吳榮梅,滑金杰,袁海波,葉浩,汪永奇,余秀宏,王近近*,余書平*
(1.中國農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所,浙江杭州 310008)(2.開化縣農(nóng)業(yè)特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心,浙江衢州 324300)(3.寧波市姚江源機械有限公司,浙江余姚 315400)
茶是廣受消費者喜愛的健康飲料,按照加工方式的不同分為綠茶、紅茶、黃茶、白茶、黑茶、烏龍茶等,其中綠茶是中國茶產(chǎn)業(yè)的核心,其具有清湯綠葉的獨特品質(zhì)及抗菌、抗氧化、抗輻射等健康功效[1,2]。綠茶為非發(fā)酵茶,加工工序主要包括攤放、殺青、揉捻(做形)、干燥,其中干燥可分為毛火和足火兩個階段。毛火是綠茶干燥的關鍵工序,通過毛火可有效散發(fā)多余的水分,減少茶葉的體積,固定茶葉外形,同時進行復雜的熱化學反應,使在制品的物理特性和生化成分發(fā)生劇烈變化,形成綠茶特有的色、香、味、形等品質(zhì)[3,4]。
干燥工序的關鍵控制參數(shù)為溫度和時間,其通過影響內(nèi)含成分的轉化使茶葉感官品質(zhì)類型和強度發(fā)生不同程度的變化。現(xiàn)有研究中關于溫度的研究較多,如陳根生等[5]通過設置90、100、110 ℃三個不同的烘焙溫度發(fā)現(xiàn)100 ℃為適宜針芽形綠茶加工的干燥溫度,Donlao等[6]研究了80、120、160 ℃等不同的干燥溫度對綠茶及其茶湯中的品質(zhì)成分的影響,結果表明80 ℃的較低溫度有利于綠茶品質(zhì)的形成。毛火的干燥時間與毛火程度密切相關,毛火程度可通過毛火葉的含水率顯示。水分是化學反應的介質(zhì),含水率是茶葉加工工序中的重要參數(shù),如茶葉攤放時會根據(jù)在制品的含水率判斷茶葉是否攤放適度[7],殺青也可通過檢測其含水率判斷在制品的殺青狀態(tài)[8]。目前關于毛火的研究多集中于毛火設備的研發(fā)、毛火方式的比較,如微波干燥、遠紅外干燥、低溫干燥、電磁滾筒變溫/熱風耦合干燥等設備和技術的研究[9-11],另外,Zhu等[12]研究了遠紅外干燥和滾筒干燥方式下不同干燥程度的綠茶品質(zhì)的變化。現(xiàn)有研究中關于毛火程度的報道較少。生產(chǎn)上經(jīng)常通過觀察葉色轉暗、條索收緊、茶條略有刺手感、茶葉為七八成干等感官經(jīng)驗判斷茶葉毛火的適度情況,缺少毛火工藝數(shù)字化的表征,不利于茶葉的自動化、智能化、無人化加工。
基于此,本研究以重度(15%含水率)、中度(20%含水率)、輕度(25%含水率)等三種不同毛火程度的綠茶為研究對象,通過測定茶多酚、氨基酸、咖啡堿、兒茶素組分、可溶性糖組分、黃酮苷組分等品質(zhì)成分的含量以及檢測干茶色澤和湯色色澤屬性,并結合感官審評,探究不同毛火含水率對綠茶品質(zhì)成分的影響,并通過PLS-DA分析不同毛火程度間品質(zhì)成分的差異性及關鍵差異化合物,以期為優(yōu)質(zhì)綠茶的標準化和智能化加工提供理論基礎和技術指導。
茶鮮葉2020年4月下旬采摘于浙江天臺,品種為鳩坑,采摘標準為一芽二葉初展。
碳酸鈉、茚三酮、氯化錫、福林酚等,均為分析純,上海麥克林生化科技有限公司;甲醇、乙腈、乙酸,均為色譜純,購于德國默克公司;標準品,購于美國Sigma公司。
