李波 黃華林 陳欣 陳海強 馬成英 陳維 喬小燕
摘要:為進一步了解黃化英紅九號茶樹的品種特性,本研究對不同季節(jié)(春、夏、秋三季)生產(chǎn)的黃化英紅九號紅茶的生化成分進行測定并分析。結(jié)果表明:不同萎凋處理的黃化英紅九號紅茶茶多酚含量以春季最低,為3.81%~8.13%;游離氨基酸和咖啡堿含量季節(jié)間較為穩(wěn)定,分別處于2.5%~3.5%、3.0%~4.0%之間;可溶性糖含量在秋季紅茶中最高;簡單兒茶素和復雜兒茶素均以春茶保留率最低;茶黃素、茶紅素含量以夏茶最高;茶褐素含量以春茶最高。主成分分析表明黃化英紅九號春季紅茶品質(zhì)區(qū)別于夏秋茶,且夏秋紅茶品質(zhì)接近。
關(guān)鍵詞:黃化英紅九號;品質(zhì)分析;主成分分析
中圖分類號:S571.101文獻標識號:A文章編號:1001-4942(2019)10-0060-05
Comparative Analysis of Black Tea Quality of Yellowish Yinghong 9 Made in Different Seasons
Li Bo, Huang Hualin, Chen Xin, Chen Haiqiang, Ma Chengying, Chen Wei, Qiao Xiaoyan
(Tea Research Institute, Guangdong Academy of Agricultural Sciences/ Guangdong Provincial Key Laboratory of
Tea Plant Resources Innovation & Utilization, Guangzhou 510640, China)
Abstract The analysis was undertaken on chemical components of the black tea made by Yellowish Yinghong 9 for better understanding its characteristics. The results showed that the tea polyphenol content was the lowest in the black tea made with spring shoots, ranging from 3.81% to 8.13%. The contents of free amino acids and caffeine remained stable between the tea made in different seasons at 2.5%~3.5% and 3.0%~4.0%, respectively. The soluble sugar was the highest in the black tea made with autumn buds. The two kinds of catechins were the lowest in the black tea made in spring. The contents of theaflavins and thearubigins were the highest in the black tea made with summer shoots, but the theabrownin content was the highest in that made with spring shoots. Based on principal component analysis, the quality of the black tea made with spring shoots was unique from that made in summer and autumn, and the others had the similar biochemical characteristics.
Keywords Yellowish Yinghong 9; Quality analysis; Principal component analysis
英紅九號作為英德紅茶的重要代表,2018年省內(nèi)種植面積超過8 000 hm2。2010年獲得全年新梢為黃色的英紅九號新種質(zhì)。研究表明黃化英紅九號具有與英紅九號迥異的品種特性[1,2]。萎凋是紅茶加工的第一道工序,也是重要的基礎(chǔ)工序,萎凋過程中不僅發(fā)生物理變化[3],同時也伴隨著化學變化[4-6]。目前,已研究出很多新的萎凋技術(shù)并應(yīng)用于生產(chǎn)[7-10],但萎凋程度對紅茶品質(zhì)的影響同樣重要[11,12]。因此,本研究以黃化英紅九號為材料,于春、夏、秋三季采摘茶葉進行不同時間的萎凋處理,測定并分析不同處理下茶葉的理化成分,以期為探明茶葉品質(zhì)、正確認識茶樹品種特性以及合理開發(fā)提供參考。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
