自動(dòng)化生產(chǎn)線加工過程中“川紅芽茶”主要品質(zhì)成分變化及回歸分析

李 丹,陳 崗,練學(xué)燕,李湘成,杜 曉,*,鐘曉雪

(1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)國家茶檢中心(四川)研發(fā)中心,四川雅安 625014;2.宜賓川紅茶業(yè)集團(tuán)有限公司,四川宜賓 644000)

自動(dòng)化生產(chǎn)線加工過程中“川紅芽茶”主要品質(zhì)成分變化及回歸分析

李 丹1,陳 崗2,練學(xué)燕2,李湘成2,杜 曉1,*,鐘曉雪1

(1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)國家茶檢中心(四川)研發(fā)中心,四川雅安 625014;2.宜賓川紅茶業(yè)集團(tuán)有限公司,四川宜賓 644000)

以四川早白尖品種單芽為原料制作“川紅芽茶”,研究其自動(dòng)化生產(chǎn)線大生產(chǎn)過程中主要品質(zhì)成分變化及各項(xiàng)成分因子的相關(guān)性。結(jié)果表明:“川紅芽茶”生產(chǎn)過程中各主要成分發(fā)生顯著變化,隨制茶工序推進(jìn),與鮮葉相比,含水率、茶多酚總量、兒茶素總量、咖啡堿含量均呈遞減趨勢(shì),分別降低了92.38%、47.64%、76.74%、11.54%;可溶性糖含量、氨基酸含量呈波動(dòng)下降趨勢(shì),分別降低了5.75%、14.12%;水浸出物總量、茶黃素、茶紅素和茶褐素總體呈上升趨勢(shì),分別增加了1.37%、302.52%、223.14%和418.84%。通徑分析和多元逐步回歸分析結(jié)果表明,茶多酚、可溶性糖、茶紅素對(duì)水浸出物含量的影響主要是直接作用,其回歸方程為Y1=-3.1463+0.3368X1-19.8961X2+2.8151X3+19.1909X4+0.9947X6;茶褐素對(duì)茶多酚含量的影響主要是直接作用,其回歸方程為Y2=33.0615+0.0664x2-5.7156x3。

川紅工夫,自動(dòng)化加工,品質(zhì)成分,回歸分析

紅茶按外形分為紅條茶和紅碎茶,而紅條茶按初制方法不同又分工夫紅茶和小種紅茶[1]。川紅工夫(Sichuan Congou black tea)與祁紅、滇紅并稱中國三大工夫紅茶,始制于20世紀(jì)50年代,主產(chǎn)于四川宜賓[2],川紅芽茶是川紅工夫中的名茶產(chǎn)品,具有外形條索緊細(xì),色澤烏潤(rùn),滿披金毫;內(nèi)質(zhì)橘糖香高長(zhǎng)持久,湯色紅亮,滋味鮮醇爽口,葉底紅明勻整的品質(zhì)特征[3]。目前針對(duì)紅茶的研究主要集中在加工技術(shù)[4-7]、品質(zhì)控制[8-9]、抗氧化活性[10-13]、降脂[14]等功能研究、對(duì)工夫紅茶自動(dòng)化生產(chǎn)加工中品質(zhì)變化研究鮮見報(bào)道,從鮮葉到成品茶,工夫紅茶加工過程主要品質(zhì)成分變化規(guī)律及其成分之間相關(guān)性研究尚不清楚。而長(zhǎng)期以來,由于加工機(jī)械條件限制,對(duì)工夫紅茶加工品質(zhì)的研究主要集中在各工序單機(jī)作業(yè)上。未來紅茶加工機(jī)械的發(fā)展方向是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)連續(xù)化、清潔化、智能化控制及無人作業(yè)[15-16],因而對(duì)紅茶自動(dòng)化生產(chǎn)線加工過程主要品質(zhì)成分變化研究成為必要。本研究以四川宜賓川紅茶業(yè)集團(tuán)有限公司最新引進(jìn)的工夫紅茶自動(dòng)連續(xù)化清潔生產(chǎn)線工廠生產(chǎn)條件下,各工序在制品為對(duì)象,分析測(cè)定其主要品質(zhì)成分,進(jìn)而對(duì)其成分變化規(guī)律及成分之間相關(guān)性進(jìn)行分析,進(jìn)一步完善川紅工夫品質(zhì)形成機(jī)理,同時(shí)為工夫紅茶自動(dòng)連續(xù)化生產(chǎn)加工提供更多的理論數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

