‘春雨二號(hào)’綠茶花香型組分提升工藝優(yōu)化方案

羅文文 方奇挺

(1.金華市經(jīng)濟(jì)特產(chǎn)技術(shù)推廣站，浙江 金華 321017；2.浙江大學(xué)茶葉研究所，浙江 杭州 310058)

茶葉中的芳香物質(zhì)也稱為“揮發(fā)性香氣組分”，雖然香氣物質(zhì)占茶葉干重的比例很低，但是決定茶葉品質(zhì)的重要因素之一[1]。影響茶葉香氣成分的主要因素有茶樹(shù)品種、栽培條件、加工工藝等[2-3]。不同揮發(fā)性物質(zhì)的組成和占比可賦予茶葉不同的香氣類型[4]，綠茶的主要香型有花香、清香、甜香、烘炒香(板栗香))及爽快的綠茶香氣[5]，其中花香型綠茶的主要香氣物質(zhì)有芳樟醇及其氧化物、香葉醇、葉醇、苯乙醇、茉莉酮等[6-7]?；ㄏ阈途G茶分為工藝型和品種型。工藝型花香綠茶是在殺青前進(jìn)行萎凋或搖青，而品種型花香綠茶是茶樹(shù)品種本身的特征，是由遺傳基因決定的[8-9]，例如安徽高香茶樹(shù)品種‘舒城特香早’制做的綠茶具有優(yōu)雅的蘭花香味[10]。本研究的對(duì)象‘春雨二號(hào)’茶樹(shù)品種所制單芽針型綠茶花香濃郁，滋味濃爽帶花香，品種特征突出[11]。該品種是浙江省武義縣農(nóng)業(yè)局1996年從引進(jìn)的‘福鼎大白茶’實(shí)生后代中采用系統(tǒng)育種法育成，為武義縣的主栽品種，且在武漢、成都、福安、安溪等地都試種成功，最早命名為“武陽(yáng)香”或“六杯香”。2010年通過(guò)國(guó)家新品種鑒定(認(rèn)定編號(hào)：國(guó)品鑒茶2010003)[11]。但目前用‘春雨二號(hào)’品種生產(chǎn)的綠茶花香特征發(fā)揮并不穩(wěn)定，這主要與加工工藝有關(guān)。‘春雨二號(hào)’頂端優(yōu)勢(shì)強(qiáng)，芽葉肥壯，顏色深綠，鮮葉含水量高，內(nèi)含物與常規(guī)適制綠茶品種有一定的差異，因而常規(guī)的綠茶加工工藝參數(shù)無(wú)法發(fā)揮‘春雨二號(hào)’的花香特征。在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，影響‘春雨二號(hào)’綠茶花香品質(zhì)發(fā)揮的關(guān)鍵因素是加工溫度，但仍缺乏系統(tǒng)研究。溫度是茶葉加工中影響香氣化合物的重要因素。汪蓓[12]等研究表明，殺青能減少鮮葉中含量較高的(Z)-3-己烯-1-醇、水楊酸甲酯等具有“青臭”氣的化合物含量，且殺青溫度增加，降幅越大; 與此同時(shí)，豆香、花香、板栗香等香型的關(guān)鍵化合物含量上升。邸太妹[13]等研究表明烘干工藝能增加茶葉中高沸點(diǎn)芳香成分。80 ℃烘干的茶葉芳香成分相對(duì)含量較低，清香明顯; 110 ℃烘干的茶葉原有的芳香成分含量增加，產(chǎn)生特征香氣成分苯乙醛、月桂酸乙酯，栗香明顯; 130 ℃烘干的茶葉含有吡咯、吡嗪等高火香成分。加工工藝溫度的差異引起茶葉香氣成分的變化，從而產(chǎn)生各種香型。

本實(shí)驗(yàn)采用‘春雨二號(hào)’鮮葉為原料，針對(duì)殺青、第一次理?xiàng)l、第二次理?xiàng)l、第一次烘干和第二次烘干五個(gè)因素進(jìn)行三水平的正交實(shí)驗(yàn)，采用GC-MS檢測(cè)揮發(fā)性物質(zhì)組成，探討能提高‘春雨二號(hào)’綠茶花香型香氣組分的最佳加工工藝，明確影響花香型化合物香氣組成的關(guān)鍵工藝。本研究結(jié)果有助于明確‘春雨二號(hào)’綠茶的最佳加工工藝，進(jìn)一步發(fā)揮‘春雨二號(hào)’的品種香優(yōu)勢(shì)。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

采用‘春雨二號(hào)’鮮葉，采摘標(biāo)準(zhǔn)為單芽，帶少量葉。

1.2 設(shè)備

加工設(shè)備：滾筒殺青機(jī)、多功能理?xiàng)l機(jī)、斗型烘焙機(jī)。

檢測(cè)設(shè)備：PURA 14L 數(shù)顯恒溫水浴鍋(德國(guó)JULABO公司)；PDMS TWISTER攪拌磁子(德國(guó)Gerstel公司)；JJ300型電子天平(江蘇省常熟市雙杰測(cè)試儀器廠)；熱脫附系統(tǒng)TD100(英國(guó)Markes公司)；7890B氣相色譜儀和5977B質(zhì)譜儀(美國(guó)Agilent公司)。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) 根據(jù)已有生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和文獻(xiàn)，選取殺青溫度、兩次理?xiàng)l溫度、毛火溫度、足火溫度作為影響花香組成的考察因素，并設(shè)置三個(gè)溫度水平，根據(jù)L18(35)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)表安排實(shí)驗(yàn)(表1)。

