不同焙火程度對(duì)黃觀音生化成分和抗氧化活性的影響

王 麗 ，黃秀紅 ，李卓毅 ，官曉倩 ，余能煌 ，林芷青

（1.武夷學(xué)院茶與食品學(xué)院，福建 武夷山 354300；2.武夷學(xué)院中國烏龍茶產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心，福建 武夷山 354300）

黃觀音[Camellia sinensis(L.)O.Kuntze cv.Huanguanyin]是從鐵觀音和黃旦人工雜交F1 代中通過單株選種培育而成的高香型烏龍茶品種（國審茶2002015），屬小喬木型，中葉類，早生種。黃觀音芽葉生育力強(qiáng)，發(fā)芽密，持嫩性強(qiáng)，制烏龍茶品質(zhì)優(yōu)異，在武夷山廣為種植。由黃觀音加工成的武夷巖茶滋味濃醇鮮爽，香氣豐富，層次分明，享有“透天香”的美名[1]。烘焙是武夷巖茶品質(zhì)形成的關(guān)鍵工序[2-4]，一方面可以降低茶葉水分利于長(zhǎng)期保存，另一方面通過高溫促進(jìn)影響巖茶香氣和滋味的物質(zhì)成分之間的轉(zhuǎn)化。目前關(guān)于烏龍茶焙火技術(shù)的研究多集中于焙火方式和條件[5-7]、焙火程度和指標(biāo)[8-10]以及焙火對(duì)茶葉生化成分的影響[11]等方面，而對(duì)于巖茶生化成分和抗氧化活性的研究鮮有報(bào)道。

人體衰老的原因在于人體的細(xì)胞在代謝過程中體內(nèi)自由基積累過多，不能及時(shí)清除。隨著年齡的增長(zhǎng)，自由基會(huì)減弱身體的抗氧化能力。茶葉中含有茶多酚、黃酮類化合物、茶色素等均具有抗氧化性，是一種天然的抗氧化劑[12]。本研究以武夷山較受歡迎的高香烏龍茶品種黃觀音為研究對(duì)象，探究不同焙火程度下武夷巖茶黃觀音中生化成分含量的變化和抗氧化活性的差異，以及生化成分與抗氧化的關(guān)聯(lián)性，為找出最佳的巖茶烘焙方案提供參考依據(jù)，對(duì)提升武夷巖茶品質(zhì)和保健功效有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

取2018 年武夷山市葉嘉巖茶廠的黃觀音春茶為原料。

茚三酮試劑、六水合三氯化鋁、福林酚試劑、堿式乙酸鉛、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼，以上試劑均采購自上海源葉生物科技有限公司；磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀、氯化亞錫、甲醇、碳酸鈉、無水乙醇等，以上試劑購自西隴科學(xué)股份有限公司。

1.1.2 儀器與設(shè)備

RFG-65 型茶葉烘焙機(jī)，HH-S24 型數(shù)顯恒溫水浴鍋，ME204E 型電子分析天平（感量0.000 1 g），SHZ-III 型循環(huán)水真空泵抽濾裝置，DHG-9146A 新型鼓風(fēng)干燥箱，UV-1800 型紫外可見分光光度計(jì)。

1.2 方法

1.2.1 處理方法

按照武夷巖茶傳統(tǒng)工藝將黃觀音春茶制作成毛茶，經(jīng)撿剔后進(jìn)行炭焙。毛茶經(jīng)120 ℃烘焙50 min 焙成輕火；取輕火茶經(jīng)130 ℃烘焙1.5 h 焙成中火；取中火茶經(jīng)140 ℃烘焙1.5 h 焙成高火，兩次烘焙間隔30 d。烘焙過后及時(shí)攤涼，密封保存。磨碎過40 目篩，并放入冰箱中備用。

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.2.1 磨碎試樣的制備及其干物質(zhì)含量

參照GB/T 8303—2013[13]中的方法測(cè)定。

1.2.2.2 水浸出物含量

參照GB/T 8305—2013[14]中的全量法測(cè)定。

1.2.2.3 茶多酚含量

參照GB/T 8313—2018[15]采用酒石酸亞鐵比色法測(cè)定。

1.2.2.4 咖啡堿含量

參照GB/T8312—2013[16]采用紫外分光光度法測(cè)定。

1.2.2.5 游離氨基酸總量

參照GB/T 8314—2013[17]采用茚三酮比色法測(cè)定。

1.2.2.6 黃酮類含量

采用三氯化鋁比色法[18]測(cè)定。

1.2.2.7 感官品質(zhì)評(píng)定

審評(píng)參照GB/T 23776—2018[19]烏龍茶的審評(píng)方法，采用百分加權(quán)評(píng)分法，其權(quán)重按照外形20%、湯色5%、香氣30%、滋味35%、葉底10%進(jìn)行，并給予評(píng)語和百分制評(píng)分。