茶鮮葉 宜賓高縣茶區(qū)早白尖茶樹品種獨(dú)芽,于2014年9月在四川宜賓川紅集團(tuán)高縣林湖茶廠,以紅茶自動(dòng)連續(xù)化清潔生產(chǎn)線工廠生產(chǎn)過程各工序在制品為實(shí)驗(yàn)材料,按科學(xué)取樣方法分別取樣1 kg,取樣后立刻微波固樣1 min、75 ℃溫度烘箱烘至足干,取樣三批次,混勻后測(cè)定內(nèi)含成分。

BS-124S微量電子分析天平 上海分析儀器廠;UV-2300 紫外-可見分光光度計(jì) 上海天美分析儀器公司;ASI-8601紅外測(cè)溫儀 上海興科環(huán)境科技有限公司;WP8007L23-K1 微波爐 順德格蘭仕電器實(shí)業(yè)有限公司;DHG-9245 A型鼓風(fēng)式電熱恒溫干燥箱 上海越眾儀器設(shè)備有限公司;6CRK-55A 全自動(dòng)揉捻機(jī)、6CJK30-30型解塊機(jī)、6CHBZK-20A茶葉一體化烘干機(jī)、XFFJ40發(fā)酵機(jī) 長(zhǎng)沙湘豐茶葉機(jī)械制造有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 茶樣加工工藝流程及參數(shù) 紅茶加工工藝流程:鮮葉→萎凋→揉捻→發(fā)酵→初烘→復(fù)烘→三烘。具體加工工藝參數(shù):將462 kg鮮葉經(jīng)輸送帶輸送到儲(chǔ)青槽,攤?cè)~厚度5～6 cm,保持葉溫22～23 ℃,儲(chǔ)青槽鼓風(fēng)風(fēng)量2530 L/s,鼓風(fēng)時(shí)間間隔2 min;鮮葉緩慢輸送到萎凋室,葉溫24～25 ℃,空氣濕度86.4% RH,萎凋8 h,至葉形萎縮、葉質(zhì)柔軟、表面失去光澤、青草氣溫減退,透出清香;萎凋適度后經(jīng)輸送帶輸送到下一步進(jìn)行揉捻,揉捻機(jī)每桶投葉量35 kg,轉(zhuǎn)速36 r/min,中壓揉捻2 h至條索緊細(xì)微卷、手捏成團(tuán)而茶汁不外溢、青紅泛棕色;解塊后輸送至發(fā)酵室發(fā)酵4 h,葉溫28～30 ℃,空氣濕度96% RH,攤?cè)~厚度8 cm,至條索緊細(xì)稍卷、發(fā)酵香、葉色呈紅棕色;初烘溫度120 ℃,30 min至條索緊細(xì)自然卷曲、烏潤(rùn)稍顯金毫、手捏茶條尚軟、甜香;復(fù)烘20 min,溫度100 ℃至條索緊細(xì)自然卷曲、烏潤(rùn)顯金毫、手捏茶條有刺手感、甜香;三烘25 min,溫度85 ℃至條索緊細(xì)自然卷曲、滿批金毫、手捏茶條成粉、甜香明顯。

1.2.2 主要成分測(cè)定方法 水浸出物總量采用全量法測(cè)定;茶多酚總量采用酒石酸亞鐵比色法測(cè)定;兒茶素總量采用香莢蘭素比色法測(cè)定;游離氨基酸含量采用茚三酮比色法測(cè)定;咖啡堿含量采用紫外光分光光度法測(cè)定;可溶性糖總量采用蒽酮比色法測(cè)定;茶色素采用系統(tǒng)分析法測(cè)定[17-19]。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理方法 采用Excel 2003對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),用Origin8.0繪圖,DPSv7.05數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行方差分析和多元逐步回歸分析,顯著性檢驗(yàn)采用LSD法。

