高γ-氨基丁酸巖茶加工工藝研究

王 芳 ，陳百文

（1.武夷學(xué)院 茶與食品學(xué)院，福建 武夷山，354300；2.福建省茶葉質(zhì)量檢測與技術(shù)推廣中心，福建 福州，350002；3.中國烏龍茶產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心，福建 武夷山，354300）

γ-氨基丁酸（簡稱GABA）是一種具有改善神經(jīng)機(jī)能、改善睡眠、治療癲癇、減輕機(jī)械通氣性牽張致人肺泡Ⅱ型上皮細(xì)胞損傷等多種功效的生物活性成分[1-6]，在自然界廣泛存在。茶葉中也有GABA，但含量甚微，若經(jīng)過特殊的工藝處理則可大大提高GABA的含量。1987年津志田藤二郎等人偶然發(fā)現(xiàn)厭氧能大幅提高茶葉中的GABA，含量達(dá)到150 mg/100 g以上，并將這種茶命名為γ-氨基丁酸茶[7]。林智等[8]通過研究充N2、抽真空、充CO2三種厭氧方式對GABA富集的效果發(fā)現(xiàn)：真空厭氧處理組最后生成的GABA最多，且成茶品質(zhì)較好，這說明抽真空是制作γ-氨基丁酸茶較好的加工方法。目前，對γ-氨基丁酸茶的研究多見于白茶、綠茶和紅茶，鮮見關(guān)于γ-氨基丁酸巖茶的研究[9-12]。本試驗在巖茶加工過程中采用真空厭氧處理技術(shù)，以獲得高γ-氨基丁酸巖茶，從而增強巖茶的營養(yǎng)價值和保健功效，豐富武夷巖茶的產(chǎn)品種類。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗材料

試驗選用武夷山優(yōu)良茶樹品種水仙，2016年5月3日，采摘駐芽三、四葉鮮葉為原料。

1.2 儀器與試劑

試劑：谷氨酸（國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司），GABA標(biāo)準(zhǔn)品、茶氨酸（THE）標(biāo)準(zhǔn)品（北京中科質(zhì)檢生物技術(shù)有限公司），18種氨基酸混合標(biāo)樣、氨基酸衍生化緩沖液、氨基酸衍生化試劑和流動相B固體組分（大連依利特分析儀器有限公司），乙腈、甲醇（國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司），鄰苯二甲醛（OPA ）。

主要儀器設(shè)備： HPLC1100型高效液相色譜儀（安捷倫科技中國有限公司），恒溫水浴鍋（上海凌科實業(yè)發(fā)展有限公司），AL104型電子天平、DELTA320 pH計（梅特勒-托利多儀器有限公司），艾柯超純水機(jī)（成都唐氏康寧科技發(fā)展有限公司），抽真空封口機(jī)（溫州鑫空包裝機(jī)械有限公司）等。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設(shè)計

選用茶樹品種水仙鮮葉作為試驗原料，采摘駐芽三、四葉。對鮮葉噴灑不同濃度的GLU溶液，再用真空厭氧措施處理在制葉，每個試驗因素的水平設(shè)置如表1。

在單因素試驗的基礎(chǔ)上，由于4℃下厭氧處理的GABA富集效果較差，而40℃下厭氧處理GABA富集量最大，但成茶品質(zhì)差，因此選擇在25℃進(jìn)行厭氧處理。GABA的富集量隨谷氨酸溶液濃度的增加而增加，但噴灑0.3%谷氨酸得到的成茶品質(zhì)風(fēng)味欠佳，故不宜再增加谷氨酸溶液的濃度。將谷氨酸噴灑濃度、厭氧時間和厭氧次數(shù)進(jìn)行正交組合以探索高γ-氨基丁酸巖茶的制作工藝，從而研制出品質(zhì)較好的高γ-氨基丁酸巖茶，具體試驗方案見表2。

