保壓時(shí)間對(duì)白茶餅物理特性和感官品質(zhì)及化學(xué)成分的影響

陳 鍵，宋振碩，林清霞，王麗麗，傅永興，陳 林*

（1. 福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，福建 福州 350013；2. 南平市建陽(yáng)區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，福建 南平 354200）

白茶是我國(guó)六大茶類(lèi)之一，制作工藝獨(dú)特，滋味甘和，具有降火解熱的功效，深得民眾喜愛(ài)［1］。尤以福建福鼎產(chǎn)區(qū)的白茶品質(zhì)為佳，其品類(lèi)較多，傳統(tǒng)的白茶以芽葉的自然形態(tài)和嫩度及品種原料等分為白毫銀針、白牡丹、貢眉、壽眉等，作為特色外銷(xiāo)茶，遠(yuǎn)銷(xiāo)歐美、東南亞等國(guó)家和地區(qū)。近年來(lái)，通過(guò)借鑒和改進(jìn)相關(guān)工藝，生產(chǎn)出了餅狀的緊壓白茶餅和塊狀的花香型小塊白茶餅［2］，因易于攜帶和保存，受到了消費(fèi)者的關(guān)注。傳統(tǒng)白茶不炒不揉，毛茶外形松散，不便于運(yùn)輸和儲(chǔ)藏。白茶加工過(guò)程中鮮葉靜置萎凋適度失水，葉內(nèi)物質(zhì)水解形成白茶的香氣與滋味成分。而緊壓白茶餅制作過(guò)程經(jīng)歷蒸汽處理、壓制、長(zhǎng)時(shí)間烘干等處理［2－4］，在壓制過(guò)程中受到了外力的作用，芽葉之間發(fā)生擠壓、堆疊，由于壓力、保壓時(shí)間等壓制參數(shù)的不同，其作為一個(gè)整體的物理特性已經(jīng)發(fā)生了不同的變化，這些變化不只表現(xiàn)為外形發(fā)生改變，也對(duì)茶餅感官與理化品質(zhì)影響較大［3，4］。目前白茶餅多采用蒸汽發(fā)生器加上茶餅壓制機(jī)或者蒸汽壓餅一體機(jī)進(jìn)行壓制，2019年頒發(fā)實(shí)施的緊壓白茶加工技術(shù)規(guī)范行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)白茶餅蒸壓、定型壓力和保壓時(shí)間的參數(shù)進(jìn)行了規(guī)定［5］，但實(shí)際生產(chǎn)中，企業(yè)購(gòu)買(mǎi)的壓制設(shè)備的參數(shù)設(shè)定范圍仍有差異。本研究參考白茶餅生產(chǎn)企業(yè)常用壓餅機(jī)械的參數(shù)設(shè)置，在固定的壓力下，設(shè)定不同的保壓時(shí)間，探討保壓時(shí)間對(duì)統(tǒng)一規(guī)格白茶餅的物理特性和風(fēng)味品質(zhì)的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

白牡丹，市售，品種為‘福鼎大白茶’，原料嫩度為一芽二、三葉；貢眉，市售，品種為‘福鼎大白茶’，原料嫩度為一芽三、四葉或開(kāi)面二、三葉。

1.2 主要儀器設(shè)備

液壓茶餅成型機(jī)（福鼎市樂(lè)椹部件有限公司）；DZFZ24-0.4全自動(dòng)電熱蒸汽發(fā)生器（浙江省東陽(yáng)市佳先機(jī)械制造有限公司）；TA.XTplus質(zhì)構(gòu)儀（英國(guó)SMS儀器公司）；美國(guó)Agilent 1260 Infinity液相色譜系統(tǒng)，包括四元泵（G1311C VL）、標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)進(jìn)樣器（G1329B）、柱溫箱（G1316A）和二極管陣列檢測(cè)器（G1315D VL）以及化學(xué)工作站：ChemStation for LC 3D systems Rev. B.04.03；PL203電子天平（美國(guó)Mettler-Toledo集團(tuán)）；GM-0.33A隔膜真空泵、1L溶劑過(guò)濾器（天津市津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司）；DHG-9246A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司）；KQ5200DV超聲波清洗器（昆山超聲儀器有限公司）；A11 basic分析研磨機(jī)、MS3 BASIC小型渦旋混合器（德國(guó)IKA集團(tuán)）等。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 供試樣品制備

