不同采摘方式加工的海青綠茶生化與香氣成分研究

梁鳳美 劉冉霞 丁立孝

摘要 選用不同采摘方式制作的海青綠茶為研究對象，分析其品質成分并采用GC-MS進行香氣成分分析。結果表明：春季綠茶酚氨比為4.6，適合制作綠茶;夏季機采綠茶酚氨比為7.8，適宜制作紅茶;春季綠茶、夏季人工綠茶和機采綠茶3種綠茶分別鑒定出57、36、46種化合物，香氣組分存在差異，春季綠茶中醇、酯、酮類含量平衡;夏季人工綠茶與機采綠茶差別明顯，夏季人工綠茶主要香氣成分是2-甲基，1-（1，1-二甲基乙基）-2-甲基-1，3-丙二醇丙酸酯、3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇、正壬醛、磷酸三丁酯、正癸酸、二乙基-乙酸、2-甲基，3-羥基-2，4，4-三甲基丙酸戊酯、十七烷、1-十二烷醇、十六烷等，機采綠茶主要香氣成分是3，7-二甲基-1，5，7-辛三烯-3-醇、7，9-二叔丁基-1-氧雜螺（4，5）癸-6，9-二烯-2，8-二酮、3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇、2-甲基，1-（1，1-二甲基乙基）-2-甲基-1，3-丙二醇丙酸酯、1，2-苯二甲酸，雙（2-甲基丙基）酯、棕櫚酸異丙酯、苯乙醇、正癸酸、磷酸三丁酯等。此外，茶葉是勞動密集型產(chǎn)業(yè)，人工采摘成本高，對于海青大宗夏季茶葉，可利用機械化采摘，來制作紅茶，以改善夏茶產(chǎn)品品質與提高經(jīng)濟效益。

關鍵詞 海青綠茶;不同采摘方式;生化成分;香氣成分;GC-MS分析

中圖分類號 TS-272? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2021）13-0198-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.13.050

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Comparison of Biochemical Components and Aroma Constituents between Different Picking Methods of Haiqing Green Tea

LIANG Feng mei1， LIU Ran xia2， DING Li xiao3

（1.Ministry of Agriculture and Rural Affairs of Huangdao District，Qingdao，Shandong 266400;2. College of Food Science and Engineering，Qingdao Agricultural University， Qingdao，Shandong 266109;3.Rizhao Polytechnic， Rizhao，Shandong 276826）

Abstract Haiqing green tea made by different picking methods was selected as the research object， and its quality components were analyzed and GC MS was used to analyze the aroma components.The results showed that the ratio of polyphenol to amino acid of spring green was 4.6， suitable for processing green tea. The ratio of polyphenol to amino acid of summer machine picked was 7.8， suitable for processing black tea.There were 57， 36， and 46 compounds identified in spring green tea， summer manual picked green tea and machine picked green tea， respectively. The aroma components were different， and the content of alcohol， ester and ketone in spring green tea was balanced.There were many differences in aroma constitutes between summer manual picked and summer machine picked.The main aroma components of summer manual picked were propanoic acid， 2 methyl ， 1 （1，1 dime? thylethyl） 2 methyl 1，3? propanediyl ester， 1，6 octadien 3 ol， 3，7 dimethyl ， nonanal， tributyl phosphate， n deca? noic acid， acetic acid， diethyl ， propanoic acid， 2 methyl ， 3 hydroxy 2，4，4 trimethylpentyl ester， heptadecane， and so on. The main aroma components of summer machine picked were 1，5，7 octatrien 3 ol， 3，7 dimethyl ， 7，9? ditert butyl 1? oxaspiro（4，5） deca 6，9? diene 2，8 dione， 1，6 octadien 3 ol， 3，7 dimethyl ， propanoic acid， 2 methyl ， 1 （1，1 dime? thylethyl） 2? methyl 1，3 propanediyl ester， 1，2 benzenedicarboxylic acid， bis（2 methylpropyl） ester， isopropyl palmitate， phenylethyl alcohol， n decanoic acid， tributyl phosphate， and so on. In addition， tea is a labor intensive industry， and the cost of manual picking is high. For Haiqings bulk summer tea， mechanized picking can be used to make black tea to improve the quality of summer tea products and increase economic benefits.

