黃茶感官悶黃程度標(biāo)定及不同悶黃程度莫干黃芽香氣組分研究

龔淑英 周森杰 謝雨欣 范方媛* 錢虹 汪春云

（1.浙江大學(xué)茶葉研究所，浙江 杭州 310058；2.浙江省德清縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，浙江 德清 313200）

茶葉是全球三大功能性飲料之一，受到國(guó)內(nèi)外人民的廣泛喜愛(ài)。黃茶是我國(guó)六大茶類之一，其基本加工工藝為：殺青—揉捻—悶黃—干燥。因其獨(dú)特的“悶黃”工序，形成了黃茶獨(dú)特的“干茶黃、湯色黃、葉底黃”的“三黃”品質(zhì)特征［1］。隨著對(duì)黃茶生物活性成分研究的深入，其殺菌和抗病毒［2］、抗氧化［3］、抗癌［4］、肝臟保護(hù)［5］、調(diào)節(jié)節(jié)糖脂代謝紊亂［6］等功能逐步被研究發(fā)現(xiàn)，黃茶也越來(lái)越多的受到消費(fèi)者關(guān)注。

黃茶在悶黃時(shí)由于在制茶葉的含水量、溫度與悶的時(shí)間的區(qū)別，物質(zhì)成分的轉(zhuǎn)化程度不同，感官品質(zhì)差異很大，從悶黃時(shí)間較短品質(zhì)接近綠茶到長(zhǎng)時(shí)間悶出現(xiàn)熟悶酸味，呈現(xiàn)出明顯的變化梯度，產(chǎn)生不同的黃茶特征。

莫干黃芽是浙江省黃茶的典型代表，是國(guó)家地理標(biāo)志地域保護(hù)的產(chǎn)品，其具體規(guī)定是必須采用產(chǎn)地范圍規(guī)定劃出的德清縣產(chǎn)區(qū)內(nèi)的茶樹(shù)新梢，再通過(guò)黃茶傳統(tǒng)的工藝加工，也即“攤青—?dú)⑶唷嗄怼獝烖S—初烘—做形—足干”加工而成。由于“悶黃”是形成黃茶品質(zhì)的關(guān)鍵工序，近年來(lái)我們一直對(duì)黃茶的悶黃工藝、技術(shù)及關(guān)聯(lián)品質(zhì)特征開(kāi)展研究［7－10］。本研究以25種不同悶黃時(shí)間的試驗(yàn)樣品和5種不同悶黃程度的莫干黃芽為實(shí)驗(yàn)材料，感官標(biāo)定悶黃程度，探究莫干黃芽特征香氣組分與悶黃程度之間的關(guān)系。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

1.1.1 莫干山當(dāng)?shù)仄贩N鮮葉。

1.1.2 從大量莫干黃芽產(chǎn)品中，根據(jù)感官審評(píng)篩選出具有代表性的五個(gè)莫干黃芽產(chǎn)品，其均具有莫干黃芽的典型品質(zhì)特征，同時(shí)表現(xiàn)出不同的悶黃程度。五個(gè)品牌莫干黃芽產(chǎn)品具體信息如表1。

表1 實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品信息

1.2 儀器設(shè)備

恒溫水浴鍋（HWS28型，上海一恒儀器公司），電子加熱套（杭州明遠(yuǎn)儀器有限公司）；超純水器；電子天平（溫州維多利亞儀器有限公司）；GCMSQP2020氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（日本shizouka公司）；冷凝管；500 mL平底燒瓶；250 mL圓底蒸餾瓶等。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 不同悶黃程度黃茶制備 參考范方媛等［8］提出的最佳悶黃工藝參數(shù)，悶黃葉溫為（45±2）℃、在制葉含水率為（37±3）%、環(huán)境相對(duì)濕度為（80±5）%、通氣頻率為每10 min 1次。間隔30 min取樣。

1.3.2 莫干黃芽感官審評(píng)方法 邀請(qǐng)5位具有評(píng)茶師（二級(jí)及以上）技能的專業(yè)審評(píng)的人員，根據(jù)《茶葉感官審評(píng)方法》（GB／T23776－2018）對(duì)選取的30個(gè)樣品進(jìn)行感官審評(píng)。

