不同采摘形式加工的海青紅茶生化與香氣成分研究

王明剛，林 靜，劉冉霞，丁立孝

(1.青島西海岸新區(qū)職業(yè)中等專業(yè)學(xué)校，山東青島 266400；2.日照市質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)研究院，山東日照276826；3.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東青島266109；4.日照職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東日照 276826)

海青鎮(zhèn)位于山東省青島市最西端，南接日照，北倚諸城，西鄰五蓮，處在“三地四區(qū)”交匯之地，是“南茶北引”戰(zhàn)略最早地區(qū)之一?！澳喜璞币?0多年來(lái)，全市茶園面積達(dá)0.73萬(wàn)hm，茶葉總產(chǎn)量341.28萬(wàn)kg，總產(chǎn)值達(dá)6.91億元，其中夏茶產(chǎn)量占全年茶產(chǎn)量的46.55%，而產(chǎn)值卻僅占全年茶葉產(chǎn)值的26.09%。

夏季溫度高，茶葉產(chǎn)量高，人工采摘效率低、成本高，難以保證茶葉采摘的時(shí)效性，茶葉品質(zhì)與價(jià)格卻相對(duì)較低。機(jī)械化采茶可顯著提高采摘效率、節(jié)約成本、提高產(chǎn)量，可從根本上解決采茶勞動(dòng)力緊張的問(wèn)題，是實(shí)現(xiàn)茶產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的必由之路。

針對(duì)海青夏茶產(chǎn)量高、加工利用率低的突出問(wèn)題，此前已經(jīng)對(duì)機(jī)械與人工2種采摘方式加工的綠茶生化與香氣成分進(jìn)行過(guò)研究，結(jié)果證明海青夏季茶葉不適合加工制造綠茶，建議制作紅茶。為此，筆者繼續(xù)對(duì)機(jī)械與人工2種采摘方式加工的紅茶生化品質(zhì)與香氣成分進(jìn)行測(cè)定，分析其品質(zhì)差異，為機(jī)械化采摘的推廣與夏茶的高值化利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

鮮葉樣品制備：采集600 g具有代表性的一芽二葉鮮葉，100 ℃熱風(fēng)干燥；取固樣之后的鮮葉磨碎，稱取60 g樣品用以分析。

春季紅茶、夏季人工采摘紅茶、夏季機(jī)采紅茶均來(lái)自青島市黃島區(qū)海青鎮(zhèn)。

品質(zhì)成分測(cè)定方法。磨碎試樣的制備參照GB 8303方法；水浸出物和含水量分別采用GB 8305和GB 8304方法測(cè)定；茶多酚含量采用GB 8313酒石酸鐵比色法測(cè)定；游離氨基酸含量采用GB 8314茚三酮比色法測(cè)定；咖啡堿含量采用GB/T 8312紫外分光光度法測(cè)定。

香氣成分分析方法。茶葉香氣成分分析采用GC-MS。樣品制備：分別稱取綠茶樣品各10.00 g，加入萃取瓶中，用沸水沖泡6 min，茶水比為1∶3(g/mL)；將1 mL樣品置于20 mL頂空瓶?jī)?nèi)，采用固相微萃取法提取揮發(fā)性化合物，再通過(guò)氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀對(duì)這些化合物進(jìn)行分離并分析。

固相微萃取條件：采用65 μm PDMS/DVB萃取頭，將樣品置于50 ℃條件下平衡20 min后，將萃取頭插入頂空瓶中萃取40 min，最后將萃取頭拔出并置于200 ℃的進(jìn)樣口中解吸2 min。

氣相色譜條件：色譜柱型號(hào)RTX-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，柱溫箱初始溫度40 ℃，進(jìn)樣口溫度200 ℃，不分流進(jìn)樣，載氣流速1 mL/min，柱溫箱升溫程序?yàn)?0 ℃保持3 min，5 ℃/min升至120 ℃，10 ℃/min升至200 ℃，保持13 min。

質(zhì)譜條件：離子源溫度200 ℃，傳輸線溫度250 ℃，采用全掃描(Scan)模式采集信號(hào)，掃描范圍35～500 m/z。

試驗(yàn)結(jié)果：使用NIST11數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)未知揮發(fā)性化合物譜圖進(jìn)行比對(duì)，并采用面積歸一化法進(jìn)行定量。

2 結(jié)果與分析

滋味是構(gòu)成茶葉品質(zhì)的主要因素之一，主要生化成分是茶多酚、游離氨基酸、咖啡堿等。

由表1可知，在3個(gè)紅茶樣品中春季紅茶咖啡堿含量與酚氨比分別為3.4%與3.4；夏季人工采摘紅茶的咖啡堿含量與酚氨比分別為3.1%與4.2；夏季機(jī)采紅茶咖啡堿含量與酚氨比分別為2.5%與2.8。夏季人工采摘與機(jī)采紅茶游離氨基酸含量差別不大，機(jī)采紅茶水浸出物、茶多酚、咖啡堿含量均低于人工采摘紅茶，且酚氨比為三者中最低。春季紅茶含水量最低，夏季機(jī)采紅茶含水量略低于人工采摘紅茶。

