不同貯藏條件對扁形綠茶貨架品質(zhì)的影響

蘇小琴，楊秀芳, ，孔俊豪, ，刁春華，左小博，周玉翔

（1.中華全國供銷合作總社杭州茶葉研究院，浙江杭州 310016；2.浙江省茶資源跨界應(yīng)用技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江杭州 310016；3.新昌縣群星實(shí)業(yè)有限公司，浙江紹興 312532）

茶是世界上消費(fèi)量僅次于水的植物飲料，也是有益于人體健康的最佳飲品。綠茶是我國優(yōu)勢茶葉品類，含有茶多酚、兒茶素、氨基酸等生物活性物質(zhì)，具有抗氧化、抗癌、降血脂、減肥等多種功效，被聯(lián)合國衛(wèi)生組織推薦為六大健康飲品之首。近年來，我國綠茶產(chǎn)量不斷增長，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年綠茶產(chǎn)量達(dá)184.27 萬噸，同比增長3.94%，年銷量為127.9 萬噸，同比增長5.35%，在帶動(dòng)茶產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展中有著舉足輕重的作用。然而，綠茶作為不發(fā)酵茶，耐貯性相對較差，尤其在貯藏流通、貨架銷售等環(huán)節(jié)中易受溫度、濕度和光照等環(huán)境因子的多重影響，導(dǎo)致色澤變暗、滋味失鮮，直接影響其消費(fèi)體驗(yàn)、營養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。因此，綠茶產(chǎn)后保鮮與貯藏保質(zhì)一直是行業(yè)亟需解決的重要問題和熱點(diǎn)難題。

目前，國內(nèi)外現(xiàn)有的綠茶貯藏保鮮技術(shù)措施有干燥保藏、低溫冷藏、除氧充氮、抽真空等，其中低溫冷藏技術(shù)應(yīng)用最為廣泛。同時(shí)有研究者還開展了生物保鮮劑、特定包材、輻照保鮮、急冷處理等保鮮技術(shù)在茶葉保質(zhì)方面的研究，但尚未實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。綠茶產(chǎn)后貯藏保鮮技術(shù)對綠茶貨架期內(nèi)品質(zhì)的穩(wěn)態(tài)保持發(fā)揮了重要作用但全鏈保鮮的意識(shí)尚未樹立，如不同貯藏環(huán)節(jié)溫度“脅迫”對綠茶品質(zhì)穩(wěn)定性的影響尚未引起企業(yè)廣泛關(guān)注，且生產(chǎn)環(huán)節(jié)水分含量的控制對貨架期綠茶品質(zhì)變化的影響也鮮有報(bào)道。隨著我國碳中和、碳達(dá)峰目標(biāo)的提出，對生產(chǎn)、流通領(lǐng)域的能耗限額、產(chǎn)品設(shè)備能效提出了技術(shù)性節(jié)能的新要求，基于不同產(chǎn)品類型的適溫、常溫保鮮技術(shù)有望成為行業(yè)升級發(fā)展的研究熱點(diǎn)，從茶葉生產(chǎn)、流通的供給側(cè)多環(huán)節(jié)控制點(diǎn)優(yōu)化實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，同時(shí)滿足市場對綠茶消費(fèi)的高品質(zhì)需求。

本實(shí)驗(yàn)以浙江主產(chǎn)的扁形綠茶（大佛龍井）為研究對象，考察了溫度、濕度、氧氣、干茶含水量等貯藏因子對大佛龍井貯藏品質(zhì)穩(wěn)定性的影響，采用均勻設(shè)計(jì)、結(jié)合回歸分析和主成分分析，優(yōu)化提出了其品質(zhì)穩(wěn)態(tài)化的貯藏條件參數(shù)，以期提高綠茶倉儲(chǔ)流通中的品質(zhì)穩(wěn)定性，延長綠茶消費(fèi)期，為生產(chǎn)經(jīng)營企業(yè)、貨架倉儲(chǔ)和下游客戶群開發(fā)針對綠茶的低碳貯藏保鮮技術(shù)提供參考借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