1.2.2.8 抗氧化活性

參照文獻(xiàn)[20]中對(duì)羥自由基（·OH）和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基（DPPH·）的清除方法進(jìn)行測(cè)定。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用SPSS 24.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同焙火程度黃觀音生化成分的含量

由表1 知，黃觀音經(jīng)過輕、中、高火功的焙火后，其水浸出物含量、多酚類物質(zhì)總量、氨基酸總量、黃酮類含量和咖啡堿含量隨著焙火程度的增加，都有不同程度的減少。相比毛茶，其水浸出物的含量減少約1.30%～9.36%，水浸出物含量的范圍為36.14%～39.87%，平均值為38.24%；茶多酚含量減少約4.34%～15.99%，其含量范圍為24.22%～28.83%，平均值為26.59%；游離氨基酸總量減少約0.79%～30.28%，其總量范圍為1.75%～2.51%，平均值為2.21%；黃酮類含量減少約1.35%～6.43%，含量范圍為 5.53～5.91 mg/g，平均值為5.74 mg/g；咖啡堿含量減少約4.42%～25.83%，含量范圍為2.01%～2.71%，平均值為2.40%。這說明隨著焙火程度的增加，葉溫升高，茶葉中這些主要的內(nèi)含物質(zhì)發(fā)生的氧化、水解、絡(luò)合和升華等反應(yīng)速度加快，在一定程度上降低了水浸出物的含量，這與前人研究一致[10,21]。

表1 不同焙火程度黃觀音生化成分的含量Table 1 Contents of the biochemical components in Huangguanyin tea under different baking degrees

2.2 不同焙火程度對(duì)黃觀音抗氧化活性的影響

茶葉中起抗氧化作用的物質(zhì)主要是茶多酚[22-23]、黃酮類化合物、兒茶素組分、維生素以及微量元素，甚至有些帶有活性基團(tuán)的氨基酸也具有抗氧化作用[20]。由表2 可知，黃觀音經(jīng)過輕、中、高火功的焙火后，其對(duì)羥自由基（·OH）的清除率降低了4.92%～13.53%，清除率的范圍為69.20%～80.03%，平均值為74.62%；清除有機(jī)自由基（DPPH·）的能力降低了7.08%～12.90%，其清除率的范圍為65.42%～75.11%，平均值為69.36%。

表2 不同焙火程度黃觀音對(duì)羥自由基（·OH）和DPPH自由基清除率的影響Table 2 Effect of different baking degrees on the·OH and DPPH·scavenging rate of Huangguanyin tea

其中毛茶樣無論對(duì)羥基自由基還是DPPH 自由基的清除能力均是最強(qiáng)，其次是輕焙火和中焙火茶樣，高焙火茶樣清除自由基的能力減弱最多，說明隨著焙火程度的增加，影響抗氧化活性的成分發(fā)生了不同程度的轉(zhuǎn)化，這與生化成分隨著焙火程度的增加而減少的趨勢(shì)一致。

2.3 不同焙火程度黃觀音抗氧化活性與生化成分的相關(guān)分析

利用相關(guān)性分析考查茶葉抗氧化能力與生化成分之間的關(guān)系，可進(jìn)一步探索影響茶葉抗氧化能力的關(guān)鍵成分。將試驗(yàn)中測(cè)定的黃觀音水浸出物、茶多酚、游離氨基酸、咖啡堿、黃酮類化合物這5 種成分分別與羥自由基和DPPH 自由基的清除能力進(jìn)行相關(guān)性分析（見表3）。結(jié)果表明：抗氧化能力與茶葉生化成分相關(guān)性較大，其中茶多酚含量與DPPH 自由基清除率呈顯著相關(guān)（P＜0.05），相關(guān)系數(shù)為0.953；與羥自由基的清除能力呈極顯著相關(guān)（P＜0.01），相關(guān)系數(shù)為0.993，這與郭虹雯等[24]的研究一致，也進(jìn)一步論證了茶多酚是茶葉中主要的抗氧化活性物質(zhì)。水浸出物含量、茶多酚、咖啡堿[25]、黃酮類化合物含量與羥基自由基清除率呈顯著相關(guān)性（P＜0.05），表明茶葉的抗氧化效果是多種成分協(xié)同作用的效果。

使用兩種方法評(píng)價(jià)黃觀音的抗氧化活性，其測(cè)定結(jié)果略有差異，在于評(píng)價(jià)體系的不同。金亮等[26]采用3 種評(píng)價(jià)體系測(cè)定不同種類茶葉的抗氧化活性時(shí)也發(fā)現(xiàn)，茶葉在不同的抗氧化活性之間具有一定的多樣性。

表3 不同烘焙程度黃觀音生化成分與抗氧化能力的相關(guān)系數(shù)Table 3 The correlation coefficient between biochemical components and antioxidant capacity of Huangguanyin tea under different baking degrees

