茶鮮葉萎凋過程中主要品質成分的動態(tài)變化

宋振碩，王麗麗，陳 鍵，楊軍國，張應根，陳 林

(福建省農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所，福建 福安 355015)

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茶鮮葉萎凋過程中主要品質成分的動態(tài)變化

宋振碩，王麗麗，陳 鍵，楊軍國，張應根，陳 林*

(福建省農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所，福建 福安 355015)

選用10份茶樹品種春茶新梢的1芽2、3葉為試驗材料，控溫控濕(20～22℃、RH 35%～45%)條件下，探討不同萎凋程度茶鮮葉的主要品質成分動態(tài)變化規(guī)律。結果表明，隨著萎凋程度(鮮葉減重率)的加重，水浸出物、咖啡堿、游離氨基酸和可溶性糖含量變化呈現(xiàn)升高趨勢，茶多酚含量變化呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，各主要品質成分含量的變化并不是同步的。茶鮮葉萎凋減重15%內以水分散失為主，各主要品質成分的含量(以干物質質量100%計)變化均不顯著；萎凋減重至30%～45%，各主要品質成分含量陸續(xù)呈現(xiàn)顯著變化，可溶性糖與咖啡堿、水浸出物含量先后達到最高值；萎凋減重至60%，只有游離氨基酸含量繼續(xù)升高；最終游離氨基酸、可溶性糖、咖啡堿含量變化較大，比茶鮮葉中分別升高了24.6%、13.8%、11.9%。相關分析表明，游離氨基酸、可溶性糖、水浸出物與咖啡堿含量變化與萎凋失水顯著正相關(相關系數(shù)為0.413、0.386、0.692、0.479)，尤其是游離氨基酸，而茶多酚含量變化與萎凋失水沒有明顯相關性。

茶鮮葉；萎凋；主要品質成分；控溫控濕

萎凋是白茶、紅茶和烏龍茶等多種茶類加工的初始工序。茶鮮葉萎凋過程中，水分逐步散失，細胞膜滲透性發(fā)生明顯改變，引起一系列生化反應，內質成分發(fā)生劇烈變化，為后續(xù)工序和品質形成提供特定的物質基礎[1-2]。影響萎凋質量的因素主要有環(huán)境溫度、濕度、光照、通風條件、時間等，其中溫度、濕度是茶鮮葉萎凋過程中的主要影響因素，不僅影響水分的散失速度，而且影響內含物化學反應的進度和程度，并最終影響風味品質成分的組成和含量[3-5]。自然條件下萎凋容易受溫度、濕度的影響，導致其結果存在不確定性。因此，為揭示茶鮮葉萎凋過程中主要品質成分的變化規(guī)律，本研究借助空調、除濕機等設備進行萎凋環(huán)境條件的設置，準確調控萎凋溫、濕度，選用10份茶樹品種的春茶1芽2、3葉新梢為試驗原料，以鮮葉減重率作為萎凋程度判斷指標，對茶鮮葉的萎凋失水情況進行跟蹤監(jiān)測，根據(jù)其萎凋減重率變化進行取樣固樣，測定主要品質成分含量，探討茶鮮葉萎凋過程中主要品質成分的動態(tài)變化以及與萎凋程度之間的相關性，以期為系統(tǒng)研究基于茶鮮葉萎凋失水管理的茶葉生化成分變化提供參考依據(jù)，對實現(xiàn)以綜合量化指標來判斷萎凋程度具有較好的理論指導意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

茶鮮葉原料均采自福建省農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所試驗茶園，采摘標準為春茶新梢1芽2、3葉。供試茶樹品種10份，分別是黃棪、梅占、白芽奇蘭、佛手、茗科1號、黃觀音、福建水仙、肉桂、大紅袍和矮腳烏龍。

1.2 試驗主要試劑

蒽酮、茚三酮、氯化亞錫、甲醇、碳酸鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀、葡萄糖(分析純，國藥集團化學試劑有限公司)，福林酚(分析純，北京索萊寶科技有限公司)，硫酸(分析純，北京化工廠)，沒食子酸(分析純，生工生物工程(上海)股份有限公司)，咖啡堿(生化試劑，上海晶純生化科技股份有限公司)、L-谷氨酸(生化試劑，國藥集團化學試劑有限公司)、甲醇[色譜純，西格瑪奧德里奇(上海)貿易有限公司]，超純水(自制)。

