茶樹黃化新品系加工綠茶品質(zhì)組分分析

張 翔，劉東娜，龔雪蛟，李蘭英，堯 渝，黃 藩，汪 閔，羅 凡

(四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所,四川 成都 611066)

【研究意義】初步了解金鳳系列3個茶樹黃化品系加工綠茶品質(zhì)組分差異和品質(zhì)特征，從而為黃化品種加工工藝優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)，為黃化品種茶葉品質(zhì)研究提供理論基礎(chǔ)?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】茶樹黃化主要是由基因突變導(dǎo)致葉綠素缺失而引起的遺傳性變異[1]，同時黃化也受外界環(huán)境的影響。根據(jù)突變性質(zhì)可以分為低溫誘導(dǎo)型黃化突變和光照誘導(dǎo)型黃化突變[2]，茶樹黃化后其內(nèi)含物質(zhì)也隨之發(fā)生改變。由于黃化、白化茶樹的氨基酸含量高，故其滋味鮮爽度也較高[3]。隨著目前市場對名優(yōu)茶產(chǎn)品的推崇，外形優(yōu)美、滋味鮮爽的白化及黃化茶樹品種茶葉經(jīng)濟(jì)價值越來越高，白化、黃化茶樹品種逐步發(fā)展成茶農(nóng)增收的主要途徑。但由于黃化品種茶樹葉片厚度和硬度較低，故黃化品種的產(chǎn)品加工工藝研究也成為目前應(yīng)用基礎(chǔ)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】香氣和滋味作為評價茶葉品質(zhì)的兩個主要因素，目前已有大量研究通過對紅茶、綠茶、烏龍茶等的香氣和滋味品質(zhì)組分分析，得到影響該茶葉品質(zhì)特征的主要品質(zhì)成分[4-8]，但對影響黃化品種綠茶品質(zhì)特征的組分研究則鮮有報導(dǎo)，且黃化品種與綠色品種加工綠茶的組分差異也未見研究報道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所通過收集資源、扦插繁育選育出3個茶樹黃化新品系，分別命名為金鳳1號、金鳳2號和金鳳3號，并通過鮮葉適制性研究和產(chǎn)品品質(zhì)特征分析對金鳳系列3個茶樹黃化品系加工綠茶的香氣和滋味組分進(jìn)行分析。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 綠茶加工 試驗材料為四川某試驗場種植的金鳳1號、金鳳2號和金鳳3號3個茶樹黃化品系，以福鼎大白為CK，4個茶樹品系生長環(huán)境及肥培管理條件基本一致。鮮葉采摘時間為2018 年3月，新梢嫩度為1芽2葉(或同等嫩度對夾葉)。

1.1.2 茶葉感官審評 茶葉標(biāo)準(zhǔn)審評杯、碗(150 mL容量)、評茶盤、葉底盤、湯匙等；I-2000型電子天平(感量0.01 g)、燒水壺、計時器(感量0.1 s)等審評用具[符合茶葉感官審評方法(GB/T 23776—2018)標(biāo)準(zhǔn)]；評茶用水為藍(lán)光牌桶裝飲用純凈水。

1.2 儀器與試劑

1.2.1 主要儀器 分析天平(精度0.0001 g)，水浴鍋，離心機(jī)，高效液相色譜儀(Agilent 1200LC)，C18 液相色譜柱(粒徑5 μm，250.0 mm×4.6 mm)，氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(Agilent GC6890N-5973I)、毛細(xì)管色譜柱(DB-WAX，60 mm×0.25 mm×0.25 μm)等。

1.2.2 主要試劑 乙腈(色譜純)、乙酸(色譜純)、甲醇、70%甲醇水溶液、乙二胺四乙酸二鈉(EDTA-2Na)：10 mg/mL(現(xiàn)配)、抗壞血酸溶液(10 mg/mL，現(xiàn)配)、茚三酮、咖啡堿、兒茶素類標(biāo)準(zhǔn)品、游離氨基酸組分標(biāo)準(zhǔn)品、各香氣物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)品等，除有特殊說明外，其余試劑均為分析純。

