人工光照萎凋?qū)Σ枞~主要品質(zhì)成分與酶活性的影響

范仕勝 晉秀 楊清 劉東娜 杜曉

摘要：采用250 W碘鎢燈，研究人工光照萎凋處理對(duì)茶葉萎凋葉的β-葡萄糖苷酶、多酚氧化酶、蛋白酶、主要品質(zhì)成分及香氣得分的影響，并與室內(nèi)自然萎凋茶葉處理進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明，人工光照對(duì)茶葉萎凋葉酶活性的影響在處理3 h時(shí)β-葡萄糖苷酶的活性最高，蛋白酶和多酚氧化酶活性均呈先增加后降低的趨勢(shì)，蛋白酶在人工光照萎凋處理1 h時(shí)最大，達(dá)4.93 U/g (FW)，此時(shí)的室內(nèi)自然萎凋葉為4.33 U/g (FW)，多酚氧化酶活性在處理4 h時(shí)達(dá)最大值，為7.97 U/g (FW)，此時(shí)的室內(nèi)自然萎凋葉為5.05 U/g (FW)；香氣得分情況表明，人工光照萎凋葉香氣得分均明顯高于室內(nèi)自然萎凋葉，以萎凋時(shí)間為4~6 h的香氣得分最高，達(dá)到87.6，此時(shí)的室內(nèi)自然萎凋葉為83.6。人工光照對(duì)茶葉萎凋葉主要品質(zhì)成分的影響表現(xiàn)為茶多酚、可溶性糖含量持續(xù)下降，氨基酸含量增加，咖啡堿含量無(wú)明顯變化。

關(guān)鍵詞：茶葉；萎凋；酶活性；品質(zhì)

中圖分類號(hào)：ＴＳ２７２．４；ＴＳ２０１．２文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ文章編號(hào)：0439－８114（２０12）06－1152-04

Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ Ｍａｉｎ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ａｎｄ Ｅｎｚｙｍｅ Ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ Ｔｅａ Ｌｅａｖｅｓ ｂｙ Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｗｉｔｈｅｒｉｎｇ

ＦＡＮ Ｓｈｉ－ｓｈｅｎｇ，ＪＩＮ Ｘｉｕ，ＹＡＮＧ Ｑｉｎｇ，ＬＩＵ Ｄｏｎｇ－ｎａ，ＤＵ Ｘｉａｏ

（Ｔｅａ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｓｉｃｈｕａｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ / Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｔｅａ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆ Ｓｉｃｈｕａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，

Ｙａａｎ ６２５０１４， Ｓｉｃｈｕａｎ， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｕｓｉｎｇ ２５０ Ｗ ｉｏｄｉｎｅ－ｔｕｎｇｓｔｅｎ ｌａｍｐ， the effect of ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｌｉｇｈｔ ｗｉｔｈｅｒｉｎｇ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｎ ｔｅａ ｌｅａｆ ｗｉｔｈｅｒｉｎｇ ｌｅａｆ β－ｇｌｕｃｏｓｉｄａｓｅ， ｐｏｌｙｐｈｅｎｏｌ ｏｘｉｄａｓｅ （ＰＰＯ）， ｐｒｏｔｅａｓｅ， ｍａｉｎ ｑｕａｌｉｔｙ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ａｎｄ ａｒｏｍａ ｓｃｏｒｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ was studied， ａｎｄ was compared with ｉｎｄｏｏｒ ｎａｔｕｒａｌ ｗｉｔｈｅｒｉｎｇ ｏｆ ｔｅａ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ， ｉｎ ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ３ ｈ ariificial light， β－ｇｌｕｃｏｓｉｄａｓｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｗａｓ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ， ｐｒｏｔｅａｓｅ ａｎｄ ＰＰＯ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｗｅｒｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｆｉｒｓｔ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｒｅｄｕｃｅｄ， ｐｒｏｔｅａｓｅ activity ｉｎ the treatment of １ ｈ artificial light was ４．９３ Ｕ／ｇ（ＦＷ）， ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｉｏｒ ｎａｔｕｒａｌ ｗｉｔｈｅｒｉｎｇ ｌｅａｆ ｗｅｒｅ ４．３３ Ｕ/ｇ（ＦＷ）， ｔｈｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ＰＰＯ ｉｎ ４ ｈ ｒｅａｃｈｅｄ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｖａｌｕｅ， ７．９７ Ｕ／ｇ （ＦＷ）， ｔｈｅ ｉｎｄｏｏｒ ｎａｔｕｒａｌ ｗｉｔｈｅｒｉｎｇ ｌｅａｆ ｗas ５．０５ Ｕ/ｇ（ＦＷ）； Ａｒｏｍａ ｓｃｏｒｅ ｉｎｄｉｃａｔｅd ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｌｉｇｈｔ ｗｉｔｈｅｒｉｎｇ ｌｅａｆ ａｒｏｍａ ｓｃｏｒｅ ｗas ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｉｎｄｏｏｒ ｎａｔｕｒａｌ ｗｉｔｈｅｒｉｎｇ ｌｅａｆ， ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｗｉｔｈｅｒｉｎｇ ｔｉｍｅ ｒｅａｃｈｅｄ ４～６ ｈ ａｒｏｍａ ｓｃｏｒｅｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ， ｒｅａｃｈｉｎｇ ８７．６， ｔｈｅ ｉｎｄｏｏｒ ｎａｔｕｒａｌ ｗｉｔｈｅｒｉｎｇ ｌｅａｆ ８３．６． The affection performances of tea withering leafs main quality components by artificial light treatment were ｐｏｌｙｐｈｅｎｏｌｓ， ｓｏｌｕｂｌｅ ｓｕｇａｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ｃｏｎｔｉｎｕｅｄ ｔｏ ｄｅｃｌｉｎｅ， ａｍｉｎｏ ａｃｉｄ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ， and ｃａｆｆｅｉｎｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｄｉｄ ｎｏｔ ｃｈａｎｇｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌy.