本試驗(yàn)使用生產(chǎn)企業(yè)所用的壓餅機(jī)（固定壓力30 t，保壓時(shí)間可調(diào)），以白牡丹和貢眉為壓茶原料，投料300 g，蒸汽10 s，以固定壓力30 t，保壓時(shí)間分別為10、20、30、40、50 s進(jìn)行壓制，80℃烘干，作為供試茶樣，將茶餅均分成兩塊備用。

1.3.2 感官審評(píng)

參照GB/T 8302-2013《茶取樣》、GB/T 14487-2017《茶葉感官審評(píng)術(shù)語(yǔ)》和GB/T 23776-2018《茶葉感官審評(píng)方法》對(duì)制成的白茶餅進(jìn)行感官審評(píng)。結(jié)合實(shí)際不考慮外形因子，感官審評(píng)各品質(zhì)因子權(quán)數(shù)分別為：香氣30%，滋味35%，湯色10%，葉底5%，加權(quán)總分換算成百分制得分［6－8］。

1.3.3 物理特性測(cè)試

使用三點(diǎn)彎曲裝置（HDP/M3PB）對(duì)均勻的茶餅樣品進(jìn)行折斷測(cè)試，設(shè)定TA程序：測(cè)中速度1.00 mm·s-1，觸發(fā)力50 g，第一次下壓距離2 mm，保持時(shí)間30 s，第二次下壓距離15 mm，第二次應(yīng)變量5%。

1.3.4 主要化學(xué)成分的檢測(cè)

將制成的茶餅樣品進(jìn)行磨碎，干物質(zhì)含量測(cè)定參照GB/T 8303-2013［9］；水浸出物含量測(cè)定參照GB/T 8305-2013［10］；茶多酚含量測(cè)定參照GB/T 8313-2018［11］；游離氨基酸總量測(cè)定參照GB/T 8314-2013［12］；可溶性糖總量測(cè)定采用蒽酮比色法［13］。

兒茶素和嘌呤堿含量檢測(cè)：采用液相色譜-二極管陣列檢測(cè)器（HPLC-DAD）進(jìn)行檢測(cè)分析［14］。茶樣預(yù)處理：準(zhǔn)確稱(chēng)取0.200 g茶樣（參照GB/T 8302-2013 茶取樣）于10 mL具塞刻度試管中，注入10 mL 70%甲醇水溶液，渦旋后放入70℃水浴鍋浸提20 min（10 min時(shí)渦旋一次），冷卻靜置后將上清液轉(zhuǎn)移至10 mL容量瓶，定容，搖勻后靜置30 min。取上清液用1‰甲酸水溶液（A相）稀釋10倍，搖勻，過(guò)0.45 μm膜后待測(cè)。色譜分析條件：色譜柱：TSKgel ODS-100Z（4.6 mm I. D.×150 mm，粒徑：5 μm，日本Tosoh），柱溫：40℃；流動(dòng)相：1‰甲酸水溶液（v/v）（A相）和甲醇（B相）梯度洗脫，流速：1.0 mL·min-1；檢測(cè)波長(zhǎng)：280 nm；進(jìn)樣量：10 μL。洗脫程序：83%A（0 min）→50% A（16 min）→83% A（18 min），后運(yùn)行3 min；數(shù)據(jù)截取時(shí)間：0～16 min。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

使用Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，使用SPSS 21.0進(jìn)行方差分析、多重比較（Duncan法）。