1.3 方法

1.3.1 綠茶樣品制作 將1.1.1中所采摘鮮葉，按照攤放→殺青→揉捻→二青→做形→烘干的制作過程分別加工。

1.3.2 茶葉感官審評 茶葉感官審評參照國標(biāo)GB/T 23776—2018[9]中綠茶的審評方法，即取(3.00±0.05)g干茶，置于150 mL的審評杯中，于100 ℃沸水中沖泡4 min后出湯，分別按照外形、湯色、香氣、滋味和葉底進(jìn)行評語、評分，整個審評過程采用密碼審評方式。

1.3.3 主要生化成分測定 水浸出物含量測定參照 GB/T 8305—2013[10]，咖啡堿含量測定參照 GB/T 8312—2013[11]，茶多酚和兒茶素類含量測定參照 GB/T 8313—2018[12]，游離氨基酸總量測定參照 GB/T 8314—2013[13]，游離氨基酸組分測定根據(jù)GB/T 30987—2014[14]所述方法進(jìn)行。

1.3.4 香氣組分的檢測與鑒定 香氣組分檢測與鑒定參照譚和平等[15]的方法進(jìn)行。

定性分析：由GC-MS分析得到揮發(fā)性成分的離子流色譜圖，利用數(shù)據(jù)庫軟件工作站NIST 標(biāo)準(zhǔn)庫檢索各組分質(zhì)譜，通過與標(biāo)準(zhǔn)譜圖對照以及質(zhì)譜碎片對峰的分析，結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)及保留時間進(jìn)行人工譜圖解析，確認(rèn)各個組分的化學(xué)結(jié)構(gòu)[16]。

定量分析：采用峰面積歸一法計算相對含量。

1.3.5 數(shù)據(jù)處理與分析 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析及圖形繪制用IBM SPSS Statistics 25 和Microsoft Office Excel 2010進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同茶樹黃化品系綠茶感官品質(zhì)比較

茶樹黃化品系金鳳系列加工綠茶滋味品質(zhì)(鮮爽度高)均優(yōu)于福鼎大白(表1)。就香氣品質(zhì)而言，金鳳3號花香濃郁，評分最佳(95.5分)，金鳳1號(嫩香，93.0分)和金鳳2號(清香帶甜，92.0分)則低于福鼎大白(栗香濃郁，95.0分)。就外形而言，福鼎大白外形品質(zhì)最佳(翠綠油潤、緊結(jié)披毫， 95.0分)，金鳳系列外形評分則均較低(分別為92.5、92.0和90.0分)。就總分而言，4個綠茶樣品總分相差不明顯，但總體上福鼎大白總分最高。說明金鳳系列茶樹品系本身具有香氣和滋味方面的優(yōu)勢，但如何在加工過程中保持外形完美的同時將金鳳系列品系的內(nèi)質(zhì)優(yōu)勢發(fā)揮到最佳，也是加工上的一個難題。這就要求后續(xù)進(jìn)一步進(jìn)行金鳳系列茶樹黃化品系加工工藝的優(yōu)化試驗。

表1 不同茶樹品系綠茶感官審評結(jié)果

2.2 不同茶樹黃化品系綠茶生化成分含量分析

2.2.1 主要生化成分含量分析 酚氨比是茶多酚含量與游離氨基酸總量的比值，通常認(rèn)為，酚氨比小于 8 的茶樹品系適宜制作綠茶。由表2可知，4個黃化品系綠茶酚氨比均小于8，說明金鳳系列3個茶樹品系均適宜制作綠茶。

金鳳系列3個茶樹黃化品系的水浸出物和茶多酚含量均高于福鼎大白，其中金鳳3號水浸出物和茶多酚含量最高，分別為49.80%和24.50%，說明金鳳3號內(nèi)含物質(zhì)較豐富，滋味品質(zhì)也較優(yōu)；游離氨基酸總量金鳳3號最高，為4.60%，明顯高于其它3個品系，金鳳1號和福鼎大白游離氨基酸總量相同，均為4.30% ，通常認(rèn)為游離氨基酸總量與茶湯的鮮爽度有關(guān)，金鳳3號滋味鮮爽度優(yōu)于其余3個品系綠茶。