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｔｅａ； ｗｉｔｈｅｒｉｎｇ； ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ； quality； quality

在鮮茶葉攤放或萎凋過(guò)程中，使用光照處理可以促進(jìn)茶香形成，光照“曬青”則分別是烏龍茶“做青”和紅茶“萎凋”過(guò)程中促進(jìn)香氣形成的重要技術(shù)方法。研究認(rèn)為，光照可以促進(jìn)萎凋，明顯提高烏龍茶和紅茶的香味品質(zhì)［１，２］。光照可能誘導(dǎo)了鮮葉中某些酶的活性得到增強(qiáng)，促進(jìn)了糖苷類、脂質(zhì)類香氣前體物質(zhì)發(fā)生酶促氧化降解，從而形成香氣［３］；同時(shí)影響茶多酚、氨基酸、可溶性糖、咖啡堿含量的變化，這進(jìn)一步促進(jìn)了萎凋葉香氣的形成，為茶葉品質(zhì)的提高奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。

“日光萎凋”既是傳統(tǒng)工藝，也是現(xiàn)代茶葉制作的重要技術(shù)方法。目前烏龍茶和紅茶的“日光萎凋”工藝上仍在很大程度上依賴于天氣的狀況，由于季節(jié)、天氣和時(shí)間差異會(huì)導(dǎo)致日光波長(zhǎng)與照度的不同，影響了“日光萎凋”工藝的可控性，同時(shí)導(dǎo)致制茶工藝技術(shù)難以掌控和茶葉品質(zhì)的不穩(wěn)定性［４］。雖然探索人工光照萎凋工藝技術(shù)已引起了研究者的關(guān)注，但是關(guān)于人工光照對(duì)鮮茶葉萎凋過(guò)程中的酶活性變化、萎凋葉香氣變化特征以及品質(zhì)成分變化的研究報(bào)道較少；并且運(yùn)用人工光照對(duì)茶葉進(jìn)行萎凋處理的生產(chǎn)實(shí)例也不多。

基于此，試驗(yàn)從人工光照萎凋處理及萎凋時(shí)間對(duì)鮮茶葉萎凋產(chǎn)生作用的角度出發(fā)，探討了人工光照萎凋理論的基本原理，采用人工光照光源，對(duì)鮮茶葉進(jìn)行萎凋處理，以室內(nèi)自然萎凋處理為對(duì)照，對(duì)人工光照萎凋葉的香氣進(jìn)行評(píng)分，測(cè)定了茶葉的β-葡萄糖苷酶、多酚氧化酶、蛋白酶活性以及茶多酚含量、氨基酸含量、可溶性糖含量、咖啡堿含量的變化，以期為人工控制光照萎凋作業(yè)提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