YJY-20M型號連續(xù)攤青萎凋機,余姚市姚江源茶葉茶機有限公司;6CR-55型茶葉揉捻機,浙江上洋機械有限公司;YJY-GH4550-80型電磁滾筒-熱風耦合殺青機,中國農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所與余姚姚江源茶葉茶機有限公司聯(lián)合研制;25型燃油式鏈板烘干機,余姚市姚江源茶葉茶機有限公司。
MA-150C紅外水分測定儀,德國賽多利斯公司;UV-2800分光光度計,上海誠麗生物科技有限公司;XMTD-204電加熱恒溫水浴鍋,上海谷寧儀器有限公司;JGZX-9246MBE風熱鼓風干燥箱,上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠;Waters1525型高效液相儀,美國Waters公司;CM-5型臺式分光測色儀,CM-600d型便攜式分光測色儀,柯尼卡美能達(中國)投資有限公司。
1.3.1 加工工藝
將采摘的鮮葉按照以下工序進行加工:
攤放(攤青機內(nèi)進行,攤葉厚度2~3 cm,設定溫度22~25 ℃,相對濕度60%~70%,攤放12 h,至含水率降至70%左右)→滾筒式殺青(設置前段筒溫270 ℃,中段筒溫250 ℃,后段筒溫190 ℃,滾筒轉速22 r/min,殺青時間150 s左右,投葉量約150 kg/h)→攤涼(1 h)→揉捻35 min(空揉10 min→輕揉10 min→中揉10 min→輕揉5 min進行)→毛火(100 ℃,熱風風機轉速1 200 r/min,攤葉厚度2 cm,至含水率分別降至25%、20%、15%取樣)→攤涼(30 min)→足火(將不同毛火程度的在制品分別進行足火:100 ℃,葉厚2 cm,鏈板傳動轉速750 r/min,熱風風機轉速1 200 r/min,至含水率小于7%)
其中毛火葉15%、20%、25%的實測含水率分別為14.74%~15.30%、18.82%~21.36%、25.13%~26.85%,分別記為處理A、處理B、處理C,分別代表了重度毛火、中度毛火、輕度毛火。加工后的成品樣均放置于-20 ℃冰箱待測。
1.3.2 生化成分的測定
氨基酸的測定參照茚三酮比色法(GB/T 8314-2013);咖啡堿的測定參照高效液相色譜法(GB/T 8313-2018);茶多酚和兒茶素的測定參照茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法(GB/T 8313-2018),并按照以下公式計算兒茶素相關指標:
式中:
TSC——簡單兒茶素含量,%;
TETC——酯型兒茶素含量,%;
TETS——酯型兒茶素與簡單兒茶素的比值;
TAC——總兒茶素含量,%;
EGC——表沒食子兒茶素含量,%;
GC——表沒食子兒茶素含量,%;
EC——表兒茶素含量,%;
C——兒茶素含量,%;
EGCG——表沒食子兒茶素沒食子酸酯含量,%;
CG——兒茶素沒食子酸酯含量,%;
GCG——沒食子兒茶素沒食子酸酯含量,%;
ECG——表兒茶素沒食子酸酯含量,%。
黃酮苷組分的測定參照劉陽等[13]的檢測方法。色譜柱:C18柱(4.6 mm×250 mm,5 μm)。流動相A相:0.15%甲酸水溶液,B相:乙腈。流動相洗脫梯度:0~2 min,6%~17% B;2~22 min,17%~19% B;22~23 min,19%~30%;23~25 min,30% B;25~26 min,30%~6%;26~30 min,6%。流速為1 mL/min,柱溫35 ℃,進樣量20 μL,檢測波長360 nm。
