韭菜茶工藝技術(shù)的研發(fā)

齊琪，張新富，程晨霞，李彥慧，鄭長英，張勇，楊紹蘭*

（1.青島農(nóng)業(yè)大學園藝學院，山東青島 266109）（2.青島農(nóng)業(yè)大學植物醫(yī)學學院，山東青島 266109）

茶葉是我國有名的保健飲品，從太古時期的羹飲到現(xiàn)代，茶已變?yōu)槊褡逦幕南笳鱗1]，中國茶的發(fā)展已有數(shù)千年的歷史，有著深厚的文化積淀[2]，是我國古代人民對世界飲食文化做出的杰出貢獻。茶葉作為國民平日生活中的一種健康飲品，不僅能夠解渴，適量飲用還有增強免疫力、保護心血管、醒腦提神、防輻射等的神奇功效[3]。

韭菜是一種藥食兩用的植物[4]，韭菜的葉子、花能夠作為日常的蔬菜食用，種子和根等可以入藥使用，有補腎溫陽、益肝潤腸、健胃消食、行氣理血的功效[5]。韭菜對環(huán)境的適應(yīng)能力特別強，能夠耐嚴寒抗酷暑，全國上下可以普遍種植[6]。同時韭菜中含有許多的粗纖維，可以刺激胃部和腸子的蠕動消化，能夠治療便秘和預先防備患腸癌病[7]。韭菜中包含很多的易揮發(fā)硫化合物元素[8]，其能夠發(fā)散出辛辣的味道，有一定的消炎功效，能夠促進食欲，降低血脂，提高人體自身的免疫能力[9]。

韭菜茶的加工還處于初步探索的階段[10]。目前由于韭菜茶的加工工藝簡單、風味相較傳統(tǒng)茶葉略有不足等的原因，很少關(guān)于韭菜茶方面的報道，但這進一步表明其還有更大的提升空間。與傳統(tǒng)茶葉的加工相比較，制造韭菜茶的成本低廉，能夠產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益。本試驗采用冬季新鮮韭菜為材料，經(jīng)過清洗、攤放、切段、提香一系列的加工工序，制得真空冷凍干燥的干韭菜茶與不同提香溫度的韭菜茶。通過感官的審評方法和電子鼻判別方法分析韭菜茶品質(zhì)的優(yōu)劣，并探討不同提香溫度制成的韭菜茶與真空冷凍干燥的韭菜茶中品質(zhì)變化的規(guī)律，為韭菜茶加工過程中提升品質(zhì)提供理論的指導和技術(shù)的基礎(chǔ)，從而為韭菜茶的開發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與加工工藝

2017年12月2日早晨于青島市城陽區(qū)青島農(nóng)業(yè)大學蔬菜基地采摘的新鮮韭菜（A. tuberosum‘Hanzhong’），1 h運至加工實驗室，經(jīng)過采摘、清洗、攤放、切段、提香（浙江上洋機械，6CTH-3.0）等一系列加工工藝制得韭菜茶。提香的溫度分別是60、80、100、120、140 ℃，提香時間為1 h，以真空冷凍干燥的韭菜茶（CK）為對照。

1.2 韭菜茶的感官審評方法

采取五因子審評方法，將6份韭菜茶分別放置在審評盤中，擺盤以后先進行點評茶葉外形。然后再稱取各0.8 g的韭菜茶放置于審評杯中，倒入150 mL沸騰的純凈水計時沖泡 4 min，沖泡結(jié)束后開湯后依次的審評韭菜茶的湯色、香氣、滋味和葉底。按照大宗茶審評標準：外形、香氣、滋味、湯色、葉底各占20%、10%、30%、30%、10%的權(quán)數(shù)計算韭菜茶總得分[11]。