咖啡堿含量對綠茶品質(zhì)的逆轉(zhuǎn)閾值在3.80%～4.50%[17]，除金鳳1號(3.50%)外，其余3個品系綠茶的咖啡堿含量均在這個范圍內(nèi)，說明這3個綠茶均具備滋味優(yōu)質(zhì)的物質(zhì)基礎(chǔ)，而金鳳1號咖啡堿含量低于其逆轉(zhuǎn)閾值，通常認(rèn)為咖啡堿含量與茶湯的苦澀味有關(guān)，說明金鳳1號茶湯苦澀味較淡；可溶性糖總量金鳳1號最高(2.90%)，其次是金鳳2號(2.70%)，金鳳3號和福鼎大白可溶性糖總量相同，均為2.40%。可溶性糖通常在茶湯中與其余物質(zhì)互相作用起著滋味調(diào)配的作用，并不對茶湯的滋味直接產(chǎn)生影響；兒茶素總量金鳳1號最高，為21.75%，其次是金鳳3號(20.95%)，福鼎大白和金鳳2號兒茶素總量則較低，兒茶素總量也與茶湯的苦澀味有關(guān)。

2.2.2 兒茶素組分含量比較 由表3可知，4個綠茶中共檢測出6種兒茶素組分，含量分布于0.56～10.12，且4個綠茶中含量最高的兒茶素組分均為EGCG(滋味描述為苦味和收斂感)。除EGCG外，金鳳1號中C含量最高，是其余3個品系的2.0～3.5倍，說明C為金鳳1號的優(yōu)勢兒茶素；EGC和EC在金鳳2號中含量最高，且明顯高于其余3個品系，金鳳2號的優(yōu)勢兒茶素為EGC和EC；金鳳3號各兒茶素組分含量與福鼎大白接近，但EGCG含量高于其余3個品系， EGCG是金鳳3號的優(yōu)勢氨基酸。從品系來看，金鳳3號EGCG含量最高(10.12)，其次是金鳳1號(9.78)、福鼎大白(9.02)和金鳳2號(8.88)?？偟膩碚f，茶樹黃化品系EGCG含量高于福鼎大白。

有研究表明，兒茶素總量及 EGCG含量是對茶葉澀味影響最大的兩個成分[18]，在本研究中，金鳳1號和金鳳3號兒茶素總量及 EGCG含量均高于福鼎大白和金鳳2號，其苦澀味也應(yīng)強(qiáng)于福鼎大白，但滋味評價中4個綠茶苦澀味均較低，說明茶湯的苦澀味不僅與兒茶素含量有關(guān)，還應(yīng)該與其他物質(zhì)如黃酮苷、茶黃素和茶褐素等有關(guān)，茶湯中滋味物質(zhì)之間的相互作用也會對茶湯呈味產(chǎn)生影響。

表2 不同茶樹品系綠茶主要品質(zhì)成分含量

表3 不同茶樹品系綠茶兒茶素組分及含量

2.2.3 游離氨基酸組分含量比較 由表4可知，4個綠茶中共檢測出20種游離氨基酸，分別為帶鮮(爽)味的γ-氨基丁酸、天冬氨酸、谷氨酸茶氨酸和天冬酰胺，帶甜味的蘇氨酸、絲氨酸、甘氨酸、丙氨酸、β-丙氨酸和脯氨酸，帶苦味的異亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、組氨酸、賴氨酸、精氨酸、苯丙氨酸、色氨酸和瓜氨酸。其中茶氨酸含量在4個綠茶中最高，尤其是金鳳2號茶氨酸含量為1.803%(占游離氨基酸總量的51.940%)，明顯高于福鼎大白1.519%和金鳳1號1.497%，其余氨基酸組分含量均不高，介于0.003%～0.538%。

由表5可知，4個綠茶鮮味氨基酸含量最高，其含量依次為金鳳2號2.53%>金鳳3號2.02%>福鼎大白2.11%>金鳳1號1.97%；苦味氨基酸含量分別為金鳳2號0.73%>金鳳3號0.49%>金鳳1號0.41%>福鼎大白0.13%，甜味氨基酸在4個綠茶中含量均較低，介于0.12%～0.18%。說明金鳳系列茶樹品系中，氨基酸以鮮味氨基酸(γ-氨基丁酸、天冬氨酸、谷氨酸、茶氨酸和天冬酰胺)為主，對茶湯的鮮味形成起著重要的作用。