1.3.3 香氣分析樣品處理方法 本實(shí)驗(yàn)采用的是可控溫的同時(shí)萃取法，實(shí)驗(yàn)參照施夢(mèng)南［11］的方法鏈接SDE改良裝置，萃取時(shí)間設(shè)置為2 h。計(jì)時(shí)結(jié)束停止加熱，裝置冷卻至室溫。收集萃取液脫水并過(guò)濾，濾液在40～50℃水浴鍋中加熱濃縮至5 mL，等待進(jìn)行GC-MS分析。

1.3.4 GC-MS分析條件 色譜條件：氣相譜柱為HP-5MS毛細(xì)管柱（30 m×0.25μm×0.25 mm）。以高純氦氣（純度99.999%）為載氣，恒定柱流量為1.0 mL／min，不分流進(jìn)樣，進(jìn)樣量1.0μL。升溫程序：50℃保持5 min，以3℃／min上升至210℃，保持5 min，再以15℃／min上升至230℃，保持5 min。

質(zhì)譜條件：接口溫度為230℃，離子源溫度為250℃。電離方式為電子轟擊（EI），電子能量70 eV，掃描質(zhì)量范圍為35～450 amu。

定性分析：利用LabSolutions／GCMSsolution（島津企業(yè)管理（中國(guó)）有限公司）對(duì)總離子色譜圖（TIC）進(jìn)行峰面積積分，利用計(jì)算機(jī)中的NIST17譜庫(kù)檢索尋找每個(gè)峰所對(duì)應(yīng)的大于70%的物質(zhì)，并結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)與保留時(shí)間確定香氣成分名稱。

定量分析：各香氣組分的相對(duì)濃度用該物質(zhì)的峰面積與內(nèi)標(biāo)物（Butylated hydroxytoluene，BHT）［12－13］峰面積的比值來(lái)表示。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel2019對(duì)香氣化學(xué)組分的相對(duì)含量進(jìn)行分析；采用simca-p 14.5對(duì)香氣化學(xué)組分進(jìn)行主成分分析（principal component analysis，PCA）、正交偏最小二乘判別分析（Orthogonal Partial Least Squares Discrimination Analysis，OPLS-DA）。

2 結(jié)果與分析

2.1 黃茶悶黃程度感官標(biāo)定

通過(guò)對(duì)原料進(jìn)行不同時(shí)間的悶黃處理得到悶黃程度不同的黃茶茶樣25個(gè)。組織專業(yè)人員對(duì)悶黃程度不同的黃茶樣品進(jìn)行感官審評(píng)，發(fā)現(xiàn)伴隨著悶黃程度的增加，黃茶外形色澤上由翠綠鮮潤(rùn)向嫩黃再向黃褐色轉(zhuǎn)變；湯色上由嫩綠向嫩黃再向橙黃轉(zhuǎn)變；香氣的高爽度和鮮度下降，甜度和濃度逐漸上升，最后出現(xiàn)悶味和酵味；滋味上鮮度和濃度下降，收斂性變?nèi)?，柔滑度上升，甜度逐漸上升，最后出現(xiàn)悶味和酵味，與香氣變化一致；葉底色澤上變化與外形色澤變化趨勢(shì)相似，由嫩綠向嫩黃再向黃褐色轉(zhuǎn)變，呈現(xiàn)出很好的變化梯度與趨勢(shì)。根據(jù)變化梯度與趨勢(shì)，總結(jié)樣品的特征，我們把悶黃的程度分成11個(gè)梯度，0度最輕，無(wú)悶黃工序，屬于綠茶；10度最重，開(kāi)始出現(xiàn)悶黃過(guò)度的特征，品質(zhì)開(kāi)始下降。具體悶黃程度標(biāo)定如表2所示。