可溶性糖組分的檢測方法參照陳琦等[14]方法進行。色譜柱:Waters X bridge BEH Amide Column(4.6×250 mm,5 μm)。流動相:0.02%氨水與乙腈按照25%和75%的比例混合。流速0.5 mL/min,柱溫40 ℃,進樣量10 μL。霧化管加熱動力:60%(36 ℃),漂移管溫度:70 ℃,高純氮氣:0.1724 MPa,增益6。并按照式(5)計算可溶性糖總量,按照公式(2)計算甜度值[15]。
式中:
T——甜度值;
SR——蔗糖含量,%;
FT——果糖含量,%;
GS——葡萄糖含量,%。
外形色澤測定:采用測色儀進行三角測定即時色差SL、Sa、Sb,其中SL值表示茶葉外形的明亮程度,以Sa和Sb表示茶葉外形的紅綠和黃藍程度,Sa值在“-”時表示綠的程度,Sb值在“+”時表示黃的程度,值越大,其彩度較高。Sb/Sa反映茶葉外形的黃綠色度,絕對值越大,表明茶葉越黃。湯色色澤測定:稱取3.0 g茶樣,150 mL沸純水在審評杯里浸提4.0 min后茶水分離,茶湯降至室溫后在CM-5型臺式分光測色儀進行湯色色差LL、La、Lb的測定,其中LL值表示茶葉湯色的明亮程度,以La和Lb表示茶葉外形的紅綠和黃藍程度,La值在“-”時表示綠的程度,Lb值在“+”時表示黃的程度,值越大,其彩度較高。Lb/La反映茶葉湯色的黃綠色度,絕對值越大,表明茶葉越黃。
1.3.3 感官審評
由高級評茶員組成的5人審評小組參照GB/T 23776-2018中茶葉的審評方法進行評審。
1.3.4 數(shù)據(jù)處理
所有數(shù)據(jù)的檢測均重復3次,每次試驗結果以3次重復的平均值表示,采用Excel處理數(shù)據(jù),計算標準偏差。數(shù)據(jù)圖片采用Origin 8.0軟件繪制。數(shù)據(jù)差異顯著性分析采用SPSS 22.0軟件分析(Tukey法,p<0.05)。采用SIMCA-P13.0軟件進行PLS-DA分析。
2.1.1 毛火程度對茶多酚、氨基酸、咖啡堿含量及酚氨比的影響
圖1 不同毛火程度綠茶的茶多酚、氨基酸、酚氨比、咖啡堿等值的變化Fig.1 Changes of values of tea polyphenols, amino acids,phenol-ammoniacal ratio and caffeine of green tea with different first-drying degree
茶多酚是影響茶湯滋味濃醇度和收斂性的重要物質(zhì),氨基酸是影響茶湯鮮爽度的主要品質(zhì)成分。由圖1可知,毛火程度越低,茶多酚和氨基酸含量越低。處理B和處理C的茶多酚含量顯著較低(p<0.05),分別比處理A降低了4.43%、4.01%,這可能是由于茶葉毛火后,茶坯中仍殘余有熱穩(wěn)定性強的多酚氧化酶和過氧化物酶,毛火葉含水率較高時,使得茶多酚在濕熱、高溫、有氧條件下進一步氧化聚合而減少[16],同時,在濕熱作用下,多酚類物質(zhì)可與蛋白質(zhì)結合為復合物而使可溶性多酚類物質(zhì)減少[17,18]。