2.3 不同茶樹黃化品系綠茶香氣成分比較

4個綠茶中共檢測出41種揮發(fā)性化合物(表6)，其中，金鳳1號中含量較高(>5%)的有7種，含量由高到低分別為丁酸-反-2-己烯酯(7.99%)，α-松油醇(6.95%)，α-紫羅酮(6.83%)，新植二烯(6.48%)，δ-杜松烯(5.91%)，β-紫羅酮(5.89%)結(jié)合4個綠茶的香氣感官審評術(shù)語，金鳳1號香氣主要以嫩香為主，金鳳2號香氣審評術(shù)語為“清香帶甜”，金鳳3號香氣花香濃郁，福鼎大白栗香濃郁，4個綠茶中金鳳1號各香氣物質(zhì)含量高低差異較小，配比較均勻，因此金鳳1號香型不突出，僅表現(xiàn)為嫩香(甜香+清香)；金鳳2號的4種香氣物質(zhì)中α-法尼烯含量明顯高于其余香氣物質(zhì)，其香氣描述為“花香、木香，有煮熟蔬菜的味道”可能是金鳳2號香氣表現(xiàn)出“帶甜香”的主要香氣物質(zhì)，其余的香氣物質(zhì)是其表現(xiàn)出清香的主要原因；金鳳3號中的β-杜松烯含量高達(dá)20.48%，它也是炒青綠茶的主要香氣成分之一，其余含量較低的香氣描述有花香的香氣物質(zhì)在金鳳3號香氣形成中也起著重要作用。福鼎大白綠茶與金鳳3號綠茶香氣均較濃郁，就香氣成分來比，兩個綠茶中β-杜松烯含量均較高(>5%)，有研究表明，β-杜松烯可以作為食品香料添加中的定香劑，因此β-杜松烯可能是兩個綠茶香氣濃郁的主要原因。

表4 不同茶樹品系綠茶游離氨基酸組分及含量

表5 不同茶樹品系綠茶游離氨基酸滋味含量

和庚酸(5.15%)?？偟膩碚f，金鳳1號中含量較高的7種香氣物質(zhì)呈現(xiàn)的香氣以清香、花香和果香為主；金鳳2號中含量較高(>5%)的化合物有5種，分別是：α-法尼烯(11.18%)，(3反，7反)-4,8,12-三甲基-1,3,7,11-三癸四烯(8.53%)，新植二烯(7.61%)，β-紫羅酮(6.71%)和α-松油醇(5.2%)，除化學(xué)性質(zhì)不明的(3反，7反)-4,8,12-三甲基-1,3,7,11-三癸四烯外，其余香氣物質(zhì)的具體香氣描述如下，總體來看，金鳳2號中含量較高的4種香氣物質(zhì)呈現(xiàn)的香氣為清香和花香；金鳳3號中含量較高(>5%)的化合物有β-杜松烯(20.48%)、β-紫羅酮(10.39%)、反-β-羅勒烯(9.23%)、丁酸-反-2-己烯酯(7.84%)和δ-杜松烯(6.92%)，總體呈現(xiàn)出花香和清香；福鼎大白中含量較高(>5%)的化合物僅有4種，分別是β-紫羅酮(16.66%)、α-松油醇(16.34%)、己酸-順-3-己烯酯(5.36%)和β-杜松烯(5.32%)，總體香氣表現(xiàn)為花香和果香。

表6 不同茶樹品系綠茶揮發(fā)性化合物組分

續(xù)表6 Continued table 6

就香氣物質(zhì)數(shù)量而言，金鳳1號香氣物質(zhì)相對含量大于1%的有31個，金鳳2號有26個，金鳳3號有24個，而福鼎大白香氣相對含量大于1%的僅有21個，明顯少于黃化品系金鳳系列。就相對含量而言，茶樹黃化品系中含有的香氣描述為“清香”的新植二烯，香氣描述為“果香”的丁酸-反-2-己烯酯和香氣描述有“花香的”δ-杜松烯在福鼎大白中含量均較低，香氣描述為“呈強(qiáng)烈的彌散性水果青香香氣，有梨似味道”的己酸-順-3-己烯酯在福鼎大白中含量高于黃化品系，是黃化品系與福鼎大白區(qū)分的主要香氣物質(zhì)。

3 討 論

3.1 金鳳系列茶樹品系主要滋味組分差異

總的來說，金鳳系列品系綠茶水浸出物、游離氨基酸、茶多酚、可溶性糖和EGCG含量均高于福鼎大白，而咖啡堿含量除金鳳2號外，均低于福鼎大白，兒茶素總量則有高有低；這些滋味物質(zhì)對綠茶滋味呈現(xiàn)出鮮濃醇爽的口感均有重要影響，各滋味物質(zhì)間相互作用并與香氣物質(zhì)綜合反映后作用于茶湯，從而形成茶湯滋味感官品質(zhì)。

