)(李鳳英等,2014)、資源調(diào)查(諸葛天秋等,2015)、遺傳多樣性(劉彤等,2015)等方面研究,但針對廣西野生工夫紅茶加工過程中生化成分變化的研究鮮見報道?!緮M解決的關(guān)鍵問題】以廣西興安六垌茶一芽二葉鮮葉為原料,分析工夫紅茶在加工過程中感官品質(zhì)、主要生化成分和香氣成分含量的變化規(guī)律,探索工夫紅茶加工工藝,為廣西野生工夫紅茶的加工技術(shù)優(yōu)化提供參考依據(jù)。

    1 材料與方法

    1. 1 試驗材料

    供試茶葉鮮葉于2015年4月中旬采自廣西興安六垌(興安縣華江瑤族鄉(xiāng)黃臘嶺一帶)山林中生長的野生茶一芽二葉。主要儀器設(shè)備:CA-6CHG型烘焙機(jī)、T6新世紀(jì)紫外可見分光光度計、Agilent GC-MS(6890- 5973)氣質(zhì)聯(lián)用儀。

    1. 2 試驗方法

    1. 2. 1 取樣 在六垌工夫紅茶加工過程中取樣,分別為萎凋葉(WDY)、揉捻葉(RNY)、發(fā)酵1 h(FJ 1 h)、發(fā)酵2 h(FJ 2 h)、發(fā)酵3 h(FJ 3 h)、發(fā)酵4 h(FJ 4 h)和發(fā)酵5 h(FJ 5 h),各樣品以毛火110 ℃、足火90 ℃固樣烘干。

    1. 2. 2 感官審評 用茶葉專業(yè)審評杯裝150 mL水和3 g紅茶,沖泡5 min,采用GB/T 23776-2009《茶葉感官審評方法》進(jìn)行審評。各因子評分系數(shù):外形25%,湯色10%,香氣25%,滋味30%,葉底10%。

    1. 2. 3 生化成分測定 分別參照GB/T 8305-2002《茶 水浸出物測定》、GB/T 8313-2002《茶 茶多酚測定》、GB/T 8314-2002《茶 游離氨基酸總量測定》和GB/T 8312-2002《茶 咖啡堿測定》測定六垌工夫紅茶水浸出物、茶多酚、游離氨基酸和咖啡堿含量;采用系統(tǒng)分析法測定茶色素含量;香氣成分根據(jù)GC-MS圖譜,通過與計算機(jī)檢索和NIST質(zhì)譜庫提供的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖進(jìn)行對照,并參照已發(fā)表的質(zhì)譜圖鑒定芳香物質(zhì),相對百分含量按峰面積歸一化法計算,根據(jù)色譜圖保留峰面積計算各香氣成分的相對百分含量(王力等,2010)。

    2 結(jié)果與分析

    2. 1 六垌工夫紅茶加工過程中感官變化

    六垌工夫紅茶感官審評結(jié)果如表1所示,隨加工工序的進(jìn)行,樣品各項審評因子得分呈上升到峰值再下降趨勢,各樣品制成的紅茶湯色從黃綠亮逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧t亮再到紅、尚亮,香氣由青草氣轉(zhuǎn)為花香、甜香再到花香、甜香有所降低,滋味由淡薄轉(zhuǎn)為醇厚、含香再到醇厚,葉底由花雜轉(zhuǎn)為勻整的亮紅色再到紅勻、欠亮,得分由66.7分上升到92.5分再降至90.4分。至FJ 4 h時,紅茶的湯色、香氣、滋味和葉底均表現(xiàn)最佳。

    2. 2 六垌工夫紅茶加工過程中主要理化成分變化

    2. 2. 1 水浸出物和茶多酚的變化 由圖1可知,在工夫紅茶加工過程中,水浸出物含量變化不明顯,基本保持在48.40%~49.70%;茶多酚含量以RNY制成的工夫紅茶最高,為25.40%,在鮮葉發(fā)酵過程中逐漸降低,F(xiàn)J 3 h后減少趨勢變緩。

    2. 2. 2 游離氨基酸和咖啡堿的變化 游離氨基酸對工夫紅茶滋味的鮮爽度有重要影響,同時參與香氣形成。由圖2可知,游離氨基酸含量在WDY制成的紅茶中最高(5.20%),F(xiàn)J 1 h時游離氨基酸含量大幅降低,降至4.30%,之后略有上升,但至FJ 5 h時再次降低至4.10%。咖啡堿含量在工夫紅茶加工過程中呈平穩(wěn)下降趨勢,總體變化幅度較小。

