不同加工工藝下刺梨葉茶品質(zhì)研究與評價(jià)

宋勤飛，牛素貞，楊琦宏，范金娟， 尹杰

（1.貴州大學(xué)國家林業(yè)和草原局刺梨工程技術(shù)研究中心，貴州貴陽 550025；2.貴州大學(xué)茶學(xué)院，貴州貴陽 550025）

0 引言

刺梨（Rosa roxburghii）是原產(chǎn)我國西南山區(qū)的一種特有果樹。富含維C、超氧化物歧化酶（SOD）、黃酮、多糖、多種微量元素等營養(yǎng)保健成分及藥用成分，是極具開發(fā)價(jià)值的藥食同源植物[1]。但目前對刺梨的開發(fā)，主要集中在果實(shí)的加工利用，以刺梨果脯、刺梨汁、刺梨果茶等產(chǎn)品為主，對刺梨嫩梢等利用較少。

刺梨嫩梢是由葉芽萌動展葉而成的新生營養(yǎng)體，含有豐富的活性物質(zhì)及較強(qiáng)的抗氧化性，其總酚、總黃酮和維C 含量的高低與抗氧化活性呈顯著正相關(guān)[2]。刺梨嫩梢葉片中總鞣花酸含量約為刺梨果中游離鞣花酸含量的5 倍，其醇提物的體外抗氧化活性也最強(qiáng)[3]；平均總黃酮甙含量2.5%[4]，而一般刺梨果實(shí)中黃酮含量約為0.847%[5]；刺梨葉片提取物具有良好的α -葡萄糖苷酶抑制活性，有開發(fā)降糖藥物的潛力[6]。此外，刺梨嫩梢中蘊(yùn)含著豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，尤其是未展葉片中游離氨基酸含量達(dá)29 種，包含了人體必需氨基酸、藥效氨基酸，以及與鮮味、甜味等滋味品質(zhì)相關(guān)的多種氨基酸，尤其是甜味氨基酸含量較高[7]。在貴州等刺梨主產(chǎn)區(qū)，民間也有用刺梨鮮葉與茶青混合后炒青干制沖泡飲用的習(xí)慣，這種混有刺梨葉的茶，沖泡飲用時(shí)香鮮宜人爽口，深受群眾喜愛[8]。采用紅茶工藝對刺梨鮮葉進(jìn)行加工后，所制刺梨葉茶有花果香，茶湯色紅明亮，滋味醇厚鮮爽，且有較強(qiáng)的體外抗氧化活性[9]。由此可見，刺梨嫩梢具備開發(fā)成飲品的基礎(chǔ)和潛力。

主成分分析可將多個(gè)因子簡化為少數(shù)幾個(gè)綜合指標(biāo)，即主成分。這些主成分不僅可以反映原始變量的大部分信息，而且可以將問題簡單化[10-11]，目前該方法在品質(zhì)評價(jià)[12-13]、植物抗性評價(jià)[14]、食品加工工藝評價(jià)[15-16]等方面應(yīng)用較多。但還未見采用主成分分析評價(jià)刺梨葉茶加工工藝的研究報(bào)道。

以一芽二葉的刺梨嫩梢為原料，參考白茶、綠茶、紅茶及烏龍茶的加工工藝制作刺梨葉茶，比較其感官品質(zhì)和內(nèi)質(zhì)成分的差異，并采用主成分分析法對不同加工工藝刺梨葉茶品質(zhì)進(jìn)行綜合評價(jià)，以期篩選出最適宜刺梨葉茶品質(zhì)形成的加工工藝，對充分利用刺梨嫩梢中有效成分、豐富刺梨產(chǎn)品類型、提高刺梨綜合利用率、推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展都有積極意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

