鮮葉萎凋前期低溫處理對金萱白茶品質(zhì)的影響

亓俊然，張龍雪，陳新穎，王思蕊，張麗霞

（山東農(nóng)業(yè)大學園藝科學與工程學院，山東泰安 271018）

白茶是六大基本茶類之一，屬輕微發(fā)酵茶，具有香氣清鮮、滋味鮮醇的品質(zhì)特征。傳統(tǒng)白茶經(jīng)萎凋、干燥工序加工而成，其中萎凋是白茶品質(zhì)形成的關鍵步驟。在萎凋過程中，鮮葉通過緩慢失水，細胞原生質(zhì)膜通透性增大，內(nèi)源性物質(zhì)分解轉(zhuǎn)化，多酚類物質(zhì)輕度緩慢氧化，形成白茶獨特的品質(zhì)特征。由于白茶不經(jīng)揉捻且干燥溫度低、時間短，易導致部分傳統(tǒng)白茶存在“味薄、香低、青味重”的品質(zhì)缺陷，特別是采用成熟度較高原料加工的產(chǎn)品。近年來針對上述問題，研究人員在白茶加工中引入“揉捻”、“堆積”、“做青”、“發(fā)酵”等其它茶類加工工序，使所加工的新工藝白茶較傳統(tǒng)白茶的香氣和滋味品質(zhì)得到了提升。

已有研究表明，對鮮葉進行適當?shù)牡蜏靥幚碛兄谔嵘枞~的香氣和滋味。Katsuno 等研究發(fā)現(xiàn)對離體茶梢進行低溫（15 ℃）貯藏后加工成的綠茶香氣優(yōu)于普通綠茶；田野以烏牛早茶梢為材料進行人工低溫處理后制成蒸青茶，發(fā)現(xiàn)0～10 ℃的低溫處理后茶葉香氣成分種類和數(shù)量呈現(xiàn)增加趨勢，?10～0 ℃的低溫處理后茶葉香氣成分數(shù)也呈增加趨勢，香氣總量也趨于增加；李鳳娟研究發(fā)現(xiàn)鮮葉在低溫長時間萎凋過程中醇類和醛類含量增加，香氣、滋味均有改善。另有研究發(fā)現(xiàn)，低溫處理能夠促進茶樹新梢香氣類物質(zhì)的合成。張孝芹通過對金萱茶樹進行低溫脅迫處理，發(fā)現(xiàn)過氧化物酶、脂氧合酶活性及對應的脂肪族醇和衍生物含量均高于對照組，證明了適度低溫脅迫處理能促進金萱茶鮮葉形成香氣成分。

傳統(tǒng)白茶根據(jù)所用原料品種類型可分為大白、小白、水仙白三類，其中以福鼎大白、福鼎大毫等茸毫多的茶樹品種加工的“大白”產(chǎn)品為多，其次還有以菜茶群體種和烏龍茶適制品種水仙為原料加工的“小白”和“水仙白”。金萱是臺灣茶業(yè)改良場育成的烏龍茶適制品種，其抗逆性和適應性強，產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)。目前已在山東茶區(qū)規(guī)?；N植，主要產(chǎn)品有花香型綠茶、花香型紅茶和烏龍茶，均具有香氣高、滋味醇厚的品質(zhì)特點。目前，對金萱白茶加工技術(shù)仍需進一步研究。

為了對金萱白茶加工技術(shù)進行優(yōu)化研究，探究萎凋前期低溫處理對金萱白茶品質(zhì)的影響，參考茶葉冷藏保鮮庫通常為高溫（?5～5 ℃）冷庫，且設定0～5 ℃貯藏可兼顧保質(zhì)和經(jīng)濟、環(huán)境效益，本研究以金萱茶樹品種一芽二葉為原料，在萎凋前期對鮮葉進行低溫（5 ℃）不同時長處理，然后按室內(nèi)自然萎凋和干燥工藝制成白茶，并通過感官審評、氣相色譜-質(zhì)譜法（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）和電子舌對白茶香氣和滋味進行分析，以期為優(yōu)化金萱白茶加工工藝和提高其品質(zhì)提供參考，助推茶產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