1.3 電子鼻測韭菜茶香氣成分

電子鼻是通過模仿嗅覺原理研發(fā)出來的一種新穎的智能高科技儀器，可以快速地辨別混合氣體，具有小巧、高效、精確的特點[12-14]。本試驗將真空冷凍的韭菜與提香溫度分別為60、80、100、120、140 ℃的韭菜茶，精確稱取各0.80 g，放入250 mL的燒杯中，注入150 mL的100 ℃純凈水，并迅速蓋上保鮮膜密封沖泡4 min后進行檢測，檢測的時間要求1 min，使燒杯的頂部空間富集茶葉中的揮發(fā)性成分，不同提香溫度的韭菜茶做三次重復。之后利用電子鼻（德國Airsense，PEN3）的系統(tǒng)對韭菜茶中的氣體進行采集分析[15]。

表1 化學傳感器及其對應(yīng)的敏感物質(zhì)類型Table 1 Chemical sensors and their corresponding types of sensitive substances

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用Microsoft Excel、Word軟件作數(shù)據(jù)統(tǒng)計，利用Adobe Photoshop、Win Muster軟件進行數(shù)據(jù)處理和繪圖分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 韭菜茶感官審評分析

茶葉的感官審評方法是長久以來被廣泛認可的評判茶品質(zhì)優(yōu)劣的常用方法，茶加工過程中的每一道工序都可能因為不同因素的影響而產(chǎn)生品質(zhì)上面的問題，所以，每批茶葉在流向市場時都要進行品質(zhì)鑒定來判斷其價格的高低。因為主要靠審評打分來進行鑒定，很可能會受主觀和外部因素的影響，所以感官評定客觀上的反應(yīng)了茶的品質(zhì)，能被人們認同且長久使用[16,17]。

表2 不同提香溫度韭菜茶的感官審評結(jié)果Table 2 Results of sensory evaluation of Chinese chives tea with different temperature of titian incense

表3 韭菜茶56 s的電導率（G/G0）Table 3 Conductivity of Chinese chives tea 56 s (G/G0)

通過感官評審得知，作為對照的凍干韭菜與提香溫度60 ℃的韭菜茶辛辣味明顯。提香溫度120 ℃時，韭菜茶的湯色橙黃稍亮，香氣帶有熟香，少了辛辣，滋味醇濃，葉底黃褐，感官審評的總分達92.95分，是6個茶樣中的最高分；提香的溫度 80 ℃時溫度太低使得韭菜茶的香氣帶有一股特殊的辛辣味；提香溫度140 ℃則溫度太高使韭菜茶的外形色澤黃褐色，湯色深紅，香氣帶有焦香味，滋味焦味帶了苦味，這是劣質(zhì)茶的表現(xiàn)[18]。提香溫度為 120 ℃的韭菜茶品質(zhì)最好。提香的溫度太高，會使韭菜茶樣外在表現(xiàn)上葉片變焦呈現(xiàn)出褐色，從而產(chǎn)生焦味和苦味，茶湯的顏色變深，影響美觀；而若提香的溫度太低，則又會有辛辣味，影響口感。

2.2 電子鼻測韭菜茶判別結(jié)果分析

電子鼻通過模仿嗅覺原理研發(fā)出來的一種新穎的智能高科技儀器[19]，本試驗采用電子鼻分析方法，通過主成分分析法（PCA）、線性判別分析法（LDA）和傳感器區(qū)別貢獻率分析法（Loadings）對韭菜茶的樣品進行區(qū)分和評價[20]。