2 結(jié)果與分析

現(xiàn)有白茶餅壓制機(jī)器主要設(shè)定參數(shù)為壓力和保壓時(shí)間，因本試驗(yàn)使用的壓餅機(jī)性能限制，壓力固定30 t不可調(diào)，因此設(shè)定不同保壓時(shí)間，研究其對(duì)白茶餅物理特性及理化特性的影響。

2.1 保壓時(shí)間對(duì)白茶餅感官品質(zhì)的影響

不同保壓時(shí)間下，白茶餅感官品質(zhì)審評(píng)結(jié)果見(jiàn)表1和圖1。結(jié)果看出，保壓時(shí)間30 s處理的樣品得分最低，保壓時(shí)間50 s處理的樣品品質(zhì)最優(yōu)。相較來(lái)看，白牡丹葉底易碎、略花雜，尤以30 s處理影響明顯，感官審評(píng)表明，制作的白茶餅香氣、滋味濃，略有悶味，湯色杏黃。

表1 不同保壓時(shí)間下白茶餅感官品質(zhì)Table 1 Sensory quality of white tea bricks made with varied compression times

圖1 不同保壓時(shí)間白茶餅的外形、湯色和葉底Fig. 1 Appearance and color and leaf residue in steeped tea of white tea bricks made with varied compression times

2.2 保壓時(shí)間對(duì)白茶餅物理特性的影響

白茶餅加工過(guò)程中，固定壓力下隨著保壓時(shí)間的延長(zhǎng)，白茶餅的物理特性如硬度、彈性、易碎性亦發(fā)生變化。表2中可以看出，固定30 t壓力下隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，兩種等級(jí)白茶餅硬度增加，尤以30 s后影響顯著（P＜0.05），至保壓時(shí)間40 s和50 s時(shí)，樣品硬度并未顯著增加。從白茶餅彈性和易碎性來(lái)看，白牡丹總體呈現(xiàn)降低趨勢(shì)，變化特性與硬度一致，而貢眉不同處理間未見(jiàn)差異顯著性變化。比較來(lái)看，白牡丹白茶餅的硬度明顯高于貢眉，且彈性和易碎性不同處理間白牡丹變化明顯，表明白茶餅的物理特性易受到加工設(shè)備影響，這可能系不同等級(jí)茶葉原料（尤其茶青嫩度）所致。

表2 不同保壓時(shí)間白茶餅的物理特性Table 2 Physical properties of white tea bricks made with varied compression times

2.3 保壓時(shí)間對(duì)白茶餅主要化學(xué)成分的影響

2.3.1 保壓時(shí)間對(duì)白茶餅茶多酚總量、游離氨基酸總量、咖啡堿、可溶性糖和水浸出物的影響

表3為不同保壓時(shí)間下，白茶餅的主要化學(xué)成分含量變化。結(jié)果表明，白牡丹白茶餅隨著保壓時(shí)間的增加，茶多酚和游離氨基酸含量呈顯著性升高，尤其是游離氨基酸含量可升高近30%，而咖啡堿、可溶性糖、水浸出物等含量呈波動(dòng)性變化，不同處理間差異顯著，但未呈明顯變化規(guī)律，表明保壓壓制后游離氨基酸和茶多酚更易浸出。貢眉白茶餅化學(xué)成分變化趨勢(shì)與白牡丹白茶餅基本一致，區(qū)別在于貢眉白茶餅的茶多酚含量較高，然而游離氨基酸含量低，且增量明顯低于白牡丹白茶餅，可能是兩種白茶餅的加工原料不同所致，白牡丹白茶餅原料較貢眉更嫩、芽頭數(shù)量更多，故游離氨基酸含量也相對(duì)更高。綜上所述，隨著保壓時(shí)間的增加，茶多酚、游離氨基酸含量呈顯著升高的趨勢(shì)，咖啡堿、可溶性糖、水浸出物含量變化規(guī)律不明顯。