    2. 3 六垌工夫紅茶加工過程中色素成分變化

    由圖3可知,在工夫紅茶加工過程中,茶黃素和茶紅素含量均呈先升后降的變化趨勢;其中茶黃素含量隨著鮮葉發(fā)酵時間的延長而升高,在FJ 3 h和FJ 4 h時達(dá)最高值(0.50%),較WDY時增加了4.0倍,F(xiàn)J 5 h時含量下降;茶紅素含量在FJ 4 h時達(dá)最高值(4.20%),至FJ 5 h時有所降低。茶褐素含量在紅茶加工過程中呈直線上升趨勢,在FJ 5 h時含量為6.00%,是WDY(1.30%)的4.6倍。

    2. 4 野生工夫紅茶加工過程中主要香氣成分分析

    由表2可知,野生工夫紅茶加工過程中主要香氣物質(zhì)有47種化合物,其中醇類15 種,相對百分含量占香氣總量的53.75%~56.89%;醛類9種,占香氣總量的7.66%~10.78%;酮類5種,占香氣總量的2.74%~3.75%;酯類6種,占香氣總量的22.05%~24.67%;碳?xì)浠衔?種,占香氣總量的3.55%~5.50%;雜氧化合物2種,占香氣總量的2.74%~3.19%;含氮化合物1種,占香氣總量的0.49%~0.85%;含硫化合物1種,占香氣總量的0.27%~

    1.00%。

    隨著茶葉鮮葉發(fā)酵時間的延長,總體上醇類和碳?xì)浠衔锵鄬Π俜趾砍式档挖厔?,醛類和酯類相對百分含量呈上升趨勢,酮類和雜氧化合物未表現(xiàn)出明顯變化規(guī)律。從表2可看出,醇類組分中,香葉醇和脫氫芳樟醇相對百分含量隨發(fā)酵時間的延長,總體上呈先上升后下降的變化趨勢,均以WDY相對百分含量最低,F(xiàn)J 4 h時達(dá)最高值(分別為25.55%和1.73%);β-芳樟醇相對百分含量總體上呈降低趨勢,WDY最高,為17.64%,F(xiàn)J 5 h降至14.35%,下降了18.6%;反-橙花叔醇和順-3-壬烯-1-醇相對百分含量隨發(fā)酵時間的延長總體上呈先降后升趨勢,WDY相對百分含量分別為2.09%和0.51%,F(xiàn)J 4 h相對百分含量最低,分別為1.20%和0.36%,之后開始上升,到FJ 5 h時分別為1.48%和0.39%。醛類組分中,主要成分有苯乙醛、反-2-反-4-庚二烯醛、壬醛和3,7-二甲基-2,6-二辛烯醛,苯乙醛相對百分含量總體上呈上升趨勢;壬醛和3,7-二甲基-2,6-二辛烯醛相對百分含量隨發(fā)酵時間的延長,總體上呈先升高后降低的變化趨勢,其中壬醛在FJ 3 h時達(dá)最高值(1.26%),3,7-二甲基-2,6-二辛烯醛在FJ 4 h時達(dá)最高值(1.15%);反-2-反-4-庚二烯醛相對百分含量變化表現(xiàn)為先降后升再降。酮類組分有β-紫羅酮、α-紫羅酮、順-茉莉酮、3,5-辛二烯-2-酮和反,反-3,5-辛二烯-2-酮,但在各加工階段含量變化不明顯。酯類組分中,主要成分為水楊酸甲酯,其相對百分含量總體呈上升趨勢,且增加明顯,由WDY的15.63%升至FJ 5 h時的21.44%,增加了37.2%。碳?xì)浠衔镏?,相對百分含量降低幅度最大的是月桂烯和?β-羅勒烯;雜氧化合物中2-乙酰基呋喃相對百分含量總體呈先上升后下降的變化趨勢,F(xiàn)J 4 h時達(dá)最高值(2.76%)。

    結(jié)合感官審評,F(xiàn)J 4 h樣品制成的紅茶主要香氣成分有香葉醇(25.55%)、水楊酸甲酯(20.55%)、β-芳樟醇(14.75%)、苯乙醛(5.14%)、2-乙酰基呋喃(2.76%)、苯乙醇(2.19%)、氧化芳樟醇Ⅱ(2.04%)、脫氫芳樟醇(1.73%)、α-萜品醇(1.40%)和反-橙花叔醇(1.20%)等。