處理A和處理B的氨基酸含量顯著高于處理C(p<0.05),且處理B相比處理C的氨基酸含量增加了11.00%,這可能是由于毛火程度增加的過程中經(jīng)殺青變形的蛋白質(zhì)結構中結合較弱的側鏈發(fā)生水解和熱解作用促使了游離氨基酸含量的增加,這與何春雷[19]研究結果中低濕、高溫處理會促使綠茶氨基酸含量增加的結果一致;另外,含水率較高的毛火葉足火時,受濕熱的影響氨基酸在兒茶素氧化產(chǎn)物鄰醌的催化作用下發(fā)生斯特勒克降解反應而降低[20]。酚氨比是反應綠茶滋味品質(zhì)的重要指標,酚氨比較低時,茶湯滋味較鮮爽,反之則苦澀。由圖1可知,處理B的酚氨比最低,其次為處理A,且較處理C分別顯著降低了10.25%、9.34%(p<0.05)。可見毛火葉含水率較低的茶葉的酚氨比也較低,即毛火程度較高有利于茶葉鮮爽品質(zhì)的形成??Х葔A是茶葉中的苦味物質(zhì),也可與黃酮類、氨基酸等締合成具有鮮醇度的復合物。由圖1可知,各處理條件下咖啡堿的平均含量為3.28%,不同處理間咖啡堿含量差異不顯著(p>0.05),即毛火程度對咖啡堿的影響較小,與伍洵等[21]研究發(fā)現(xiàn)炒青綠茶在炒干的過程中咖啡堿平均含量為3.33%且無顯著變化的結果一致,這可能與咖啡堿結構較為穩(wěn)定有關[22]。由以上可知,毛火程度會通過影響茶多酚、氨基酸的含量和比值而改變茶湯的鮮爽度,中度的毛火程度對滋味品質(zhì)形成具有積極的作用。
2.1.2 毛火程度對可溶性糖組分含量的影響
圖2 不同毛火程度綠茶可溶性糖組分含量的變化Fig.2 Changes of soluble sugar component contents of green tea with different first-drying degree
可溶性糖是茶湯中的主要甜味物質(zhì)。本研究檢測3種可溶性糖組分,即β-D-呋喃果糖(以下簡稱果糖)、蔗糖、α-D-葡萄糖(以下簡稱葡萄糖),含量由大到小均依次為:葡萄糖、蔗糖、果糖。由圖2可知,果糖、蔗糖、總糖等均為處理C的含量顯著較高(p<0.05),處理A和處理B差異較?。╬>0.05),其中處理C的總糖含量為0.54%,相比處理A和處理B分別高出了44.78%,35.83%;葡萄糖為處理B和處理C含量顯著較高(p<0.05),較處理A的增幅分別為5.96%、6.90%;甜度值隨著毛火程度的增加而顯著降低(p<0.05),甜度值由大到小依次為:0.58、0.38、0.35??梢?,可溶性糖隨著毛火程度的增加而降低,這與徐奕鼎等[23]研究結果中長時間毛火可降低茶葉可溶性糖含量的結果類似。這是由于毛火程度較高時,可溶性糖與氨基酸發(fā)生美拉德反應的時間延長而導致其消耗量增加,且10%~15%含水率的在制品在足火過程中會更容易發(fā)生褐變[24]而導致葡萄糖、果糖、總量及甜度值降低;蔗糖為非還原性糖,不參與美拉德反應,但其可在蔗糖合成酶和轉化酶催化下分解為果糖和葡萄糖[25]用于參與美拉德反應而使其含量下降。綜上可知,綠茶在毛火程度較高時會通過促進可溶性糖的消耗增加香氣物質(zhì)的形成,同時其含量下降可降低茶湯的鮮甜感。茶葉的品質(zhì)是多種物質(zhì)之間復雜的互作效應的體現(xiàn),可溶性糖的變化對綠茶品質(zhì)的影響需結合多種內(nèi)含物及感官的結果進行綜合分析。
2.1.3 毛火程度對沒食子酸、兒茶素單體、總兒茶素等含量的影響