鮮味主要來源于游離氨基酸中的鮮味氨基酸，如γ-氨基丁酸、天冬氨酸、谷氨酸、茶氨酸和天冬酰胺，對于黃化茶樹品系金鳳系列而言，茶氨酸含量高于福鼎大白(除金鳳1號略低于外)，考慮到其余物質(zhì)間的相互作用以及感官審評的外界條件所帶來的實(shí)驗誤差外，可以認(rèn)為茶氨酸含量較高是黃化茶樹品系金鳳系列鮮爽度較高的主要原因；苦澀味主要來源于茶多酚、兒茶素和咖啡堿，就苦澀味物質(zhì)而言，金鳳系列的茶多酚含量和兒茶素總量(尤其是滋味描述為苦味，有收斂感的EGCG)明顯高于福鼎大白，滋味描述為“甜味”的可溶性糖含量也明顯高于福鼎大白。有研究表明，中、高濃度的甜味和苦味之間會相互產(chǎn)生抑制作用[23]，也就是說茶多酚和兒茶素與可溶性糖之間相互作用，對茶湯的“苦澀感”和“甜感”均產(chǎn)生了抑制效果，這也能說明為什么茶多酚、兒茶素和可溶性糖含量均較高的金鳳系列3個綠茶的甜味和苦澀味表現(xiàn)不突出；另外，就水浸出物含量而言，金鳳系列本身水浸出物含量并不低于福鼎大白，但在實(shí)際審評過程中，金鳳系列品系綠茶滋味物質(zhì)感則明顯弱于福鼎大白，因此想要控制金鳳系列的滋味強(qiáng)度就要求在實(shí)際生產(chǎn)過程中加強(qiáng)揉捻工藝，使滋味物質(zhì)達(dá)到充分散發(fā)。

3.2 金鳳系列茶樹品系主要香氣組分差異

茶葉香氣主要是鮮葉在加工過程中形成的，不同的茶樹品種對茶葉香氣組分和含量影響較大[24-25]，已有研究表明，醇類、脂肪酸類和醛類物質(zhì)對烏龍茶品種(品系)鮮葉香氣起主要作用。綠茶香氣類型本就多樣，一般按香氣類型將綠茶分為“清香”型、“栗香”型和“甜香”型等，造成香型差異的主要原因是香氣物質(zhì)的含量及其之間的配比。

本研究中，共鑒定出41種香氣化合物，其中，碳?xì)浠衔镱?0種，醇類10種，酯類8種，酮類5種，醛類4種，酸類2種，其他化合物2種。對揮發(fā)性化合物的相對含量進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)茶樹黃化品系香氣化合物的相對含量大于1%的數(shù)量明顯高于對照，在黃化品系中除金鳳3號中的β-杜松烯相對含量達(dá)到20.48%外，其余香氣化合物相對含量間相差較少，黃化品系各香氣化合物間配比較平衡，因此茶樹品種間差異也是茶葉香型差異的主要原因之一，這與前人研究結(jié)果相同。從香氣化合物相對含量及其香氣特征性描述結(jié)合香氣感官審評術(shù)語進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)新植二烯、丁酸-反-2-己烯酯、己酸-順-3-己烯酯、β-紫羅酮、α-松油醇和δ-杜松烯是黃化品系與福鼎大白區(qū)分的重要香氣物質(zhì)。

4 結(jié) 論

本研究通過對不同黃化新品系加工綠茶的主要生化成分、兒茶素組分、游離氨基酸組分及香氣化合物相對含量進(jìn)行分析及對比研究，得到茶樹黃化新品系加工綠茶品質(zhì)組分特征，為后續(xù)茶樹黃化新品種選育及品質(zhì)特征研究提供了參考依據(jù)，也為實(shí)際生產(chǎn)中黃化品種加工工藝的優(yōu)化提供理論支撐。但研究采用峰面積歸一法對4個茶樹品種香氣化合物的相對含量進(jìn)行定量分析，因此對于黃化品系香氣形成起決定作用的關(guān)鍵香氣組分尚無法斷定。