不同保鮮處理過程中茶青品質(zhì)成分含量的變化

胡蝶，陳維，馬成英，呂恩利，苗愛清，喬小燕

（1.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，廣東省茶樹資源創(chuàng)新利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州 510640）（2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院，廣東廣州 510642）

茶樹是我國重要的經(jīng)濟(jì)作物之一，其芽葉制成的飲品因具有獨(dú)特的香氣與滋味，深受消費(fèi)者的喜愛[1]。目前茶樹已在全球廣泛種植，茶日均消耗量超兩百萬杯，是僅次于水的第二大飲料[2]。茶青原料的好壞是影響成品茶質(zhì)量的重要因素之一。在茶葉生產(chǎn)旺季，受到加工廠產(chǎn)能限制的影響，茶青原料極易積壓、變質(zhì)[3,4]；此外，在茶葉集約化生產(chǎn)過程中，不當(dāng)?shù)馁A運(yùn)也會(huì)引起茶青劣變，進(jìn)而降低成品茶品質(zhì)，造成經(jīng)濟(jì)效益下降[4]。

茶樹芽葉經(jīng)采摘離體后仍為有機(jī)活體，生命代謝活動(dòng)并未停止。呼吸作用通過消耗營養(yǎng)物質(zhì)釋放能量[5]，該過程產(chǎn)生的熱量會(huì)使葉堆內(nèi)部溫度上升，增強(qiáng)茶青內(nèi)源酶活性，加速內(nèi)含物轉(zhuǎn)化。冷藏是常見的農(nóng)產(chǎn)品采后保鮮手段之一[6-8]，可以降低呼吸作用的強(qiáng)度[9]，減緩有機(jī)體的內(nèi)含物質(zhì)損耗。張竹正等研究發(fā)現(xiàn)，茶鮮葉經(jīng)微波殺青、低溫去濕及真空包裝后，可于-5至-20 ℃的環(huán)境中進(jìn)行長期保存，且不會(huì)影響所制綠茶的品質(zhì)[10,11]。該方法利用低溫和缺氧條件，鈍化了茶鮮葉內(nèi)源酶的活性，從而降低了多酚類物質(zhì)的氧化速率[11]，但是操作繁瑣、所需成本較高，且不適用于需要內(nèi)源酶參與加工過程的紅茶、烏龍茶和白茶的茶青原料保存。此外，Katsuno等表示，相較于常溫保存，經(jīng)15 ℃低溫保存16 h的茶青，其所制綠茶的香氣化合物含量更高[12]；Yu等發(fā)現(xiàn)，在綠茶加工過程中運(yùn)用低溫萎凋，可以顯著提高蛋白質(zhì)氨基酸的含量，而且低溫環(huán)境能降低多酚氧化酶的活性，有利于減緩多酚類物質(zhì)的氧化[13]。

本研究以紅茶適制品種英紅九號(hào)為試材，對(duì)不同保鮮溫度處理下茶青品質(zhì)相關(guān)內(nèi)含物的含量變化進(jìn)行分析，以期為茶青保鮮貯運(yùn)的相關(guān)研究提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

選取茶樹品種英紅九號(hào)為材料，于2019年11月按一芽二葉標(biāo)準(zhǔn)采摘自廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所英德基地。

1.2 試驗(yàn)設(shè)備

YS-XCAB氣調(diào)實(shí)驗(yàn)箱，杭州屹石科技有限公司；高速粉碎機(jī)，天津市泰斯特儀器有限公司；HWS28型電熱恒溫水浴鍋，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；SC-3616離心機(jī)，安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司；752N紫外可見分光光度計(jì)，上海菁華科技儀器有限公司；Agilent 1200高效液相色譜儀，美國安捷倫科技公司；ZORBAX Eclipse Plus C18色譜柱（4.6×250 mm，5 μm），美國安捷倫科技公司等。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 保鮮處理及樣品固定

參照現(xiàn)有農(nóng)產(chǎn)品采后保鮮的研究成果[12,14,15]及茶樹對(duì)低溫的響應(yīng)情況[16,17]，設(shè)置了不同的茶青保鮮溫度（具體處理流程及參數(shù)見圖1），并分別于處理0、6、12、24、36 h后采集樣品（重復(fù)三次）。將樣品進(jìn)行微波固樣2 min，于100 ℃的烘箱中放置2 h或直至烘干，經(jīng)粉碎后保存于干燥器中。

圖1 試驗(yàn)流程示意圖Fig.1 Schematic of the experimental workflow

1.3.2 可溶性糖和游離氨基酸含量測(cè)定

稱取茶粉0.100 g±0.005 g于50 mL離心管中，并記錄重量；加入蒸餾水20 mL，擰好離心管蓋；將裝有樣品的離心管進(jìn)行沸水浴45 min，期間每10 min晃蕩震蕩一次；4200 r/min離心20 min，上清液即為試驗(yàn)所需茶湯。可溶性糖含量測(cè)定方法參照試劑盒（蘇州科銘生物技術(shù)有限公司）說明書，游離氨基酸含量測(cè)定方法參照GB/T 8314-2013[18]。