根據(jù)悶黃度可以將黃茶的悶黃程度分為輕度悶黃、中度悶黃、重度悶黃。輕度悶黃，悶黃度1－3，外形、葉底色澤呈綠色，湯色較嫩綠明亮，滋味甜味出現(xiàn)，但任保持一定的鮮爽度，滋味上收斂性減弱，口感柔和，甜味初顯，出現(xiàn)黃茶的風(fēng)格但帶有綠茶的特征。中度悶黃，悶黃度4－7，外形嫩黃或黃帶褐、葉底色澤出現(xiàn)嫩黃色，湯色嫩黃，香氣甜純濃爽，滋味甜度較輕度悶黃上升，口感上出現(xiàn)柔滑感，黃茶特征明顯。重度悶黃，悶黃度8－10，外形、葉底呈現(xiàn)出黃帶褐的色澤特點(diǎn)，湯色逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槌赛S明亮，香氣甜純濃郁，同時(shí)會(huì)出現(xiàn)悶黃過(guò)度產(chǎn)生的熟悶味和酵味，滋味上甜度與柔滑度進(jìn)一步提升，悶黃過(guò)度產(chǎn)生的悶味與酵味也會(huì)在滋味中呈現(xiàn)。此類黃茶如用蓋碗，水溫掌控在80度左右沖泡，也會(huì)出現(xiàn)很好的黃茶品質(zhì)風(fēng)格。

表2 悶黃度對(duì)應(yīng)黃茶感官審評(píng)結(jié)果

2.2 不同悶黃程度莫干黃芽感官特征

對(duì)五個(gè)莫干黃芽進(jìn)行感官審評(píng)，同時(shí)根據(jù)表2中對(duì)黃茶悶黃度的標(biāo)定，利用對(duì)五個(gè)莫干黃芽進(jìn)行悶黃度打分，并判斷其悶黃程度，如表3所示。

表3 不同悶黃程度黃茶香氣感官審評(píng)結(jié)果

2.2 不同悶黃程度黃茶揮發(fā)性成分

2.2.1 不同悶黃程度黃茶香氣組分差異 從5種莫干黃芽產(chǎn)品中一共檢測(cè)出127種揮發(fā)性成分（表4）包括醇類、酚類、醛類、酸類、酮類、烷烴類、烯烴類等11類揮發(fā)性化合物。其中包括雪松醇、橙花醇、芳樟醇在內(nèi)的20種醇類化合物，以2，4-二叔丁基苯酚為代表的的2種酚類化合物，包括苯甲醛、苯乙醛等對(duì)香氣具有突出貢獻(xiàn)的12種醛類化合物，包括2-羥基肉桂酸在內(nèi)的9種酸類化合物，以茉莉酮、紫羅蘭酮為代表的的28種酮類化合物，10種烷烴類化合物，以及以檸檬烯為代表的8種烯烴類化合物，以吡咯、喹啉等為代表的11種吡咯類及其衍生物化，2-呋喃甲醇、2-乙氧基丙烷為代表的雜氧類化合物以及以二乙基三硫醚、2-噻吩乙醇為代表的含硫化合物。

表4 黃茶樣品香氣成分及相對(duì)含量*

*：相對(duì)含量%＝（標(biāo)定物峰面積／總峰面積）×100

不同茶樣中不同種類揮發(fā)性組分相對(duì)含量如圖1所示?？傮w來(lái)看，熱裂解反應(yīng)產(chǎn)生的烯烴類、醇類、醛類、酯類的含量較高［14］。

五種莫干黃芽產(chǎn)品香氣中的揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)占比最大的組分都是醇類，并且醇類物質(zhì)隨著悶黃程度加深總體呈現(xiàn)逐步增加的趨勢(shì)，其中含量較高的依次是植物醇、苯甲醇、芳樟醇、2－呋喃甲醇、苯乙醇、香葉醇、橙花叔醇，其中已知的具有花香屬性的芳樟醇、苯乙醇、香葉醇在重度悶黃樣品中相對(duì)含量較高，而具有花香屬性的橙花叔醇在中度悶黃樣品中含量最高，在悶黃程度較重的樣品中相對(duì)含量較低，這說(shuō)明橙花叔醇可能在適宜的悶黃程度下會(huì)達(dá)到其峰值，而悶黃程度較高過(guò)會(huì)引起橙花叔醇的含量明顯減少。具有果香屬性的代表物質(zhì)——苯甲醇在重度悶黃樣品中的相對(duì)濃度更高，而被認(rèn)為具有木質(zhì)香的萜烯醇類物質(zhì)（如雪松醇）隨悶黃程度加深，其相對(duì)含量減少。

