不同光質(zhì)攤青對(duì)夏秋茶樹鮮葉揮發(fā)性物質(zhì)及其綠茶品質(zhì)影響研究

劉建軍，張金玉，彭葉，劉曉博，楊云，黃濤，溫貝貝，李美鳳

不同光質(zhì)攤青對(duì)夏秋茶樹鮮葉揮發(fā)性物質(zhì)及其綠茶品質(zhì)影響研究

劉建軍，張金玉，彭葉，劉曉博，楊云，黃濤，溫貝貝*，李美鳳*

貴州大學(xué)茶學(xué)院，貴州 貴陽 550025

香氣粗老是影響夏秋綠茶品質(zhì)的重要因素。為提高夏秋綠茶品質(zhì)，以福鼎大白茶為研究對(duì)象，以自然攤青為對(duì)照，采用紅光、黃光、藍(lán)光和紫光對(duì)離體鮮葉進(jìn)行輻照，通過頂空固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)（HS-SPME-GC-MS）檢測(cè)攤青葉揮發(fā)性成分，使用層次聚類（HCA）、主成分分析（PCA）和偏最小二乘判別分析（PLS-DA）等分析方法，探究促進(jìn)茶葉花果香形成的最適光質(zhì)及關(guān)鍵物質(zhì)。結(jié)果顯示，不同光質(zhì)對(duì)揮發(fā)性物質(zhì)種類、含量具有顯著影響；從5個(gè)樣品中共鑒定出36種揮發(fā)性物質(zhì)，其中醇類與萜烯類物質(zhì)種類最多，酯類和醇類化合物平均含量較高；紅光是促進(jìn)茶葉花香物質(zhì)形成的最佳光質(zhì)，3-蒈烯、月桂烯、苯乙醇等物質(zhì)是茶葉花香形成的關(guān)鍵物質(zhì)；4種光質(zhì)均能顯著降低茶多酚含量，顯著增加游離氨基酸和咖啡堿含量，降低酚氨比。感官審評(píng)結(jié)果顯示，與對(duì)照組相比，4種光質(zhì)輻照后的茶葉香氣清爽、滋味鮮爽，其中紅光輻照的茶葉感官評(píng)分最高。研究表明，紅光輻照夏秋茶離體鮮葉能夠增加茶葉香氣物質(zhì)的種類和含量，顯著提高花果香形成的關(guān)鍵物質(zhì)，增加茶湯鮮爽味。

茶樹鮮葉；光照攤青；揮發(fā)性香氣組分；品質(zhì)成分

綠茶是我國(guó)產(chǎn)量最大的茶類，春茶香高味醇，品質(zhì)優(yōu)良，而夏秋茶香氣粗老淡薄、滋味苦澀，造成夏秋茶資源利用率低[1]。攤青是綠茶品質(zhì)形成的重要工序，茶鮮葉適度攤青有利于芳香類物質(zhì)的形成[2]。為提高夏秋綠茶品質(zhì)，攤青方式的改進(jìn)一直是研究熱點(diǎn)，如引進(jìn)烏龍茶做青工藝[3]、優(yōu)化鮮葉攤青過程的溫度、濕度等條件[4]。盡管這些工藝的改進(jìn)在一定程度上改善了夏秋茶品質(zhì)，但未能從根本上改變其粗老苦澀的感官風(fēng)味。茶梢離體后，在酶鈍化之前仍具有生理活性，葉片中進(jìn)行著一系列的生理生化反應(yīng)[5]，短期暴露在強(qiáng)光下的光合生物會(huì)誘導(dǎo)代謝變化，如萜類和苯丙素類，用以修復(fù)、屏蔽、猝滅活性氧或產(chǎn)生儲(chǔ)存物質(zhì)[6]。因此，在攤青過程補(bǔ)充光源，已成為改變茶鮮葉生化成分的重要手段[7]。

近幾年，在攤青階段補(bǔ)充光源，已證實(shí)可以有效改善茶葉品質(zhì)[8]。黃藩等[9]研究發(fā)現(xiàn)，在鮮葉萎凋過程中使用紅光和藍(lán)光輻照能顯著降低紅茶中酯型兒茶素的含量，且紅光增強(qiáng)了紅茶香氣，藍(lán)光提升了滋味強(qiáng)度。張貝貝[10]研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)黃、藍(lán)、紅和橙光輻照萎凋所制成的紅茶，香氣成分含量較高，其中黃光和紅光能顯著提升甜香味和鮮醇度，而黃光和紫光顯著增加游離氨基酸總量。林家正等[7]研究發(fā)現(xiàn)，紅光萎凋的鮮葉中，揮發(fā)性香氣物質(zhì)總量顯著高于自然萎調(diào)，增強(qiáng)了紅茶中的花香味和濃爽度。羅玲娜等[11]對(duì)比了不同光質(zhì)萎凋工藝對(duì)白茶品質(zhì)的影響，結(jié)果表明白茶香氣含量大小依次為藍(lán)光組>白光組>黃光組>紅光組>綠光組>暗處理組（對(duì)照）；所有光照組感官品質(zhì)均優(yōu)于對(duì)照組，黃光組最佳。前人研究表明，在萎凋過程利用光輻照能顯著改善紅茶和白茶品質(zhì)，且茶葉香氣、滋味等品質(zhì)成分的變化與光質(zhì)緊密相關(guān)。