金萱茶鮮葉 于2021 年7 月采摘金萱茶樹品種鮮葉，栽培于山東省泰安市君思飲茶葉有限公司有機茶園（東經(jīng)117°38′31″，北緯36°25′15″，海拔317 m），標準為一芽二葉，無病蟲害、無機械傷害、不夾帶其它雜物；環(huán)己醇（色譜純）、酒石酸（分析純）上海麥克林生化科技有限公司；鹽酸、無水乙醇、氫氧化鉀分析純，天津市凱通化學試劑有限公司。

BCD-328WDPT 型智能冰箱 青島海爾股份有限公司；6CHM-901 型電式碧螺春烘干機 浙江省富陽茶葉機械總廠；FA1004A 型電子天平 上海精天電子儀器有限公司；HH-8 型數(shù)顯恒溫水浴鍋 上海力辰邦西儀器科技有限公司；Supelco 固相微萃取裝置、復合DVB/CAR/PDMS 萃取頭 美國SUPELCO公司；GC/MS-QP2010Plus 氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用儀日本島津公司；TS-5000Z 電子舌 日本INSENT 公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品預處理 鮮葉采摘后，待其散發(fā)完田間熱并恢復室溫，立即置于智能冰箱中進行5 ℃低溫處理，攤放厚度約2 cm 左右，設0 h（CK）、10 h（T1）、20 h（T2）、30 h（T3）、40 h（T4）、50 h（T5）共6 個時間梯度。低溫處理結(jié)束后，進行室內(nèi)自然萎凋（環(huán)境溫度29±2 ℃，濕度67%±3%），至青草氣味消失，緊握有刺手感，失水率為70%左右；70 ℃干燥2 h，至手捻成末，即制成足干的白茶初制樣品，用于后續(xù)分析。

1.2.2 測定項目與方法

1.2.2.1 感官審評方法 參照GB/T 23776-2018《茶葉感官審評方法》，由山東農(nóng)業(yè)大學茶學系組織專家對茶葉香氣、滋味進行密碼審評，根據(jù)審評結(jié)果劃分感官特征，并進行量化打分。

1.2.2.2 電子舌評價方法 茶湯濾液制備：隨機稱取CK、T1、T2、T3、T4、T5 茶樣各3.0 g，磨碎后分別置于250 mL 錐形瓶中，加入100 ℃的超純水150 mL，沖泡5 min 后迅速過濾，獲得茶水比為1:50 的茶湯濾液，溫度恢復至室溫后取100 mL 用于電子舌評價。電子舌的測定參考潘俊嫻等的方法并進行優(yōu)化調(diào)整。將正、負電極分別浸入正極清洗液（30%乙醇、10 mmol·LKOH 和100 mmol·LKCl）和負極清洗液（30%乙醇和100 mmol·LHCl）中浸洗90 s 后，使用Reference 溶液（30 mmol·LKCl 和0.3 mmol·L酒石酸）清洗120 s，重復兩次。清洗完畢后，測定基準液的膜電位Vr，采集時間30 s，然后測定茶湯濾液的膜電位Vs，采集時間30 s。測定結(jié)束后，將正、負電極在兩杯Reference 溶液中分別浸洗5 s 后，再次測定Reference 溶液的膜電位Vr′，采集時間30 s。所有測試過程每1 s 采集數(shù)據(jù)1 次，同時軟件自動記錄并分析，取第30 s 的測試值為傳感器信號輸出值。每個茶樣重復上述過程4 次，取后3 次的測定數(shù)據(jù)記錄并分析。

電子舌的基本味由苦味（Bitterness）、澀味（Astringency）、鮮味（Umami）和甜味（Sweetness）組成，每種基本味的測定采用專用傳感器進行測定，計算方式見式（1）；而反映苦味、澀味和鮮味殘留程度或持久特性的回味分別稱之為苦味回味（Aftertaste-B）、澀味回味（Aftertaste-A）和豐富性（Richness），通過測定其吸附引起的膜電位差值，用CPA 值表示，計算方式見式（2）。