在黃茶悶黃過(guò)程中，由于氧氣和熱的雙重作用，許多氨基酸會(huì)脫羧而產(chǎn)生醛類物質(zhì)，比如苯丙氨酸脫羧就產(chǎn)生了具有清香屬性的苯乙醛，而這一物質(zhì)含量隨著悶黃程度加深顯著提高，這是美拉德反應(yīng)的典型產(chǎn)物［15］。而同樣具有清香屬性的庚醛、正己醛在中度悶黃樣品中相對(duì)含量最高，其他樣品中相對(duì)含量較低，這說(shuō)明這兩種物質(zhì)在適宜的悶黃程度下會(huì)達(dá)到高峰狀態(tài)，而重度悶黃會(huì)造成這兩種香氣有益物質(zhì)的損失。具有果香屬性的苯甲醛在重度悶黃樣品中相對(duì)含量最高，表明果香會(huì)在悶黃過(guò)程中逐漸濃郁。

酯類物質(zhì)中被認(rèn)為具有“果實(shí)香、干果類香氣”的茉莉內(nèi)酯在輕度悶黃樣品中含量較高，并根據(jù)悶黃程度依次降低。木質(zhì)香的代表性物質(zhì)——二氫獼猴桃內(nèi)酯則在中度悶黃的樣品中含量最低，說(shuō)明一定的悶黃程度可以最大程度去除青氣和木質(zhì)氣，而過(guò)度悶黃會(huì)導(dǎo)致木質(zhì)氣太重而蓋過(guò)黃茶的清香和花香。

碳?xì)浠衔镆彩悄牲S芽香氣成分中占比很大的一類化學(xué)物質(zhì)，其中主要是獨(dú)特的悶黃工藝使得脂質(zhì)裂解產(chǎn)生不飽和烯烴。其中具有甜香味的苯乙烯和具有果香屬性的月桂烯、檸檬烯等在重度悶黃的茶樣中含量較高。

酮類物質(zhì)中具有花香屬性的代表性物質(zhì)茉莉酮在中度悶黃樣品中含量最高，并且重度悶黃條件下茉莉酮含量最低，這意味著可能悶黃程度太高將會(huì)損失茉莉酮這。甜香型的代表物質(zhì)——紫羅蘭酮?jiǎng)t在中度悶黃樣品中含量最低，且重度悶黃樣品中含量最高，說(shuō)明黃茶悶黃可能有利于發(fā)展紫羅蘭酮具有的甜香。

2.2.2 基于主成分分析和正交偏最小二乘判別分析的香氣化學(xué)組分分析 為了探究5種不同悶黃程度莫干黃芽的香氣物質(zhì)是否具有顯著差異性，并尋找出檢測(cè)所得的134種揮發(fā)性香氣成分中的差異性因子，本研究基于表4（平均值）采用主成分分析（PCA）進(jìn)行多元統(tǒng)計(jì)分析，得分圖如圖2所示。

圖1 不同悶黃程度莫干黃芽香氣物質(zhì)組成

圖2 基于PCA得分的樣品分布圖

主成分1和主成分2的聯(lián)合解釋率為0.499，接近0.5。5種不同悶黃程度的莫干黃芽產(chǎn)品在PCA得分圖上能夠顯著地區(qū)分開(kāi)，尤其是輕度悶黃的2號(hào)、重度悶黃的4號(hào)、5號(hào)基本位于不同的象限，說(shuō)明它們之間香氣物質(zhì)成分差異較顯著，而中度悶黃的3號(hào)則位于1號(hào)和4號(hào)之間，沒(méi)有特別顯著的差異。

采用正交偏最小二乘判別分析（OPLS-DA），并建立香氣化學(xué)成分與5種莫干黃芽產(chǎn)品之間的關(guān)系模型（圖3）。

圖3 基于OPLS-DA的樣品分布圖

OPLS-DA模型的擬合參數(shù)R2＝0.561、Q2＝－0.994，這說(shuō)明本研究構(gòu)建的模型擬合情況樂(lè)觀。其分析結(jié)果圖3顯示，重度悶黃的3號(hào)接近標(biāo)準(zhǔn)原點(diǎn)，說(shuō)明其各項(xiàng)差異因子數(shù)值居中，沒(méi)有突出的特征性成分，重度悶黃的4號(hào)和中度悶黃的5號(hào)差距非常顯著，基本和輕度悶黃的1號(hào)分別位于不同的象限，表明莫干黃芽黃茶不同悶黃程度形成了了不同的香氣物質(zhì)，進(jìn)而表現(xiàn)出感官香氣特征的差異。