1.3 主要儀器設備

T6新世紀紫外可見分光光度計(北京普析通用儀器有限責任公司)；Agilent 1260 高效液相色譜儀(美國Agilent科技公司)；DHC-9246A電熱恒溫鼓風干燥箱(上海精宏實驗設備有限公司)；AL204電子天平(美國梅特勒-托利多集團)；All basic分析用研磨機和MS3 basic小型旋渦混合器(德國IKA集團)；GM-0.33A 隔膜真空泵(天津市津騰實驗設備有限公司)；ACD-0502-U 實驗室超純水系統(tǒng)(美國艾科浦國際有限公司)；KF-35GW/35356格力空調(珠海格力電器股份有限公司)；ROBO60T工業(yè)電熱風機(上海固途工業(yè)品銷售有限公司)；CH150D轉輪式除濕機(廣州市森井貿易有限公司)；S520-EX溫濕度記錄儀(深圳市華圖測控系統(tǒng)有限公司)；HAW-15AB計重電子天平(福州衡之展電子有限公司)；G80F23CN2L-Q6(R0)格蘭仕微波爐(廣東格蘭仕集團有限公司)等。

1.4 試驗方法

1.4.1 供試樣品制備 稱取茶鮮葉250 g，對其在控溫控濕(20～22℃、RH 35%～45%)環(huán)境條件下的萎凋失水變化進行定時計量(每隔3 h稱重1次)，計算萎凋葉的萎凋減重率，直至減重率達到約60%為止，對萎凋過程中茶鮮葉(減重0%)和萎凋葉(減重分別為15%、30%、45%和60%)進行微波[功率×時間：P-HI(火力)×60 s]、烘干(80℃、2 h)固樣。

1.4.2 主要品質成分測定 干物質含量測定，參照GB/T 8303-2013；水浸出物含量測定，參照GB/T 8305-2013；咖啡堿含量測定，參照GB/T 8312-2013；茶多酚含量測定，參照GB/T 8313-2008；游離氨基酸總量測定，參照GB/T 8314-2013；可溶性糖總量測定，采用蒽酮比色法[6]。

1.4.3 數(shù)據(jù)處理分析 采用SPSS 21.0進行方差分析、多重比較(LSD)與相關性分析(Pearson系數(shù))。

2 結果與分析

2.1 供試茶樣萎凋過程中主要品質成分含量的動態(tài)變化

2.1.1 供試茶樣萎凋過程中水浸出物含量的動態(tài)變化 茶鮮葉在控溫控濕萎凋過程中，水浸出物含量(以干物質質量100%計)的動態(tài)變化呈現(xiàn)先升高后趨于穩(wěn)定(表1)，不同萎凋減重率間水浸出物含量差異顯著(P=0.036<0.05)；萎凋至減重30%時，水浸出物含量比茶鮮葉中的顯著升高；萎凋至減重45%時，水浸出物含量達到最高；萎凋至減重60%時，水浸出物含量基本保持不變，比茶鮮葉中的升高了4.6%。

2.1.2 供試茶樣萎凋過程中茶多酚含量的動態(tài)變化 茶鮮葉在控溫控濕萎凋過程中，茶多酚含量(以干物質質量100%計)的動態(tài)變化呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(表1)，不同萎凋減重率間茶多酚含量差異不顯著(P=0.994>0.05)；萎凋至減重30%時，茶多酚含量略有升高，比茶鮮葉中的升高了0.7%；隨著萎凋程度的加重，茶多酚含量逐步降低，萎凋至減重60%時，茶多酚含量比茶鮮葉中的降低了1.2%。

2.1.3 供試茶樣萎凋過程中咖啡堿含量的動態(tài)變化 茶鮮葉在控溫控濕萎凋過程中，咖啡堿含量(以干物質質量100%計)的動態(tài)變化呈現(xiàn)先升高后趨于穩(wěn)定(表1)，不同萎凋減重率間咖啡堿含量差異不顯著(P=0.097>0.05)；萎凋減重45%以內，咖啡堿含量逐漸升高，萎凋至減重45%時，咖啡堿含量達到最高，比茶鮮葉中的升高了11.9%，顯著高于茶鮮葉；萎凋至減重60%時，咖啡堿含量保持不變。