Key words Haiqing green tea;Different picking methods;Biochemical components;Aroma constituents;GC MS analysis

海青鎮(zhèn)位于山東省青島市最西端，南接日照，北倚諸城，西鄰五蓮，處在“三地四區(qū)”交匯之地，是“南茶北引”戰(zhàn)略最早地區(qū)之一[1]。截至2016年底，全市茶園面積達0.732萬hm2，采摘面積0.553萬hm2，茶葉總產(chǎn)量341.28萬kg，總產(chǎn)值達6.91億元[2]。其中夏茶產(chǎn)量占全年茶葉產(chǎn)量的46.55%，產(chǎn)值僅占全年茶葉產(chǎn)值的26.09%[3]，夏茶產(chǎn)量高，但加工利用率和效益低下。

近年來，由于勞動力緊缺，費用高，茶園出現(xiàn)“用工荒”，同時人工采摘效率低，難以保證茶葉采摘的時效性。俗話說“早采三天是寶，晚采三天是草”，是對茶葉采摘時效性與茶葉品質關系的最形象描述[4]。而機械化采茶可顯著提高采摘效率、節(jié)約成本、提高產(chǎn)量，可以從根本上解決采茶勞動力緊張的問題，有著明顯的經(jīng)濟效益和社會效益，是茶業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的必由之路[5]。

針對海青夏茶產(chǎn)量高、加工利用率和效益低的突出問題，該研究通過對機械與人工2種采摘方式加工的綠茶進行生化品質與香氣成分測定，分析不同采摘方式加工的綠茶的品質差異，探索提高夏茶品質的途徑，為機械化采摘的推廣與夏茶的高值化利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

鮮葉樣品制備：采集600 g具有代表性的一芽二葉鮮葉，100 ℃熱風干燥;取固樣之后的鮮葉磨碎，稱取60 g樣品用以分析。

春季綠茶、夏季人工綠茶、夏季機采綠茶均來自青島市黃島區(qū)海青鎮(zhèn)。

1.2 試驗方法

1.2.1 品質成分測定方法。

磨碎試樣的制備參照GB 8303方法;水浸出物和含水量分別采用GB 8305和GB 8304方法測定;茶多酚含量采用GB 8313酒石酸鐵比色法測定;游離氨基酸含量采用GB 8314茚三酮比色法測定;咖啡堿含量采用GB/T 8312紫外分光光度法測定。

1.2.2 香氣成分分析方法。

茶葉香氣成分分析采用GC-MS。

1.2.2.1

樣品制備。分別稱取綠茶樣品各10.00 g，加入萃取瓶中，用沸水沖泡6 min，茶水比為1∶3（g∶mL）;將1 mL樣品置于20 mL頂空瓶內，采用固相微萃取法提取揮發(fā)性化合物，再通過氣相色譜-質譜聯(lián)用儀對這些化合物進行分離并分析。

1.2.2.2

固相微萃取條件。采用65 μm PDMS/DVB萃取頭，將樣品置于50 ℃條件下平衡20 min后，將萃取頭插入頂空瓶中萃取40 min，最后將萃取頭拔出并置于200 ℃的進樣口中解吸2 min。

1.2.2.3

氣相色譜條件。色譜柱型號RTX-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm），柱溫箱初始溫度40 ℃，進樣口溫度200 ℃，不分流進樣，載氣流速1 mL/min;柱溫箱升溫程序為40 ℃保持3 min，5 ℃/min升至120 ℃，10 ℃/min升至200 ℃，保持13 min。

1.2.2.4

質譜條件。離子源溫度200 ℃，傳輸線溫度250 ℃，采用全掃描（Scan）模式采集信號，掃描范圍35～500 m/z。

1.2.2.5

試驗結果。使用NIST11數(shù)據(jù)庫對未知揮發(fā)性化合物譜圖進行比對，并采用面積歸一化法進行定量。

2 結果與分析

2.1 不同季節(jié)和不同采摘方式制作的綠茶品質評定

滋味是構成綠茶品質的主要因素之一。綠茶滋味主要生化成分是茶多酚、氨基酸、咖啡堿、水浸出物和酚氨比[6]。茶多酚、咖啡堿是茶湯苦澀味的物質基礎，與茶品質呈負相關;游離氨基酸對茶湯鮮甜味起重要作用，與茶品質呈正相關;研究表明，綠茶滋味得分與其水浸出物和氨基酸含量分別呈顯著和極顯著正相關，與酚氨比則呈顯著負相關[7]。一般認為，鮮葉中酚氨比小于8，適宜制作綠茶;鮮葉中酚氨比大于8，適宜制作紅茶[8]。酚氨比能反映滋味品質，高級茶比值低，兩者含量都高而比值低則滋味濃且鮮爽。