茶樹鮮葉品質(zhì)成分含量與茶葉品質(zhì)密切相關(guān)。目前尚未有光質(zhì)對(duì)夏秋綠茶品質(zhì)形成影響的相關(guān)報(bào)道。因此，本研究選用夏秋茶鮮葉為原料，在攤青過程使用紅、黃、藍(lán)和紫光輻照，系統(tǒng)研究不同光質(zhì)對(duì)夏秋茶鮮葉揮發(fā)性香氣物質(zhì)、非揮發(fā)性物質(zhì)品質(zhì)成分和綠茶感官品質(zhì)的影響，為高品質(zhì)的夏秋綠茶制作工藝及光照攤青技術(shù)在茶葉生產(chǎn)上的應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以夏秋季福鼎大白茶一芽二葉為原料。2021年6月7日上午9:00—11:00采于貴州省貴陽市花溪區(qū)久安鄉(xiāng)貴州貴茶有限公司茶園，采摘當(dāng)日為陰天，溫度為22～23℃。

1.2 試劑與儀器

1.2.1 主要試劑

茶氨酸（Thea）、天門冬氨酸（Asp）等氨基酸均為標(biāo)準(zhǔn)品，純度大于98%，購(gòu)自成都克洛瑪生物科技有限公司；兒茶素（C）、表兒茶素（EC）、表沒食子兒茶素（EGC）、表兒茶素沒食子酸酯（ECG）、表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）購(gòu)自北京索萊寶科技有限公司，純度大于98%；癸酸乙酯（99%）、磷酸氫二鈉（GR，99%）購(gòu)自上海麥克林生化科技有限公司；二氯甲烷（GC≥99.8%）、磷酸二氫鉀（AR，99.5%）購(gòu)自上海阿拉丁生化科技股份有限公司；乙酸（AR，≥99.5%），通用試劑；乙二胺四乙酸二鈉鹽（BC級(jí)）購(gòu)自生工生物工程（上海）股份有限公司；甲醇（HPLC級(jí)）、已腈（HPLC級(jí)）購(gòu)自美國(guó)Supelco公司。

1.2.2 儀器設(shè)備

LED光源（T5），三安光電股份有限公司；照度計(jì)（AS823），香港希瑪儀器儀表有限公司；Primaide 1110pump高效液相色譜儀、UH5300紫外分光光度計(jì)，日本日立公司；7890B-7000D氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，安捷倫科技有限公司；手動(dòng)SPME進(jìn)樣器、50/30?μm DVB/CAR/PDMS萃取頭，美國(guó)Supelco公司；DF-101S恒溫磁力攪拌器，鄭州豫華儀器制造有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 制樣方法

將500?g鮮葉均勻攤鋪在自制光照萎凋箱（長(zhǎng)×寬×高為70?cm×30?cm×35?cm，帶有遮光罩且透氣效果良好），分別采用光照強(qiáng)度為1?200?lx的紅光（R，620～750?nm）、黃光（Y，570～590?nm）、藍(lán)光（B，476～495?nm）和紫光（P，380～450?nm）4種LED光質(zhì)輻照攤青葉8?h，以室內(nèi)光照強(qiáng)度為320?lx的日光燈下攤青葉為對(duì)照（CK）；攤?cè)~厚度2～4?cm；攤青溫度為23～25℃；濕度為60%～65%。攤青結(jié)束后，各組分別取樣3次共計(jì)200?g液氮固樣，冷凍干燥用于代謝組檢測(cè)；另取200?g蒸汽殺青，75℃，1.5?h烘干制成綠茶用于感官審評(píng)。

1.3.2 感官審評(píng)

按照GB/T 23776—2018《茶葉感官審評(píng)方法》中綠茶審評(píng)方法，由5位取得高級(jí)評(píng)茶員資格證書的評(píng)茶人員，對(duì)樣品的湯色、香氣、滋味和葉底進(jìn)行密碼審評(píng)。由于茶樣無做形工藝，干茶外形松散，因此外形和葉底只進(jìn)行色澤勻整度和明亮度審評(píng)，計(jì)分時(shí)按外形15%、湯色10%、香氣30%、滋味35%、葉底10%的權(quán)重進(jìn)行加權(quán)平均計(jì)算。

1.3.3 茶多酚、兒茶素等品質(zhì)成分測(cè)定

根據(jù)GB/T 8313—2018《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測(cè)方法》、GB/T 8314—2013《茶游離氨基酸總量的測(cè)定》、GB/T 8312—2013《茶咖啡堿測(cè)定》，檢測(cè)茶葉的茶多酚總量、兒茶素組分含量、游離氨基酸總量和咖啡堿含量。