表1 4因素3水平試驗設(shè)計表Table 1 3 levels of 4 factors test design

表2 3因素3水平正交試驗設(shè)計表Table 2 Orthogonal test design of 3 factors 3 levels

1.3.2 樣品制備

稱取1 g磨碎茶樣，置于50 mL錐形瓶中，沖入40 mL左右的沸水，搖勻，然后40℃水浴1 h，期間搖3～4次，過濾定容至50 mL，用0.45 μm濾膜將樣品再次過濾，置樣品架上待測。

1.3.3 色譜條件

采用鄰苯二甲醛柱前衍生法測定GABA，色譜柱為Elite-AAK氨基酸分析柱，流動相A為乙腈，流動相B（大連依利特）、流動相C為超純水，流動相總流量為1.0 mL/min;檢測波長360 nm。

衍生劑配制：稱取10.0 mg OPA，加入0.5 mL甲醇溶解，加入2.0 mL 0.4 mol/L硼酸鹽緩沖液（pH 9.4）和30.0 μL 2-巰基乙醇，此衍生劑溶液可保持2 d。

樣品衍生：取樣品或標(biāo)準(zhǔn)溶液10 μL，加入衍生劑100 μL，混勻，反應(yīng)1 min后進(jìn)樣。

1.3.4 感官審評

按GB/T 23776茶葉感官審評方法對茶樣進(jìn)行審評，在計分時，根據(jù)γ-氨基丁酸茶品質(zhì)的特殊性將外形、香氣、滋味、湯色、葉底各項審評因子的權(quán)重分別調(diào)整為10%，35%，35%，10%，10%。

2 結(jié)果分析

2.1 單因素試驗結(jié)果

2.1.1 谷氨酸噴灑濃度對GABA富集的影響

試驗結(jié)果表明（表3）：噴灑谷氨酸的濃度對巖茶中GABA的富集具有極顯著影響，隨著谷氨酸溶液濃度的增加，茶葉中GABA的含量不斷增加（圖1）。用0.1%、0.2%、0.3%谷氨酸溶液處理的在制葉，經(jīng)3 h真空厭氧后與對照比分別增加124.15%、195.25%和252.43%，說明噴灑谷氨酸溶液的效果極其顯著。

2.1.2 厭氧溫度對GABA富集的影響

由圖1可以看出，在4℃、25℃和40℃下進(jìn)行厭氧處理后，以40℃處理的GABA含量最高，達(dá)到191.81 mg/100g，是4℃時的2.01倍，比25℃高21.9%。方差分析結(jié)果顯示（表3），厭氧溫度對GABA富集的效果具有極顯著差異（p＜0.01）。雖然40℃處理的GABA含量最高，但其成茶的感官品質(zhì)表現(xiàn)出明顯的悶味且香氣低沉，故在工藝試驗中選擇在25℃左右（即常溫）進(jìn)行厭氧處理。

2.1.3 厭氧次數(shù)對GABA富集的影響

試驗結(jié)果表明（圖1）：在相同的厭氧時間下，在制葉的GABA含量隨厭氧次數(shù)的增加而提高，但增幅較小，分別為8.74%和11.83%。經(jīng)方差分析發(fā)現(xiàn)（表3），增加厭氧次數(shù)對富集GABA有極顯著影響（p＜0.01）。

2.1.4 厭氧時間對GABA富集的影響

圖1 單因素試驗中各處理的GABA含量注：A不同谷氨酸噴灑濃度，B不同厭氧溫度，C不同厭氧次數(shù)，D不同厭氧時間Fig.1 GABA content in individual treatment of single factor test（Note: A different glutamic acid spraying concentration，B different anaerobic temperature，C different anaerobic times，D different anaerobic time）

根據(jù)圖1可知，經(jīng)不同時間厭氧處理后的茶葉中GABA的含量較對照都有顯著提高，厭氧2 h、4 h、6 h后茶葉中的GABA含量分別是沒有厭氧茶葉中的2.69倍、3.72倍和4.58倍。方差分析結(jié)果顯示（表3）2 h、4 h與6 h之間均有極顯著性差異（p＜0.01）。這說明GABA的含量隨著厭氧時間的延長而增加，但成茶的感官品質(zhì)隨著厭氧時間的延長而呈下降趨勢，因此在兼顧品質(zhì)的前提下，厭氧時間不宜過長。