    3 討論

    紅茶加工主要是茶葉多酚氧化類物質(zhì)在多酚氧化酶的作用下產(chǎn)生有色物質(zhì),促進(jìn)芳香類物質(zhì)形成,形成紅茶特有的品質(zhì)特征。游小姝等(2010)研究表明,丹桂紅茶在發(fā)酵過程中茶多酚總量、氨基酸總量、咖啡堿含量等均呈降低趨勢;劉淑娟等(2014)研究認(rèn)為發(fā)酵過程中茶多酚和氨基酸含量大幅度下降。在本研究中,揉捻葉的茶多酚含量最高,之后逐漸降低,可能是茶葉揉捻時,葉細(xì)胞破碎,葉片中各種物質(zhì)發(fā)生酶促氧化作用,生成茶紅素和茶黃素類(宛曉春,2003),且部分多酚類及其氧化物與蛋白質(zhì)結(jié)合生成沉淀,故此時茶多酚含量有所升高;隨著發(fā)酵的進(jìn)行,茶多酚和游離氨基酸含量逐漸減少,與游小姝等(2010)、劉淑娟等(2014)的研究結(jié)果一致。當(dāng)六垌茶葉發(fā)酵至4 h時,氨基酸不斷氧化分解生成醛類和一些聚合物等物質(zhì),導(dǎo)致香氣中的醛類組分含量增加,氨基酸總量呈快速下降趨勢,而多酚類變化平緩,氨酚比例的失調(diào),直接影響茶湯的滋味,降低茶葉品質(zhì)。反映紅茶品質(zhì)的另一個重要因子是茶黃素和茶紅素含量(梁月榮,1998),與紅茶品質(zhì)呈正相關(guān)。茶黃素和茶紅素含量在六垌工夫紅茶加工過程中均呈先升后降趨勢;由于萎凋葉在揉捻過程中葉細(xì)胞破損,多酚類物質(zhì)與多酚氧化酶及空氣充分接觸而發(fā)生一系列酶促氧化反應(yīng),茶黃素和茶紅素含量快速上升,當(dāng)發(fā)酵4 h時二者含量達(dá)最高值,之后降低,與游小姝等(2010)、尹杰等(2013)、羅小梅等(2015)的研究結(jié)果基本一致。茶褐素是兒茶素氧化聚合形成的一類結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜的產(chǎn)物總稱,茶褐素含量在六垌工夫紅茶加工過程中呈直線上升趨勢,對紅茶品質(zhì)有負(fù)面影響(吳華玲等,2011)。茶黃素、茶紅素和茶褐素間的含量關(guān)系直接反映紅茶品質(zhì)的高低,因此如何通過研究三者含量比例和建立數(shù)學(xué)模型,以判斷紅茶發(fā)酵適度和提高紅茶高制優(yōu)率有待進(jìn)一步探究。

    香氣是衡量茶葉品質(zhì)的重要因子,研究紅茶加工中香氣形成機(jī)制,促進(jìn)香氣前體的適度轉(zhuǎn)化,對改善紅茶品質(zhì)有重要意義。萎凋是紅茶香氣形成的基礎(chǔ),發(fā)酵是香氣形成的關(guān)鍵。本研究結(jié)果表明,六垌工夫紅茶萎凋葉與發(fā)酵葉的香氣組分種類相同,但含量有所差異,發(fā)酵4 h前,水楊酸甲酯、香葉醇、脫氫芳樟醇、苯乙醇、苯乙醛等具有甜香、玫瑰香和玉蘭花香的香氣成分增加,順-己酸-3-己烯酯、順-3-壬烯-1-醇等具有青草氣和粗青氣的香氣成分不斷減少,紅茶發(fā)酵4 h時前者組分含量與后者組分含量比值達(dá)最高值,此時紅茶香氣品質(zhì)較好。

    香氣也是決定茶葉風(fēng)味的重要因素。方維亞和陳萍(2014)對不同地區(qū)紅茶特異性香氣成分進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)安徽祁紅和福建金駿眉表現(xiàn)出以香葉醇為主體的玫瑰花香,云南滇紅和廣東英德紅茶表現(xiàn)出以芳樟醇為主的花果香、甜香,印度和斯里蘭卡紅茶表現(xiàn)出以水楊酸甲酯為主的似薄荷冬青香氣。六垌工夫紅茶香氣成分含量較高的有香葉醇、水楊酸甲酯、芳樟醇及其芳樟醇氧化物、苯乙醛、2-乙?;秽?、苯乙醇等,這些化合物是具有玫瑰花香、甜花香、帶冬青香的主要物質(zhì)基礎(chǔ),說明六垌紅茶香氣具有安徽祁紅、福建金駿眉,云南滇紅、廣東英德紅茶,印度、斯里蘭卡紅茶的風(fēng)格,是這三類紅茶的綜合表現(xiàn)。

    4 結(jié)論

    廣西六垌野生工夫紅茶具有玫瑰花香、甜花香、略帶冬青香的品質(zhì)特征,以發(fā)酵4 h制成的紅茶品質(zhì)最佳。

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    (責(zé)任編輯 羅 麗)

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