10 年生“貴龍5 號”刺梨樹春季嫩梢一芽二葉。2020 年4 月下旬采自貴州龍里縣貴州奇昂生物科技有限公司刺梨基地。

沒食子酸（CAS:149-91-7），≥98%，阿拉丁試劑（上海）有限公司提供；蘆?。–AS:153-18-4），≥98%，成都曼思特生物科技有限公司提供；香草醛（CAS:121-33-5），≥99%，上海麥克林生化科技有限公司提供；熊果酸（CAS:77-52-1），≥98%，成都曼思特生物科技有限公司提供；谷氨酸（CAS:56-86-0），≥98%，阿拉丁試劑（上海）有限公司提供；福林酚（AR），北京索萊寶科技有限公司提供；蒽酮（AR），國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司提供；茚三酮（AR），上海麥克林生化科技有限公司提供。

1.2 儀器與設(shè)備

6CCG-60 型炒茶鍋，信陽一鼎茶葉科技有限公司產(chǎn)品；6CWD-3 型攤青萎凋機(jī)、6CHY-4 型圓斗烘焙機(jī)，貴州雙木農(nóng)機(jī)有限公司產(chǎn)品；SZ28B5 型不銹鋼蒸鍋，浙江蘇泊爾股份有限公司產(chǎn)品；SHZ-Ⅲ型循環(huán)水真空泵，上海亞榮生化儀器廠產(chǎn)品；US5300型分光光度計(jì)，Hitachi、GV-30L 型超聲提取儀，深圳市夠威科技有限公司產(chǎn)品；ST 16R 型離心機(jī)，ThermoFisher 產(chǎn)品；DK98-Ⅱ型水浴鍋，天津市泰斯特儀器有限公司產(chǎn)品；BJ-150 型多功能粉碎機(jī)，德清拜杰電器有限公司產(chǎn)品；（150 mL），國家茶葉質(zhì)檢中心監(jiān)制。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 工藝設(shè)計(jì)

參考白茶、綠茶、紅茶及烏龍茶的加工方法，設(shè)計(jì)6 種不同加工工藝，同時(shí)以新鮮嫩梢殺青后直接干燥的處理作為對照（CK）。每種工藝及對照處理平行制作3 份。

刺梨葉茶加工工藝見表1。

表1 刺梨葉茶加工工藝

1.3.2 加工方法

試驗(yàn)在貴州大學(xué)茶學(xué)院茶葉加工實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。刺梨嫩梢采摘后放于清潔、透氣的尼龍袋中及時(shí)運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室。將嫩梢較為均勻地分為7 份，每份約10 kg，每份再均勻分為3 小份作為平行組。按上述試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行處理。其中，日光萎凋?qū)⒋汤婺凵移戒佊隰せ?，厚度約0.5 cm，置于室外陽光下（中午光照強(qiáng)烈時(shí)用遮陽網(wǎng)適當(dāng)遮擋避免灼傷）；室內(nèi)自然萎凋時(shí)將嫩梢平鋪于萎凋槽中，厚度約1 cm；鍋炒殺青時(shí)將前期處理好的嫩梢置于炒茶鍋中，鍋溫200 ℃，炒制6～10 min 至殺青徹底；蒸汽殺青時(shí)用不銹鋼蒸鍋將水煮沸后，將攤放好的嫩梢均勻鋪在蒸格上，盡量不重疊，蒸3 min 后取出攤在萎凋槽中自然冷卻；采用紅茶工藝（BT）輕揉時(shí)將萎凋好的嫩梢置于簸箕中，按順時(shí)針方向輕揉5 min，其后用干凈、濕潤的紗布將揉好的嫩梢包裹好，于室內(nèi)進(jìn)行發(fā)酵（室溫24 ℃），發(fā)酵期間注意濕度變化，及時(shí)噴水，使發(fā)酵濕度保濕在80%～90%；采用青茶工藝（OT）搖青時(shí)將嫩梢置于簸箕中進(jìn)行人工搖青，搖好后將嫩梢平鋪，攤放于室內(nèi)進(jìn)行晾青。除對照外，其余工藝下“烘干”都采用毛火（100 ℃）5 min-攤涼-足火（65 ℃）烘至足干。由于刺梨葉片較小較薄，為防止葉片烘焦，在足火過程中可進(jìn)行幾次攤涼。所有刺梨嫩梢茶樣制備好后置于避光自封袋中，用于感官品質(zhì)和內(nèi)含成分的測定。

