靈山縣桂青群體種紅茶理化及香氣成分分析

吳潛華，龐月蘭，郭春雨，卿 燕

（廣西壯族自治區(qū)茶葉科學研究所，廣西桂林 541004）

中國是紅茶的主產(chǎn)區(qū)，紅茶屬于全發(fā)酵茶類，其制作與綠茶、黃茶、烏龍茶、白茶和黑茶的最大區(qū)別在于通過萎凋提高鮮葉中酶的活性，在發(fā)酵中利用酶促氧化作用，使茶葉中的葉綠素氧化降解，兒茶素及多酚類化合物氧化聚合，生成茶黃素與茶紅素等有色物質，形成了紅茶“紅湯紅葉”的特征。近年來，隨著科學的發(fā)展以及個性紅茶產(chǎn)品的市場需求，紅茶制造與品質形成的化學機理受到了業(yè)界的廣泛關注，以科技手段定量研究茶葉品質的色、香、味和形等理化性狀，檢驗茶葉中各種成分的含量，已成為鑒別紅茶茶葉品質優(yōu)劣，探索改進特定茶樹品種紅茶的品質，提高產(chǎn)品市場競爭力的有效手段。

廣西地處華南，其獨特的地理環(huán)境和氣候條件孕育了豐富的地方群體種茶樹資源，如凌云白毫茶、西山茶、南山白毛茶、開山白毛茶和龍脊茶等。這些地方群體種茶樹制茶品質優(yōu)良，聲名遠揚，但對各地地方群體種制作工藝的改進主要靠感官審評及日常生產(chǎn)的經(jīng)驗積累，缺乏對各類茶的常規(guī)理化成分、香氣組成成分的檢測分析。梧州、欽州等地區(qū)的桂青種主要用于制作六堡茶和綠茶，是制作廣西六堡茶的主要茶樹品種之一。用桂青種鮮葉加工而成的六堡茶具有“紅、濃、陳、醇”的特點，在國內(nèi)外都享有較高的聲譽[1]。近年來隨著六堡茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大，桂青種的種植面積也在逐漸擴大，為實現(xiàn)茶鮮葉高值化利用、豐富企業(yè)產(chǎn)品結構，部分企業(yè)開始使用桂青種鮮葉原料加工紅茶產(chǎn)品，但存在技術不成熟、品質不穩(wěn)定、產(chǎn)品宣傳推廣無數(shù)據(jù)支撐等現(xiàn)實問題。為研究桂青種紅茶的品質特點，必須針對其群體種性狀復雜不一的特點，開展多次重復試驗，綜合多次試驗結果，才能反映其制作紅茶的平均質量水平和風格特點，為企業(yè)的實際生產(chǎn)提供技術參考。

試驗選取了欽州市靈山縣內(nèi)桂青種種植較集中的200余hm2群體種茶園內(nèi)的4個區(qū)域H1、H2、H3和H4作為制茶試驗原料來源地，分別使用各區(qū)域一年內(nèi)不同時間段T1、T2、T3和T4的一芽二葉桂青群體種鮮葉，按照相同的加工工藝（萎凋—揉捻—發(fā)酵—烘干）分別制成工夫紅茶，并委托權威機構進行常規(guī)理化及香氣成分分析。說明桂青種各項理化指標表明較適合制作紅茶，與黔眉809各項指標接近，滋味濃厚鮮爽，香氣組成主要表現(xiàn)為以冬青香、鈴蘭花香、薔薇香為主的復合香型紅茶，由此可見，桂青群體種茶鮮葉適合制作工夫紅茶，這與前期感官審評所得桂青種工夫紅茶湯色紅亮、滋味濃厚、花果香濃郁相吻合[2-3]。通過分析桂青群體種加工工夫紅茶的常規(guī)理化成分及香氣成分，對實際生產(chǎn)中桂青種的栽培及加工方式選擇提供理論參考，根據(jù)其品種特點總結相應的栽培管理經(jīng)驗，研究配套的紅茶加工工藝，以開發(fā)出有品種特色和地域特點的優(yōu)質工夫紅茶，為廣西紅茶的長遠發(fā)展發(fā)揮一定的積極作用。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

試驗所用茶鮮葉來源于廣西桂青種主產(chǎn)區(qū)之一——靈山縣境內(nèi)。在試驗茶樹品種一個生長周期 （1年）內(nèi)T1、T2、T3和T4這4個不同時間段，從預先選定4個試驗區(qū)域H1、H2、H3和H4內(nèi)采摘桂青群體種一芽一、二葉鮮葉。