2 結(jié)果與分析

2.1 加工過程中主要成分含量變化

2.1.1 加工過程茶葉含水率的變化 茶葉初制過程中各生化成分變化總是伴隨著失水過程進(jìn)行,各工序含水率影響茶葉加工造型及最終品質(zhì)。為探究川紅芽茶自動(dòng)化生產(chǎn)過程中各工序水分變化規(guī)律,測(cè)定了各工序過程樣含水率狀況,如圖1所示。結(jié)果表明,隨制茶工序推進(jìn),川紅芽茶自動(dòng)化生產(chǎn)過程各工序試樣含水率呈降低趨勢(shì),且各工序含水率下降差異極顯著(F含水率=47120.06≥F0.01(6,20)=3.87p≤0.01),茶鮮葉含水率為73.09%,萎凋階段失水20.08%,萎凋是酶促發(fā)酵開始階段,適當(dāng)失去水葉形萎縮、葉質(zhì)柔軟,便于后續(xù)揉捻工作;發(fā)酵階段在控溫控濕室中,較上一工序失水相對(duì)較少,失水率為11.78%;初烘和復(fù)烘含水率分別為27.53%和18.46%,最后以85 ℃溫度烘干至成品茶含水率5.57%，較初始下降了92.38%。

圖1 川紅芽茶加工過程含水率變化Fig.1 The change of moisture duiring processing of Sichuan black bud tea

2.1.2 加工過程中多酚類及其氧化產(chǎn)物含量變化 茶多酚類是茶葉中多酚類物質(zhì)的總稱,包括黃烷醇類(兒茶素);黃酮及黃酮醇類;花青素、花白素類;酚酸和縮酚酸類。主要為黃烷醇類(兒茶素),占60%～80%[20]。紅茶品質(zhì)形成的過程是茶葉多酚類物質(zhì)為主體的生化成分氧化過程。川紅芽茶加工過程茶多酚、兒茶素變化如圖2所示。由圖2可知,隨制茶工序推進(jìn),茶多酚、兒茶素持續(xù)呈遞減趨勢(shì),各工序茶多酚、兒茶素含量差異極顯著(F茶多酚=1134.74≥F0.01(6,20)=3.87p≤0.01;F兒茶素=12358.94≥F0.01(6,20)=3.87p≤0.01)。加工結(jié)束后,茶多酚、兒茶素含量分別減少了47.64%、76.74%。茶多酚在發(fā)酵階段降低最多,從24.65%減少到18.44%,降幅為24.75%;其次是初烘階段,降幅為16.68%;兒茶素類降低最多發(fā)生在揉捻、其次是發(fā)酵階段,分別降幅為40.59%和40.21%。主要原因是揉捻階段茶葉細(xì)胞破碎,膜透性增加,一方面使反應(yīng)底物與酶充分接觸發(fā)生酶促氧化,另一方面高氧化還原電位的多酚類特別是兒茶素類暴露在空氣中發(fā)生自動(dòng)氧化[20]。發(fā)酵階段多酚類物質(zhì)發(fā)生了更復(fù)雜而深刻酶促及非酶促氧化,使其含量減少,多酚類特別是兒茶素類物質(zhì)的減少有利于苦澀味降低,紅茶滋味變得醇和,同時(shí)生成水溶性色素影響茶湯。

多酚類氧化后生成的水溶性氧化產(chǎn)物茶黃素(TFs)、茶紅素(TRs)和茶褐素(TBs)的含量和比例決定茶湯紅濃明亮程度,同時(shí)這類物質(zhì)還會(huì)與糖類、氨基酸類縮合,綜合協(xié)調(diào)茶湯滋味[20]。川紅芽茶自動(dòng)化生產(chǎn)過程三種茶色素變化規(guī)律如圖3所示。由圖3可知,TFs、TRs和TBs呈單峰形先增后減,但總體含量增加的趨勢(shì),加工結(jié)束時(shí)分別增加了302.52%、223.14%、418.84%。隨加工推進(jìn)TFs逐漸增加,在揉捻階段增幅最大達(dá)105.02%,而含量在發(fā)酵階段達(dá)到最大值為0.27%;TRs在發(fā)酵階段增幅和含量都達(dá)到最大值分別為194.01%和3.37%,隨后逐漸減少;TBs在復(fù)烘階段含量達(dá)最高3.25%。從圖2、圖3可以看出茶多酚、兒茶素減少最多的階段剛好是TBs、TRs大量生成時(shí)期,當(dāng)TRs累積達(dá)到一定量時(shí),TBs含量增加。究其原因可能是多酚類經(jīng)酶促或非酶促氧化生成鄰醌,鄰醌氧化成TFs、TRs等氧化物質(zhì),這類物質(zhì)進(jìn)一步與多糖、蛋白質(zhì)、核酸等聚合形成TBs的大分子復(fù)合物,影響干茶和葉底色澤。