大佛龍井（品種：龍井43，產(chǎn)品等級：一級）浙江省新昌縣群星茶業(yè)有限公司；乙腈 色譜純，天津市康科德科技有限公司；福林酚、碳酸鈉、甲醇等均為分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

SHH-SDT 綜合藥品穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)箱 重慶永生儀器有限公司；Waters1525 高效液相色譜儀 美國Waters 科技（上海）；5804R 高速離心機(jī) 德國Eppendorf 公司；DK-S24 電熱恒溫水浴鍋 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；AL204 電子天平 梅特勒托利儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品處理 供試綠茶樣品采用PET/鋁/PE 復(fù)合包裝材料進(jìn)行預(yù)包裝，每包裝50 g，采用均勻設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)定實(shí)驗(yàn)條件，開展為期12 個(gè)月的貯藏實(shí)驗(yàn)，分別于第0、1、2、3、4、5、6、10 和12 月定期取樣，用于感官審評和理化指標(biāo)的測定分析。

1.2.2 均勻設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 以溫度、濕度、含氧量、干茶含水量為自變量，以感官評分、茶多酚、兒茶素含量及酯型/非酯型兒茶素為響應(yīng)指標(biāo)，進(jìn)行四因素五水平U（5）實(shí)驗(yàn)方案的均勻設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，具體設(shè)計(jì)方案見表1。

表1 均勻設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案U5（54）Table 1 Experimental scheme of inuniform design U5 (54)

1.2.3 主要理化指標(biāo)測定 水分含量測定參照GB 5009.3-2016；茶多酚、兒茶素和咖啡堿含量測定參照GB/T 8313-2018。

1.2.4 感官審評方法 感官審評參照GB/T 23776-2018，按照外形、香氣、湯色、滋味、葉底感官因子由5 位專業(yè)審評人員密碼審評，結(jié)果取平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)均為3 組平行實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)的平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差，采用SPSS19.0 軟件和DPS 7 等軟件，對數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析、主成分分析、回歸分析等多元統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同貯藏條件下扁形綠茶的貯藏品質(zhì)變化分析

以溫度、相對濕度、內(nèi)包裝含氧量、干茶含水量為控制變量，采用均勻設(shè)計(jì)方案U（5）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，研究各因素與茶多酚、兒茶素含量、酯型/非酯型兒茶素、咖啡堿含量之間的關(guān)系，結(jié)果見圖1。由圖1 可知，隨著貯藏時(shí)間延長，茶多酚和兒茶素含量呈下降趨勢，表明多酚類物質(zhì)在綠茶貯藏中更易氧化降解，是因?yàn)槎喾宇惤Y(jié)構(gòu)中存在酚性羥基，都極易發(fā)生氧化、聚合等化學(xué)反應(yīng)，這與Mirasoli 等和 Ananingsih等的研究結(jié)果相似。酯型與非酯型兒茶素含量的比值在貯藏前期變化較小，貯藏6 個(gè)月后呈增加趨勢，這是因?yàn)榫G茶中酯型兒茶素含量高于非酯型兒茶素，非酯型兒茶素下降幅度更大；而咖啡堿含量變化幅度較小，與肖文軍等和Friedman 等的研究結(jié)果一致。在AL、BL、CL、DL、EL 條件下，貯藏12 個(gè)月后，茶多酚含量分別降低了4.77%、5.18%、4.51%、3.95%、10.43%。兒茶素含量分別下降6.37%、5.85%、4.45%、3.55%、8.56%。EL 組條件下，茶多酚含量下降顯著（＜0.05），表明EL 組條件下綠茶品質(zhì)成分更易氧化降解。AL、BL、CL 和DL 組在貯藏前期差異較小，貯藏6 個(gè)月后，CL 和DL 組較其它兩組的品質(zhì)成分保留更高。

圖1 不同貯藏條件扁形綠茶貯藏期理化品質(zhì)的變化Fig.1 Changes of physicochemical components of flat green tea under different storage conditions