１材料與方法

１．１材料

２０１１年６月，在四川農(nóng)業(yè)大學(xué)茶學(xué)系教學(xué)茶園采摘福鼎大白茶［Ｃａｍｅｌｌｉａ． ｓｉｎｅｎｓｉｓ（Ｌ．） Ｏ． Ｋｕｎｔｚｅ ｃｖ． Ｆｕｄｉｎｇ Ｄａｂａｉｃｈａ］標(biāo)準(zhǔn)的１芽２葉作為原料，采用２５０ Ｗ碘鎢燈作為人工光照光源，調(diào)節(jié)碘鎢燈與鮮葉之間的距離，使光照度穩(wěn)定在１３ ６００ ｌｘ［２］；對(duì)照為采用室內(nèi)自然萎凋處理的1芽2葉鮮茶葉。

１．２方法

１．２．１試驗(yàn)處理將采摘的鮮茶葉薄攤于竹篩上，置于人工光照光源下萎凋，對(duì)照處理置于室內(nèi)自然條件下萎凋，２處理分別在萎凋０、０．５、１、２、３、４、６、９、１２ ｈ后取樣，對(duì)其香氣評(píng)分后密封，并保存于

－２０ ℃冰箱中，備用。

１．２．２萎凋葉香氣評(píng)分參照文獻(xiàn)［５］的方法制定萎凋葉香氣評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（表１），由５名具有評(píng)茶資格的專業(yè)人員，分別對(duì)人工光照萎凋葉和室內(nèi)自然萎凋葉的香氣進(jìn)行評(píng)價(jià)打分，評(píng)分結(jié)果取平均值。

１．２．３酶活性測(cè)定①β－葡萄糖苷酶活性測(cè)定參照江昌俊等［６］的方法。酶活反應(yīng)體系為緩沖液（１．２ ｍＬ，ｐＨ ６．０）、硝基β－Ｄ－葡萄糖苷（０．４ ｍＬ，１０ ｍｍｏｌ／Ｌ）、０．２ ｇ葉片粗酶提取液（０．４ ｍＬ），反應(yīng)用５ ｍＬ １ ｍｏｌ／Ｌ Ｎａ２ＣＯ３終止。酶活力單位定義為測(cè)定條件下，每分鐘水解１ μｍｏｌ硝基β－Ｄ－葡萄糖苷的量。②多酚氧化酶活性測(cè)定參照黃福平等［７］的方法，酶活反應(yīng)體系為０．５ ｇ葉片粗酶提取液（１ ｍＬ）、反應(yīng)混合液３ ｍＬ（含０．１ ｍｏｌ／Ｌ、ｐＨ ５．６的檸檬酸緩沖液２ ｍＬ，０．１％脯氨酸０．４ ｍＬ，１％鄰苯二酚０．６ ｍＬ），準(zhǔn)時(shí)反應(yīng)１０ ｍｉｎ后立即用３ ｍＬ偏磷酸終止，４ ０００ ｒ／ｍｉｎ離心１０ ｍｉｎ后，取上清液測(cè)定ＯＤ４６０ nm，以每分鐘ＯＤ４６０ nm變化０．１為１個(gè)酶活力單位。③ 蛋白酶活性測(cè)定參照王若仲等［８］的方法，酶活反應(yīng)體系為１ ｍＬ酶液＋ １ ｍＬ酪蛋白，反應(yīng)用２ ｍＬ三氯乙酸終止。酶活力單位定義為反應(yīng)條件下，１ ｍＬ酶液每分鐘水解酪蛋白產(chǎn)生的酪氨酸量。

１．２．４萎凋葉主要品質(zhì)成分測(cè)定品質(zhì)成分測(cè)定參照文獻(xiàn)［９］的方法，茶多酚含量采用酒石酸亞鐵比色法測(cè)定；氨基酸含量采用茚三酮顯色法測(cè)定；可溶性糖含量采用蒽酮比色法測(cè)定；咖啡堿含量采用紫外分光光度法測(cè)定。

1.3數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)采用Excel 2000程序進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，茶葉香氣得分、各測(cè)定品質(zhì)指標(biāo)均取平均值。采用兩因素試驗(yàn)數(shù)據(jù)方差分析方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)比較，應(yīng)用SPSS 16.0軟件系統(tǒng)進(jìn)行差異顯著性以及相關(guān)性分析。