表1 L18(35)正交試驗(yàn)因素水平表

1.3.2揮發(fā)性物質(zhì)檢測(cè)方法 揮發(fā)性物質(zhì)提取和檢測(cè)方法參照文獻(xiàn)[14]。簡(jiǎn)單地，稱取1.0 g磨碎茶樣，置于容積為50 mL的萃取瓶中，加入4 mL沸水，將混合物置于溫度為60 ℃的恒溫水浴10 min；插入SBSE攪拌子，進(jìn)行頂空吸附(60 min)，而后進(jìn)行GC-MS分析。GC-MS檢測(cè)條件：分流模式預(yù)吹掃1 min；在280 ℃下解析10 min后進(jìn)入冷阱富集；冷阱解析(300 ℃)5 min后進(jìn)樣；DB-Wax毛細(xì)管色譜柱，氦氣為載氣，1.5 mL/min；起始溫度為50 ℃，保持5 min，以1.5 ℃/min上升至170 ℃，繼而以3 ℃/min上升至220 ℃，保持15 min；電子電離源(EI)，離子源溫度為230 ℃，電子能量為70 eV，掃描范圍為50～650 amu。根據(jù)文獻(xiàn)所述定性和定量方法[14]，采用歸一化法計(jì)算化合物峰面積占比。

1.3.3感官審評(píng)方法 根據(jù)GB/T 23776-2018、GB/T 14487-2017對(duì)茶樣香氣進(jìn)行感官審評(píng)，即評(píng)語(yǔ)描述和單項(xiàng)打分。

1.3.4統(tǒng)計(jì)分析方法 采用SPSS Statistic軟件(IBM公司，美國(guó))對(duì)相關(guān)正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行極差分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 春雨二號(hào)所制綠茶揮發(fā)性物質(zhì)基本組成

在根據(jù)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)所制18個(gè)茶樣中，共檢測(cè)到揮發(fā)性物質(zhì)66種，其中包括18種醇類物質(zhì)，16種酯類物質(zhì)，6種醛類物質(zhì)，6種酮類物質(zhì)，1種呋喃類物質(zhì)以及19種其他類物質(zhì)(二甲硫、吲哚、烯類等)。在所檢測(cè)的樣品中，醇類物質(zhì)峰面積總和占總揮發(fā)性物質(zhì)峰面積總和的70%左右，占據(jù)主導(dǎo)地位。酯類物質(zhì)峰面積總和占總揮發(fā)性物質(zhì)峰面積總和的13%左右，其他類物質(zhì)峰面積總和占11%左右，醛類物質(zhì)、酮類物質(zhì)的峰面積總和占總揮發(fā)性物質(zhì)峰面積總和的3%左右。呋喃、吡咯和吡嗪類等美拉德反應(yīng)產(chǎn)物(2-正戊基呋喃)含量較低，這說(shuō)明茶樣烘焙香不明顯。

在香氣成分中，芳樟醇及其氧化物含量最高，均值達(dá)到50%以上，明顯高于其他香氣成分。芳樟醇及其氧化物有甜嫩新鮮的花香，似鈴蘭香氣[15]，是‘春雨二號(hào)’的特征性香氣物質(zhì)。另外，具有花香的前五位芳香物質(zhì)有：香葉醇、葉醇、苯乙醇、順-茉莉酮。香葉醇具有盛開(kāi)的玫瑰香氣，葉醇是花香型香料的重要香料，苯乙醇具有柔和、愉快而持久的玫瑰香，順-茉莉酮呈優(yōu)雅的茉莉花香和芹菜籽香氣。為研究加工工藝對(duì)‘春雨二號(hào)’香氣物質(zhì)基本組成的影響，采用正交試驗(yàn)極差分析法分析各加工步驟溫度對(duì)芳樟醇及其氧化物、主要花香型揮發(fā)性物質(zhì)占比的影響，明確關(guān)鍵因素，獲得最佳工藝參數(shù)。

2.2 加工工藝對(duì)芳樟醇及其氧化物占比的影響

從正交實(shí)驗(yàn)的芳樟醇及其氧化物占比結(jié)果分析表2可以看出，影響芳樟醇及其氧化物峰面積占比均值因素的主次順序?yàn)椋簹⑶鄿囟?A)>第一次烘干溫度(D)>第二次理?xiàng)l溫度(C)>第二次烘干溫度(E)>第一次理?xiàng)l溫度(B)，可見(jiàn)殺青溫度對(duì)芳樟醇及其氧化物峰面積占比影響較其他因素大。通過(guò)極差分析，得出最佳的加工工藝方案，即殺青溫度110 ℃、第一次理?xiàng)l溫度310 ℃、第二次理?xiàng)l溫度230 ℃、第一次烘干溫度90 ℃、第二次烘干溫度80 ℃。