感官評分變化結(jié)果見圖2。由圖2 可知，隨著貯藏時(shí)間延長，綠茶感官評分呈下降趨勢。貯藏12 個(gè)月后，感官評分由高到低依次為：DL＞CL＞BL＞AL＞EL，EL 組條件下綠茶感官品質(zhì)下降明顯，第12 月感官評分比第0 月下降22%，DL 組和CL 組貯藏12 月后，感官評分比第0 月分別下降4%和5%，表明DL 組和CL 組對綠茶品質(zhì)的保持具有穩(wěn)定性。

圖2 不同貯藏條件扁形綠茶貯藏期感官評分雷達(dá)圖Fig.2 Sensory quality score radar chart of flat green tea under different storage conditions

2.2 基于扁形綠茶貯藏品質(zhì)因子變化的主成分分析

對各實(shí)驗(yàn)組樣品的茶多酚含量變化進(jìn)行PCA主成分提取，并采用歸一化處理，結(jié)果見表2。由表2可知，所提取的3 個(gè)主成分累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到83.80%，即提取的3 個(gè)主成分可以解釋全部指標(biāo)83.80%的信息?；诓瓒喾拥闹鞒煞址治龊驮u分結(jié)果見表3。由表3 可知，貯藏期內(nèi)不同處理組的扁形綠茶，基于茶多酚含量的綜合評分由高到低依次為：DL＞CL＞AL＞BL＞EL，DL 組綜合評分最高為1.28，即干茶含水率4.5%，溫度25 ℃、相對濕度55%、內(nèi)包裝含氧量0.2%的貯藏條件下，供試樣品貯藏中的茶多酚含量穩(wěn)定性較其它組高。

表2 基于茶多酚的主成分特征值結(jié)果Table 2 Results of principal component eigenvalues for tea polyphenols

表3 基于茶多酚的主成分分析和評分結(jié)果Table 3 Principal component analysis and score for tea polyphenols

對各實(shí)驗(yàn)組樣品的兒茶素進(jìn)行PCA 分析，結(jié)果見表4，表5。由表4、表5 可知，扁形綠茶貯藏期內(nèi)不同處理組樣品中，基于兒茶素含量的綜合評分依次為：DL＞AL＞CL＞BL＞EL，DL 組綜合評分最高（1.10）。

表4 基于兒茶素的主成分特征值結(jié)果Table 4 Results of principal component eigenvalues for catechins

表5 基于兒茶素的主成分分析和評分結(jié)果Table 5 Principal component analysis and score for catechins

進(jìn)一步采用PCA 主成分降維結(jié)合歸一化處理對貯藏期各組樣品的感官評分進(jìn)行分析，結(jié)果見表6。提取1 個(gè)主成分時(shí)累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到92.66%?；诟泄僭u分的主成分分析和評分結(jié)果見表7。由表7 可知，基于感官審評得分的綜合評分由高到低依次為：DL＞BL＞CL＞AL＞EL，DL 組綜合評分最高為2.09，即干茶含水率4.5%，溫度25 ℃、相對濕度55%、內(nèi)包裝含氧量0.2%貯藏條件下，貯藏期樣品的感官品質(zhì)能夠保持相對穩(wěn)定。

表6 基于感官評分的主成分特征值結(jié)果Table 6 Results of principal component eigenvalues for sensory quality score

表7 基于感官評分的主成分分析和評分結(jié)果Table 7 Principal component analysis and score for sensory quality score

2.3 均勻設(shè)計(jì)分析與模型建立

以溫度、濕度，含氧量、干茶含水量為主要影響因素，采用混水平均勻設(shè)計(jì)方案U（5）進(jìn)行貯藏實(shí)驗(yàn)，研究了各因素與感官評分（Y）、茶多酚含量（Y）和兒茶素含量（Y），酯型與非酯型兒茶素比值（Y）的關(guān)系，結(jié)果見表8。由表8 可知，各組樣品間感官評分、茶多酚含量、酯型/非酯型兒茶素比值的誤差較小，說明3 個(gè)指標(biāo)的一致性較好，然而兒茶素含量的誤差相對較大。