試驗于2017年7月至2018年4月在廣東省農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所英德基地開展,茶樹品種為黃化英紅九號,采摘標準為一芽二葉。
1.2 主要試劑與儀器設(shè)備
標準品:表兒茶素(EC)、 表兒茶素沒食子酸酯(ECG)、表沒食子兒茶素(EGC)、表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)、兒茶素(C)、沒食子兒茶素(GC)、沒食子兒茶素沒食子酸酯(GCG)、咖啡堿,純度≥98%,均購自上海源葉生物科技有限公司。
萎凋槽:7.6 m×1.3 m,底部鼓自然風。東信CFZ-10H 型除濕機,杭州東瑪電氣有限公司產(chǎn)品;6CR-55茶葉揉捻機,浙江上洋機械股份有限公司產(chǎn)品; JY-6CHZ-9B茶葉提香機,福建佳友機械有限公司產(chǎn)品。
Agilent 1200型高效液相色譜儀,包括G1314S 可變波長檢測器、G1321B 熒光檢測器和Agilent 1200色譜工作站,美國安捷倫科技有限公司產(chǎn)品;MQS5001型 Millipore 純水儀,密理博(Millipore)公司產(chǎn)品;HHS型電熱恒溫水浴鍋,上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠產(chǎn)品;OHAUS 準微量電子天平,奧豪斯儀器(常州)有限公司產(chǎn)品;752N 紫外分光光度計,上海菁華科技儀器有限公司產(chǎn)品。
1.3 試驗設(shè)計
于2017年7月、9月和2018年4月采摘黃化英紅九號葉片進行不同時間的萎凋處理,萎凋時間設(shè)置為5、10、15、20 h(表1)。利用室內(nèi)鼓風抽濕萎凋,室溫25~27℃,相對濕度 65%~70%;采用兩步法烘干,初烘溫度為110~120℃,足烘溫度80℃。以鮮葉為對照,微波殺青固樣。
1.4 測定指標及方法
茶多酚測定參照GB/T 8313—2008[13];游離氨基酸總量測定參照GB/T 8314—2013[14];可溶性總糖測定采用蒽酮比色法[15];茶黃素、茶紅素和茶褐素采用系統(tǒng)分析法[15];總黃酮測定參照黃華林等[1]的方法;兒茶素組分和咖啡堿待測液提取方法參照GB/T 8313—2008[13],測定采用HPLC法[16]。
1.5 數(shù)據(jù)分析
使用 Microsoft Excel 2013進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計及計算,Graphpad prism 6 軟件繪圖,SPSS軟件進行方差分析。為了消除不同指標變量間的量綱關(guān)系,通過Z-Score 標準化方法對生化成分濃度矩陣進行標準化,計算各變量的特征向量和方差貢獻率,用SIMCA-P軟件進行主成分分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同季節(jié)黃化英紅九號紅茶主要生化成分分析
由圖1可知,不同季節(jié)紅茶中茶多酚含量以夏秋季較高,春季最低(3.81%~8.13%);三季萎凋處理的茶多酚含量均顯著低于相應(yīng)CK,秋茶中各處理間差異不顯著,而夏茶中萎凋10 h處理的茶多酚含量極顯著高于其它處理,春茶中除萎凋時間為10、20 h差異不顯著外,其它均差異極顯著(P<0.01);春秋季紅茶中茶多酚含量隨萎凋時間的延長表現(xiàn)為先增加后減少,夏季則表現(xiàn)為先升高再下降后略微上升。不同季節(jié)紅茶中游離氨基酸含量(2.5%~3.5%)保持穩(wěn)定;多數(shù)萎凋處理的秋茶中游離氨基酸含量與CK差異不顯著,但在15、20 h萎凋處理的春夏茶中則極顯著高于相應(yīng)CK和其它處理(P<0.01);春秋茶游離氨基酸含量隨萎凋時間的延長先增加后稍有下降,夏茶則表現(xiàn)為先減少后增加。不同季節(jié)紅茶中可溶性糖含量以秋季最高,數(shù)值在8.0%左右,夏季最低;萎凋處理的春秋茶可溶性糖含量均極顯著低于相應(yīng)CK,夏茶與CK差異不顯著(P<0.01)。各萎凋處理的春夏茶中咖啡堿含量均極顯著低于相應(yīng)CK,而秋茶中則極顯著高于CK(P<0.01);各萎凋處理春茶咖啡堿含量隨處理時間的延長顯著增加。各萎凋處理的春夏秋三季紅茶總黃酮含量均極顯著高于相應(yīng)CK,并且隨著處理時間的延長整體呈降低趨勢。