GA在茶葉中為酸澀味覺屬性的呈味成分[26]。兒茶素是綠茶茶湯中的主要多酚類物質(zhì),是影響綠茶茶湯澀味和苦味的主要原因,增加兒茶素濃度會增強味覺強度,但也會導致味覺適口性下降[27],其根據(jù)分子結構分為TSC和TETC,TSC由C、EC、GC、EGC等組成,TETC由CG、ECG、GCG、EGCG等組成,酯型兒茶素與澀味和苦味密切相關,簡單兒茶素主要與苦味有關,其中EGC和EC是茶湯回甘的主要成分[28]。由表1可知,毛火程度越高,GA含量越高,且處理A顯著高于處理C(p<0.05),其余處理間差異較小,這與在熱的作用下酯型兒茶素降解為GA有關。研究表明,GA與綠茶的回甘程度正相關[29],即相對高的毛火程度的茶湯回甘度可能會更高。本研究檢測到的兒茶素單體整體上含量由大到小依次為:EGCG、ECG、EGC、EC、GCG、GC、C、CG。由下表可知,毛火程度越高,兒茶素單體含量越高,且GC、GCG、CG在三個處理間差異不顯著(p>0.05),其余兒茶素單體、TSC、TETC均為處理B和處理C顯著低于處理A(p<0.05),其中處理B的TSC、TETC較處理A降低了6.10%、1.58%;處理A的TAC為11.14%,顯著高于處理C的10.93%的TAC(p<0.05),其余處理間差異較小。由以上可知,毛火程度相對較高時,兒茶素含量相對較高,這與王近近等[20]研究顯示茶葉足火時間越長兒茶素含量越低的結果不同。這可能是由于毛火葉本身含水率高,毛火作用時間越長,水分散失的越多,酶活性抑制率更高,從而導致成品樣兒茶素含量相對較高,反之兒茶素在濕熱作用下含量降低,這與2.2.1中茶多酚的變化結果一致。TETS隨著毛火程度的降低先升后降,且處理B和處理C差異顯著(p<0.05),其余處理間差異較小,即毛火葉的含水率不同,兒茶素組分的轉化速率也不同。隨著毛火程度的增加,簡單兒茶素由于比酯型兒茶素更易氧化而發(fā)生氧化聚合反應從而使其比值升高,之后隨著酯型兒茶素的異構化使得簡單兒茶素含量有所升高而使其比值又有所降低[30],即不同的毛火程度下,兒茶素通過氧化、聚合、異構化等使TETS比例不斷發(fā)生變化??梢?,增加毛火程度會通過提高GA保留率而增加茶湯的回甘度,同時相對較高的兒茶素保留率在增加茶湯濃度的同時可能也會增加茶湯的強度、澀度。
表1 不同毛火程度綠茶沒食子酸、兒茶素含量的變化(%)Table 1 Changes of gallic acid, catechins contents of green tea with different first-drying degree (%)
表2 不同毛火程度綠茶黃酮苷組分的變化(%)Table 2 Changes of flavonoid glycosides contents of green tea at different first-firing degree (%)
2.1.4 毛火程度對黃酮苷組分含量的影響
茶葉中的黃酮苷類化合物閾值極低,是茶湯澀味的主要貢獻物質(zhì),同時,黃酮苷水溶液呈黃綠色,是影響綠茶湯色的關鍵因素[31]。本研究共鑒定出8種黃酮苷組分,含量由大到小均依次為Rutin、Que-Glc、Myr-Gal、Vit-Glc、Vit-Rha、Kea-Rut、Kea-Glc、Que-Glc-Gen,F(xiàn)LVs為總黃酮苷含量。