酚氨比可反映滋味品質(zhì)，高級(jí)茶酚氨比較低，若兩者含量都高而比率低則滋味濃而鮮爽?？Х葔A的含量與茶的苦澀味成正相關(guān)。夏季機(jī)采紅茶酚氨比和咖啡堿含量最低，質(zhì)量?jī)?yōu)于春季紅茶，夏季人工采摘紅茶具有最高的酚氨比，且咖啡堿含量和春季紅茶無(wú)明顯差異，在3個(gè)樣品中綜合質(zhì)量最低。機(jī)采紅茶水浸出物略低于春季與夏季人工采摘紅茶。

表1 不同季節(jié)、不同采摘方式制作的紅茶主要生化成分對(duì)比

春季紅茶、夏季人工采摘紅茶與機(jī)采紅茶3個(gè)樣品的GC/MS離子流圖如圖1～3所示。

圖1 春季紅茶香氣GC/MS離子流圖Fig.1 GC/MS ion chromatogram of spring black tea aroma

3個(gè)紅茶樣品分別分離出98、60、61個(gè)峰(化合物)。香氣成分按有機(jī)化學(xué)分類方法主要分為碳?xì)浠衔?、醇類、酯類、醛類、酮類、酸類、酚類、雜氧化合物、含氮化合物等。表2 為3種紅茶香氣成分類別及相對(duì)含量。3種紅茶香氣種類與含量存在差異。3種紅茶均以醇類含量最多；均以醇類、醛類、酮類為主(三者含量之和大于59%)，其次為酯類、酸類、碳?xì)浠衔?；均含有含N化合物與雜氧化合物。夏季人工采摘紅茶與機(jī)采紅茶各類香氣含量相當(dāng)，差別不明顯。

圖2 夏季人工采摘紅茶香氣GC/MS離子流圖Fig.2 GC/MS ion chromatogram of summer manual-picked black tea aroma

圖3 夏季機(jī)采紅茶香氣GC/MS離子流圖Fig.3 GC/MS ion chromatogram of summer machine-picked black tea aroma

表2 3種紅茶香氣成分類別及相對(duì)含量 Table 2 Categories and relative contents of aroma components in three black teas %

表3 3種紅茶香氣成分組成及相對(duì)含量

接下表

接下表

表3表明，春季紅茶中共檢測(cè)到化合物98種，其中未知化合物33種，占香氣總量的19.66%；醇類14種，占香氣總量的36.82%，其中以香葉醇、3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇、順式-5-乙烯基四氫-α，α，5-三甲基-2-呋喃甲醇、苯乙醇為主，含量分別為11.8%、6.96%、4.81%、4.53%；醛類9種，占香氣總量的11.5%，其中以苯乙醛、1-乙基-1H-吡咯-2-甲醛為主，含量分別為3.4%、3.81%；酮類14種，占香氣總量的10.7%，各種組分含量較均衡；酯類化合物9種，占香氣總量的7%，其中水楊酸甲酯含量為3.84%；酸類與碳?xì)浠衔锖枯^少；含N化合物(吡嗪類化合物)8種，占香氣總量4.66%；雜氧化合物1種，占香氣總量的4.52%。

夏季人工采摘紅茶中共檢測(cè)到化合物60種，其中未知化合物13種，占香氣總量的7.66%；醇類11種，占香氣總量的37.3%，其中苯乙醇、3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇含量最多，含量分別為14.54%、9.02%；醛類6種，占香氣總量的22.05%，其中苯乙醛含量最多，含量為13.11%；酯類8種，占香氣總量的8.78%；酮類5種，占香氣總量的7.84%，其中7，9-二叔丁基-1-氧雜螺(4，5)癸-6，9-二烯-2，8-二酮含量最多，含量為5.21%；含N化合物(吡嗪類化合物)2種，占香氣總量的2.39%；雜氧化合物(呋喃類化合物)2種，占香氣總量的6.51%；酸類與碳?xì)浠衔锖枯^低。

夏季機(jī)采紅茶中共檢測(cè)到化合物61種，其中未知化合物10種，占香氣總量的5.32%；醇類13種，占香氣總量的39.73%，其中苯乙醇、3，7-二甲基-1，5，7-辛三烯-3-醇、3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇含量最多，含量分別為10.91%、7.86%、5.89%；醛類10種，占香氣總量的26.17%，其中苯乙醛含量最多，含量為13.24%；酯類6種，占香氣總量的6.65%；酮類9種，占香氣總量的10.91%，其中7，9-二叔丁基-1-氧雜螺(4，5)癸-6，9-二烯-2，8-二酮含量最多，含量為4.90%；含N化合物(吡嗪類化合物)1種，占香氣總量的1.59%；雜氧化合物(呋喃類化合物)2種，占香氣總量的4.59%；酸類與碳?xì)浠衔锖枯^低。