紫外可見光分光光度計、電子天平、電熱干燥箱、數(shù)顯恒溫水浴鍋、低速離心機、固相微萃取頭和氣相色譜-質譜聯(lián)用儀等，均由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部茶葉質量監(jiān)督檢測測試中心提供；紅茶發(fā)酵房、6CR-25型揉捻機、（旋轉式）烘培提香機等紅茶加工儀器。

1.2 試驗方法

1.2.1 紅茶樣品制備

以日常大量的紅茶生產(chǎn)實踐工藝參數(shù)為參考，對選定區(qū)域桂青種鮮葉按照相同工藝分別制成紅茶，具體流程為鮮葉→萎凋（14～16 h，至葉面失去光澤，葉色暗綠，青草氣減退；葉形皺縮、葉質柔軟，折梗不斷，緊握成團，松手可緩慢松散）→揉捻（空壓揉捻10 min、中壓揉捻30 min、重壓揉捻10 min，松壓時間10 min）→發(fā)酵（4.5～6.0 h，至發(fā)酵葉青草氣消失，出現(xiàn)花果香味時為宜）→烘干（毛火115 ℃至含水量18%～20%，條索收緊，有較強刺手感，手可捻成片為宜，及時攤涼；足火70 ℃，以烘坯含水量不超過6%為宜，至梗折即斷、用手指碾茶條即成粉末）→制成干茶。

1.2.2 理化成分測定方法

委托農(nóng)業(yè)農(nóng)村部茶葉質量監(jiān)督檢測測試中心測定。其中水分含量的測定參照《食品安全國家標準 食品中水分的測定》（GB 5009.3—2016）；水浸出物含量的測定參照《茶 水浸出物測定》 （GB/T 8305—2013）；茶 多 酚 含 量 的 測 定 參照《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》 （GB/T 8313—2018）；游離氨基酸總量的測定參照《茶 游離氨基酸總量的測定》（GB/T 8314—2013）；咖啡堿含量的測定參照《茶 咖啡堿測定》 （GB/T 8312—2013）；茶色素含量的測定采用農(nóng)業(yè)農(nóng)村部茶葉質量監(jiān)督檢測測試中心的FB/001—2010相關方法測定。

1.2.3 香氣成分測定方法

委托農(nóng)業(yè)農(nóng)村部茶葉質量監(jiān)督檢測測試中心使用其實驗室內(nèi)部方法測定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

同一區(qū)域全年對桂青群體種進行4次紅茶加工重復試驗，不分區(qū)域全年對桂青群體種進行16次紅茶加工重復試驗。采用Excel進行香氣成分數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 桂青種紅茶理化成分分析