由表2可知,不同黃酮苷組分間以Rutin的含量相對較高;整體上毛火程度越高,黃酮苷組分及FLVs含量越高,這是由于相對長時間的毛火作用下,結合態(tài)的黃酮苷水解為游離態(tài)的黃酮苷組分所致,這與劉陽等[32]、王永軍等[33]研究綠茶干燥過程中黃酮苷類物質(zhì)隨著干燥時間和溫度的增加而增加的結果一致;Myr-Gal、Rutin、Kae-rut等含量均以處理A相對較高,處理B和處理C差異不顯著(p>0.05),且處理B的Rutin相比處理A降低了4.36%;Que-Glc-Gen、Vit-Glc、Vit-Rha、Que-glc、Kae-Glc等含量在各處理間含量差異不顯著(p>0.05);FLVs含量在不同處理間差異顯著(p<0.05),處理A為1.11%,相比處理B和處理C分別增加了1.48%、3.32%。黃酮苷在口中產(chǎn)生澀味的同時還可通過強化咖啡因的苦味增加茶湯的苦味[34],相對降低毛火程度會通過降低黃酮苷的含量而減輕茶葉的澀味,增加茶湯的醇和度,另外,黃酮苷作為綠茶湯色的重要組成因子,其含量亦不可過低,即適度的毛火程度對于綠茶滋味、湯色品質(zhì)的形成具有重要的作用。
2.1.5 毛火程度對茶葉外形色澤和湯色品質(zhì)的影響
茶葉外形和湯色色澤屬性能綜合反映茶葉的品質(zhì)水平。由圖3a可知,處理A的SL值為28.34,較處理C顯著高出6.49%(p<0.05),其余處理間SL值差異較小;不同處理對茶葉色澤Sa值、Sb/Sa值影響顯著(p<0.05),且Sa值由大到小的順序為:處理A、處理B、處理C,Sb/Sa值則反之;各處理Sb值的范圍為10.91~11.51,不同處理間差異較小。即毛火程度相對越高時,有利于茶葉色澤亮度的提升;葉綠素、類胡蘿卜素等脂溶性色素是影響茶葉干茶色澤的主要物質(zhì),藍綠色的葉綠素a和黃綠色的葉綠素b在熱過程中被分解、脫鎂、置換為黑褐色的脫鎂葉綠素,類胡蘿卜素及其轉化產(chǎn)物的黃色色澤會逐漸顯露,同時相對長時間的干燥過程中葉抗壞血酸的褐變、美拉德反應的褐變等[35,36],使得茶葉外形的綠度下降;由Sb/Sa值的變化可知,以輕度毛火處理的外形綠度相對較高,其次為中度毛火處理,即毛火程度越高,干茶色澤越黃。綠茶的湯色指標上(圖3b),處理A和處理B的LL值顯著(p<0.05)高于處理C;不同處理對茶湯La值、Lb值、Lb/La影響顯著(p<0.05),且La值由大到小的順序為:處理A、處理B、處理C,Lb值則反之,Lb/La值由大到小的順序為:處理B、處理A、處理C,其中處理B的Lb/La值較處理A和處理C分別增加了3.14%、4.25%。即毛火程度相對越高時,越有利于茶湯色澤亮度的提升;同時相對長時間的高溫作用下茶葉中的黃酮醇、黃酮烷、花青素、兒茶素氧化產(chǎn)物、葉綠素等物質(zhì)含量的相對變化,使茶葉湯色的綠度下降,黃度下降。由Lb/La值的變化可知中度毛火處理的茶湯綠度相對較高,輕度毛火處理的毛火葉含水率較高,濕熱作用強烈,茶湯黃度相對較高,這與劉曉東等[37]研究結果中通過減少干燥中的濕熱作用可提高茶湯色澤品質(zhì)的結果一致。潘順順等[38]研究表茶湯翠綠與茶葉中葉綠素和黃酮苷含量之和正相關,黃酮苷越高,茶湯越偏黃。本研究中輕度毛火處理的茶葉由于濕熱的作用導致葉綠素破壞嚴重[37]而使茶湯的黃度相對增加,重度毛火處理的茶葉黃酮苷含量的增加(表2)導致茶葉黃度也相對增加,關于茶葉中葉綠素的降解及轉化對湯色品質(zhì)的影響有待進一步的研究確定。由以上可知,相對高的毛火程度處理的茶葉干茶和茶湯的亮度較佳,中度毛火處理的茶葉的湯色綠度相對較佳。
圖3 不同毛火程度綠茶外形和湯色色澤指標的變化Fig.3 Change of color attributes of green tea shape and soup with different first-firing degree