1.3.3 感官審評方法

組織5 名具備高級評茶員資格的人員對所制刺梨葉茶進(jìn)行感官品質(zhì)審評。參考茶葉感官審評方法[17]的方法，并進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。所有樣品均稱取3 g，1∶50 茶水比，150 mL 沸水沖泡5 min 進(jìn)行審評，記錄評語。因不同茶類加工方法制作的茶樣外形和湯色特征差異較大，難以量化，故僅對香氣、滋味進(jìn)行評分，其權(quán)重分別50%，50%，以5 位評茶員打分的平均值為最終結(jié)果。

1.3.4 內(nèi)含成分測定方法

取所制刺梨葉茶，將樣品粉碎[18]后進(jìn)行內(nèi)含成分測定，其中總酚、總黃酮、三萜的測定參考周廣志等人[2]的方法，氨基酸采用茚三酮比色法[19]，可溶性糖采用蒽酮-硫酸比色法[20]，水浸出物含量采用全量法[21]。

1.3.5 數(shù)據(jù)處理方法

采用SPSS23.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。不同加工工藝刺梨葉茶感官品質(zhì)和內(nèi)含成分的主成分綜合值（F）計(jì)算公式為：F=Σ(Fλi·Fi)，其中λi 表示第i 個(gè)主成分所對應(yīng)的特征值占所提取主成分總的特征值之和的比例；Fi 表示第i 個(gè)主成分的得分，其計(jì)算公式為Fi=Σ(Ui·Zi)，Ui 表示第i 個(gè)主成分變量，Zi 表示第i個(gè)變量的標(biāo)準(zhǔn)值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同加工工藝刺梨葉茶感官品質(zhì)分析

不同加工工藝刺梨葉茶感官審評結(jié)果見表2。

由表2 可知，不同加工工藝下，刺梨葉茶在形態(tài)上以舒展、略卷曲為主，亮度較好；外形的勻整度均較差，出現(xiàn)不同程度葉梗分離。不同加工工藝下，刺梨葉茶干茶色澤不盡相同。對照（CK）刺梨葉茶呈黃褐色；采用白茶加工工藝（WTc、WTn），刺梨葉片色澤以綠為主，葉梗呈現(xiàn)黃褐色或褐色；綠茶工藝（GTb、GTs）下色澤以褐色為主；紅茶工藝（BT）下，色澤呈現(xiàn)烏黑帶金刺；烏龍茶工藝（OT）下，色澤為烏中帶綠。各加工工藝下，刺梨葉茶湯色以橙黃、橙紅為主，亮度上除GTs 亮度較差外，其余亮度尚可。WTc 和OT 工藝處理下，刺梨嫩梢都產(chǎn)生了明顯的、持久的甜香、果香；但2 個(gè)綠茶工藝，即GTb、GTs 處理下香氣都較為低沉，尤其是GTb 處理下，有明顯的悶感。對照刺梨葉茶在滋味上表現(xiàn)較為平淡，且有明顯酸味；但紅茶工藝，即BT 處理下，刺梨葉茶滋味醇正帶甜，并有明顯的果酸味，口感較為突出。此外，GTb 和OT 工藝下，滋味都較厚，有明顯的收斂感。白茶工藝（WTc、WTn）下，刺梨葉茶滋味較濃，但帶有明顯的麻感，且出現(xiàn)不同程度的苦味和水味，滋味品質(zhì)得分較低。綜合不同加工工藝下刺梨葉茶香氣和滋味的情況，品質(zhì)高低依次為OT＞BT＞W(wǎng)Tc＞GTs＞GTb＞W(wǎng)Tn＞CK?？梢姴捎脼觚埐韫に嚕∣T）和紅茶工藝（WT）加工的刺梨葉茶茶感官品質(zhì)較好，而采用白茶自然萎凋加工方式（WTn）制作的刺梨葉茶感官品質(zhì)較差。