綜合比較得到,黃化英紅九號春茶茶多酚、咖啡堿含量低于夏秋茶,游離氨基酸含量則高于其它兩季紅茶,部分萎凋處理間差異達極顯著水平(P<0.01)。秋茶總黃酮含量極顯著低于春夏茶,夏紅茶可溶性糖則低于春秋茶,部分萎凋處理間差異達極顯著水平(P<0.01)。
2.2 不同季節(jié)黃化英紅九號紅茶兒茶素分析
由表2可知,與CK相比,各季節(jié)不同萎凋處理的黃化英紅九號紅茶中兒茶素組分均大幅降低,以EGCG降低最多,且未檢測到GC;EGC是紅茶中簡單兒茶素含量最高的組分,季節(jié)間差異不大,ECG則是復雜兒茶素含量最高的組分,夏秋季節(jié)含量高于春季。各萎凋處理紅茶中簡單兒茶素保留率遠大于復雜兒茶素,春茶保留率低于夏秋茶。
2.3 不同季節(jié)黃化英紅九號紅茶茶色素分析
由圖2可知,不同萎凋處理的黃化英紅九號茶黃素含量以夏茶中最高,且季節(jié)間差異較大,夏茶中差異不顯著,春秋茶中部分差異達極顯著水平(P<0.01)。不同季節(jié)間茶紅素含量在夏季最高,尤以5 h萎凋處理的含量最高,且在春季不同萎凋處理間差異不顯著,但在秋季隨著萎凋時間的延長極顯著降低(P<0.01),而后略有增加。茶褐素是紅茶中含量最高的色素物質(zhì),在春茶中最高,秋茶中最低,且當秋茶萎凋時間處于5~15 h時茶褐素含量隨處理時間的延長極顯著降低(P<0.01)。
黃化英紅九號秋茶茶褐素含量極顯著低于春夏茶(P<0.01),茶紅素和茶黃素沒有一致性的規(guī)律。
2.4 主成分分析
以茶多酚、游離氨基酸、咖啡堿、可溶性糖、總黃酮、茶色素和兒茶素組分等14個組分為指標進行主成分分析,構(gòu)建PCA-X模型,分析顯示R2X為0.803,Q2為0.622,該主成分分析結(jié)果可信。由圖3可知,因加工工藝和季節(jié)的不同,黃化英紅九號紅茶分為三個類群,春季紅茶聚為一類(類群Ⅰ);夏秋紅茶可聚為一類(類群Ⅱ);三季鮮葉CK聚為一類(類群Ⅲ)。三個類群在主成分1上區(qū)分開,由表3可知,EGC、C和EC在主成分1上的載荷值和特征向量絕對值較大,對主成分1的貢獻率最大。在主成分2上類群Ⅰ和類群Ⅱ分布于橫坐標的兩側(cè),茶紅素和茶黃素載荷值和特征向量絕對值最大,對主成分2的貢獻率最大。因此,黃化英紅九號春茶品質(zhì)區(qū)別于夏秋茶,夏秋茶品質(zhì)較為接近,EGC、C、EC、茶紅素和茶黃素是春紅茶的特征成分。但萎凋程度不同,品質(zhì)也有所差異。
3 討論與結(jié)論
不同季節(jié)黃化英紅九號紅茶中游離氨基酸、可溶性糖和總黃酮的變化趨勢基本相同,這與劉少群[12]、曹藩榮[17]、潘玉華[18]等對春茶的研究結(jié)果一致。茶多酚和可溶性糖是季節(jié)間變化最大的成分,本研究黃化英紅九號茶多酚含量以夏季最高,可溶性糖含量秋季中最高,咖啡堿和游離氨基酸含量季節(jié)間比較穩(wěn)定。這與李丹陽[19]、付靜[20]等對陜西地方群體種和黃山群體種研究結(jié)果有所差異,他們均認為與夏秋茶相比,群體種春季紅茶茶多酚、游離氨基酸和可溶性糖含量較高。推測這可能是與選用的茶樹品種不同有關(guān)。目前,基于生化成分的主成分分析法已成功應(yīng)用于烤煙[21]、向日葵[22,23]、花生[24]等作物的表型和品質(zhì)成分分析,本研究應(yīng)用該法得出,黃化英紅九號春紅茶品質(zhì)區(qū)別于夏秋茶,單獨聚為一類,夏秋茶聚為一類,EGC、C、EC、茶紅素和茶黃素對春茶品質(zhì)有重要意義。
參 考 文 獻:
[1]黃華林, 喬小燕, 李波, 等. 萎凋方式對黃化英紅九號紅茶品質(zhì)的影響[J]. 食品與機械, 2018,34(10):26-30, 66.
[2]喬小燕, 李波, 何梓卿, 等. 黃化英紅九號紅茶體外抗氧化活性分析[J]. 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與安全, 2018(5):85-90.
[3]陳椽. 制茶學[M]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社, 1979:84-85.
[4]黃藩,董春旺,朱宏凱,等.紅茶萎凋中鮮葉理化變化及工藝技術(shù)研究進展[J].中國農(nóng)學通報, 2014, 30(27):275-281.
[5]滑金杰, 袁海波, 王偉偉, 等. 萎凋溫度對鮮葉主要生化成分和酶活動態(tài)變化規(guī)律的影響[J]. 茶葉科學, 2015, 35(1):73-81.