大量研究表明，影響紅茶整體品質的理化指標有水浸出物、茶多酚、咖啡堿、氨基酸、茶黃素和茶紅素等[4-9]。水浸出物是茶湯厚薄和滋味濃淡的指標，在一定程度上反映了茶葉的品質；在紅茶發(fā)酵后，殘留的茶多酚主體是脂型兒茶素，其溶于水，是影響茶湯濃度的重要指標，同時是茶湯爽口和刺激的主要成分；咖啡堿則是決定紅茶茶湯苦澀味的主要物質，咖啡堿雖是苦味物質，但其與氨基酸、茶多酚等形成的絡合物較為爽口，與茶湯的鮮爽度和濃度有關，這些絡合物在茶湯溫度降低時產(chǎn)生凝聚作用，呈乳狀物析出，這就是紅茶的“冷后渾”現(xiàn)象，一般冷后渾較快，黃漿狀明顯，湯質較好；茶黃素色澤金黃，具有辛辣和強烈的收斂性，對紅茶的滋味有極為重要的作用，影響著紅茶茶湯的濃度、鮮爽度，同時是形成紅茶金圈的最主要物質；茶紅素是紅茶湯色“紅”的主要物質成分，也是茶湯濃度的重要物質，其收斂性比茶黃素稍弱，滋味甜醇；茶褐素則是茶紅素繼續(xù)氧化的產(chǎn)物，能使茶湯紅暗、滋味淡薄。紅茶湯色取決于這三大色素的含量及組成比例，茶黃素、茶紅素比例較高，茶褐素含量較低，TR/TF=l0～15，可認為擁有優(yōu)質茶湯的理化物質基礎[10-13]。由表1可知，靈山縣桂青種紅茶理化成分中水浸出物的含量為44.6%～49.2%，均值為47.0%；游離氨基酸含量為2.9%～3.7%，均值為3.2%；茶多酚含量為16.6%～23.5%，均值為20.3%；咖啡堿含量為3.8%～4.9%，均值為4.6%；茶黃素含量為0.3%～0.6%，均值為0.4%；茶紅素含量為4.2%～6.3%，均值為5.3%；茶褐素含量為5.3%～7.2%，均值為6.2%，TR/TF=13.25，擁有優(yōu)質茶湯的理化物質基礎，這與團隊前期對靈山縣桂青種紅茶感官品質研究結果相吻合。在紅茶理化成分研究方面，陳娟等[14]研究了貴州不同栽培茶樹品種紅茶適制性，易曉芹等[15]收集了國內(nèi)外14種典型的優(yōu)質紅茶，包括國外紅茶樣7個（肯尼亞紅碎茶、肯尼亞基西紅茶、印度大吉嶺紅茶、印度阿薩姆紅茶、印度尼爾吉里紅茶、斯里蘭卡汀布拉紅茶和斯里蘭卡努沃勒埃及利亞紅茶），國內(nèi)紅茶樣品7個（福建金觀音紅茶、廣東鴻雁牌英紅9號紅茶、云南紅茶、安徽祁門紅茶、湖南太青山紅茶、桑植紅茶及石門壺瓶山紅茶）。通過感官審評以及對紅茶樣品中基本理化成分進行檢測分析，結果發(fā)現(xiàn)國內(nèi)外不同產(chǎn)地紅茶的品質存在差異。該實驗樣品水浸出物含量在32.83%～50.72%，其中云南紅茶水浸出物含量最高，達到50%以上；其次為肯尼亞紅碎茶45.77%。與之對比，靈山縣桂青種紅茶水浸出物的均值為47%，僅次于云南紅茶，高于其他13個國內(nèi)外的知名紅茶樣品；氨基酸均值為3.2%，略低于該實驗樣品氨基酸均值為3.5%；茶多酚均值為20.3%，高于國內(nèi)外14個紅茶的茶多酚均值為17.22%，僅次于印度尼爾吉里紅茶；咖啡堿均值為4.6%，略低于該實驗兩個斯里蘭卡紅茶樣品咖啡堿含量，與國內(nèi)云南紅茶的4.64%、福建金觀音紅茶的4.54%接近，明顯高于英紅9號的2.91%與祁門紅茶的2.79%；茶黃素含量均值為0.4%，低于國外兩個肯尼亞紅茶和斯里蘭卡努沃勒埃耶亞紅茶，僅低于國內(nèi)桑植紅茶0.75%和祁門紅茶0.45%，高于其他9個國內(nèi)外茶樣；茶紅素均值為5.3%，低于該實驗14個紅茶樣茶紅素的最低值6.38%；靈山縣桂青種紅茶茶褐素的含量均值為6.2%，而該實驗紅茶樣中云南紅茶、肯尼亞紅碎茶、英紅9號、祁門紅茶、太青山紅茶、桑植紅茶和石門壺瓶山紅茶，茶褐素含量均達7%以上。因此，靈山縣桂青群體種具有制作優(yōu)質紅茶的物質基礎。

表1 不同區(qū)域不同時間桂青群體種工夫紅茶理化成分檢測結果（單位：%）

2.2 桂青種紅茶香氣成分分析

對靈山縣桂青種紅茶的香氣成分進行檢測分析，從中檢測出40種化合物（見表2），包括醇類、醛類、酯類、碳氫化合物、酮類及其他雜環(huán)化合物，其中醇類12種，含量占39.73%；醛類7種，含量占6.53%；酯類3種，含量占40.19%；酮類7種，含量占6.65%；酸類1種，占2.23%；碳氫化合物7種，含量占2.60%，其他雜環(huán)化合物3種，含量占1.53%。相對含量較多的前10種化合物依次為水楊酸甲酯、β-芳樟醇、香葉醇、苯乙醇、β-紫羅酮、苯甲醛、氧化芳樟醇Ⅱ、反-3,7-二甲基-2,6-丁二烯酸、橙花叔醇和順-已酸-3-已烯酯，這10種化合物占檢測總量的82.68%，是靈山縣桂青種紅茶的主要賦香物質。