圖2 川紅芽茶加工過程茶多酚、兒茶素變化Fig.2 The change of Polyphenols,catechins duiring processing of Sichuan black bud tea

圖3 川紅芽茶加工過程三種茶色素變化Fig.3 The change of TFs,TRs,TBs duiring processing of Sichuan black bud tea

2.1.3 加工過程中其它滋味物質(zhì)含量變化 茶葉品質(zhì)主要受鮮葉品種和加工工藝決定,品種決定生化基礎(chǔ),加工通過生成或消耗某些物質(zhì)從而改變內(nèi)含成分含量及比例關(guān)系,各成分之間的動(dòng)態(tài)變化與其特定加工工序有關(guān)。茶葉滋味主要是由茶多酚、氨基酸、咖啡堿、可溶性糖等各種主要組成成分含量及配比協(xié)調(diào)程度決定。實(shí)驗(yàn)不僅測(cè)定了多酚類及其氧化產(chǎn)物,還分析測(cè)定了川紅芽茶各加工工序氨基酸、咖啡堿、可溶性糖及水浸出物總量變化,如圖4、圖5所示。結(jié)果表明,氨基酸、可溶性糖呈波動(dòng)下降趨勢(shì),加工結(jié)束較鮮葉分別減少了5.75%、14.12%;咖啡堿持續(xù)減少,較鮮葉減少了11.54%;水浸出物含量先增后減,但總體含量較鮮葉增加了1.37%。茶葉生化成分存在生成和轉(zhuǎn)化兩個(gè)方向,若生成量比消耗轉(zhuǎn)化的多,則總量表現(xiàn)為增多,反之減少[21]。氨基酸呈鮮甜味,主要影響茶葉品質(zhì)的香氣和滋味,紅茶加工中一方面在萎凋、揉捻、發(fā)酵階段蛋白質(zhì)酶促水解生產(chǎn)氨基酸,另一方面氨基酸可與酶、鄰醌等作用轉(zhuǎn)化成醇、醛類紅茶香氣物質(zhì)。由圖4可知,氨基酸在萎凋階段含量達(dá)到最大值為3.88%,而后逐漸減少,主要是在相關(guān)酶和熱的作用下轉(zhuǎn)化為香氣物質(zhì)和其它滋味物質(zhì),加工結(jié)束時(shí)含量為3.22%。

圖4 川紅芽茶加工過程氨基酸、咖啡堿、可溶性糖變化Fig.4 The change of Amino acids,caffeine,soluble sugar duiring processing of Sichuan black bud tea

圖5 川紅芽茶加工過程水浸出物變化Fig.5 The change of Water extracts duiring processing of Sichuan black bud tea

茶葉中的可溶性糖主要是單糖、雙糖,在紅茶中的作用表現(xiàn)在增加茶湯甜醇味,發(fā)生焦糖化和羰氨反應(yīng),生產(chǎn)醛類、吡咯類、吡嗪類化合物,影響紅茶烏潤(rùn)色澤及香氣[20]。隨工序推進(jìn)可溶性糖變化是從鮮葉4.46%增加到萎凋葉4.78%,增幅為7.17%,主要原因是不溶于水的原果膠、纖維素等在相關(guān)酶作用下分解為小分子的葡萄糖、果糖等,揉捻和發(fā)酵階段分別較上一道工序分別減少了4.51%和3.27%,可能是因?yàn)楹粑饔孟牧诵》肿犹穷?而其他糖類的水解速度未超過其消耗速度。初烘、復(fù)烘和三烘階段可溶性糖持續(xù)減少,主要是在熱的作用下,發(fā)生焦糖化反應(yīng)和糖氨縮合反應(yīng),生成香氣物質(zhì),從而構(gòu)成川紅芽茶橘糖香濃郁持久的物質(zhì)基礎(chǔ)。