２結(jié)果與分析

２．１萎凋過(guò)程中萎凋葉香氣得分的變化

表２顯示了萎凋過(guò)程中人工光照下萎凋葉和室內(nèi)自然萎凋葉的香氣得分情況。由兩因素試驗(yàn)數(shù)據(jù)的方差分析得出：ＦＡ＝５９**＞Ｆ０．０１（１，３６）＝７．３９，Ｐ＜０．０１；ＦＢ＝３５．９７**＞Ｆ０．０１（８，３６）＝３．０４， Ｐ＜０．０１； ＦＡＢ＝６．３４**＞Ｆ０．０１（８，３６）＝３．０４，Ｐ＜０．０１；A為萎凋處理方式；B為萎凋時(shí)間；AB為萎凋處理方式和萎凋時(shí)間互作。上述結(jié)果表明，萎凋處理方式、萎凋時(shí)間及其兩者互作對(duì)萎凋葉香氣得分可產(chǎn)生極顯著的影響。隨萎凋時(shí)間的增加，人工光照萎凋葉和室內(nèi)自然萎凋葉的香氣得分均先增加后降低。多重比較分析（ＬＳＤ）表明，人工光照處理萎凋葉的香氣得分大于室內(nèi)自然萎凋葉；兩者均在萎凋６ ｈ時(shí)的香氣得分最高，分別達(dá)到了８７．６分、８３．６分。

２．２萎凋過(guò)程中萎凋葉主要品質(zhì)成分的變化

萎凋過(guò)程中茶葉的主要品質(zhì)成分測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表３，對(duì)表３數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，結(jié)果表明，萎凋處理方式和萎凋時(shí)間對(duì)萎凋葉茶多酚含量的變化有極顯著的影響（ＦＡ＝１２．９８**＞Ｆ０．０１（１，８）＝１１．２６，Ｐ＜０．０１；ＦＢ＝４６．６９**＞Ｆ０．０１（１，８）＝１１．２６，Ｐ＜０．０１），經(jīng)多重比較分析，結(jié)果表明，室內(nèi)自然萎凋葉的茶多酚含量極顯著高于人工光照萎凋葉的；在萎凋０～３ ｈ時(shí)，茶多酚含量的變化差異不顯著，到４、６ ｈ時(shí)，則差異顯著，而９、１２ ｈ時(shí)差異反而不顯著。人工光照萎凋葉的氨基酸含量高于室內(nèi)自然萎凋葉的，同時(shí)隨萎凋時(shí)間的延長(zhǎng)緩慢增加。室內(nèi)自然萎凋葉的可溶性糖含量顯著高于人工光照萎凋葉（Ｆ０．０５（１，８）＝５．３２＜ＦＡ＝７．６３＜Ｆ０．０１（１，８）＝１１．２６）的。不同萎凋處理方式對(duì)萎凋葉咖啡堿含量的影響差異不顯著。

２．３萎凋過(guò)程中萎凋葉β－葡萄糖苷酶活性的變化

β－葡萄糖苷酶是與糖苷類香氣前體物水解密切相關(guān)的內(nèi)源酶，在烏龍茶、紅茶加工過(guò)程中，它能水解香葉醇和芳樟醇等芳香物質(zhì)，與茶葉香氣的形成密切相關(guān)［１０］。萎凋過(guò)程中萎凋葉β－葡萄糖苷酶活性的動(dòng)態(tài)變化如圖１所示，由兩因素試驗(yàn)數(shù)據(jù)的方差分析得出：Ｆ０．０５（１，３６）＝４．１１＜ＦＡ＝７．３３*＜Ｆ０．０１（１，３６）＝７．３９，０．０１＜Ｐ＜０．０５；ＦＢ＝１３１．４７**＞Ｆ０．０１（８，３６）＝３．０４，Ｐ＜０．０１；ＦＡＢ＝３．３４**＞Ｆ０．０１（８，３６）＝３．０４，Ｐ＜０．０１；此結(jié)果表明，萎凋處理方式能顯著增強(qiáng)萎凋葉的β－葡萄糖苷酶活性，萎凋時(shí)間對(duì)萎凋葉β－葡萄糖苷酶活性有極顯著的影響，表現(xiàn)為隨萎凋時(shí)間增加，人工光照處理萎凋葉和室內(nèi)自然萎凋葉的β－葡萄糖苷酶活性均先增加后降低，結(jié)果與香氣得分部分有些對(duì)應(yīng)，在３ ｈ時(shí)的β－葡萄糖苷酶活性最高，此時(shí)的香氣評(píng)分較高。