表2 不同加工工藝刺梨葉茶感官審評結(jié)果

2.2 不同加工工藝刺梨葉茶內(nèi)含成分含量分析

不同加工工藝刺梨葉茶內(nèi)含成分含量見表3。

由表3 可知，不同加工工藝下，刺梨葉茶內(nèi)含成分含量變化不盡相同。采用2 種白茶工藝（WTc、WTn）加工的刺梨葉茶總酚含量均顯著高于對照；而采用2 種綠茶工藝（GTb、GTs)加工的刺梨葉茶總酚含量均低于對照，尤其是GTb 處理下，總酚含量極顯著低于對照；紅茶工藝（BT）下總酚含量極顯著高于對照，達(dá)到5.15%；烏龍茶工藝（OT）下總酚含量極顯著低于對照，僅為3.82%。WTc 處理，即白茶復(fù)式萎凋工藝下，總黃酮含量最高，達(dá)到了3.73%，與其他工藝和對照處理下總黃酮含量差異達(dá)到極顯著；而GTb 處理下總黃酮含量最低，僅為1.67%，極顯著低于對照和其他工藝處理。白茶工藝和烏龍茶工藝下，刺梨嫩梢游離氨基酸含量有所提高，極顯著高于對照；而其他工藝下，游離氨基酸與對照差異不顯著。刺梨葉茶總糖含量以WTn、BT和OT 等工藝下較高，尤其是BT 工藝下，總糖含量為10.28%，極顯著高于對照。GTb、BT、OT 等工藝下刺梨葉茶中三萜類物質(zhì)含量提高，與對照處理達(dá)到顯著差異。經(jīng)加工后的刺梨葉茶水浸出物含量均高于對照，尤其WTn、WTc、GTb 及BT 工藝下，水浸出物含量極顯著高于對照。

表3 不同加工工藝刺梨葉茶內(nèi)含成分含量 /%

2.3 不同加工工藝刺梨葉茶品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性分析

不同加工工藝刺梨葉茶品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性分析見表4。

表4 不同加工工藝刺梨葉茶品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性分析

由表4 可知，不同加工工藝下，刺梨葉茶各內(nèi)含成分指標(biāo)及感官品質(zhì)指標(biāo)之間相關(guān)性不盡相同。水浸出物含量與總酚、總黃酮、游離氨基酸、三萜、總糖等物質(zhì)含量均呈正相關(guān)，其中與總黃酮含量的相關(guān)系數(shù)最大，達(dá)到0.734，而與總糖含量的相關(guān)系數(shù)較小，僅有0.102。三萜物質(zhì)含量與總酚、總黃酮、游離氨基酸含量均呈負(fù)相關(guān)，而與總糖含量呈正相關(guān)關(guān)系。此外，總糖與總酚含量之間有較小的正相關(guān)；游離氨基酸與總酚、總黃酮含量呈正相關(guān)，但與總糖呈負(fù)相關(guān)?？偡游镔|(zhì)含量與總黃酮、氨基酸、總糖均有正相關(guān)關(guān)系，尤其是與總黃酮的相關(guān)系數(shù)為0.937，達(dá)到了極顯著水平。2 個(gè)感官品質(zhì)指標(biāo)中，香氣和滋味指標(biāo)間表現(xiàn)為一定的負(fù)相關(guān)關(guān)系。香氣指標(biāo)除與總糖含量表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)外，與其他內(nèi)含成分指標(biāo)均表現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，但未達(dá)到顯著水平。滋味得分與總糖、三萜含量均呈正相關(guān)關(guān)系，尤其與三萜含量相關(guān)性達(dá)到了極顯著水平，說明總糖、三萜含量的高低對滋味影響較大。