2.2 正交試驗結(jié)果

2.2.1 成茶GABA含量

從表4可知，9個試驗處理的成茶樣中GABA含量均高于對照，其中2號、3號、4號、5號、7號、9號6個處理的GABA含量高于150 mg/100 g，達(dá)到γ-氨基丁酸茶的標(biāo)準(zhǔn)，以處理5號的GABA含量最高為317.93 mg/100 g。

2.2.2 正交試驗成茶感官審評結(jié)果

對達(dá)到γ-氨基丁酸茶標(biāo)準(zhǔn)的成茶進(jìn)行審評，結(jié)果表明（表5）：6個處理樣以處理4號得分最高，其后依次是處理7號和5號，但品質(zhì)均比未經(jīng)厭氧處理的對照樣品質(zhì)略差。真空處理對成茶外形的影響主要體現(xiàn)在色澤的潤度和條索的緊結(jié)度上。對香氣和滋味的影響有兩方面，一是產(chǎn)生了輕微的悶味；二是真空厭氧影響了多酚類物質(zhì)的氧化降解從而使成茶略帶澀感。對湯色的影響主要是使其顏色加深，谷氨酸濃度較大時對湯色的清澈度和香氣的清爽度有一定影響。

3 結(jié)論與討論

谷氨酸溶液濃度、厭氧溫度、厭氧時間、厭氧次數(shù)對武夷巖茶加工中 GABA的富集均有良好效果，成茶中的GABA含量與谷氨酸溶液濃度、厭氧溫度、厭氧時間、厭氧次數(shù)均呈正相關(guān)，且具有極顯著差異（p＜0.01）。由于40℃厭氧處理的成茶感官品質(zhì)較差，因此，以谷氨酸溶液濃度、厭氧時間和厭氧次數(shù)設(shè)置三因素三水平的正交試驗，9個試驗組中的處理2號、3號、4號、5號、7號、9號這6個試驗組的成茶GABA含量高于150 mg/100g，達(dá)到γ-氨基丁酸茶的標(biāo)準(zhǔn)，其中以處理5號的GABA含量最高為317.93 mg/100 g。

表3 單因素試驗的方差分析結(jié)果Table 3 Spraying concentration of single factor test

表4 正交試驗各處理成茶的GABA含量Table 4 The GABA content in tea of Orthogonal test

表5 高GABA含量武夷巖茶審評結(jié)果Table 5 The results of Sensory review on Wuyi Rock tea of High GABA content

結(jié)合成茶的感官審評結(jié)果，試驗處理4號雖然品質(zhì)較5號和7號更好，但其GABA含量剛達(dá)到γ-氨基丁酸茶的標(biāo)準(zhǔn)，存在不穩(wěn)定因素。綜合考慮，試驗處理5號為制作γ-氨基丁酸巖茶的最佳工藝，既能保證所制茶的GABA含量能達(dá)到γ-氨基丁酸茶的標(biāo)準(zhǔn)，又能保持巖茶的固有品質(zhì)風(fēng)味，其工藝為：噴灑0.2%GLU溶液→萎凋→第一次搖青→真空厭氧1 h→靜置→第二次搖青→真空厭氧1 h→靜置→第三次搖青→真空厭氧2 h→靜置→殺青、揉捻、干燥。

用噴灑谷氨酸溶液和抽真空厭氧處理的方式提高武夷巖茶中的GABA含量具有良好效果，但成茶品質(zhì)均低于未經(jīng)處理的對照組成茶，說明在γ-氨基丁酸巖茶加工過程中發(fā)生了很多與傳統(tǒng)工藝過程中不同的生理生化變化。若需更好地提高γ-氨基丁酸巖茶的品質(zhì)風(fēng)味，應(yīng)進(jìn)一步分析色澤物質(zhì)、香氣物質(zhì)、滋味成分在加工過程中的變化，以明確其變化規(guī)律，探索變化機(jī)理。