表3 不同保壓時(shí)間下白茶餅的主要化學(xué)成分含量Table 3 Chemical composition of white tea bricks made with varied compression times （單位：%）

2.3.2 保壓時(shí)間對(duì)白茶餅兒茶素組分的影響

茶葉中兒茶素類(lèi)化合物主要分為酯型兒茶素和簡(jiǎn)單型兒茶素，尤以酯型兒茶素EGCG和ECG含量高。表4為不同保壓時(shí)間下制作的白茶餅兒茶素組分含量變化，結(jié)果可知，白茶餅不同保壓時(shí)間處理后，酯型兒茶素含量總體呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，表明隨著保壓時(shí)間的增加酯型兒茶素更易浸出，然而保壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致其含量降低。簡(jiǎn)單兒茶素也呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì)，但不同兒茶素組分趨勢(shì)變化的轉(zhuǎn)折時(shí)間不一致。白牡丹中EC在保壓20 s時(shí)含量升至最高，EGC、C分別在30、40 s時(shí)含量最高，表明保壓處理過(guò)程中簡(jiǎn)單兒茶素含量呈整體降低趨勢(shì)，且EC更易受到影響。總體而言，隨著保壓時(shí)間的增加，白茶餅兒茶素組分的含量變化呈先升高后降低的趨勢(shì)。

表4 不同保壓時(shí)間下白茶餅的兒茶素組分含量Table 4 Contents of catechins in white tea bricks made with varied compression times （單位：mg·g-1）

3 討論

本研究以福建福鼎大白茶制作的白牡丹和貢眉為原料加工制作白茶餅，研究固定壓力下不同保壓時(shí)間對(duì)白茶餅感官及理化特性的影響。結(jié)果表明，白茶餅保壓時(shí)間30 s處理感官品質(zhì)最差；50 s時(shí)感官品質(zhì)最優(yōu)，表現(xiàn)為香濃、湯色杏黃、滋味醇爽。為進(jìn)一步探究原因，對(duì)所制白茶餅的物理特性和化學(xué)成分含量變化進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨保壓時(shí)間增加，白茶餅的硬度顯著增加，白牡丹白茶餅硬度明顯高于貢眉白茶餅，說(shuō)明白牡丹可能更易受到設(shè)備加工參數(shù)的影響；化學(xué)成分含量分析數(shù)據(jù)表明，隨著壓制時(shí)間延長(zhǎng)茶多酚、游離氨基酸含量呈現(xiàn)升高的趨勢(shì)，兒茶素組分（尤其是酯型兒茶素）含量變化呈先升高后降低的趨勢(shì)，游離氨基酸含量變化為：白牡丹白茶餅＞貢眉白茶餅。分析來(lái)看，兩種白茶餅理化成分如茶多酚、游離氨基酸、酯型兒茶素含量變化與加工所用原料嫩度相關(guān)性較大，本研究選用的白牡丹白茶原料較貢眉更嫩、芽頭數(shù)量更多。隨著保壓時(shí)間的延長(zhǎng)，游離氨基酸、茶多酚浸出更多，而兒茶素組分（尤其是酯型兒茶素）含量降低，從而導(dǎo)致白茶餅的感官品質(zhì)發(fā)生變化。

綜上所述，加工設(shè)備保壓時(shí)間對(duì)白茶餅產(chǎn)生較大影響，50 s保壓時(shí)間處理品質(zhì)最優(yōu)。隨著保壓時(shí)間的延長(zhǎng)，茶多酚和游離氨基酸更易浸出，而酯型兒茶素含量降低，白茶餅的口感變得更為醇爽，品質(zhì)更好。從本研究結(jié)果來(lái)看，白牡丹和貢眉加工制成的白茶餅不同保壓時(shí)間處理后，理化特性變化有所不同，揭示原料嫩度在白茶餅加工過(guò)程中發(fā)揮著一定的作用，這方面還有待進(jìn)一步研究。