式中：Vs 表示茶湯濾液的膜電位，mV；Vr 表示基準液的膜電位，mV；Vr′表示Reference 溶液的膜電位，mV。

Reference 溶液基本味的閾值下限為0。當白茶的任一味覺值低于閾值下限時，說明該白茶樣品無該味道，反之則具有該味道。不同白茶的所有味覺值均是以Reference 溶液輸出為零點的相對輸出值。

1.2.2.3 GC-MS 香氣組分分析與方法 香氣制備及GC-MS 條件參考汪鵬等、劉曉慧等、王力等的方法并進行優(yōu)化調(diào)整。

香氣制備：將固相微萃取頭安裝在氣相色譜儀的進樣口，使用250 ℃老化30 min 備用；隨機稱取CK、T1、T2、T3、T4、T5 茶樣各10.0 g，分別置于100 mL 錐形瓶中，加入80 ℃的超純水50 mL 后立即加入10 μL 環(huán)己醇內(nèi)標母液（38.72 g·L），使用鋁箔紙和無菌保鮮膜密封錐形瓶口后置于水浴鍋中，80 ℃水浴1 h 后備用。將固相微萃取裝置穿透鋁箔紙和無菌保鮮膜后插入錐形瓶，推出針頭后進行頂空吸附，吸附時間60 min。吸附完成后收回針頭，將固相微萃取裝置插入GC-MS 儀器進樣口，使用230 ℃熱脫附5 min。

GC 條件：Rtx-5MS 石英毛細管柱（30.0 m×0.32 mm×0.25 μm）；載氣為He（99.999%）；柱前壓5.9 psi，分流比5:1；進樣口溫度：250 ℃；升溫程序：起始溫度40 ℃保持1 min，以8 ℃/min 升至150 ℃，再以4 ℃/min 升至200 ℃保持1 min，再以2 ℃/min升至230 ℃保持3 min。

MS 條件：電子離子源（EI），離子源溫度200 ℃，電子能量70 eV，光電倍增管電壓800 V，質(zhì)量掃描范圍35～450 amu，掃描速度909 amu/s。

香氣組分定性分析：根據(jù)GC-MS 采集到的質(zhì)譜信息，經(jīng)NIST17-1、NIST17-2 和NIST17s 標準質(zhì)譜庫的檢索，確定金萱白茶香氣化合物組成。香氣化合物含量以相對含量表示，即各香氣化合物的峰面積占總峰面積的比值。

香氣組分定量分析：采用內(nèi)標法計算。內(nèi)標物的濃度已知，將未知香氣組分的峰面積與內(nèi)標物峰面積的比值乘以內(nèi)標物的濃度式（3）即為未知香氣組分的相對定量。

式中：C表示任一香氣組分的濃度，μg/g；C表示環(huán)己醇內(nèi)標的濃度，μg/g；A表示任一香氣組分的相對色譜峰面積；A表示環(huán)己醇內(nèi)標的相對色譜峰面積。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2019 進行數(shù)據(jù)處理，利用SPSS19.0 進行差異顯著性（ANOVA）處理（<0.05），采用Origin 2019 軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 萎凋前期低溫不同時長處理對白茶香氣的影響

2.1.1 香氣感官品質(zhì) 不同處理的白茶樣香氣感官審評結(jié)果見表1。由表1 可知，6 個白茶樣的香氣為花香型或帶花香，其中，CK 呈清花香，T1 呈花蜜香，T2、T3 均呈甜花香，T4、T5 呈花香。由此表明，低溫處理能夠明顯改變白茶香氣類型，提高香氣濃度；且隨處理時間的延長，香型由清花香→甜花香→花香轉(zhuǎn)化，香氣濃度則呈先提高后降低的變化趨勢。