1.3.4 氨基酸組分含量測(cè)定

茶湯制備與衍生參考Li等[12]方法，略作改動(dòng)。稱取3.000?g茶粉于500?mL錐形瓶中，加沸蒸餾水450?mL，立即轉(zhuǎn)入沸水浴中，浸提45?min（每隔10?min搖動(dòng)1次），然后趁熱減壓過濾，殘?jiān)蒙倭繜嵴麴s水洗滌2～3次。將濾液轉(zhuǎn)入500?mL容量瓶中，冷卻后用水定容至500?mL，搖勻。吸取40?μL茶湯、200?μL DNFB、200?μL NaHCO3、360?μL超純水于2?mL離心管中，60℃暗水浴60?min，冷卻至室溫后加入800?μL KH2PO4，渦旋1?min，暗條件放置15?min，過0.22?μm水性膜，注入進(jìn)樣瓶待測(cè)。

色譜條件：色譜柱為L(zhǎng)achrom C18（4.6?mm×250?mm×5?μm）色譜柱；流動(dòng)相A為4?mmol·L-1醋酸鈉-四氫呋喃混合液（醋酸鈉︰四氫呋喃=96︰4）；流動(dòng)相B為80%乙腈；流速為0.9?mL·min-1；柱溫為35℃；檢測(cè)器UV為360?nm。

梯度洗脫程序：0?min，5%B；8?min，13%B；18?min，14%B；25?min，26%B；32?min，29%B；37?min，80%B；42?min，100%B；47?min，5%B；50?min，5%B。

1.3.5 揮發(fā)性物質(zhì)檢測(cè)與分析

萃?。翰捎檬謩?dòng)固相微萃取（SPME）進(jìn)樣器和50/30?μm DVB/CAR/PDMS纖維頭萃取茶樣香氣物質(zhì)。稱取1?g茶樣，放入40?mL頂空萃取瓶中，加入1?g NaCl，加入50?mg·L-1癸酸乙酯40?μL，充分混合后加入煮沸去離子水5?mL，迅速加蓋密封置于60℃水浴鍋中，平衡5?min后將萃取頭插入萃取瓶中萃取50?min。萃取結(jié)束后取出萃取頭，插入氣相色譜進(jìn)樣口，在250℃條件下解析5?min。

GC-MS條件參考Liao等[13]方法，對(duì)GC條件中的升溫程序略作改動(dòng)。GC條件：Agilent7890B-7000D氣相色譜-串聯(lián)四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀；色譜柱：HP-5MS（30?m×0.25?mm×0.25?μm）彈性石英毛細(xì)管柱，進(jìn)樣口溫度為250℃；升溫程序：柱溫40℃保持2?min，以5℃·min-1升至85℃保持2?min，然后以2℃·min-1升至110℃，再以4℃·min-1升至160℃保持1?min，最后以10℃·min-1升至230℃保持5?min。MS條件：電子能量70?eV；離子源溫度230℃；接口溫度230℃；質(zhì)量掃描范圍：m/z 40～400。

定性與定量分析：將各色譜峰對(duì)應(yīng)得質(zhì)譜圖進(jìn)行人工解析及計(jì)算機(jī)檢索，質(zhì)譜圖使用NIST MS search2.3檢索，同時(shí)與相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行核對(duì)，以此對(duì)檢索出的成分進(jìn)行定性；將各組分的相對(duì)含量采用內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定量，以癸酸乙酯為內(nèi)標(biāo)，扣除溶劑峰和雜質(zhì)峰，將各色譜峰面積與內(nèi)標(biāo)葵酸乙酯面積之比為各揮發(fā)性化合物的相對(duì)含量[14]，具體計(jì)算公式如下：

ρ=（ρ×A）/

式中：ρ為任一組分的質(zhì)量濃度（μg·L-1）；ρ為內(nèi)標(biāo)的質(zhì)量濃度（μg·L-1）；A為任一組分的色譜峰面積；為內(nèi)標(biāo)的色譜峰面積。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析利用Excel 2019軟件；顯著性分析采用SPSS 20.0軟件；繪圖采用Origin 2018軟件；PCA、PLS-DA分析使用Simca 14軟件，所有物質(zhì)檢測(cè)數(shù)據(jù)基于樣品重復(fù)3次。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同光質(zhì)輻照對(duì)攤青葉揮發(fā)性物質(zhì)的影響

不同光質(zhì)輻照顯著改變了攤青葉中揮發(fā)性物質(zhì)的種類。樣品中共檢測(cè)出36種揮發(fā)性香氣組分，包括33種共有組分和3種特異性組分（表1）。共有組分包括醛類、萜烯類、醇類、酯類、酮類、酚類物質(zhì)、含氮化合物和其他烯烴類化合物，其中萜烯類、醇類香氣組分占比最大，均達(dá)到28%（10種）。其次為酯類和醛類，分別為17%（6種）和11%（4種）（圖1-A）。3種特異性組分中，乙酸葉醇酯僅在CK樣品中檢出，3-蒈烯在R、Y、B和P樣品中檢出，反式-2-已烯醛僅在樣品R和Y中檢出，說明光質(zhì)影響了攤青葉的香氣成分組成比例。