表3 不同毛火程度綠茶的感官品質(zhì)Table 3 Sensory quality of green tea at different first-firing degree
不同的毛火程度下,綠茶的感官品質(zhì)的變化如表3所示。外形品質(zhì)上,以處理C的品質(zhì)較佳,隨著毛火程度的增加,外形色澤由綠潤轉變?yōu)榫G較潤,而后較黃,外形得分由92分降至88分,這與2.1.5中隨著毛火葉含水率降低,干茶黃度增加的結果相對應,與賈玲燕等[39]研究結果中濕熱處理的茶葉外形品質(zhì)更佳的結果一致。湯色品質(zhì)上,處理B具有較佳的嫩綠明亮的湯色品質(zhì),其次為處理A,處理C的湯色品質(zhì)相對較差,為黃綠明亮,較處理B下降了6分,這與2.1.5中中度毛火處理的湯色綠度較佳,輕度毛火處理的湯色黃度較高的結果一致;香氣品質(zhì)上,隨著毛火程度的增加香氣品質(zhì)逐漸增加,由帶嫩香轉變?yōu)槟巯?,而后嫩香高揚,香氣得分由89分增加至93分,這可能是相對更長時間的加熱作用下氨基酸脫氨脫羧反應、類胡蘿卜素類的氧化反應、糖苷類化合物的脫苷反應等促進了脂肪酸類、酯類、烯類、芳香類、雜環(huán)類等化合物大量形成,進而提升香氣品質(zhì)[12],另外,美拉德反應的中間產(chǎn)物羰氨化合物作為茶葉香氣的重要來源,綠茶加工過程中茶葉含水率在15%~21%范圍內(nèi)時其含量較高[40]從而呈現(xiàn)出較佳的香氣品質(zhì)。滋味品質(zhì)上,處理B滋味品質(zhì)最佳,其次為處理A,處理C則相對較差,結合2.1.1~2.1.4的結果可知,處理B同時具有相對低的茶多酚、兒茶素、黃酮苷、酚氨比等值以及相對較高的氨基酸、可溶性糖含量,具有較佳的滋味物質(zhì)基礎,從而形成了其鮮醇的優(yōu)質(zhì)滋味品質(zhì)。葉底品質(zhì)由大到小的順序為:處理B、處理C、處理A。綜合感官評分上,處理B得分最高,為92.2分,相比處理A和處理C高出了1.25分、2.25分。綜上可知,綠茶毛火工序干燥適度時毛火葉的含水率為20%,適度的毛火程度才可獲得嫩綠明亮、嫩香鮮醇兼具色香味的高品質(zhì)綠茶。
為進一步的分析不同毛火程度對綠茶品質(zhì)的影響并獲得差異化合物,基于2.1.1-2.1.5中綠茶的39個品質(zhì)指標,運用偏最小二乘判別分析(PLS-DA)分析毛火程度與綠茶品質(zhì)成分間的關系。由圖4a的PLS-DA模型得分圖可知,三種不同的毛火程度可明顯的區(qū)分,其中處理A位于圖的左下方,處理B位于圖的正上方,處理C位于圖的左下方,即不同毛火程度可獲得不同類型的綠茶品質(zhì)。采用交叉驗證法對模型進行驗證,共篩選出了3個主成分,模型對自變量擬合指數(shù)R2X(cum)=0.852,說明3個主成分解釋85.2%的X變量;對因變量的擬合指數(shù)R2Y(cum)=0.986,說明4個主成分解釋98.6% Y變量;模型預測指數(shù)Q2(cum)=0.942,說明模型對不同毛火程度茶葉品質(zhì)的預測能力為94.2%,表明該模型較穩(wěn)定。為了獲得PLS-DA模型下不同毛火程度間品質(zhì)差異的貢獻變量指標,通過PLS-DA模型的VIP(Variable Importance in Projection)值進一步分析貢獻變量指標。VIP值表示變量對模型的貢獻率,值越大貢獻越大。以VIP大于1為界限進行篩選,可以得到Lb/La、LL、