表1 不同處理的白茶感官審評結(jié)果Table 1 Sensory evaluation results of white tea by different treatments

根據(jù)不同處理的白茶樣的香氣特征，將香氣劃分清香、花香和甜香3 個嗅覺感官特征，按0～10 對香氣特征進行量化處理并繪圖（圖1）。由圖1 可知，各處理茶樣的香型特征值分別為：清香CK>T1>T2>T3>T4>T5，甜香T1>T2>T3>T4>T5>CK，花香T3=T4≈T5>T2>T1。由上可知，CK 的清香最高，而甜香和花香最低，由此表明，萎凋前期低溫處理可以明顯提高金萱白茶的甜香和花香強度。隨著處理時間的延長，除CK 組外，不同處理茶樣的清香、甜香強度逐漸降低，而花香強度則呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢，以T3、T4 較高。

圖1 不同白茶的感官香氣特征Fig.1 Sensory aroma characteristics of different white teas

2.1.2 香氣種類及組成特點 通過GC-MS 對不同處理的白茶香氣組分進行分析，由表2 可知，CK、T1、T2、T3、T4、T5 中分別檢測出37、52、51、53、58 和54 種香氣組分，總含量分別為66.23、212.14、141.88、327.83、170.79 和125.07 μg/g。這些香氣組分由烴類、酯類、酮類、醛類、醇類、雜氧化合物和含硫化合物組成，不同類別物質(zhì)在不同處理的白茶中對應含量見圖2。以上結(jié)果表明，與對照相比，萎凋前期低溫處理能明顯增加金萱白茶香氣組分種類和含量；隨著低溫處理時間的延長，香氣總量呈現(xiàn)出先增加后降低的變化趨勢，其中，香氣種類最多的為T4，比對照CK 增加了21 種呈香揮發(fā)性物質(zhì)；香氣總量最高的為T3，約為CK 的5 倍。同時，T3 樣香氣中的花香型組分，如香葉醇、香葉酸甲酯、苯乙醇、苯乙醛、-紫羅蘭酮、順式芳樟醇氧化物、芳樟醇等的含量為CK 的5 倍以上。

圖2 不同處理白茶香氣中各類型化合物的含量Fig.2 Content of various types of compounds in the aroma of white tea by different treatments

對表2 中所有茶樣香氣的不同組分及含量作熱圖（圖3）比較分析，由圖3A 可知，CK、T1、T2、T3、T4、T5 中高于均值的呈香揮發(fā)性物質(zhì)分別為2、18、16、48、22、10 種，其中以T3 高于均值的呈香揮發(fā)性物質(zhì)種類最多（48 種），占總數(shù)（53 種）的90.57%；同時，CK 的呈香揮發(fā)性物質(zhì)含量普遍低于均值，超過均值的組分比例僅為5.4%。由此表明，5 ℃低溫處理可以有效提高白茶的香氣濃度，處理時間以30 h為最佳。此外，除水楊酸甲酯和石竹烯在CK 中含量較高外，T1、T2、T3、T4、T5 大部分香氣組分的含量隨處理時間的變化整體上呈現(xiàn)先增加后降低的變化趨勢，如花果香型的芳樟醇氧化物（呋喃型、吡喃型）、香葉酸甲酯、反式-紫羅蘭酮、-紫羅蘭酮、苯乙醇、壬醛和十一醛等；而隨著低溫處理時間的延長，二甲硫表現(xiàn)為先升高、后降低、再升高、再降低、再升高的變化趨勢；反式-2-己烯基己酸酯表現(xiàn)為升高趨勢；辛醛、3-甲基-1-丁醇表現(xiàn)為先升高、后降低、再升高的變化趨勢；1-戊醇、順-3-壬烯-1-醇表現(xiàn)為先升高后降低的變化趨勢，橙花醇表現(xiàn)為先降低、后升高、再降低、再升高的變化趨勢。也有一些香氣組分隨時間變化呈現(xiàn)多峰形變化趨勢，如-月桂烯、-羅勒烯等。由圖3B 可知，不同處理白茶香型的主要賦香成分不同，CK 與低溫處理茶樣的差異香氣組分有水果味順式-3-己烯2-甲基丁酸酯、2-甲基丁酸己酯、丁酸己酯、十一醛、1-己醇等，清香味的順-3-己烯醇、-羅勒烯、水楊酸甲酯和花香味的芳樟醇氧化物、石竹烯、反式-紫羅蘭酮等。