[6]王偉偉, 江和源, 江用文, 等. 紅茶萎凋處理溫濕度條件對PPO、POD及茶多酚和色素的影響[J]. 食品工業(yè)科技, 2013, 34(13):86-90.
[7]黃建琴, 王文杰, 丁勇, 等. 冷凍萎凋?qū)し蚣t茶品質(zhì)影響研究[J]. 中國茶葉加工, 2005(1):20-22.
[8]王復. 廣譜電磁波輻射萎凋葉提高紅茶品質(zhì)試驗報告[J]. 貴州茶葉, 1995(3):29-33.
[9]喬小燕, 操君喜, 吳華玲, 等. 不同萎凋方式和碰青工藝對紅茶揮發(fā)性成分的影響[J]. 熱帶作物學報, 2017,38(8):1572-1577.
[10]滑金杰, 袁海波, 江用文, 等. 萎凋通氧量對鮮葉品質(zhì)生化成分和酶活性動態(tài)變化規(guī)律的影響[J]. 中國食品學報, 2016, 16(4):72-79.
[11]Owuor P O, 農(nóng)艷芳. 物理萎凋程度對紅茶化學成分的影響[J]. 世界熱帶農(nóng)業(yè)信息, 1990(1):14-17.
[12]劉少群, 孫彬妹, 段瑩, 等. 不同萎凋程度處理對單芽紅茶品質(zhì)的影響[J]. 茶葉通訊, 2015, 42(4):30-34.
[13]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局,中國國家標準化管理委員會. 茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法: GB/T 8313—2008 [S]. 北京: 中國標準出版社, 2008.
[14]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局,中國國家標準化管理委員會.茶游離氨基酸總量的測定:GB/T 8314—2013[S].北京:中國標準出版社, 2015.
[15]黃意歡. 茶學實驗技術(shù)[M]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社, 1995.
[16]喬小燕, 吳華玲, 韓雪文, 等. 仁化白毛茶生化成分與成品白茶品質(zhì)的相關(guān)性研究[J]. 核農(nóng)學報, 2015, 29(12): 2327-2333.
[17]曹藩榮, 羅錫元, 鄧向進, 等. 不同萎凋方式對紅茶和烏龍茶品質(zhì)的影響[J]. 廣東茶業(yè), 2012 (Z1): 27-29.
[18]潘玉華, 黃先洲, 楊曉濱, 等. 花果香型坦洋工夫紅茶品質(zhì)形成探究[J]. 福建茶葉, 2017, 39(10): 3-4.
[19]李丹陽, 韓明紅, 王妮妮, 等. 不同季節(jié)紅茶的感官品質(zhì)及內(nèi)含成分分析[J]. 落葉果樹, 2016, 48(6):20-22.
[20]付靜. 不同采摘季節(jié)工夫紅茶品質(zhì)的研究[J]. 食品科技, 2017,42(11):90-95.
[21]楊春元, 王志紅, 孔德均, 等. 烤煙抗赤星病種質(zhì)資源的農(nóng)藝性狀及烤后煙葉化學成分分析[J]. 南方農(nóng)業(yè)學報, 2018, 49(5): 839-847.
[22]王婷婷, 張曉東, 魯雪林, 等. 河北省濱海鹽漬土地區(qū)油葵綜合性狀分析[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報, 2018, 26(5): 693-702.
[23]奉斌, 李慧琳, 楊勝先, 等. 貴州地方向日葵種質(zhì)資源表型性狀多樣性分析[J]. 中國農(nóng)業(yè)科技導報, 2018, 20(7):34-41.
[24]徐楊玉, 洪彥彬, 李杏瑜, 等. 南方花生區(qū)試品種的品質(zhì)性狀分析[J]. 分子植物育種, 2018, 16(4): 1278-1288.
收稿日期:2019-05-06
基金項目:國家自然科學基金項目(31600560);廣東省農(nóng)村科技領(lǐng)域項目(2017A020208020)
作者簡介:李波(1984—) ,男,碩士,研究實習員,主要從事茶樹種質(zhì)資源鑒評與新品種選育研究。E-mail: boniek0517@163.com
通訊作者:喬小燕(1982—),女,碩士,副研究員,主要從事茶樹種質(zhì)資源鑒評、茶葉加工和分子生物學研究。E-mail: qiaoxiaoyan@tea.gdaas.cn