2.4 不同加工工藝刺梨葉茶品質(zhì)指標(biāo)的主成分分析

不同加工工藝刺梨葉茶品質(zhì)指標(biāo)特征值及貢獻(xiàn)率見表5，主成分載荷矩陣見表6。

表5 不同加工工藝刺梨葉茶品質(zhì)指標(biāo)特征值及貢獻(xiàn)率

表6 主成分載荷矩陣

對不同加工工藝下刺梨葉茶總酚、總黃酮、游離氨基酸、總糖、三萜、水浸出物等6 個(gè)內(nèi)含成分指標(biāo)，以及滋味和香氣2 個(gè)感官品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析。由表5 可知，前2 個(gè)主成分的累積貢獻(xiàn)率已達(dá)到77.293%，可以代表這8 個(gè)指標(biāo)的絕大多數(shù)信息，因此提取前2 個(gè)主成分作為數(shù)據(jù)分析的有效成分。第一主成分貢獻(xiàn)率為49.916%，與總酚、總黃酮、游離氨基酸、水浸出物含量等幾個(gè)指標(biāo)呈正相關(guān)，其中總酚、總黃酮、游離氨基酸、滋味等4 個(gè)指標(biāo)在第一主成分上具有較高載荷。第二主成分中，總糖、三萜、水浸出物含量等3 個(gè)指標(biāo)具有較高載荷。

2.5 不同加工工藝刺梨葉茶制茶品質(zhì)的綜合評價(jià)

主成分標(biāo)準(zhǔn)值見表7，不同加工工藝刺梨葉茶品質(zhì)綜合得分及排名見表8。

表7 主成分標(biāo)準(zhǔn)值

表8 不同加工工藝刺梨葉茶品質(zhì)綜合得分及排名

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后的各指標(biāo)與因子載荷矩陣（表7）計(jì)算各主成分得分，得到2 個(gè)主成分的線性關(guān)系式分別為：

F1=0.413Z 總酚+0.447Z 總黃酮+0.438Z 氨基酸+（-0.207）Z 總糖+（-0.274）Z 三萜+0.256Z 水浸出物+0.299Z 香氣+（-0.406）Z 滋味.

F2=0.224Z 總酚+0.256Z 總黃酮+0.013Z 氨基酸+0.483Z 總糖+0.527Z 三萜+0.409Z 水浸出物+0.259Z 香氣+0.373Z 滋味.

再根據(jù)每個(gè)主成分特征值占所提取總成分特征值總和的比值，按照公式F=0.646F1+0.335 4F2計(jì)算每個(gè)工藝下制茶品質(zhì)指標(biāo)的綜合得分。由表8 可知，各加工工藝下，刺梨葉茶品質(zhì)綜合得分大小依次為WTc＞W(wǎng)Tn＞BT＞OT＞GTs＞CK＞GTb。2 個(gè)白茶工藝下，刺梨葉茶品質(zhì)綜合值分別為2.705（WTc）和0.843（WTn），排在第1、2 位，說明相比其他工藝，刺梨葉茶更適合以白茶工藝進(jìn)行加工。2 個(gè)綠茶工藝下，刺梨葉茶品質(zhì)綜合值分別為-0.596（GTs）和-1.251（GTb），排在第6、7 位，其中烘青工藝處理（GTb），其綜合值低于對照（CK）。可見采用綠茶工藝，尤其是烘青工藝處理刺梨嫩梢，飲用的感官品質(zhì)最差，且內(nèi)含物質(zhì)損失也較多。采用紅茶工藝（BT）和烏龍茶工藝（OT）時(shí)，刺梨嫩梢制茶品質(zhì)指標(biāo)綜合值居中。

3 結(jié)論

采用白茶（含復(fù)式萎凋和自然萎凋兩種工藝）、綠茶（含烘青和蒸青兩種工藝）、紅茶及烏龍茶等6種加工工藝對刺梨嫩梢進(jìn)行加工，所制樣品在感官品質(zhì)上有明顯的不同。采用白茶復(fù)式萎凋工藝（WTc）處理下刺梨葉茶其香氣表現(xiàn)優(yōu)異，甜香、果香持久。萎凋作為白茶品質(zhì)形成的關(guān)鍵工序，萎凋過程中水解酶等活性提高，鮮葉內(nèi)蛋白質(zhì)等不斷降解，釋放出的游離氨基酸被鄰醌等物質(zhì)氧化，經(jīng)脫氨脫羧等作用生成多種醛類香氣物質(zhì)[22]，同時(shí)亞油酸、亞麻酸等不飽和脂肪酸在酶的作用下也降解出大量香氣化合物[23]；萎凋時(shí)部分糖苷類香氣成分的水解也利于香氣的形成。但同樣采用白茶工藝，萎凋方式為自然萎凋（WTn）時(shí)刺梨葉茶在熱嗅時(shí)有明顯的青氣?？赡艿脑蚴遣捎米匀晃驎r(shí)，平均室溫在20 ℃左右，溫度偏低，致使部分帶有青氣的芳香成分沒有充分逸散或轉(zhuǎn)化。采用烏龍茶工藝（OT）和紅茶工藝（BT）加工的刺梨葉茶在香氣上也帶有甜香、果香，說明適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行搖青和揉捻，破壞部分葉肉細(xì)胞，有利于香氣物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。