2.2.1 韭菜茶的響應(yīng)曲線

由電子鼻測得的韭菜茶與真空冷凍的韭菜茶的傳感器響應(yīng)曲線分別為圖2a~2f所示。從圖中可以看出，響應(yīng)曲線在56 s之內(nèi)快速上升，到達頂峰后慢慢地趨近于平穩(wěn)的狀態(tài)。所以本次試驗選取56 s到58 s的時間段作為電子鼻判別分析的試驗時間。表3表示是韭菜茶在56 s時電導率比值，其變化代表香氣中易揮發(fā)成分的相對含量變化程度，因此2號化學傳感器的數(shù)值最大，然后是7號和9號。根據(jù)表3可知，韭菜茶香氣中含有的氮氧化合物最多，隨之為無機硫化合物和芳香成分、有機硫化合物[21]。對不同處理樣品分析發(fā)現(xiàn)，60 ℃處理的樣品氮氧化合物和硫化物含量相對比較低，但略高于凍干韭菜樣品；隨著處理溫度的逐漸升高，氮氧化合物、硫化物含量呈現(xiàn)逐漸遞增的趨勢，其中氮氧化合物含量上升幅度最大，硫化物也有較大的上升趨勢。

2.2.2 不同提香溫度韭菜茶PCA分析

從圖3不同提香溫度韭菜茶的PCA分析可以得出，PCA分析中橫坐標代表了第一主成分PC1的貢獻率，其數(shù)值是99.94%，縱坐標代表了第二主成分PC2貢獻率，數(shù)值是 0.03%，縱橫坐標數(shù)值相加得出該兩個主成分的累計貢獻率之和總計是99.97%。兩個主成分的累計貢獻率之和大于90%就能夠表明兩個主成分可以基本上代表韭菜茶的主要信息特點，同時韭菜茶中PCA的區(qū)分度達到了99.97%?？梢钥闯?，提香溫度分別為100 ℃、120 ℃韭菜茶樣與凍干韭菜、提香溫度60 ℃、80 ℃、140 ℃韭菜茶樣的分布區(qū)域離得較遠，所以提香溫度分別為100 ℃、120 ℃韭菜茶樣與其它韭菜茶樣之間差異明顯；提香溫度 100 ℃、120 ℃的韭菜茶樣之間的距離較近，但經(jīng)電子鼻檢測仍可區(qū)分。從而表明電子鼻中的不同化學傳感器對不同提香溫度的韭菜茶中易揮發(fā)元素的響應(yīng)區(qū)分明顯。經(jīng)PCA分析，傳感器能夠?qū)龈删虏撕筒煌嵯銣囟鹊木虏瞬璧南銡廨^清楚的區(qū)別。

2.2.3 不同提香溫度韭菜茶LDA分析

LDA分析如圖4所示，經(jīng)過線性判別分析，能夠明顯將6種韭菜茶區(qū)別開來。圖LDA分析中，橫坐標代表了第一主成分LD1貢獻率，其數(shù)值是83.37%?？v坐標代表了第二主成分 LD2的貢獻率數(shù)值，為15.16%，縱橫坐標數(shù)值相加能得出該兩個主成分貢獻率之和是98.53%。80、100、120、140 ℃處理揮發(fā)成分存在一定的相似性，100、120、140 ℃處理揮發(fā)成分三者相似性程度最高。60 ℃、凍干韭菜比較分散，區(qū)別明顯，兩者揮發(fā)成分存在一定的差異。這表明不同提香溫度的韭菜樣茶中存在的揮發(fā)物組分有著很大程度上的區(qū)別，可以使用電子鼻儀器檢測并被區(qū)別開來。

2.2.4 不同提香溫度韭菜茶Loadings分析

電子鼻有10個金屬傳感器，其對應(yīng)的敏感物質(zhì)類型不同，在Loadings分析中的顏色也就不一樣。如圖5所示，在不同提香溫度韭菜茶Loadings模式圖中，化學傳感器 W5S對第一主成分的區(qū)分貢獻率最大，其次是W1W號和W2W號，即氮氧化合物在不同提香溫度韭菜茶第一主成分中的貢獻率最大，然后是硫化合物和有機硫化合物；而W1W號化學傳感器對第二主成分區(qū)分貢獻率最大，即硫化合物在茶葉香氣第二主成分中貢獻率最大，這與陳婷等在普洱茶中的報道一致，即氮氧化合物在三星熟茶第一主成分中的貢獻率最大、其次是硫化物和有機硫化物，而硫化物在茶葉香氣成分第二主成分中的貢獻率最大[22]。