2.1.4 供試茶樣萎凋過程中游離氨基酸含量的動態(tài)變化 茶鮮葉在控溫控濕萎凋過程中，游離氨基酸含量(以干物質質量100%計)的動態(tài)變化呈現(xiàn)持續(xù)升高的趨勢(表1)，不同萎凋減重率間游離氨基酸含量差異顯著(P=0.000<0.05)；萎凋至減重30%時，游離氨基酸含量比茶鮮葉中的顯著升高，隨著萎凋程度的加重，游離氨基酸含量持續(xù)升高，萎凋至減重60%時，游離氨基酸含量比茶鮮葉中的升高了24.6%。

2.1.5 供試茶樣萎凋過程中可溶性糖含量的動態(tài)變化 茶鮮葉在控溫控濕萎凋過程中，可溶性糖含量(以干物質質量100%計)的動態(tài)變化呈現(xiàn)先升高后趨于穩(wěn)定(表1)，不同萎凋減重率間可溶性糖含量差異顯著(P=0.007<0.05)；萎凋減重至30%時，可溶性糖比茶鮮葉中的顯著升高，隨著萎凋程度的加重，可溶性糖含量基本保持不變，萎凋至減重60%時，比茶鮮葉中的升高了13.8%。

表1 茶鮮葉萎凋過程中主要品質成分含量(%)

注：同行數(shù)據(jù)經(jīng)單因素試驗 LSD法多重比較分析，數(shù)據(jù)后小寫字母的不同表示其差異達到顯著水平(P<0.05)。

Note: Data on a same column with different lowercase letters indicate significant difference (P<0.05) by LSD analysis

2.2 供試茶樣萎凋過程中主要品質成分含量與減重率的相關分析

進一步分析萎凋過程中主要品質成分含量與萎凋減重率之間的相關程度強弱，將所測茶樣中主要品質成分含量數(shù)據(jù)和萎凋減重率進行相關分析(表2)。從表2中可以看出，茶鮮葉在控溫控濕萎凋過程中，水浸出物含量、咖啡堿含量、游離氨基酸含量、可溶性糖含量與萎凋減重率(相關系數(shù)分別為0.413、0.386、0.692、0.479)成極顯著正相關，茶多酚含量與萎凋減重率相關性不顯著?？梢姡诳販乜貪裎蜻^程中，茶鮮葉中水分逐步散失，顯著影響游離氨基酸、可溶性糖、水浸出物與咖啡堿等主要品質成分含量發(fā)生變化，尤其是游離氨基酸含量的變化，而茶多酚含量變化與萎凋失水沒有明顯相關性。主要品質成分含量變化間也存在顯著相關性，水浸出物含量與茶多酚含量、咖啡堿含量極顯著正相關(相關系數(shù)分別為0.705、0.432)，咖啡堿含量與可溶性糖含量極顯著正相關(相關系數(shù)為0.583)，游離氨基酸含量與茶多酚含量極顯著負相關(相關系數(shù)為-0.492)。可見，在萎凋失水過程中各種主要品質成分不是單一地變化，它們之間相互影響發(fā)生一系列復雜變化。

3 討論

茶鮮葉在控溫控濕萎凋實驗過程中，水浸出物、咖啡堿、游離氨基酸和可溶性糖含量變化呈現(xiàn)升高趨勢，茶多酚含量變化呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，這與潘玉華等[7]、劉少群等[8]研究結果基本一致。主要原因是茶鮮葉在萎凋過程中，葉細胞組織逐步失水，細胞膜透性及水解酶、氧化酶等相關酶活性增強，鮮葉中內含成分發(fā)生水解、氧化，一些復雜的大分子物質如蛋白質、糖類等分解成氨基酸、可溶性糖等簡單的小分子可溶性物質[9-11]；而在萎凋前期具有酚羥基大分子不溶性物質分解[12]，致使多酚類總量增加，伴隨茶鮮葉中水分不斷散失，細胞液濃度持續(xù)增大，酶促氧化反應加快，茶多酚在多酚氧化酶的作用下氧化生成鄰醌類物質，以及茶多酚與其他物質形成絡合物，導致茶多酚含量減少，但減少量并不多[1]。