3 討論

在3個(gè)紅茶樣品中，機(jī)采紅茶酚氨比和咖啡堿含量最低，質(zhì)量?jī)?yōu)于春季紅茶，夏季人工采摘紅茶具有最高的酚氨比，且咖啡堿含量和春季紅茶無(wú)顯著差異，在3個(gè)樣品中綜合質(zhì)量最低。因此，夏季機(jī)采紅茶可降低人工采摘鮮葉的成本，且質(zhì)量最佳。春、夏的紅茶含水量差別較大，這會(huì)直接影響茶葉的品質(zhì)和出品率，企業(yè)需在工藝和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化方面進(jìn)行提高和改進(jìn)，以生產(chǎn)穩(wěn)定、高質(zhì)量的優(yōu)質(zhì)紅茶。

春季紅茶中共檢測(cè)到98種化合物，含量較多的是醇類、醛類、酯類，主要香氣成分是香葉醇、3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇、順式-5-乙烯基四氫-α，α，5-三甲基-2-呋喃甲醇、苯乙醇、反式芳樟醇氧化物(呋喃)、水楊酸甲酯、1-乙基-1H-吡咯-2-甲醛、苯乙醛、6-乙烯基四氫-2，2，6-三甲基-2H-吡喃-3-醇等。夏季人工紅茶中共檢測(cè)到60種化合物，含量較多的是醇類、醛類、酮類，其中醇類含量最多，主要香氣成分是苯乙醇、苯乙醛、3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇、7，9-二叔丁基-1-氧雜螺(4，5)癸-6，9-二烯-2，8-二酮、反式芳樟醇氧化物(呋喃)、香葉醇、α-亞乙基-苯乙醛、6-乙烯基四氫-2，2，6-三甲基-2H-吡喃-3-醇、3，7-二甲基-1，5，7-辛三烯-3-醇、1-乙基-1H-吡咯-2-甲醛、苯甲醇等。夏季機(jī)采紅茶中共檢測(cè)到61種化合物，含量較多的是醇類、醛類、酮類，其中醇類含量最多，主要香氣成分是苯乙醛、苯乙醇、3，7-二甲基-1，5，7-辛三烯-3-醇、3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇、7，9-二叔丁基-1-氧雜螺-(4，5)癸-6，9-二烯-2，8-二酮、順式-5-乙烯基四氫-α，α，5-三甲基-2-呋喃甲醇、反式芳樟醇氧化物(呋喃)、苯甲醇、苯甲醛等。夏季機(jī)采紅茶與人工采摘紅茶主要香氣成分上差別不大。

3種紅茶主要香氣成分均大部分呈現(xiàn)花香或果香，含氮化合物和雜氧化合物呈現(xiàn)典型的烘焙香，賦予紅茶濃郁的蜂蜜香、烘炒香，如板栗香或焦糖香。雖然這幾類物質(zhì)含量不是最多，但因?yàn)殚撝档停丛诤艿蜐舛缺憧梢月劦?，?duì)茶葉香型特別是紅茶濃郁烤香味的呈現(xiàn)有較大貢獻(xiàn)。

茶葉是勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，人工采摘成本也逐年提高，特別是在采摘、加工環(huán)節(jié)，浪費(fèi)工時(shí)嚴(yán)重，致使生產(chǎn)成本居高不下，而且呈現(xiàn)繼續(xù)上漲的趨勢(shì)。而機(jī)械化采摘效率高，最高可高達(dá)人工采摘的100倍，而采摘成本僅為人工采摘的25%，有效減少因采摘不及時(shí)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失，極大降低了茶葉的采摘成本，同時(shí)可大大提高夏茶效益，使茶葉生產(chǎn)逐步實(shí)現(xiàn)由傳統(tǒng)的勞動(dòng)密集型向現(xiàn)代化技術(shù)密集型行業(yè)轉(zhuǎn)型。

與夏季人工采摘紅茶相比，夏季機(jī)采紅茶具有濃郁的紅茶香氣，較小的酚氨比值和低咖啡堿含量，風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)質(zhì)量都比人工采摘紅茶好，并且機(jī)械采摘效率高，可大大降低人工采摘的成本。因機(jī)械采摘節(jié)約人工且采葉量大，同時(shí)提高了夏季紅茶的質(zhì)量、產(chǎn)量和效益。因此，對(duì)于海青大宗的夏季茶葉，選擇機(jī)械化采摘茶鮮葉，大量加工制作優(yōu)質(zhì)紅茶產(chǎn)品，是改善夏茶品質(zhì)、提升其加工利用率及茶葉價(jià)值的有效途徑，具有廣泛的應(yīng)用前景，可在該地區(qū)進(jìn)行廣泛推廣。

另外，在推廣茶葉機(jī)械化采摘時(shí)，要做好茶園管理、機(jī)械選型配套、技能培訓(xùn)等工作，使機(jī)械采摘發(fā)揮其最大作用，節(jié)約人力，降低人工采摘成本，提高夏茶的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)茶產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量、健康、有序發(fā)展。