1.3.3 茶多酚總量和兒茶素類化合物含量測(cè)定

茶多酚總量的測(cè)定及兒茶素類化合物的提取參照GB/T 8313-2018[19]進(jìn)行。兒茶素類化合物通過高效液相色譜法（high performance liquid chromatography，HPLC）測(cè)定，進(jìn)樣量為5 μL，柱溫35 ℃，紫外檢測(cè)器波長設(shè)定為280 nm，流動(dòng)相A為0.05%（V/V）85%磷酸水溶液，流動(dòng)相B為純乙腈，流速為1 mL/min。梯度洗脫程序?yàn)椋?.0～30.0 min，6.5% B～16.0% B；30.0～34.0 min，16.0% B～20.0% B；34～39 min，20.0%B；39～40 min，20.0% B～6.5% B；40～45 min，6.5% B。

1.4 數(shù)據(jù)分析

使用軟件SPSS 19.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析和Tukey多重比較，以MetaboAnalyst 4.0[20]進(jìn)行主成分分析，并利用Microsoft Excel 2016進(jìn)行圖像繪制。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同保鮮處理下茶青中可溶性糖和游離氨基酸的含量變化

可溶性糖含量是評(píng)價(jià)茶葉品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，在茶葉加工過程中，可溶性糖可于加熱條件下發(fā)生羰氨反應(yīng)和焦糖化反應(yīng)，產(chǎn)生部分香氣物質(zhì)和有色物質(zhì)，影響成品茶品質(zhì)[21]。對(duì)不同保鮮處理下的茶青進(jìn)行可溶性糖含量測(cè)定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，五組茶青的可溶性糖含量在處理36 h內(nèi)，均與對(duì)照0 h間不存在顯著差異（圖2）。由此可見，在處理36 h內(nèi)，低溫、常溫以及增濕與否均不會(huì)對(duì)茶青的可溶性糖含量產(chǎn)生較大影響。

圖2 不同保鮮處理下茶青中可溶性糖的含量變化Fig.2 Changes in soluble sugar content of tea leaves under different preservation

氨基酸是茶湯鮮爽味的呈味物質(zhì)[22]，此外也參與了美拉德反應(yīng)，在茶葉加工中影響香氣物質(zhì)的形成[21]。對(duì)茶青中游離氨基酸含量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果顯示，處理36 h后，A、B、C三組的含量分別為34.37 mg/g DW、35.49 mg/g DW和36.35 mg/g DW，均與對(duì)照0 h間不存在顯著差異（p＞0.05）；D、E兩組的含量為36.98 mg/g DW和38.64 mg/g DW，均與對(duì)照0 h間存在顯著差異（p＜0.05）；此外，在整個(gè)處理過程中，A組呈現(xiàn)先下降后回升的變化趨勢(shì)，B、C兩組變化不大，而D、E兩組則表現(xiàn)為存在先下降后上升的變化情況（圖3）。有研究發(fā)現(xiàn)，在黑暗條件下對(duì)采后茶青進(jìn)行低溫處理，14 h后氨基酸含量不會(huì)發(fā)生顯著變化[13]。這說明，適當(dāng)?shù)牡蜏啬茉谝欢〞r(shí)間內(nèi)保持茶青中氨基酸含量的穩(wěn)定。

此外，可溶性糖和游離氨基酸還是植物體內(nèi)的滲透調(diào)節(jié)物，參與了低溫、干旱等多種逆境響應(yīng)過程[23-25]。田野等通過監(jiān)測(cè)不同季節(jié)氣溫變化，并測(cè)定可溶性糖、脯氨酸和游離氨基酸的含量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)可溶性糖含量與低溫的相關(guān)性更大[26]。但薄曉培等表示，可溶性糖、脯氨酸和游離氨基酸均能敏感地響應(yīng)低溫變化[27]。由此可見，本研究所采用的保鮮處理未對(duì)采后茶鮮葉造成嚴(yán)重的低溫脅迫。

圖3 不同保鮮處理下茶青中游離氨基酸的含量變化Fig.3 Changes in free amino acid content of tea leaves under different preservation

2.2 不同保鮮處理下茶青中茶多酚的含量變化

圖4 不同保鮮處理下茶青中茶多酚的含量變化Fig.4 Changes in tea polyphenols content of tea leaves under different preservation