不同光質(zhì)輻照顯著改變了攤青葉揮發(fā)性物質(zhì)的含量（圖1-B）。根據(jù)含量的變化，光質(zhì)對(duì)揮發(fā)性物質(zhì)的影響可以分為兩類（圖1-C）。第一類為R和Y，顯著增加了苯環(huán)類物質(zhì)和萜烯類物質(zhì)的含量；第二類為B、P和CK，其中P和CK相關(guān)性更強(qiáng)，顯著降低了反式-2-己烯醛和大部分萜烯類物質(zhì)的含量。統(tǒng)計(jì)分析顯示，5組處理的樣品揮發(fā)性物質(zhì)的總量大小為：R（148.21?μg·L-1）>Y（129.10?μg·L-1）>B（122.14?μg·L-1）>P（113.75?μg·L-1）>CK（104.34?μg·L-1）（表1）。4種光質(zhì)均能顯著增加萜烯類、醇類和酯類的含量。此外，R能顯著增加醛類、酮類、含氮化合物和其他烯烴類物質(zhì)含量；Y能顯著增加醛類、酮類和酚類物質(zhì)的含量；B能顯著增加含氮化合物含量，但醛類物質(zhì)含量顯著降低；P能增加酮類、萜烯類物質(zhì)含量，但不顯著（圖1-D）。結(jié)果表明，光輻照能夠促進(jìn)揮發(fā)性物質(zhì)的形成，而揮發(fā)性物質(zhì)的形成具有光質(zhì)偏向性。

不同光質(zhì)輻照對(duì)茶鮮葉生物合成途徑的影響各異（圖1，表1）。R主要促進(jìn)萜烯類和芳香族揮發(fā)性物質(zhì)的釋放，其中月桂烯、香葉醇、苯乙醇和水楊酸甲酯分別較對(duì)照組增加了2.32倍、2.14倍、3.42倍和1.45倍，表明紅光輻照顯著促進(jìn)了單萜、苯丙氨酸和苯丙素代謝途徑物質(zhì)的積累。Y顯著促進(jìn)壬醛（1.66倍）和2,4-二叔丁基苯酚（1.83倍）的積累，表明黃光輻照主要促進(jìn)亞麻酸代謝途徑和酚類物質(zhì)的形成。B分別使壬醛和苯乙醇顯著降低了73.87%和54.93%，表明藍(lán)光輻照不利于亞麻酸代謝途徑和苯丙氨酸途徑揮發(fā)性物質(zhì)的形成。與CK相比，P顯著促進(jìn)了-羅勒烯、香葉醇、3-蒈烯、水楊酸甲酯的積累，顯著降低橙花叔醇的積累，表明紫光輻照主要影響萜烯代謝途徑。

表1 不同光質(zhì)攤青鮮葉香氣組分及含量

Table 1 Contents of aroma components in fresh tea leaves under different light treatments

注：同行數(shù)據(jù)相比，不同小寫字母表示差異顯著（<0.05），下表5同

Note: Different lowercase letters after the standard deviation of peer data indicate significant differences (<0.05). Table 5 below is the same

注：不同小寫字母表示存在顯著差異（P<0.05）。A：揮發(fā)性化合物占比圖；B：樣品主成分得分圖；C：不同光質(zhì)攤青樣品的HCA結(jié)果；D：不同光質(zhì)攤青茶樣揮發(fā)性組分類型及含量

2.2 不同光質(zhì)輻照下攤青葉的特征性成分分析

在PCA分析的基礎(chǔ)上，對(duì)不同光質(zhì)輻照攤青鮮葉的揮發(fā)性成分進(jìn)行PLS-DA分析，建立有監(jiān)督模式的PLS-DA模型，設(shè)置分類Y矩陣變量隨機(jī)排列200次做置換檢驗(yàn)（圖2-A），R2的回歸線斜率為正，Q2擬合直線在Y坐標(biāo)軸的截距為–0.727，小于0.05，回歸線斜率為正，說明所建模型不存在過度擬合現(xiàn)象，能夠?qū)Σ煌赓|(zhì)輻照鮮葉揮發(fā)性組分進(jìn)行判別分析。由得分矩陣圖可知（圖2-B），PLS-DA模型中所有數(shù)據(jù)點(diǎn)均在95%置信區(qū)間內(nèi)，聚類良好，組間區(qū)分明顯，說明不同光質(zhì)輻照對(duì)攤青葉揮發(fā)性物質(zhì)含量影響存在差異。

PLS-DA模型中變量VIP>1，可將相對(duì)應(yīng)的變量定義為判別模型的關(guān)鍵變量，對(duì)樣本分類的影響具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可作為差異標(biāo)志物[15]。VIP值顯示，-杜松烯、壬醛、乙酸葉醇酯、羅勒烯、()-己酸-3-己烯酯、2,4-二叔丁基苯酚、苯乙醇、3-蒈烯、吲哚、橙花叔醇、-欖香烯、反式-2-已烯醛和反式-馬鞭草烯醇共13種物質(zhì)是引起紅光、黃光、藍(lán)光、紫光和自然光攤青條件下鮮葉香氣品質(zhì)存在差異的主要標(biāo)志性成分（圖2-C）。PLS-DA因子載荷圖展示了不同光質(zhì)輻照攤青對(duì)鮮葉中揮發(fā)性物質(zhì)的影響（圖2-D）。將PLS-DA載荷圖結(jié)合表1定量結(jié)果進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)乙酸葉醇酯是區(qū)別第1組（CK）與光質(zhì)處理組的重要差異代謝產(chǎn)物；3-蒈烯、苯乙醇和月桂烯的含量在第2組（R）中顯著或明顯高于其他樣本，這3種揮發(fā)性物質(zhì)是區(qū)別紅光與其他樣品的標(biāo)志性成分；異戊酸香葉酯，2,4-二叔丁基苯酚和壬醛的含量在第3組（Y）中顯著高于其他樣品，是黃光輻照后的特征性物質(zhì)；反式--羅勒烯和1-(4-甲基苯基)-1-乙醇在第4組（B）中明顯增加但不顯著，然而PLS-DA圖顯示這兩種物質(zhì)與B最接近，可能是藍(lán)光輻照攤青葉的特征性物質(zhì)；所有揮發(fā)性物質(zhì)均遠(yuǎn)離第5組（P），表明紫光輻照樣本可能沒有特征性成分。