表1 多元回歸分析結(jié)果

注:*表示顯著相關(guān)(p≤0.05);**表示極顯著相關(guān)(p≤0.01),下同。

咖啡雖然呈苦味,但可與澀味、鮮味、甜味共同構(gòu)成獨(dú)特的味型結(jié)構(gòu)[22]。紅茶中的咖啡堿與TFs可通過氫鍵締合形成鮮爽類物質(zhì),發(fā)生“冷后渾”減輕苦澀味,從而影響茶湯滋味“醇厚度”和“鮮爽度”。咖啡堿在川紅芽茶加工過程中持續(xù)減少,從鮮葉4.58%減少到烘干時(shí)為4.05%。

茶葉水浸出物總量是茶湯中各種水溶性物質(zhì)的總和,反映茶湯滋味的厚薄濃淡,一般與茶葉品質(zhì)呈正相關(guān)[23]。整個(gè)加工過程水浸出物波動(dòng)變化但總體呈上升趨勢(shì),加工結(jié)束較鮮葉上升幅度為1.37%,水浸出物變化受其它水溶性化學(xué)成變化影響,因此有波動(dòng)。

2.2 加工過程中各成分之間關(guān)系分析

2.2.1 加工過程主要成分多元逐步回歸模型分析 加工過程各化學(xué)成分之間存在復(fù)雜的生成、轉(zhuǎn)化關(guān)系,探究川紅芽茶自動(dòng)化生產(chǎn)過程各化學(xué)成分之間的關(guān)系,有助于進(jìn)一步探究其化學(xué)成分變化規(guī)律,對(duì)研究川紅芽茶品質(zhì)特征形成具有重要的指導(dǎo)意義。因此利用多元逐步回歸分析和通徑分析方法[24],對(duì)其加工過程成分變化進(jìn)行分析,并構(gòu)建數(shù)學(xué)模型。逐步回歸方法是實(shí)際應(yīng)用最多的一種選擇最優(yōu)回歸方程的方法,是依據(jù)先把和因變量相關(guān)程度最大的一個(gè)因子引入方程,然后從余下諸因子中再篩選對(duì)因變量影響最大的一個(gè)變量引入方程。據(jù)此按自變量對(duì)因變量從大到小作用程度依次逐個(gè)引入方程。新引進(jìn)的每一個(gè)變量,要對(duì)因變量有顯著影響才能引入回歸方程,從而保證了建立的回歸方程最優(yōu)[25]。通徑分析進(jìn)一步對(duì)影響回歸方程因變量的直接作用和間接作用進(jìn)行劃分。

茶葉水浸出物是茶湯中各種水溶性物質(zhì)的總和,反映茶湯厚薄濃淡,一般與茶葉品質(zhì)呈正相關(guān)。為找出影響水浸出物變化的主要因素,以水浸出物含量(Y1)為因變量,茶多酚(X1)、游離氨基酸(X2)、咖啡堿(X3)、可溶性糖(X4)、茶黃素(X5)、茶紅素(X6)、茶褐素(X7)為自變量進(jìn)行逐步回歸分析,建立多元線性回歸方程(方程Ⅰ);同時(shí)為探究多酚類物質(zhì)與其氧化產(chǎn)物在川紅芽茶加工過程中的轉(zhuǎn)化關(guān)系,以茶多酚含量(Y2)為因變量,茶黃素(x1)、茶紅素(x2)、茶褐素(x3)為自變量建立多元線性回歸方程(方程Ⅱ),結(jié)果見表1。

由表1可知,經(jīng)過多元逐步回歸分析,川紅芽茶在加工過程中茶黃素、茶褐素被剔除,而茶多酚、游離氨基酸、咖啡堿、可溶性糖以及茶紅素偏回歸系數(shù)達(dá)到顯著水平而被引入方程,比較5個(gè)變量偏回歸系數(shù)發(fā)現(xiàn)其對(duì)水浸出物含量作用大小為:可溶性糖>茶多酚=茶紅素>咖啡堿>游離氨基酸,所建立的回歸方程Y1=-3.1463+0.3368X1-19.8961X2+2.8151X3+19.1909X4+0.9947X6經(jīng)F檢驗(yàn)線性關(guān)系顯著(p≤0.05),決定系數(shù)R2為0.9998,說明若用Y1與X1,X2,X3,X4,X6間的線性回歸方程來估計(jì)Y1,可靠程度可達(dá)到99.98%,回歸方程效果理想,所得回歸方程可把川紅芽茶加工過程中水浸出物與茶多酚、游離氨基酸、咖啡堿、可溶性糖以及茶紅素含量之間的關(guān)系量化,分析結(jié)果為工夫紅茶加工過程中品質(zhì)的控制提供一定的理論基礎(chǔ)。