TETS、Kea-Rut、TPA、Lb、TPS、EGCG、C、TETC、EC、SR、TSC、AA等14個品質(zhì)指標為不同毛火程度茶葉品質(zhì)差異貢獻度較大的指標(圖4b),即這些指標是導致不同毛火程度茶葉品質(zhì)差異的潛在標志物,同時Lb/La值在中度毛火處理的茶葉中顯著最高(p<0.05)。在綠茶加工過程中可通過控制這些差異性物質(zhì)獲得優(yōu)質(zhì)綠茶,這對綠茶毛火程度的判別及標準化加工具有指導意義。
圖4 不同毛火程度綠茶品質(zhì)指標的PLS-DA模型得分圖和VIP條形圖Fig.4 PLS-DA model score plot and Bar plot of VIP for green tea quality indexes with different first-firing degree
通過對不同毛火程度所制綠茶的生化成分、色澤指標、感官品質(zhì)等進行分析,發(fā)現(xiàn)毛火程度越高,甜度值、外形黃度與綠度的比值Sb/Sa等值越低,外形綠度值Sa、湯色綠度值La、總黃酮苷等值越高,且在不同的毛火程度間差異顯著(p<0.05)。與輕度毛火相比,重度毛火的甜度值、Sb/Sa、Sa、La、總黃酮苷等值差異幅度分別達38.53%、78.88%、47.11%、
11.02%、3.17%。
毛火程度過高時,會降低茶湯的甜度、綠度及茶葉外形的綠度,增加茶湯的苦澀味、黃度,在感官品質(zhì)上外形綠較潤、帶黃,滋味尚鮮醇,但其香氣品質(zhì)為較佳的嫩香高揚,整體感官得分90.95分;毛火程度過低時,茶湯的甜度增加,但其較高的酚氨比及較低的氨基酸會降低茶湯的鮮爽度,較低的La/Lb值會降低茶湯的色澤品質(zhì),整體上呈現(xiàn)出嫩綠帶黃、嫩香、醇正帶鮮的品質(zhì),感官得分低于重度毛火,為89.95分??梢?,毛火程度過高過低都不利于茶葉綜合優(yōu)質(zhì)品質(zhì)的形成,在感官屬性上均有瑕疵,相對而言,以重度毛火略優(yōu)。
20%含水率處理即中度的毛火處理同時具有相對高的氨基酸、葡萄糖、甜度值、Lb/La及相對低的茶多酚、酚氨比、兒茶素、黃酮苷等,其中Lb/La為-3.55,較重度和輕度毛火分別顯著高出了3.14%、4.25%(p<0.05),以上品質(zhì)成分在保證了茶葉鮮爽味、甜味的同時降低了茶葉的苦澀味,即兼具了優(yōu)質(zhì)綠茶的物質(zhì)基礎,感官品質(zhì)上表現(xiàn)出具有相對較佳的嫩綠明亮、嫩香、鮮醇等品質(zhì),綜合感官評分為92.2分,分別比重度毛火和輕度毛火高出了1.25分、2.25分。由以上可知,20%的毛火葉含水率為毛火適度的標準,可用于綠茶的標準化加工。
通過PLS-DA分析結果表明,三個不同的毛火程度可明顯區(qū)分,模型預測能力為94.2%,且湯色黃度和綠度的比值Lb/La、湯色亮度LL、酯型兒茶素、山柰酚-3-O-蕓香糖苷、酚氨比等是導致不同毛火程度茶葉品質(zhì)差異的主要指標和優(yōu)質(zhì)綠茶毛火工序的茶葉品質(zhì)控制的關鍵參數(shù),其中Lb/La在適度的毛火程度中顯著較高(p<0.05),可作為毛火程度判斷的潛在關聯(lián)指標。該研究為綠茶的品質(zhì)提升及標準化數(shù)字化加工提供了理論指導。