注：A：PLS-DA模型置換檢驗(yàn)圖；B：PLS-DA得分散點(diǎn)圖；C：PLS-DA載荷散點(diǎn)圖；D：PLS-DA VIP值圖。SM1.DA(1)，CK；SM1.DA(2)，R；SM1.DA(3)，Y；SM1.DA(4)，B；SM1.DA(5)，P

2.3 不同光質(zhì)攤青對(duì)綠茶感官品質(zhì)的影響

不同光質(zhì)輻照攤青葉8?h后，經(jīng)蒸汽殺青、75℃干燥1.5?h，所得綠茶用于感官審評(píng)（表2）。CK和4種光質(zhì)輻照后的綠茶感官總評(píng)分為：R（93.00）>Y（91.58）>B（91.09）>P（90.88）>CK（90.07）。外形評(píng)分與顏色相關(guān)性最大，在藍(lán)光輻照下，干茶色澤較差。香氣評(píng)分主要以愉悅的花果香為評(píng)價(jià)指標(biāo)，評(píng)分結(jié)果為：R（93.67）>Y（91.50）>B（91.33）>P（90.67）>CK（89.67），表明4種光質(zhì)均有利于花香物質(zhì)的形成，紅光最佳。滋味評(píng)分主要以綠茶的鮮爽、醇厚為評(píng)價(jià)指標(biāo)，評(píng)分結(jié)果為：R（93.33）>Y（91.67）>B（91.33）>P（91.00）>CK（90.17），表明4種光質(zhì)均能增強(qiáng)綠茶滋味，以紅光最佳。葉底主要以葉片顏色和勻整度為評(píng)價(jià)指標(biāo)，評(píng)分結(jié)果為：R（91.67）>Y（91.00）>CK（90.83）>P（90.33）>B（90.17），表明紅光和黃光能改善葉底顏色，紅光最佳。盡管4種光質(zhì)輻照能夠提高綠茶感官品質(zhì)，但藍(lán)光輻照明顯降低了干茶和葉底色澤品質(zhì)。

為探究攤青葉揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)茶葉香氣品質(zhì)的影響，使用GC-MS檢測(cè)不同光質(zhì)輻照后揮發(fā)性物質(zhì)的定量結(jié)果與所制成綠茶的香氣感官審評(píng)分?jǐn)?shù)進(jìn)行相關(guān)性分析（顯著取≥0.8，表3）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，苯甲醛和順-己酸-3-己烯酯與CK香氣呈正相關(guān)，與R、Y、B相關(guān)性不顯著，與P呈負(fù)相關(guān)；R香氣評(píng)分與檸檬醛呈顯著正相關(guān)（=0.998），與順-3-己烯酸順-3-己烯酯負(fù)相關(guān)性最大（=0.974）；Y香氣評(píng)分與檸檬烯（=0.994）呈顯著正相關(guān)，與4-異丙基甲苯（=–0.967）負(fù)相關(guān)性最大；與樣品B香氣評(píng)分相關(guān)性較大的物質(zhì)有順-芳樟醇氧化物（吡喃型）（=0.998）和紫羅蘭酮（=0.997），呈負(fù)相關(guān)性較大的物質(zhì)為蒎烯（=–0.817）。與樣品P香氣評(píng)分相關(guān)性較大的物質(zhì)為橙花醇（=0.995），呈負(fù)相關(guān)性較大的物質(zhì)為石竹烯（=–0.866）。相關(guān)性分析顯示苯甲醛、順-己酸-3-己烯酯、順-3-己烯酸順-3-己烯酯、4-異丙基甲苯、蒎烯和石竹烯不利于夏秋綠茶香氣品質(zhì)的提升。而順式-芳樟醇氧化物（呋喃型）、別羅勒烯、水楊酸甲酯、橙花醇、檸檬醛和-欖香烯與感官審評(píng)的相關(guān)性系數(shù)在光照處理后遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于CK，表明這些物質(zhì)可能是夏秋綠茶花香風(fēng)味形成的重要貢獻(xiàn)因子。

表2 不同光質(zhì)攤青方式下綠茶感官審評(píng)結(jié)果

注：同行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差后不同小寫字母表示差異顯著（<0.05）

Note：Different lowercase letters after the standard deviation of the data in the same line indicate significant differences (<0.05)

表3 香氣成分與香氣感官評(píng)分相關(guān)性分析

注：*表示在0.05水平（雙側(cè)）上顯著相關(guān)