表2 供試茶樣中主要品質成分含量與減重率的相關性

注：“*”表示在置信度(雙側)為0.05時，相關性是顯著的；“**”表示在置信度(雙側)為0.01時，相關性是顯著的。

Note: “*” represents a significant correlation at 0.05 1evel (double sides)；“**” represents a significant correlation at 0.01 level (double sides).

生化成分是茶葉感官品質形成的物質基礎，孔祥瑞等[13]定量分析了主要生化成分在白茶感官品質決定中所起的作用，認為還原性糖和氨基酸正面影響感官品質，茶多酚和咖啡堿負面影響感官品質。茶鮮葉萎凋過程中，水分散失不僅能促進化學變化，而且又能抑制化學變化，顯著影響著游離氨基酸、可溶性糖、水浸出物與咖啡堿等主要品質成分含量發(fā)生變化，尤其是游離氨基酸含量的變化，從而導致制茶品質的差異。因此，依不同茶類對萎凋程度的要求不同，采取合理的技術措施，協(xié)調水分散失和生化成分變化進程，水分散失與生化成分變化相互作用達到最適當?shù)某潭?，使萎凋適度符合制茶品質的要求。本實驗的萎凋過程是在固定控溫控濕(20～22℃、RH 35%～45%)條件下進行的，避免了自然條件下環(huán)境溫、濕度變化的影響，但是在不同的萎凋溫、濕度條件下，水分散失、生化成分的變化規(guī)律以及對后續(xù)加工和成茶品質的影響還需進一步系統(tǒng)研究。

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Changes on Major Quality Indices in Tea Leaves during Withering

SONG Zhen-shuo，WANG Li-li，CHEN Jian，YANG Jun-guo，ZHANG Ying-gen，CHEN Lin*

(Tea Research Institute，F(xiàn)ujian Academy of Agricultural Sciences，F(xiàn)u’an，F(xiàn)ujian 355015，China)

Fresh spring shoots (two or three leaves and a bud) harvested from 10 tea cultivars were used in this experimentation conducted at 20～22℃and 35%～45% RH. Changes on the major chemical components in the tea leaves as indices for quality were monitored at various withering stages. The results showed that, with increasing weight loss on the fresh tea leaves, there appeared to be a continual increase on the contents of water extracts, caffeine, free amino acids, and water soluble sugars, while polyphenols increased initially and followed by a decline in the leaves. These changes were not parallel. For instance, when the water loss was less than 15%, no significant alternations were observed in regard to the contents of these components (on a dry matter basis). However, as the weight loss approached 30%～45% during withering, the water soluble sugars and caffeine, as well as the water extracts, reached their maximums. As the weight loss increased to 60%, only the contents of free amino acids continued to increase. At end of the withering process, the most significant changes were found on the contents of free amino acids, water soluble sugars, and caffeine, with increases of 24.6%, 13.8%, and 11.9%, respectively. The correlation analysis showed that (1) the weight loss of tea leaves during withering significantly affected the contents of free amino acids, water soluble sugars, water extracts, and caffeine, with correlation coefficients of 0.413, 0.386, 0.692, and 0.479, respectively; (2) the change on free amino acids content was particularly significant; and, (3) no significant effect was observed on the content of polyphenols.

fresh tea leaves; withering; major quality indices; controlled temperature and RH

2016-06-23 初稿；2016-08-04 修改稿

福建省自然科學基金(2014J01097)；福建省屬公益類科研院所基本科研專項(2014R1012-8)。

宋振碩(1984-)，男，碩士，助理研究員，主要從事茶葉生物化學與綜合利用研究。E-mail：274719459@qq.com

*通訊作者：陳林(1975-)，男，博士，副研究員，主要從事茶葉加工、茶葉生物化學及綜合利用研究。

TS272.4；S571.1

A

2096-0220(2016)03-0138-05

E-mail：chenlin_xy@163.com