２．４萎凋過(guò)程中萎凋葉蛋白酶活性的變化

蛋白酶是茶葉中重要的內(nèi)源水解酶，研究發(fā)現(xiàn)在茶葉加工過(guò)程中，蛋白酶對(duì)茶葉香氣形成有相當(dāng)?shù)挠绊懀郏保保?。?duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，結(jié)果表明，在萎凋過(guò)程中，人工光照處理萎凋葉的蛋白酶活性變化強(qiáng)于室內(nèi)自然萎凋處理（ＦA＝２４０．５６**＞Ｆ０．０１（１，３６）＝７．３９，Ｐ＜０．０１； ＦＢ＝７１３．１０**＞Ｆ０．０１（８，３６）＝３．０４， Ｐ＜０．０１；ＦＡＢ＝１０４．７８**＞Ｆ０．０１（８，３６）＝３．０４，Ｐ＜０．０１）。在萎凋過(guò)程中，人工光照萎凋葉蛋白酶活性呈先增加后降低的趨勢(shì)（圖2），在萎凋１ ｈ達(dá)到峰值，為4.93 U/g（FW），此時(shí)室內(nèi)自然萎凋葉的蛋白酶活性為4.33 U/g（FW），此后酶活性持續(xù)下降；室內(nèi)自然萎凋葉蛋白酶活性在萎凋４ ｈ出現(xiàn)峰值，為4.82 U/g（FW），之后持續(xù)下降。

２．５萎凋過(guò)程中萎凋葉多酚氧化酶活性的變化

多酚氧化酶對(duì)茶多酚氧化降解有特別的作用，在萎凋過(guò)程中，對(duì)形成茶葉品質(zhì)有重要影響。圖3顯示了茶葉多酚氧化酶活性在人工光照萎凋及室內(nèi)自然萎凋過(guò)程中的動(dòng)態(tài)變化，從圖3可見(jiàn)，多酚氧化酶活性在人工光照萎凋處理下更強(qiáng)（ＦＡ＝８．３８**＞Ｆ０．０１（１，３６）＝７．３９， Ｐ＜０．０１； ＦＢ＝３．３４**＞Ｆ０．０１（８，３６）＝３．０４，Ｐ＜０．０１；ＦＡＢ＝７．３９**＞Ｆ０．０１ （８，３６）＝３．０４， Ｐ＜０．０１），且兩處理均先增加后降低，分別在萎凋４ ｈ和３ ｈ達(dá)最大值７．９７和５．０５ U/g（FW）。此后兩者多酚氧化酶活性均下降。

３小結(jié)與討論

萎凋葉香氣最高得分所處的時(shí)間較β－葡萄糖苷酶活性最大的時(shí)間滯后，說(shuō)明糖苷類香氣前體物質(zhì)轉(zhuǎn)化成游離態(tài)香氣成分需要一定的時(shí)間，而人工光照萎凋和室內(nèi)自然萎凋過(guò)程中，萎凋葉香氣得分與β－葡萄糖苷酶活性相關(guān)系數(shù)分別為０．６６和０．８１，說(shuō)明室內(nèi)自然萎凋中鮮茶葉香氣的形成主要來(lái)自于β－葡萄糖苷酶催化香氣前體類物質(zhì)轉(zhuǎn)化，而人工光照萎凋可能誘導(dǎo)了鮮茶葉中香氣的其他轉(zhuǎn)化途徑。張超等［１２］也認(rèn)為茶葉中的主要香氣成分除糖苷類物質(zhì)降解以外，還存在萜烯類物質(zhì)合成、Ｍａｉｌｌａｒｄ反應(yīng)產(chǎn)物和脂類物質(zhì)降解產(chǎn)物等途徑。

萎凋初期，人工光照萎凋處理能明顯增加萎凋葉蛋白酶的活性；在整個(gè)萎凋過(guò)程中，人工光照萎凋處理的β－葡萄糖苷酶與多酚氧化酶活性均高于室內(nèi)自然萎凋處理，并且能增加品質(zhì)成分的變化幅度以及茶葉香氣，個(gè)中原因可能是人工光照萎凋處理中溫度和光的作用增強(qiáng)了酶活性，從而加快了萎凋葉內(nèi)部的生化反應(yīng)，促進(jìn)了各物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化。試驗(yàn)結(jié)果與前人研究日光萎凋過(guò)程中茶葉香氣變化的結(jié)果［１３］是一致的，且人工光照萎凋處理能實(shí)現(xiàn)條件可控，因而能作為替代日光萎凋的技術(shù)方法，這對(duì)穩(wěn)定烏龍茶和高香型紅茶、綠茶的品質(zhì)具有重要價(jià)值。

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