Note: * represents significant correlation at the 0.05 level (two-sided)

2.4 不同光質(zhì)輻照對(duì)攤青葉非揮發(fā)性品質(zhì)成分的影響

兒茶素是茶多酚的主要組成成分，是茶葉重要的呈味物質(zhì)[16]，不同光質(zhì)輻照顯著影響了攤青葉中茶多酚和兒茶素的積累（表4）。對(duì)不同光質(zhì)處理下兒茶素組分和總兒茶素含量、酚氨比進(jìn)行層次聚類熱圖分析，結(jié)果顯示Y、R和B聚為一類，CK和P聚為一類，表明攤青葉的兒茶素類物質(zhì)在Y、R和B處理下含量變化趨勢(shì)接近，而在P處理下與CK比較接近（圖3-A）。在不同光質(zhì)處理下，EGC、ECG、EGCG、酚氨比、總兒茶素和總酚聚為一類，C和EC聚為一類。

不同光質(zhì)均顯著促進(jìn)咖啡堿和簡(jiǎn)單兒茶素（EGC、C）的積累，顯著降低酯型兒茶素（EGCG、ECG）和總酚的積累，顯著降低總兒茶素的含量和酚氨比（表4）。而EC在R和Y處理下含量明顯增加，在P處理下顯著降低。其中EGC在P處理下增加1.85倍，達(dá)到11.41?mg·g-1，C在Y處理下增加了1.83倍至20.42?mg·g-1。EGCG、TC、TP在R處理下顯著減少，酚氨比降低顯著?？Х葔A含量在B處理下增加了1.36倍至4.35?mg·g-1。結(jié)果表明，紅光處理顯著促進(jìn)簡(jiǎn)單兒茶素積累，顯著降低酯型兒茶素、總兒茶素和總酚的積累，降低酚氨比最明顯，有利于降低夏秋綠茶苦澀味。

表4 不同光質(zhì)對(duì)茶樣主要品質(zhì)生化成分的影響

注：同行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差后不同小寫字母表示差異顯著（<0.05）

Note: Different lowercase letters after the standard deviation of the data in the same row indicate significant differences (<0.05)

注：A：兒茶素組分、茶多酚總量和酚氨比的聚類分析；B：氨基酸組分、游離氨基酸總量聚類分析

氨基酸是綠茶重要的品質(zhì)成分。為探究不同光質(zhì)對(duì)氨基酸代謝的影響，使用UPLC對(duì)不同處理下的氨基酸組分進(jìn)行了定量檢測(cè)（表5，圖3-B）。從5個(gè)樣品中共檢測(cè)出18種氨基酸組分，其中共有氨基酸組分為16種。含量最高的是茶氨酸，其次為組氨酸和苯丙氨酸，含量最低的是-氨基丁酸和纈氨酸。不同光質(zhì)處理后，氨基酸組分總量和總游離氨基酸含量顯著增加，尤其是蘇氨酸、氨基丁酸、蛋氨酸、異亮氨酸和亮氨酸。與其他光質(zhì)相比，R顯著促進(jìn)了茶氨酸、絲氨酸、精氨酸、纈氨酸和蛋氨酸的積累。茶氨酸是茶葉中的主要氨基酸，R中茶氨酸含量高達(dá)20.928?mg·g-1，是氨基酸積累的主要貢獻(xiàn)因子。B對(duì)氨基酸含量的積累僅次于R，其中氨基丁酸含量增加最多，是CK處理的143倍，丙氨酸含量降低至痕量（未檢出）。與CK相比，P處理促進(jìn)了除半胱氨酸、脯氨酸、纈氨酸、甘氨酸和賴氨酸以外的所有氨基酸組分和總游離氨基酸，其中甘氨酸顯著降低了99.13%。與P類似，Y處理降低了半胱氨酸、脯氨酸、纈氨酸和谷氨酸含量，明顯促進(jìn)其他氨基酸組分的積累。結(jié)果表明，光照處理顯著增加了總氨基酸組分和總游離氨基酸的積累，而氨基酸組分的積累具有光質(zhì)偏向性。

將氨基酸組分的差異代謝變化映射到KEGG通路（圖4），結(jié)果顯示，R、B和P處理促進(jìn)三羧酸循環(huán)產(chǎn)物谷氨酸和天冬氨酸的積累，其下游氨基酸產(chǎn)物大部分顯著或明顯積累。Y處理則明顯減少谷氨酸的含量。然而，Y處理下谷氨酸和天冬氨酸下游產(chǎn)物顯著積累，如絲氨酸、蘇氨酸和異亮氨酸等。光合作用和莽草酸途徑也是合成氨基酸的通路，KEGG通路顯示所有光質(zhì)均顯著或明顯促進(jìn)了苯丙氨酸的積累。結(jié)果表明，光照攤青對(duì)氨基酸代謝通路的影響因光質(zhì)不同而差異。