計(jì)算并匯總各種香氣組成物質(zhì)的變量投影重要度（Variable Importance for the Projection，VIP），該指標(biāo)通常被用以表征香氣組分物質(zhì)是否具有顯著影響力，在本研究中，以VIP值衡量所鑒定的化學(xué)物質(zhì)含量變化與悶黃程度之間是否具有強(qiáng)聯(lián)系、強(qiáng)影響。以VIP＞1為標(biāo)準(zhǔn)從127種檢出香氣物質(zhì)中篩選出影響力最大的幾種物質(zhì)如表5所示。

表5 不同悶黃程度莫干黃芽差異性香氣成分*

從表5可以看出，莫干黃芽香氣成分中與悶黃程度相關(guān)性較大的成分（VIP＞1）共有34種，其中包括醇類物質(zhì)9種、酯類物質(zhì)7種、醛類物質(zhì)5種、酸類物質(zhì)3種、酮類物質(zhì)3種、烷烴類物質(zhì)2種、烯烴類物質(zhì)2種、吡咯等衍生物3種。受悶黃過(guò)程的濕熱作用下熱裂解產(chǎn)生的醇類、醛類、酮類物質(zhì)對(duì)組間差異的貢獻(xiàn)度較高。

醇類中含量較高的植物醇、苯甲醇、芳樟醇、2-呋喃甲醇、苯乙醇、香葉醇、橙花叔醇均具有大于1的VIP值，說(shuō)明影響花香特征的芳樟醇、苯乙醇、香葉醇以及影響果香特征的苯甲醇、影響木質(zhì)氣味的萜烯醇類都會(huì)受到悶黃程度的顯著影響。幾種已知影響香型的重要醛類物質(zhì)含量與悶黃程度也有顯著關(guān)聯(lián)，比如散發(fā)清香的苯乙醛、庚醛、正己醛，以及被認(rèn)為能散發(fā)出果香的苯甲醛。多種酯類物質(zhì)含量也隨悶黃程度不同呈現(xiàn)顯著差異，包括具有果香的茉莉內(nèi)酯和散發(fā)木質(zhì)香的二氫獼猴桃內(nèi)酯［17］。酮類物質(zhì)中的茉莉酮、紫羅蘭酮含量也與悶黃程度相關(guān)，前者被認(rèn)為與茶葉的花香有關(guān)，后者則散發(fā)甜香。烯烴類物質(zhì)中的苯乙烯、檸檬烯也與莫干黃芽的悶黃程度顯著相關(guān)，苯乙烯具有代表性的甜香氣息，而檸檬烯如同其名帶有典型果香。

3 結(jié)論

本研究對(duì)25個(gè)相同原料不同悶黃時(shí)間的黃茶進(jìn)行感官審評(píng)，根據(jù)感官品質(zhì)梯度變化，總結(jié)悶黃特征，將悶黃度分為10個(gè)梯度。再對(duì)選取的5個(gè)莫干黃芽代表性產(chǎn)品，利用對(duì)其悶黃度進(jìn)行打分，分析其悶黃程度。

研究通過(guò)定性在五個(gè)莫干黃芽中共鑒定得出127種揮發(fā)性成分，結(jié)果顯示悶黃程度較高的黃茶，其香氣物質(zhì)含量也相對(duì)較高。結(jié)合主成分分析（PCA）和正交偏最小二乘判別分析（OPLS-DA），探尋與悶黃程度相關(guān)的香氣組分，發(fā)現(xiàn)花香型的芳樟醇、苯乙醇、茉莉酮等，果香型的苯甲醇、茉莉內(nèi)酯、檸檬烯等，甜香型的紫羅蘭酮、苯乙烯等34種香氣物質(zhì)與悶黃程度相關(guān)性較高。