圖3 不同處理的白茶呈香揮發(fā)性物質(zhì)熱圖Fig.3 Heat map of volatile compounds in white tea with different treatments

表2 不同處理的白茶呈香揮發(fā)性物質(zhì)含量Table 2 Content of aroma volatile compounds in white tea by different treatments

續(xù)表2

2.2 萎凋前期低溫不同時長處理對白茶滋味的影響

2.2.1 滋味感官品質(zhì) 不同處理的白茶樣滋味感官審評結(jié)果見表1。由表1 可知，所有白茶滋味均有鮮、甜、醇的特征，除T1 外均有回甘效果，T3 生津感官特征最強、滋味最純正有韻，T5 稠厚度最高，由此表明隨著低溫處理時間的延長，茶湯由醇→醇厚→稠厚轉(zhuǎn)化，醇厚度感官特征逐漸增強。根據(jù)不同處理的白茶樣的滋味特征，將滋味劃分鮮、甜、醇（厚）、澀和苦5 個味覺感官特征，按0～10 對香氣和滋味特征進行量化打分（圖4）。

圖4 不同白茶的感官滋味特征Fig.4 Sensory taste characteristics of different white teas

由圖4 可知，不同處理的白茶鮮味特征值由高到低依次為CK、T1、T2、T3、T4、T5，甜味特征值由高到低依次為T5、CK、T3、T4、T2、T1，醇厚度特征值由高到低依次為T5、T4、T3、T2、T1、CK，苦澀味特征值CK>T5>T4≈T3≈T2≈T1。綜上所述，CK 鮮味和苦澀味最強，甜味僅次于T5，醇厚度特征值最低，由此可見，萎凋前期低溫處理降低了金萱白茶的苦澀味和鮮味，但提升了金萱白茶的醇厚度，當處理時間為50 h 時可以提升甜味。

2.2.2 不同白茶電子舌味覺指標特征 由圖5 可知，T1、T2、T3、T4、T5 的苦味、澀味、澀味回味、豐富性、甜味（除T5 外）均低于CK，苦味回味（除T5 外）均高于CK。與CK 相比，T1 處理的金萱白茶苦味略有降低但差異不明顯，T2、T3、T4、T5 苦味明顯降低，T3 降幅最大達11.15%。除T5 苦味回味明顯低于CK 外，其余4 組低溫處理的苦味回味均高于CK，其中T2 較CK 明顯增加了67.50%，而T1、T3、T4與CK 相比差異不明顯。所有處理的金萱白茶澀味和澀味回味，以CK 最高，分別為4.82 和3.91，T3 最低，T2 與T3 相比差異不明顯。萎凋前期低溫處理的金萱白茶鮮味均高于CK，但差異不明顯；T1、T2、T3、T4、T5 的豐富性降幅較為明顯，差值逐漸增大，T5 處理的金萱白茶豐富性明顯低于CK，而其他各組低溫處理的白茶與CK 相比差異不大。在低溫處理10～40 h 范圍內(nèi)，隨著時間的延長，金萱白茶的甜味差值逐漸增大，甜味越低，而低溫處理50 h 后，甜味明顯回升，較CK 增加了7.28%。綜上所述，萎凋前期低溫處理10～50 h 可以提高白茶的鮮味，同時降低苦澀味和豐富性，低溫處理50 h 的白茶甜味最高。

圖5 不同白茶的電子舌味覺指標特征Fig.5 Electronic tongue taste index characteristics of different white teas