表5 不同光質(zhì)攤青對(duì)鮮葉氨基酸組分的影響

圖4 不同光質(zhì)輻照對(duì)攤青葉氨基酸組分代謝的影響

3 討論與結(jié)論

夏秋季節(jié)日照強(qiáng)烈，干旱少雨，氮代謝降低，碳代謝加強(qiáng)，茶鮮葉多酚類物質(zhì)，兒茶素、花青素等含量較多，而芳香物質(zhì)、維生素、氨基酸等含量低，因此夏秋綠茶苦澀味較重，香氣淡薄，質(zhì)量明顯低于春茶[17]。攤青是綠茶加工過程的重要工序，在該過程中生化反應(yīng)非?；钴S，如脂肪酸氧化和糖苷水解，產(chǎn)生大量揮發(fā)性化合物[18]。光照影響攤青葉中代謝產(chǎn)物的積累[21]。為探明促進(jìn)香氣物質(zhì)積累的最適光質(zhì)，本研究分別使用紅光、黃光、藍(lán)光和紫光輻照夏秋茶攤青葉8?h。檢測(cè)發(fā)現(xiàn)4種光質(zhì)均能顯著增加攤青葉揮發(fā)性物質(zhì)的總量，聚類與統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)紅光與黃光聚為一類，顯著促進(jìn)揮發(fā)性物質(zhì)總量的積累，其中紅光最佳；而藍(lán)光、紫光和CK聚為一類，對(duì)揮發(fā)性物質(zhì)的積累作用較弱，其中紫光促進(jìn)揮發(fā)性物質(zhì)的積累最弱。紅光顯著促進(jìn)福鼎大白茶醛類、醇類和酯類的積累，與林家正等[7]使用紅光輻照茶樹金牡丹品種的研究結(jié)果一致，與其研究不同的是，本研究發(fā)現(xiàn)紅光顯著促進(jìn)了福鼎大白茶萜烯類和含氮化合物的積累，表明攤青葉對(duì)紅光的響應(yīng)可能與茶樹品種相關(guān)。

揮發(fā)性萜類物質(zhì)（單萜、倍半萜）、脂肪酸和苯丙素類/苯環(huán)型類物質(zhì)（苯乙醇、水楊酸甲酯）是茶葉呈現(xiàn)花香果味的關(guān)鍵物質(zhì)[19-21]。這些物質(zhì)主要以糖苷形式作為香氣前體物質(zhì)貯存在茶葉細(xì)胞中[22-25]。-葡萄糖苷酶、-櫻草糖苷酶和半乳糖苷酶參與糖苷類香氣物質(zhì)前體的水解過程，黃光顯著提升-葡萄糖苷酶的活性且顯著增加-櫻草糖苷酶基因的表達(dá)，促進(jìn)紅茶花香形成[26]。9/13-脂氧合酶氧化長(zhǎng)鏈脂肪酸促進(jìn)揮發(fā)性脂肪酸的積累[27]。本研究結(jié)果顯示，紅光和黃光極顯著促進(jìn)攤青葉中單萜物質(zhì)的釋放，其中單萜物質(zhì)檸檬烯、羅勒烯、芳樟醇、別羅勒烯、香葉醇和-紫羅蘭酮的含量在紅光處理下顯著或明顯高于黃光處理，表明紅光可能與黃光類似，主要通過增強(qiáng)糖苷酶的活性促進(jìn)萜烯物質(zhì)積累，且糖苷酶的活性可能在紅光輻照下更強(qiáng)。藍(lán)光輻照促進(jìn)了10種萜類物質(zhì)積累，同時(shí)減少了10種萜類物質(zhì)的含量，表明藍(lán)光處理對(duì)萜類的影響復(fù)雜，其機(jī)理有待進(jìn)一步研究。前人研究發(fā)現(xiàn)，UV-B輻照誘導(dǎo)類胡蘿卜素衍生物及其相關(guān)基因的表達(dá)[28]，誘導(dǎo)-糖苷物質(zhì)的形成[29]。紫光輻照后，大部分單萜物質(zhì)含量下降，推測(cè)藍(lán)、紫光輻照可能促使碳代謝流入類胡蘿卜素分支，也可能促進(jìn)了內(nèi)含物質(zhì)的糖基化。此外，紅光顯著促進(jìn)苯乙醇積累，黃光影響不顯著，而藍(lán)、紫光均顯著降低了苯乙醇含量，所有光質(zhì)均顯著促進(jìn)水楊酸甲酯和大部分脂肪酸的積累，表明光質(zhì)可能通過影響相關(guān)糖苷酶和脂氧化酶的活性進(jìn)而影響揮發(fā)性脂肪酸和苯丙素類/苯環(huán)類物質(zhì)的積累。

酯型兒茶素是茶湯苦澀味主要貢獻(xiàn)因子。光信號(hào)通過降低沒食子酰基轉(zhuǎn)移酶（ECGT）活性、增強(qiáng)酯型兒茶素水解酶（GCH）活性，以此降低酯型兒茶素的含量、增加簡(jiǎn)單兒茶素含量[30]。本研究發(fā)現(xiàn)，4種光質(zhì)均能降低酯型兒茶素的含量、增加非酯型兒茶素的含量，其中紅光和黃光效果最佳，表明這兩種光質(zhì)可能有助于提高酯型兒茶素水解酶的活性。