2.4 不同焙火程度對(duì)黃觀音感官品質(zhì)的影響

由表4 可以看出，隨著焙火程度的增加，黃觀音外形上更加緊結(jié)壯實(shí)油潤，色澤由青褐轉(zhuǎn)向?yàn)鹾种辽詈?；湯色由淺橙黃轉(zhuǎn)向橙黃或橙紅，色澤加深，亮度增加；滋味變得更濃醇帶回甘。不同焙火程度下黃觀音感官審評(píng)以毛茶樣84.25 得分最低，中火樣在審評(píng)中各項(xiàng)因子均優(yōu)于其他焙火茶樣，得分（91.20）最高。輕焙火的黃觀音由于茶葉表面水分蒸發(fā)緩慢，導(dǎo)致茶葉內(nèi)化學(xué)反應(yīng)速率慢而香氣不足，滋味清淡，韻味欠缺。中焙火的黃觀音在輕火的基礎(chǔ)上完成復(fù)焙，香氣穩(wěn)定，花果香顯，這可能是在高溫烘焙下，水分蒸發(fā)較多，美拉德反應(yīng)加快，利于糖苷類香氣成分的形成；同時(shí)由于多酚類物質(zhì)的減少，茶湯內(nèi)含物質(zhì)的增加，滋味變得醇厚回甘，韻味足，這類焙火的巖茶較適合有一定飲茶習(xí)慣且追求口感的人群品飲。高焙火的黃觀音由于焙火時(shí)間長(zhǎng)，溫度高的緣故，干茶色澤深褐有焦糖香，味濃耐泡，對(duì)于在加工中有缺陷的茶葉，如香氣雜、發(fā)酵較青等，可采取高焙火的方法來彌補(bǔ)，這類焙火的巖茶一般較適合有一定茶齡的重口味人群飲用。

表4 不同焙火程度下黃觀音感官審評(píng)表Table 4 The sensory quality of Huangguanyin tea under different baking degrees

3 討論

焙火是武夷巖茶品質(zhì)形成的關(guān)鍵步驟，一般要經(jīng)過2～3 次的烘焙程序來塑造巖茶獨(dú)特的韻味，以滿足不同的市場(chǎng)消費(fèi)需求。本試驗(yàn)以武夷山較具代表性的高香品種黃觀音為研究對(duì)象，將茶湯生化成分、抗氧化能力和感官評(píng)價(jià)相結(jié)合，分析焙火程度對(duì)黃觀音巖茶品質(zhì)特性的影響，這對(duì)于指導(dǎo)巖茶的焙火加工具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

在茶葉的焙火過程中，隨著焙火程度的增加，黃酮類物質(zhì)、多酚類物質(zhì)在高溫下進(jìn)一步氧化，且與蛋白質(zhì)、咖啡堿等其他物質(zhì)絡(luò)合成大分子物質(zhì)，香氣由清新花香型的芳樟醇、橙花叔醇等芳香物質(zhì)轉(zhuǎn)化為具有果香的物質(zhì)[27]。試驗(yàn)中以中焙火的黃觀音香氣最為馥郁，花果香明顯，高焙火的黃觀音略帶焦味，口感變差。湯色隨著多酚物質(zhì)的緩慢氧化，茶黃素和茶紅素部分減少，湯色由橙黃透亮轉(zhuǎn)變?yōu)槌赛S明亮，滋味也變得醇厚韻味足耐沖泡。在武夷巖茶的焙火工序中，一般采用低溫慢焙的方式進(jìn)行，便于巖茶的吃火，有利于糖的焦化反應(yīng)，產(chǎn)生麥芽糖的香氣。輕火茶在儲(chǔ)存過程中容易返青，而高火茶因?yàn)楸夯饻囟容^高，茶葉芳香油揮發(fā)較多，香氣降低，易產(chǎn)生焦味，在實(shí)際生產(chǎn)中，中足火的烘焙巖茶整體表現(xiàn)品質(zhì)較佳。

隨著焙火程度的升高使得黃觀音中起抗氧化作用的主要活性物質(zhì)發(fā)生絡(luò)合、氧化、水解、升華及焦糖化反應(yīng)的速率增加，生化成分隨著焙火的增加不同程度的減少，使黃觀音抗氧化活性受到影響，清除羥自由基（·OH）和有機(jī)自由基（DPPH·）能力下降。茶葉的抗氧化能力是多種物質(zhì)協(xié)同作用的效果，在本試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，黃觀音中具有抗氧化活性的主要成分有茶多酚、黃酮類化合物、咖啡堿等。綜合試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，要既能滿足追求巖茶口感的市場(chǎng)需求，同時(shí)又能保證巖茶抗氧化的保健功效，在實(shí)際生產(chǎn)中，中焙火不失為最佳焙火選擇，這可以作為指導(dǎo)巖茶焙火設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇依據(jù)。