白茶的化學(xué)成分對風(fēng)味的影響研究

張 欣 申 杰 王竹君 范玉笛 劉丹飛 鐘云飛

(湖南工業(yè)大學(xué)包裝與材料工程學(xué)院，湖南 株洲 412007)

白茶是我國六大基本茶類中的一類茶。由于制法特別，不炒不揉，成茶外表滿披白毫顯白色，故稱白茶。白茶產(chǎn)地以福建省為主,少數(shù)分布在武漢市、廣東省[1]。根據(jù)地理位置，圖1、2展示出福建省閩東以及閩北的詳細(xì)生產(chǎn)地[2]。

圖1 白茶在閩東的生產(chǎn)地 圖2 白茶在閩北的生產(chǎn)地

白茶的原料和工藝方面的獨(dú)特，使得白茶在眾多茶類中嶄露頭角。白茶香氣鮮嫩醇爽，有毫香，湯色泛黃尚亮、滋味醇爽清甜；同時具有明目、保肝護(hù)肝、保護(hù)神經(jīng)等保健功效。根據(jù)中國茶葉流通協(xié)會的最新數(shù)據(jù)可得出：2017-2021年，白茶占全國茶葉總產(chǎn)量的比值由0.4%大幅提升至2.47%，其中，2021年中國白茶產(chǎn)量達(dá)8.19萬噸，較2020年增加了0.84萬噸，同比增長11.43%。白茶具有良好的市場前景、突出的保健作用、深厚的珍藏價值，因此從六大茶中嶄露頭角，頗為國內(nèi)外消費(fèi)者青睞[1]。

表1 近5年白茶在全國和福建的產(chǎn)量(萬噸)

白茶加工工序極為簡單，不經(jīng)過炒制和揉捻，只經(jīng)過萎凋和干燥，發(fā)酵程度較低。其上覆蓋白蠟，有“綠妝素裹”的美感，茶湯色澤較淺，葉底嫩勻。日常生活中以壽眉、白牡丹和白毫銀針等花色品種居多。

白茶中的主要品質(zhì)成分包括茶多酚、咖啡堿、芳香化合物、可溶性糖、氨基酸等。白茶的不同成分會對其香氣、湯色、口感、色澤產(chǎn)生影響，這些成分共同影響了白茶特有的感官品質(zhì)的呈現(xiàn)。

本文主要從茶多酚、咖啡堿、糖類、氨基酸、芳香物質(zhì)共五個方面探究其對白茶風(fēng)味的影響。黃酮和兒茶素等物質(zhì)是茶多酚主要的化學(xué)成分。茶多酚會給白茶帶來苦澀味,有輕微的刺激性;兒茶素濃度越高,苦味和澀味的感覺更強(qiáng);黃酮會影響茶湯滋味和色澤,進(jìn)一步提高了咖啡堿帶來的苦味?？Х葔A一方面會給茶湯帶來苦味,另一方面會使茶湯的鮮爽度有所提高?？扇苄蕴菐淼母侍鹂诟袝岣卟铚某頋櫠?與此同時也會影響茶香風(fēng)味。氨基酸可使白茶湯色更加鮮明深亮,在風(fēng)味方面的作用體現(xiàn)在產(chǎn)生獨(dú)特茶香和口感。多種芳香物質(zhì)能夠形成白茶獨(dú)特的蜜香和清香等屬性。

1 茶多酚對白茶滋味和湯色的影響

1.1 茶多酚

茶多酚，是一種多元酚類化合物，又名茶單寧和茶鞣質(zhì)，主要由兒茶素、黃酮和黃酮醇類等組成[3]。Hilal等[4]通過測定得到茶多酚平均含量為21.5%，兒茶素平均含量為13.2%，表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)、表沒食子兒茶素(EGC)平均含量分別為8.0%、1.1%。

茶多酚對茶湯的作用顯著，在茶湯的可溶性有效成分中，茶多酚含量處于首位，茶多酚起著調(diào)節(jié)茶湯爽口及苦澀的程度作用[3]，但是茶多酚也會形成苦澀味，因此茶多酚含量必須在一個合適的范圍之內(nèi)[5]。

多酚類作為茶葉滋味的基本組分，會帶來較大的刺激性，在白茶茶葉萎凋中后期多酚類氧化縮合產(chǎn)物的增加，形成了白茶特有的杏黃湯色和醇爽清甜的滋味[6]，同時味道逐漸變得柔和。儲存時間與茶多酚的含量近似成反比，高級白牡丹新茶茶多酚物質(zhì)總量為22.7%，存(陳)放20年的白牡丹茶茶多酚物質(zhì)總量為8.2%，因此陳放時間較長的白茶具有更加醇厚的口感[7]。