氨基酸是茶湯鮮味、甜味的重要貢獻(xiàn)因子，也是綠茶香氣的重要前體物質(zhì)。光照條件下，植物同時(shí)進(jìn)行光合作用與光呼吸作用。光呼吸條件下，谷氨酸:乙醛酸氨基轉(zhuǎn)移酶GGAT通過調(diào)控主要氨基酸的生物合成與代謝促進(jìn)氨基酸的積累[31]。本研究結(jié)果顯示，4種光質(zhì)均顯著增加了氨基酸組分含量和游離氨基酸含量，這與黃藩等[32]、柯茜[33]的研究結(jié)果一致。其中紅光輻照增加氨基酸組分總量1.68倍，表明紅光可能對(duì)攤青葉光呼吸影響最顯著。將氨基酸組分映射到KEGG代謝通路，發(fā)現(xiàn)三羧酸循環(huán)下游的氨基酸的代謝變化不足以解釋氨基酸組分含量的增加。研究表明某些植物蛋白酶響應(yīng)光照輻射[34]，蛋白水解酶在降解蛋白質(zhì)為游離氨基酸的過程中發(fā)揮了重要作用[35]，因此，紅光輻照下氨基酸組分和總游離氨基酸的顯著增加可能與蛋白酶活性增強(qiáng)相關(guān)。

不同光質(zhì)輻照導(dǎo)致攤青葉揮發(fā)性和非揮發(fā)性物質(zhì)差異積累，這些物質(zhì)是綠茶感官品質(zhì)的物質(zhì)基礎(chǔ)。萜烯類物質(zhì)、苯丙素類/苯環(huán)類物質(zhì)和脂肪酸的增加，使綠茶具有清香和花香風(fēng)味；酯型兒茶素和茶多酚含量的降低，氨基酸組分和游離氨基酸的增加，有助于降低酚氨比，減輕茶湯苦澀味，增強(qiáng)鮮爽口感。研究結(jié)果顯示，紅光增加萜烯類物質(zhì)和氨基酸組分最多，降低酯型兒茶素和茶多酚最多，與羅紅玉等[36]研究結(jié)果相似，表明紅光是提高夏秋茶品質(zhì)的最佳光質(zhì)，可作為花香型夏秋綠茶攤青工藝的重要技術(shù)手段加以利用。需要指出的是，本研究所有光照處理是建立在茶樹離體鮮葉酶活性較大的前提下，因此，實(shí)施紅光輻照攤青葉時(shí)使用新鮮的茶梢為佳。此外，研究表明，光強(qiáng)與茶樹鮮葉代謝具有相關(guān)性[37]。為了提高夏秋茶品質(zhì)，后期將使用不同光強(qiáng)的紅光輻照攤青葉，進(jìn)一步探索加工花香型綠茶的最佳參數(shù)。

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Effects of Light Waves on the Aroma Substances of Fresh Tea Leaves in Summer and Autumn During Spreading and the Quality of Final Green Tea

LIU Jianjun, ZHANG Jinyu, PENG Ye, LIU Xiaobo, YANG Yun, HUANG Tao, WEN Beibei*, LI Meifeng*

College of Tea Science, Guizhou University, Guiyang 550025, China

The rough aroma is an important factor affecting the quality of summer and autumn green tea. In order to improve the quality of summer and autumn green tea, this experiment took Fuding Dabai tea as the research object, and irradiated fresh leaveswith red light, yellow light, blue light and purple light, and the nature light was used as the control. Headspace solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry (HS-SPME-GC-MS) was used to qualitatively and quantitatively detect the volatile components of the fresh leaves. Supplemented by Hierarchical Cluster Analysis (HCA), Principal Component Analysis (PCA) and Partial least squares discriminant analysis (PLS-DA), the optimal light wave and key substances that promote the formation of tea's floral and fruity aroma were identified. The results show that different light qualities had significant effects on the types and contents of aroma substances. A total of 36 aroma substances were identified from 5 samples, of which alcohols and terpenes were the most numerous, and the average content of esters was the highest, followed by alcohols. Red light was the best light to promote the accumulation of tea aroma components. 3-Carene,-Myrcene and phenylethyl alcohol were the key substances for improving the aroma in tea leaves. All light treatments could promote the free amino acids and caffeine in fresh leaves, and reduce the ratio of phenol to ammonia. After light treatment, the fresh and floral flavor of green tea was more obvious, and the taste was fresh. The comprehensive score of the tea samples treated with red light was the best. The research has shown that red light irradiation of fresh tea leaves in summer and autumn could increase the types and contents of tea aroma substances, significantly improve the key substances in the formation of flower and fruit aroma, and increase the freshness of tea soup.

fresh tea leaves, light spreading, volatile components, quality components

S571.1

A

1000-369X(2022)04-500-15

2022-02-10

2022-04-27

國(guó)家自然科學(xué)基金（32060701）、貴州省科學(xué)技術(shù)基金（黔科合基礎(chǔ)-ZK[2022]一般115）、貴州省普通本科高等學(xué)校服務(wù)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)革命戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃項(xiàng)目（黔教合KY2018085）、貴州大學(xué)引進(jìn)人才科研項(xiàng)目（貴大人基合字[2021]2號(hào)）

劉建軍，男，副教授，主要從事茶葉加工及茶葉功能成分化學(xué)研究。*通信作者：jdllqcclfc@163.com，iamlimeifeng@126.com