表2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及芳樟醇及其氧化物占比結(jié)果分析表

2.3 加工工藝對(duì)主要花香型揮發(fā)性物質(zhì)占比的影響

以前五種占比最高花香型化合物占比之和為指標(biāo)，對(duì)其進(jìn)行極差分析，從正交實(shí)驗(yàn)的主要花香型揮發(fā)性物質(zhì)占比結(jié)果分析表3可以看出，影響主要花香型揮發(fā)性物質(zhì)占比因素的加工工藝主次順序?yàn)椋簹⑶鄿囟?A)>第二次烘干(E)>第一次烘干(D)>第二次理?xiàng)l(C)>第一次理?xiàng)l(B)，可見(jiàn)殺青溫度對(duì)花香型化合物占比的影響最大，其次為烘干溫度。通過(guò)極差分析，得出最佳的加工工藝方案，即殺青溫度110 ℃、第一次理?xiàng)l溫度310 ℃、第二次理?xiàng)l溫度230 ℃、第一次烘干105 ℃、第二次烘干80 ℃。該結(jié)果與基于芳樟醇及其氧化物占比的優(yōu)化工藝基本一致。

表3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及主要花香型揮發(fā)性物質(zhì)占比結(jié)果分析表

2.4 加工工藝對(duì)香氣感官評(píng)分的影響

對(duì)所有樣品的香氣進(jìn)行感官審評(píng)，18組樣品評(píng)語(yǔ)及評(píng)分如表4所示。不同的加工溫度條件下，香氣特征差異顯著，主要表現(xiàn)出三種香型：花香、栗香和火工香，且各香型因溫度不同有明顯變化。以前五種占比最高花香型化合物占比之和為指標(biāo)，對(duì)其進(jìn)行極差分析，從正交實(shí)驗(yàn)的香氣感官評(píng)分結(jié)果分析表4可以看出，影響感官審評(píng)得分的加工工藝主次順序?yàn)椋?殺青溫度(A)>第一次烘干(D)>第一次理?xiàng)l(B)>第二次烘干(E)=第二次理?xiàng)l(C)?？梢?jiàn)，殺青溫度和毛火溫度對(duì)感官審評(píng)香氣得分影響最大。通過(guò)極差分析，得出最佳的加工工藝方案，即殺青溫度110 ℃、第一次理?xiàng)l溫度設(shè)置330 ℃、第二次理?xiàng)l溫度設(shè)置230 ℃、第一次烘干80 ℃、第二次烘干105 ℃。

結(jié)合上述三個(gè)分析，得出結(jié)論，‘春雨二號(hào)’綠茶花香型組分占比受殺青和第一次干燥(毛火)的溫度影響最大，預(yù)測(cè)能發(fā)揮其品種香的最佳工藝參數(shù)為：殺青溫度110 ℃，第一次理?xiàng)l溫度設(shè)置310 ℃，第二次理?xiàng)l溫度設(shè)置230 ℃，毛火溫度90 ℃，足火溫度80 ℃。

3 結(jié)論與展望

‘春雨二號(hào)’品種于2011年被浙江省列為茶樹(shù)主推品種，是唯一以香氣為代表的主推品種。近幾年來(lái)‘春雨二號(hào)’制成的單芽綠茶在各項(xiàng)評(píng)比中屢獲殊榮，無(wú)論是消費(fèi)者還是業(yè)界專家，對(duì)‘春雨二號(hào)’特征性香氣給予較高評(píng)價(jià)。本研究的目是通過(guò)試驗(yàn)，明確溫度對(duì)‘春雨二號(hào)’花香特征的影響，從而為生產(chǎn)實(shí)際中設(shè)定‘春雨二號(hào)’綠茶加工參數(shù)提供數(shù)據(jù)依據(jù)。本試驗(yàn)設(shè)計(jì)‘春雨二號(hào)’綠茶加工中五個(gè)環(huán)節(jié)三個(gè)不同溫度水平的正交試驗(yàn)，通過(guò)極差分析確定試驗(yàn)指標(biāo)關(guān)鍵因素及最優(yōu)參數(shù)組合條件，該方法可以指導(dǎo)花香型綠茶的加工生產(chǎn)，進(jìn)一步發(fā)揮‘春雨二號(hào)’的品種香優(yōu)勢(shì)。但除香氣之外，滋味也是‘春雨二號(hào)’綠茶品質(zhì)的重要因子，本試驗(yàn)已明確發(fā)揮品種花香的關(guān)鍵參數(shù)，在此參數(shù)下滋味是否同樣達(dá)到高品質(zhì)，還需要進(jìn)一步進(jìn)行試驗(yàn)研究，進(jìn)而完善‘春雨二號(hào)’綠茶加工工藝，提高整體品質(zhì)。

表4 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及香氣感官評(píng)分結(jié)果分析表