表8 均勻設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 8 Uniform design experimental results

對各品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行回歸分析，建立了多重線性回歸模型，結(jié)果見表9。由表9 可知，感官評分（Y）、茶多酚含量（Y）、兒茶素含量（Y）和酯型與非酯型兒茶素比值（Y）在一次回歸時(shí)方程模型達(dá)到顯著水平（＜0.05），且相關(guān)系數(shù)較大，方程模型具有較好擬合度。其中，影響扁形綠茶貯藏過程感官總分的主要因素為溫度和含氧量，影響茶多酚含量的主要因素為包裝內(nèi)的含氧量，說明茶多酚類物質(zhì)易受氧離子影響，發(fā)生非酶促氧化降解反應(yīng)。溫度、濕度和含氧量對扁形綠茶貯藏中兒茶素含量（Y）、酯型/非酯型兒茶素（Y）的影響更顯著。以感官評分（Y）為指標(biāo)建立的回歸方程模型，達(dá)到極顯著水平（＜0.01），方程對實(shí)驗(yàn)擬合度好，作為貯藏最佳條件預(yù)測模型。感官評分取最大值時(shí)，結(jié)合PCA 分析，根據(jù)模型預(yù)測綠茶貯藏最佳條件：溫度25 ℃、含氧量0.2%時(shí)，感官總分為92.33 分。選用該參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，貯藏12 月后的綠茶感官總分為89.05±0.25 分，與理論預(yù)測值基本吻合，說明優(yōu)化貯藏條件參數(shù)較為準(zhǔn)確，可用于指導(dǎo)扁形綠茶的貯藏保質(zhì)。

表9 模型參數(shù)概況Table 9 Summary of the model parameters

3 結(jié)論與討論

貯藏保鮮是攸關(guān)綠茶貨架品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵一環(huán)，國內(nèi)外學(xué)者對綠茶貯藏期品質(zhì)變化規(guī)律及其影響因素開展了大量研究，結(jié)果顯示濕度、溫度、氧氣等是造成綠茶品質(zhì)陳化和劣變的主要環(huán)境因素。本研究表明，扁形綠茶中以多酚類為主物質(zhì)在貯藏中易被氧化降解，影響綠茶風(fēng)味。酯型兒茶素與非酯型兒茶素比值隨著貯藏時(shí)間延長比值增加，也可能是綠茶貯藏中出現(xiàn)苦味、麻味的主要因素。溫度、氧氣對扁形綠茶貯藏中品質(zhì)影響較大，是應(yīng)予重點(diǎn)控制的主要因子。本文結(jié)合團(tuán)隊(duì)前期對綠茶貯藏品質(zhì)及機(jī)制的研究，建立了以茶多酚、咖啡堿、兒茶素含量，酯型與非酯型兒茶素比值為考核因子的扁炒青貯藏品質(zhì)方程模型。獲得扁形綠茶貯藏協(xié)同品控技術(shù)品控參數(shù)：干茶含水量4.5%，溫度25 ℃、相對濕度55%、內(nèi)包裝含氧量0.2%，創(chuàng)新了我國綠茶長期以來依賴?yán)滏溬A藏的技術(shù)策略，節(jié)約了茶葉生產(chǎn)、流通等領(lǐng)域的能源，推進(jìn)茶葉產(chǎn)后的轉(zhuǎn)型升級，符合我國“碳達(dá)峰”、“碳中和”的發(fā)展理念，也為其它類型茶葉保鮮技術(shù)的研究提供了新思路。然而綠茶風(fēng)味特性是揮發(fā)性和非揮發(fā)性物質(zhì)共同作用的結(jié)果，對貯藏中是否存在風(fēng)味物質(zhì)異構(gòu)體轉(zhuǎn)化以及風(fēng)味物質(zhì)的互作關(guān)系等還有待進(jìn)一步深入研究。