表2 不同區(qū)域不同時間桂青群體種工夫紅茶香氣成分檢測結果

2.3 桂青種紅茶香氣風格特點分析

近年來，國內(nèi)外茶葉研究領域的學者們對不同產(chǎn)地、品種的紅茶香氣組成進行一系列的研究和分析[16-23]。方維亞等[24]對不同地區(qū)紅茶的特異性香氣成分進行比較研究，結果表明中國紅茶香氣化合物以醇類、醛類為主，印度及斯里蘭卡紅茶中酯類、烯烴類相對含量明顯較高。主成分分析能將不同地區(qū)紅茶明顯分為3類：安徽祁紅、福建金駿眉表現(xiàn)出以香葉醇為主體的玫瑰花香；云南滇紅、廣東英德紅表現(xiàn)出以芳樟醇為主的花果香、甜香；印度、斯里蘭卡紅茶表現(xiàn)出以水楊酸甲酯為主的似薄荷冬青香氣。品種特性、環(huán)境氣候及加工工藝對香氣特征有影響，不同地區(qū)的紅茶香氣特異性風格明顯。彭云等[19]對不同產(chǎn)地紅茶香氣進行SPME/GC-MS分析，結果表明滇紅茶中以芳樟醇及其氧化物為特征香氣成分；福鼎紅茶中以β-二氫紫羅蘭酮、β-柏木烯為特征性香氣成分，宜昌紅茶則以香葉醇、棕櫚酸為特征性香氣成分。陳趕林等[25]對賀州市8種紅茶香氣成分分析，結果表明賀州8種紅茶樣品中揮發(fā)性芳香物質達70多種，篩選鑒定出主要香氣成分31種，包括醛類（5種）、醇類（13種）、酯類（2種）、酮酸類（2種）、烴類（6種）和其他（3種）。其中，醛類物質是8種紅茶的最主要成分，相對含量為19.343%～35.460%，以迎霜的相對含量最高，桂綠最低；其次為醇類和酯類，相對含量分別為15.598%～25.863%（梅占相對含量最高，福云六號最低）和13.322%～20.814%（桂綠相對含量最高，迎霜最低）。異戊醛、異丁醛、己醛、異戊醇、苯甲醇、苯乙醇、葉醇、芳樟醇、環(huán)氧芳樟醇、反式氧化芳樟醇、香葉醇、乙酸乙酯和乳酸乙酯等13種成分的相對含量達50.000%～60.000%，是賀州紅茶的最主要香氣成分，呈現(xiàn)出賀州紅茶的清香、花香、果香特征性香氣。靈山縣桂青種紅茶主要的特征性成分是水楊酸甲酯、β-芳樟醇、香葉醇，且含量較高，與廣西以及國內(nèi)主要紅茶產(chǎn)品的主要特征性成分區(qū)別較大，與印度、斯里蘭卡紅茶體現(xiàn)的香氣較接近。其香型表現(xiàn)為以冬青香、鈴蘭花香、薔薇香為主的復合型香氣特征。

3 結論與討論

紅茶的常規(guī)理化成分及揮發(fā)性物質的組成與特點主要取決于茶樹品種，群體種茶樹群體中單株性狀差異較大，加上試驗區(qū)域的土壤、氣候環(huán)境等都有一定的差別，故不同區(qū)域和時間采摘原料所制茶樣的常規(guī)理化成分和香氣組成在比例上有一定差異。本研究的目的是針對群體種茶樹性狀多樣化、差異化的實際情況，通過多次重復試驗，得出紅茶理化、香氣成分的平均值，更真實地反映出靈山縣桂青種紅茶內(nèi)含物質的平均水平和整體品質。由相關數(shù)據(jù)可知，靈山縣桂青種紅茶各常規(guī)理化成分均較高，水浸出物的平均值為47.0%，氨基酸均值為3.2%，茶多酚均值為20.3%，TR/TF=13.25，擁有優(yōu)質茶湯的理化物質基礎。其香氣成分前10種化合物依次為水楊酸甲酯、β-芳樟醇、香葉醇、苯乙醇、β-紫羅酮、苯甲醛、氧化芳樟醇Ⅱ、反-3,7-二甲基-2,6-丁二烯酸、橙花叔醇和順-已酸-3-已烯酯，這10種化合物占檢測總量的82.68%，是靈山縣桂青種紅茶的主要賦香物質。靈山縣桂青種紅茶的主要特征性成分是水楊酸甲酯、β-芳樟醇、香葉醇，且含量較高，其香型表現(xiàn)為以冬青香、鈴蘭花香、薔薇香為主的復合型香氣特征。靈山縣桂青種紅茶香氣主要的特征性成分與廣西甚至國內(nèi)主栽茶樹品種所制紅茶的主要特征性成分都存在較大區(qū)別，可為開發(fā)具有廣西地方特色的紅茶產(chǎn)品，為本地優(yōu)良茶樹品種選育提供寶貴的種質資源。