為探究茶多酚含量(Y2)與茶黃素(x1)、茶紅素(x2)、茶褐素(x3)之間的關(guān)系,多元逐步回歸剔除不顯著相關(guān)項(xiàng)x1后得到回歸方程Y2=33.0615+0.0664X2-5.7156X3(方程Ⅱ),比較兩個(gè)變量偏回歸系數(shù)發(fā)現(xiàn)其對(duì)茶多酚含量的負(fù)相關(guān)作用大小為:茶褐素>茶紅素,方程決定系數(shù)R2為0.9809,F檢驗(yàn)線性關(guān)系極顯著,說明若用Y2與x2,x3間的線性回歸方程來估計(jì)Y2,可靠程度可達(dá)到98.09%,回歸方程效果理想,所建模型可以用來定量分析川紅芽茶自動(dòng)化加工過程中茶多酚及其氧化產(chǎn)物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。

2.2.2 加工過程主要成分通徑分析 為進(jìn)一步考察自變量對(duì)因變量影響的相對(duì)重要程度和性質(zhì),將各加工階段主要生化成分?jǐn)?shù)據(jù)用DPS7.05數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行通徑分析,把統(tǒng)計(jì)系數(shù)劃分為直接通徑系數(shù)和間接通徑系數(shù),從而表示自變量對(duì)因變量的直接作用和間接作用。方程Ⅰ中的關(guān)系劃分及相關(guān)系數(shù)、直接通徑系數(shù)、間接通徑系數(shù)列于表2,由表2可知由X1到Y(jié)1有五條通徑,即:一條直接通徑X1→Y1和四條間接通徑X1?X2→Y1;X1?X3→Y1;X1?X4→Y1;X1?X6→Y1。同理劃分X2,X3,X4,X6到Y(jié)1的通徑。由于X1,X4,X6直接通徑系數(shù)的絕對(duì)值大于相對(duì)應(yīng)項(xiàng)間接通徑系數(shù)總和絕對(duì)值,所以茶多酚(X1),可溶性糖(X4),茶紅素(X6)對(duì)水浸出物(Y1)的作用主要是直接作用,而氨基酸(X2),咖啡堿(X3)對(duì)水浸出物(Y1)的作用主要是間接作用,這可能與這些物質(zhì)茶多酚(15.30%)、可溶性糖(4.21%)在紅茶茶湯中的含量相對(duì)于氨基酸(3.22%)、咖啡堿(4.05%)較多,而茶紅素(1.43%)是紅茶茶湯色素中的主體成分,所以直接作用明顯,貢獻(xiàn)率大有關(guān),同時(shí)也與上述各物質(zhì)的理化性質(zhì)及在加工過程中的生成和轉(zhuǎn)化有關(guān),在滋味物質(zhì)變化中已作分析,此處不再贅述。由直接通徑系數(shù)可知茶多酚,咖啡堿,可溶性糖,茶黃素,茶紅素直接對(duì)水浸出物含量影響呈正相關(guān)關(guān)系,而氨基酸直接對(duì)水浸出物含量影響呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。五個(gè)自變量 X 對(duì)水浸出物(Y1)的直接影響和相關(guān)系數(shù)規(guī)律有一定區(qū)別。

表2 方程Ⅰ直接作用與間接作用分析

同理考察方程Ⅱ中茶紅素(x2)、茶褐素(x3)對(duì)茶多酚含量直接作用和間接作用,其相關(guān)系數(shù)、直接通徑系數(shù)、間接通徑系數(shù)列于表3,由表3可知,茶紅素對(duì)茶多酚的影響主要是通過間接作用(間接通徑系數(shù)合計(jì)為-0.6623),而茶褐素對(duì)茶多酚含量的影響主要是直接作用(直接通徑系數(shù)為-0.9973),其次茶紅素和茶褐素與茶多酚含量均為顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,說明當(dāng)茶紅素、茶褐素含量增多時(shí),茶多酚顯著減少,與茶多酚酶促氧化理論原理相一致。