茶多酚是茶樹中多酚類化合物的總稱，影響著茶湯色澤和滋味等品質(zhì)特征[28]。對(duì)不同保鮮處理下的茶青進(jìn)行茶多酚含量測(cè)定，結(jié)果如圖4所示。相較于對(duì)照0 h，A、D、E組的茶多酚含量在處理36 h內(nèi)均不存在顯著性差異（p＞0.05）。在B組中，處理6 h的茶多酚含量較對(duì)照0 h顯著降低（p＜0.05），處理12 h的茶多酚含量較0 h顯著上升（p＜0.05）；而在C組中，僅處理12 h的茶多酚含量較對(duì)照0 h發(fā)生了顯著變化（p＜0.05）。盡管如此，在處理36 h后，B、C兩組的茶多酚含量均與對(duì)照0 h間不存在顯著差異（p＞0.05）。夏興莉等也有類似發(fā)現(xiàn)，他們表示，采后茶鮮葉在4 ℃的低溫環(huán)境中放置3～6 h，其茶多酚含量未發(fā)生顯著變化[29]。

2.3 不同保鮮處理下茶青中兒茶素類化合物的含量變化

兒茶素類化合物是茶樹重要的次生代謝產(chǎn)物，也是茶多酚的主要組成成分[21]。由于該類物質(zhì)具有抗氧化和抑菌等作用，目前已被運(yùn)用于食品保鮮[30-32]。

茶鮮葉經(jīng)采摘離體后，養(yǎng)料與水分?jǐn)喙?，生命活?dòng)受到脅迫。逆境條件下，植物細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生大量活性氧自由基，導(dǎo)致細(xì)胞膜脂過氧化水平升高，損傷膜系統(tǒng)[33]。兒茶素苯環(huán)上的酚羥基具有較強(qiáng)的供氫能力，可發(fā)揮清除自由基的作用[30]。干旱脅迫下，茶樹葉片中的兒茶素類化合物含量顯著降低[34]；而在冷害脅迫下，僅有GC含量降低，其余兒茶素類化合物的含量變化不大[35]。利用HPLC對(duì)保鮮處理下采后茶鮮葉中六種主要兒茶素類化合物進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如表1。相較于0 h，C、EC和ECG的含量在五個(gè)保鮮處理組中均出現(xiàn)了顯著下降（p＜0.05）；EGC含量在A、C兩處理組中無顯著性變化（p＞0.05），而GC的含量僅在A處理組中無顯著性變化（p＞0.05），EGCG的含量僅在C處理組中無顯著性變化（p＞0.05）。這說明低溫環(huán)境下離體葉片中兒茶素類化合物的代謝，與干旱、冷害脅迫下茶樹葉片中兒茶素類化合物的代謝存在不同。

表1 不同保鮮處理下茶青中兒茶素類化合物的含量變化Table 1 Changes in catechins content of tea leaves under different preservation treatments

2.4 主成分分析

以0 h和36 h處所測(cè)得的可溶性糖、游離氨基酸和兒茶素類化合物含量數(shù)據(jù)，進(jìn)行主成分分析。得分圖（圖5a）顯示，第一主成分（PC1）和第二主成分（PC2）的累計(jì)貢獻(xiàn)率為 84.8%，表明前兩個(gè)主成分已涵蓋原數(shù)據(jù)的大部分信息。對(duì)照0 h、四個(gè)保鮮處理組的36 h與常溫組的36 h在PC1方向上區(qū)分為三個(gè)區(qū)域，而且四個(gè)保鮮處理組更靠近對(duì)照0 h，這說明不同程度的低溫處理均能對(duì)茶青起到保鮮作用。根據(jù)載荷圖（圖5b）可知，PC1與游離氨基酸和可溶性糖的含量呈正相關(guān)，與兒茶素類化合物含量呈負(fù)相關(guān)。此外，依據(jù)PC1載荷值的絕對(duì)值大小，以及得分圖中對(duì)照0 h和常溫組36 h在PC1軸上的位置，推測(cè)兒茶素類化合物的含量可在一定程度上指征茶青原料的新鮮度。

圖5 基于可溶性糖、游離氨基酸和兒茶素類化合物含量的主成分分析Fig.5 Principle component analysis based on contents of soluble sugar, free amino acid and catechins

3 結(jié)論

本文以紅茶適制品種英紅九號(hào)茶青為材料，研究了不同采后保鮮處理對(duì)其品質(zhì)相關(guān)化合物含量的影響。結(jié)果顯示，在處理36 h內(nèi)，低溫、常溫以及增濕與否均不會(huì)對(duì)茶青的可溶性糖含量產(chǎn)生較大影響，而游離氨基酸的含量僅在 10～13 ℃組中維持著與對(duì)照組相當(dāng)?shù)乃?；EGC、GC及EGCG的含量在5～8 ℃或10～13 ℃處理組中無顯著性變化，C、EC和ECG的含量則在五個(gè)保鮮處理組中均出現(xiàn)了顯著下降。此外，利用主成分分析發(fā)現(xiàn)，兒茶素類化合物的含量可用于指征茶青原料的新鮮度?？紤]到實(shí)際生產(chǎn)過程中的成本控制問題，采用10～13 ℃處理即可對(duì)茶青起到較好的保鮮作用。