各種加工工藝下，刺梨葉茶的滋味都要濃于直接殺青干燥的對照處理。可見制茶加工過程中，刺梨嫩梢內(nèi)含物質(zhì)發(fā)生了劇烈變化，使可溶性物質(zhì)增加，提高了茶湯濃度。內(nèi)含成分的檢測結(jié)果也顯示各加工工藝下刺梨葉茶中水浸出物含量均要高于對照。研究中發(fā)現(xiàn)，采用白茶工藝制作的兩款刺梨葉茶在滋味上有較為明顯的麻感。通?；ń返染哂械湫吐槲兜氖巢闹写碳ば猿煞种饕擎湢畈伙柡椭舅狨０奉愇镔|(zhì)[24]，是否在采用白茶工藝加工刺梨嫩梢時(shí)也產(chǎn)生了類似的麻味物質(zhì)還值得深入研究。

刺梨葉茶作為一種飲品，其綜合品質(zhì)高低與感官品質(zhì)（色、香、味、形）、內(nèi)在品質(zhì)（內(nèi)含成分）、保健價(jià)值等密切相關(guān)。因此，僅靠單一的品質(zhì)因子無法對其進(jìn)行客觀的評價(jià)。張寶會等人[9]基于綠茶、紅茶和白茶工藝下刺梨葉茶的感官品質(zhì)和黃酮的DPPH 自由基清除能力差異認(rèn)為刺梨鮮葉最適合采用紅茶工藝加工。對刺梨葉茶的評價(jià)主要以感官品質(zhì)和內(nèi)含成分含量為參考。通過主成分分析法將2 個(gè)感官品質(zhì)指標(biāo)和6 個(gè)內(nèi)含成分指標(biāo)簡化為2 個(gè)主成分，并以此對不同加工工藝刺梨葉茶的品質(zhì)進(jìn)行了量化。發(fā)現(xiàn)2 種白茶工藝下刺梨葉茶綜合品質(zhì)得分最高，刺梨葉茶的最適工藝為WTc，即日光萎凋20 min→室內(nèi)自然萎凋1 h→日光萎凋30 min→室內(nèi)自然萎凋1 h→日光萎凋1 h→室內(nèi)自然萎凋40 h→100 ℃烘干5 min→攤涼→65 ℃烘至足干，在該工藝下，刺梨葉茶具有持久的果香和甜香，滋味較濃，內(nèi)含物質(zhì)（總酚、總黃酮、游離氨基酸、水浸出物）含量較高，因其可溶性糖含量較低，茶湯中苦味和麻感較為明顯；采用烏龍茶工藝和紅茶工藝加工的刺梨葉茶綜合品質(zhì)居中；而采用綠茶工藝加工的刺梨葉茶綜合品質(zhì)最差。這與各加工工藝下刺梨葉茶感官品質(zhì)和內(nèi)含成分的檢測結(jié)果基本吻合，說明應(yīng)用主成分分析方法評價(jià)不同加工工藝刺梨葉茶品質(zhì)是可行的。由于所涉及的評價(jià)指標(biāo)偏少，且未考慮不同加工工藝下刺梨葉茶的抗氧化能力，精確度還需提升，今后應(yīng)考慮增加評價(jià)指標(biāo)，并將多種評價(jià)方法綜合應(yīng)用。