由表1可知，在3種綠茶樣品中，春季綠茶咖啡堿含量和酚氨比分別為2.5%和4.6，游離氨基酸含量為3.8%;夏季

人工綠茶咖啡堿含量和酚氨比分別為2.6%和6.3，游離氨基酸含量為3.2%;夏季機采綠茶咖啡堿含量和酚氨比分別為2.2%和7.8，且游離氨基酸含量為2.5%，為3組中最低。夏季機采綠茶與人工綠茶茶多酚含量差別不明顯，且游離氨基酸均低于春季綠茶，鮮爽度不如春季綠茶。機采綠茶水浸出物略低于人工綠茶。夏季機采綠茶酚氨比較高，適合加工制造紅茶。

2.2 不同季節(jié)和采摘方式制作的綠茶香氣成分分析

春季綠茶、夏季人工綠茶與機采綠茶3個綠茶樣品的GC-MS離子流圖如圖1～3所示。

3個綠茶樣品分別分離出57、36、46個峰（化合物）。香氣成分按有機化學分類方法主要分為碳氫類、醇類、酯類、醛類、酮類、酸類、酚類、雜氧化合物、含氮化合物等[9]。從3種綠茶香氣成分類別及相對含量（表2）可以看出，3種綠茶香氣種類與含量存在差異。春季綠茶以醇類、酯類、酮類為主，夏季人工綠茶以碳氫化合物、醇類、酯類為主，夏季機采綠茶以醇類、酯類、酮類為主，其中夏季機采綠茶含有部分雜氧化合物。

3個綠茶樣品香氣成分及其相對含量如表3所示。春季綠茶中共檢測到化合物57種，其中未知化合物13種，占香氣總量的23.71%;酮類化合物6種，占香氣總量的18.59%，其中3，5-辛二烯-2-酮、7，9-二叔丁基-1-氧雜螺（4，5）癸-6，9-二烯-2，8-二酮含量分別為6.08%、10.43%;酯類8種，占香氣總量的18.42%，其中棕櫚酸異丙酯、1，2-苯二甲酸，雙（2-甲基丙基）酯、2-甲基，1-（1，1-二甲基乙基）-2-甲基-1，3-丙二醇丙酸酯、磷酸三丁酯含量分別為8.91%、2.93%、2.30%、2.44%;醇類7種，占香氣總量的15.35%，其中3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇、3，7-二甲基-1，5，7-辛三烯-3-醇含量分別為7.42%、4.63%;醛類6種，占香氣總量的10.28%;碳氫化合物14種，占香氣總量的9.02%;酸類占4.63%。該樣品中檢測到甲醛，其含量為1.03%。

夏季人工綠茶中共檢測到化合物36種。酯類化合物4種，占香氣總量的21.97%，其中2，甲基，1-（1，1-二甲基乙基）-2-甲基-1，3-丙二醇丙酸酯、磷酸三丁酯、2-甲基-2，2-二甲基-1-（2-羥基-1-甲基乙基）丙酸丙酯和2-甲基，3-羥基-2，4，4-三甲基丙酸戊酯含量分別為9.77%、5.93%、2.08%和 4.01%;醇類4種，占香氣總量的15.97%，其中3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇、1-十二烷醇含量分別為9.53%、3.75%;醛類4種，占香氣總量的9.52%，其中具有玫瑰香氣的正壬醛含量為6.72%;酸類2種，占香氣總量的8.31%。

夏季機采綠茶中共檢測到化合物46種。醇類化合物8種，占香氣總量的38.43%，其中3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇、3，7-二甲基-1，5，7-辛三烯-3-醇、苯乙醇含量分別為13.10%、15.92%、2.64%，烯醇類含量為28.92%，香葉醇含量只有0.89%;酯類6種，占香氣總量的18.75%，其中棕櫚酸異丙酯、1，2-苯二甲酸，雙（2-甲基丙基）酯、2-甲基，1-（1，1-二甲基乙基）-2-甲基-1，3-丙二醇丙酸酯含量分別為4.49%、4.69%、5.24%;酮類3種，占香氣總量的14.91%，其中7，9-二叔丁基-1-氧雜螺（4，5）癸-6，9-二烯-2，8-二酮含量為13.74%。