表3 方程Ⅱ直接作用與間接作用分析

3 結(jié)論

在川紅芽茶自動(dòng)化加工過程中,隨制茶工序推進(jìn),茶葉含水率、茶多酚、兒茶素、咖啡堿持續(xù)減少,較鮮葉相比,分別降低了92.38%、47.64%、76.74%、11.54%;可溶性糖、氨基酸呈波動(dòng)下降趨勢(shì),分別降低了5.75%、14.12%;水浸出物、茶黃素、茶紅素和茶褐素先增后減,但總體呈上升趨勢(shì),分別增加了1.37%、302.52%、223.14%和418.84%。

利用逐步回歸分析建立水浸出物(Y1)與茶多酚(X1)、游離氨基酸(X2)、咖啡堿(X3)、可溶性糖(X4)、茶紅素(X6)成分之間的回歸方程為Y1=-3.1463+0.3368X1-19.8961X2+2.8151X3+19.1909X4+0.9947X6;同時(shí)茶多酚(Y2)與茶紅素(x2)、茶褐素(x3)的回歸方程為Y2=33.0615+0.0664x2-5.7156x3,回歸方程結(jié)果檢驗(yàn)顯著。

通過通徑分析劃分影響回歸方程因變量的直接作用和間接作用,茶多酚(X1)、可溶性糖(X4)、茶紅素(X6)對(duì)水浸出物(Y1)主要是直接作用,而氨基酸(X2)、咖啡堿(X3)主要是間接作用。茶褐素(x3)對(duì)茶多酚(Y2)含量的影響主要是直接作用,茶紅素(x2)主要是間接作用。

紅茶加工已可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)機(jī)械化連續(xù)化,從而保證了茶葉品質(zhì)的清潔衛(wèi)生安全,實(shí)驗(yàn)考察了關(guān)乎紅茶品質(zhì)的主要化學(xué)成分在加工過程中的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律,并建立了數(shù)學(xué)模型進(jìn)行評(píng)價(jià),從而為川紅芽茶生產(chǎn)過程品質(zhì)控制及機(jī)械自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)和過程中質(zhì)量控制提供更充分的理論依據(jù)。

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Variation and regression analysis in automated production lines of Sichuan black bud tea

LI Dan1,CHEN Gang2,LIAN Xue-yan2,LI Xiang-cheng2,DU Xiao1,*,ZHONG Xiao-xue1

(1.R&D Center,National Tea Inspection Center(Sichuan),Sichuan Agricultural University,Ya’an 625014,China;2.Sichuan Black Tea Industry Group Co.,Ltd,Yibin 644000,China)

Zaobaijian buds was used as the experimental subject to process and examine the changes and correlation of the component factors of Sichuan black bud tea. The results demonstrated that the main chemical components changed greatly during Sichuan black bud tea processing. Moisture,polyphenols,polyphenols,catechins,caffeine showed a decreasing trend,were decreased by 92.38%,47.64%,76.74% and 11.54%,respectively,after the end of processing. Compared with soluble sugar and amino acid were decreased by 5.75%,14.12%.While water extract TFs,TRs and TBs were increased by 1.37%,302.52%,223.14% and 418.84%,respectively. According to progressively regression analysis and path analysis,it was demonstrated that polyphenols,soluble sugar had a direct effect on water extract and the regression equation was Y1=-3.1463+0.3368X1-19.8961X2+2.8151X3+19.1909X4+0.9947X6. At the same time TBs had a direct effect on tea polyphenol and the regression equation was Y2=33.0615+0.0664x2-5.7156x3.

Sichuan Congou black tea;automated processing;quality ingredients;regression analysis

2015-04-09

李丹(1989-),女,碩士,研究方向:茶葉加工與貿(mào)易,E-mail:lidancyzj@163.com。

*通訊作者:杜曉(1963-),男,博士,教授,研究方向:茶葉精深加工技術(shù)與理論,E-mail:duxiao@vip.163.com。

國家科技部科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2013BAD20B07)。

TS272

A

1002-0306(2015)23-0079-06

10.13386/j.issn1002-0306.2015.23.008