隨著科學技術(shù)的進一步提高，電子鼻作為通過模仿嗅覺原理研發(fā)出來的一種新穎的智能高科技儀器，可以快速地辨別混合氣體，具有小巧、快捷、高效的特點[23,24]，是檢測茶葉品質(zhì)的新方法。秦子涵等人以不同等級和不同儲藏年份的普洱茶粉作為原材料，用來研討電子鼻分析技術(shù)在普洱茶粉品質(zhì)判別中的應(yīng)用，得出：使用電子鼻的技術(shù)能夠用來評定普洱茶粉的香氣品質(zhì)，以及用電子鼻判別技術(shù)區(qū)分不同的普洱茶粉樣品的品質(zhì)是可行的[25]。吳亮亮與饒耿慧等人運用電子鼻判別技術(shù)對六種不同類型的茉莉花茶進行判別分析，得出結(jié)論：運用電子鼻判別技術(shù)對不同品種類型的茉莉花茶香氣的評定是可行的，且 LDA法的精確區(qū)分率更高，實現(xiàn)了電子鼻判別方法可以完全地運用于不同品種的茉莉花茶香氣品質(zhì)的鑒定[26]。

3 結(jié)論

3.1 不同提香溫度對韭菜茶感官審評品質(zhì)的影響

本試驗共設(shè)置了六個試驗組，感官審評結(jié)果表明，在提香溫度為120 ℃時制得的韭菜樣茶感官審評時的品質(zhì)最優(yōu)，80 ℃時的韭菜樣茶次之，100 ℃時的韭菜樣茶排名第三，60 ℃時的韭菜樣茶排名第四，凍干韭菜茶感官審評時的品質(zhì)最劣，綜上所述，制韭菜樣茶的最適溫度是120 ℃。從韭菜茶的內(nèi)質(zhì)上看，6個韭菜茶樣間存在著一定程度上的差異。同一批的韭菜鮮葉，采用不同的提香溫度加工而成，使得其在感官品質(zhì)上存有一定程度的差異，表明加工的工藝技術(shù)對韭菜茶品質(zhì)的形成起著極其重大的作用。

3.2 電子鼻判別在韭菜茶品質(zhì)分析中的應(yīng)用

感官審評是傳統(tǒng)評定茶質(zhì)量的方法，但是該方法容易受到評茶師的經(jīng)驗、環(huán)境和主觀因素等的影響，存在很多的不足之處[27]。本試驗通過對電子鼻判別結(jié)果進行分析，能明顯區(qū)分不同提香溫度的韭菜茶。其中PCA分析傳感可以將凍干韭菜和提香溫度為60、80、100、120、140 ℃的韭菜茶香氣較好地區(qū)分開來，且區(qū)分度達99.97%；LDA較PCA更能完全地將不同提香溫度的韭菜茶區(qū)分出來，可以明確分析不同提香溫度的韭菜茶中存在的揮發(fā)物組分有著很大程度上的區(qū)別；而Loadings分析中化學傳感器W5S、W1W、W2W 對韭菜樣茶香氣反應(yīng)明顯，關(guān)于區(qū)別的貢獻率最大。即可以判別出氮氧化合物在韭菜茶香氣中第一主成分貢獻率最大，而硫化合物在韭菜茶香氣中第二主成分貢獻率最大。本次試驗的分析結(jié)果可以表明：通過運用電子鼻分析技術(shù)可以快捷的區(qū)分韭菜茶樣中香氣的品質(zhì)差異，對不同提香溫度的韭菜樣茶香氣檢測判別方法可以區(qū)別不同提香溫度的韭菜樣茶，為韭菜茶進行品質(zhì)上等級的劃分提出了理論方面的依據(jù)，極大地推動了韭菜茶品質(zhì)區(qū)分的數(shù)字化。