3 結論與討論

3.1 春季綠茶、夏季人工和機采綠茶品質評價

春季綠茶的綜合評分最高，酚氨比最低，游離氨基酸含量最高，且春季綠茶產(chǎn)量低價格高，可選擇人工采摘。夏季機采綠茶和人工綠茶茶多酚含量差別不明顯，且游離氨基酸均低于春季綠茶，鮮爽度不如春季綠茶。機采綠茶水浸出物略低于人工綠茶，但酚氨比較高，適合加工制作紅茶。

值得注意的是，雖然采取同樣的制作工藝，因為工藝參數(shù)的不同，春、夏的綠茶水分含量差別較大，這會直接影響茶葉的品質和出品率，企業(yè)需在工藝和產(chǎn)品標準化方面進行提高和改進，以生產(chǎn)穩(wěn)定、高質量的優(yōu)質綠茶。

3.2 春季、夏季人工和機采綠茶香氣成分評價

春季綠茶中共檢測到57種化合物，含量較多的是醇類、酯類、酮類，各種含量相對平衡，主要香氣成分是7，9-二叔丁基-1-氧雜螺-（4，5）癸-6，9-二烯-2，8-二酮、棕櫚酸異丙酯、3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇、3，5-辛二烯-2-酮、3，7-二甲基-1，5，7-辛三烯-3-醇、二乙基-乙酸等，大部分呈現(xiàn)花香或果香[10]。

夏季人工綠茶中共檢測到36種化合物，含量較多的是碳氫化合物、醇類、酯類，主要香氣成分是2-甲基，1-（1，1-二甲基乙基）-2-甲基-1，3-丙二醇丙酸酯、3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇、正壬醛、磷酸三丁酯、正癸酸、二乙基-乙酸、2-甲基，3-羥基-2，4，4-三甲基丙酸戊酯、十七烷、1-十二烷醇、十六烷等，大部分呈現(xiàn)花香或果香，碳氫化合物貢獻較小[11];夏季機采綠茶中共檢測到46種化合物，含量較多的是醇類、酯類、酮類，主要香氣成分是3，7-二甲基-1，5，7-辛三烯-3-醇、7，9-二叔丁基-1-氧雜螺（4，5）癸-6，9-二烯-2，8-二酮、3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇、2-甲基，1-（1，1-二甲基乙基）-2-甲基-1，3-丙二醇丙酸酯、1，2-苯二甲酸，雙（2-甲基丙基）酯、棕櫚酸異丙酯、苯乙醇、正癸酸、磷酸三丁酯，主要呈現(xiàn)花香及果香。

機械采摘和人工采摘2種方式制得的綠茶揮發(fā)性香氣成分各不相同。這可能與葉子組成不同有關，因為人工一般采摘為2～3葉，而機械采摘過程中會卷進去一些老葉，不同部位不同鮮葉的化學組成不同，直接影響了綠茶的香氣和品質。

3.3 人工采摘和機械采摘綠茶綜合對比

茶葉是勞動密集型產(chǎn)業(yè)，人工成本也逐年提高，特別是在采摘、加工環(huán)節(jié)中，浪費工時嚴重，致使生產(chǎn)成本居高不下，而且呈現(xiàn)繼續(xù)上漲的趨勢[12]。春季茶葉品質好、產(chǎn)量低、價格高，可以選擇人工采摘或人工與機采相結合。夏季茶葉產(chǎn)量高、溫度高，人工采摘成本高、效率低，而茶葉品質與價格卻相對較低。另外，現(xiàn)如今茶園很難見到年輕的采茶姑娘，各產(chǎn)茶區(qū)還不同程度出現(xiàn)爭搶采茶工的情況，因用工難而拋荒不采的情況也會時有發(fā)生[13]，而機械化采摘效率高，可高達人工采摘的100倍，采摘成本僅為人工采摘的25%[14]，極大降低了茶葉的采摘成本，大大提高了夏茶效益。因此，對于海青大宗的夏季茶葉，利用機械化采摘，來大量制作紅茶，是改善夏茶產(chǎn)品品質、提升其加工利用率及茶葉價值的有效途徑，具有廣泛應用的前景。

另外，茶葉機械化采摘牽涉到茶園機械化生產(chǎn)管理等方面，業(yè)內學者已從茶樹品種、茶園管理配套和機采適期等方面進行了大量研究[15-23]。在推廣茶葉機械化采摘時，要做好茶園管理、機械選型配套、技能培訓等工作，讓機械采摘發(fā)揮最大作用，降低人工采摘成本，提高夏茶的經(jīng)濟效益，促進茶產(chǎn)業(yè)高質量快速健康有序發(fā)展。

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