3 討論與結(jié)論

低溫脅迫可劃分為冷害（0～20 ℃）和凍害（<0 ℃），植物葉細胞的膜系統(tǒng)是低溫脅迫受影響的主要部位。植物具有抵御低溫逆境脅迫的抗寒機制，當受到低溫脅迫時，葉片細胞膜透性會增大，葉片束縛水和自由水的含量比值升高，保護類酶活性、丙二醛（MDA）、可溶性糖與蛋白質(zhì)含量升高。茶鮮葉采摘離體后，葉細胞仍保持緊張度，細胞質(zhì)中的葉綠體、線粒體、核糖體等都處于正常的生理狀態(tài)。研究表明茶樹中可溶性糖含量隨低溫脅迫溫度的降低呈先升后降趨勢，但僅對一定程度的低溫脅迫響應，本實驗在萎凋前期的低溫處理過程中，產(chǎn)生的次生代謝物及可溶性糖等抵御失水和低溫脅迫的物質(zhì)較對照組可能大量增加，可溶性糖可以減弱茶湯的苦澀味，增加甜味，同時參與香氣的形成，因此在茶葉加工過程中，可以采用適宜的低溫處理，調(diào)節(jié)鮮葉代謝，提升茶葉的滋味和香氣。

香氣是評價白茶品質(zhì)的重要指標，除可溶性糖等物質(zhì)外，茶樹的一些其他揮發(fā)性次生代謝物也參與香氣形成，這些揮發(fā)性次生代謝物根據(jù)合成途徑分為脂肪酸來源揮發(fā)物、揮發(fā)性萜類、類胡蘿卜素來源揮發(fā)物、苯丙素類/苯環(huán)型化合物衍生物。本實驗中低溫處理后的白茶呈花香的物質(zhì)大部分屬于苯丙素類/苯環(huán)型化合物衍生物，苯丙素類/苯環(huán)型化合物衍生物是L-苯丙氨酸在苯丙氨酸裂解酶的催化作用下生成肉桂酸后，進而衍生成的揮發(fā)性物質(zhì)如苯甲醇、2-苯乙醇、苯甲醛、苯乙醛等，大部分屬于芳香族的香氣物質(zhì)，而低溫處理后，苯丙氨酸解氨酶活性隨著脅迫程度的增加而增大，對應衍生成的揮發(fā)性物質(zhì)含量逐漸增加，促進香氣成分形成；高比例的醇和醛形成了白茶綠色和新鮮香氣特征的基礎，感官審評表明，低溫處理的白茶香氣清香度下降，而花香和甜香明顯，與CK 相比，花香揮發(fā)性物質(zhì)種類和數(shù)量均增加，可能因為萎凋前期低溫處理誘導鮮葉促進苯丙素類/苯環(huán)型化合物衍生物合成途徑的進行，產(chǎn)生苯甲醛、苯乙醛等呈花香的抵御低溫脅迫的物質(zhì)含量增加，這與張孝芹的研究結(jié)果基本一致，但本試驗是在離體鮮葉的基礎上進行研究，未來將探究離體鮮葉受到低溫脅迫后代謝途徑的變化。

本研究結(jié)果表明，金萱鮮葉萎凋前期低溫處理可以明顯提升白茶甜香、花香感官強度，增加花香型香氣組分的種類和含量，增加茶湯滋味醇厚度，降低苦澀味，尤其以低溫處理30 h 對白茶品質(zhì)提升最為明顯。因此，將鮮葉低溫處理應用于白茶加工工藝行之有效。本研究為緩解茶企業(yè)加工時期鮮葉“洪峰”問題提供了新的技術(shù)解決方案，也為合理利用早春倒春寒和秋末寒流受凍鮮葉加工白茶提供了參考依據(jù)，具有重要的理論意義和實際應用價值。在實際生產(chǎn)中，可根據(jù)所用茶樹品種、鮮葉嫩度、生產(chǎn)設備等情況對上述技術(shù)參數(shù)做適當調(diào)整。