段紅星[8]等選擇景谷白茶與福鼎白茶進(jìn)行實驗，為了解福鼎白茶與景谷白茶的品質(zhì)差異，總計選取12個樣品多次重復(fù)試驗，并針對感官審評和主要理化分析兩方面進(jìn)行對比，景谷白茶的茶多酚平均含量比福鼎白茶茶多酚高近10.0%，造成茶多酚含量有較大差異的原因主要為白茶的品種不同。

酚類物質(zhì)還會影響白茶的香氣，酚類等對白茶花香有增強(qiáng)作用[10]。陶琳琳[9]得出理論上茶多酚溶出的最適處理條件是沖泡水溫為 100 ℃，浸泡時間為 30 s，此條件下可獲得白茶較佳的品質(zhì)特征。茶多酚在茶湯中含量很高，會給白茶帶來苦澀味，有輕微的刺激性；酚類也作為白茶花香的來源。茶多酚含量會受到時間的影響，多酚類物質(zhì)會隨著白茶茶葉萎凋時間的延長進(jìn)行氧化，進(jìn)而產(chǎn)生醇和的味道。

1.2 兒茶素

兒茶素是一類具有某些特殊生物活性的酚類化合物，提取的主要來源是像茶葉之類的天然植物。白茶中兒茶素總量為7.9%～16.6%，EGCG為5.2%-9.5%，EGC為0.2%-2.6%[4]。其中EGCG可通過其結(jié)構(gòu)中大量的酚羥基啟動口腔收斂性感覺反應(yīng)[11]。陳曦[12]發(fā)現(xiàn)在三泡次茶湯之間，兒茶素、氨基酸組分溶出率表現(xiàn)出茶樹品種、等級之間的差異性，尤其是個別兒茶素、氨基酸組分差異明顯，但泡次或相差幅度有所不同。總?cè)艹雎始安煌瑳_泡次數(shù)溶出率的差異，說明各成分溶解度的差異，從而影響到不同沖泡次數(shù)茶湯的品質(zhì)風(fēng)味。Robichaud[13]通過對苦味和澀味進(jìn)行強(qiáng)度分級，發(fā)現(xiàn)兒茶素、沒食子酸等物質(zhì)濃度的增加會導(dǎo)致澀味或苦味的最大強(qiáng)度直接增加。

田宇倩[10]利用高效液相色譜法對茶樣中兒茶素和咖啡堿檢測，發(fā)現(xiàn)兒茶素、咖啡堿是影響白茶口感的關(guān)鍵因素。龔淑英等[14]發(fā)現(xiàn)和白茶苦、澀度與酯類兒茶素含量變動趨勢相同，與甜度變動趨勢相反。楊晨[15]將味覺等效量化與味覺質(zhì)量劑量閾值測定相結(jié)合，發(fā)現(xiàn)聚酯型兒茶素、黃烷-3-醇和咖啡堿對茶湯的苦味和澀味有積極效果，其中聚酯型兒茶素和黃烷-3-醇類是產(chǎn)生澀味的主要物質(zhì)，咖啡堿是產(chǎn)生苦味的主要物質(zhì)。

兒茶素是組成茶多酚的物質(zhì)之一，兒茶素的濃度越高，苦味和澀味的感覺更強(qiáng)，酯型兒茶素和苦度澀度呈正相關(guān)。沖泡溶出率會受相關(guān)物質(zhì)溶解的難易程度影響，進(jìn)而茶湯的品質(zhì)風(fēng)味發(fā)生變化。

1.3 黃酮

白茶中黃酮類物質(zhì)的含量比綠茶和鮮葉分別高18.5%-69.1%和32.6%-47.4%[16]，在六大茶類中白茶的黃酮類含量不但高于鮮葉含量[17]，而且白茶中黃酮的含量(濃度)約為黑茶的兩倍以上[18]。黃酮、黃酮醇及苷類等物質(zhì)主要組成黃酮類化合物，在一定程度上影響茶湯湯色[19]。王麗麗等[20]在510 nm 下測定吸光度，建立測定茶葉中總黃酮含量的分光光度法，應(yīng)用該法測定總黃酮含量，采用福林酚法測定其茶多酚含量，并比較二者相關(guān)性。15個茶樣的總黃酮含量和茶多酚濃度之間呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)性，實驗相關(guān)系數(shù)達(dá)到了0.874，由此推測，黃酮類物質(zhì)、兒茶素類是茶多酚的主要組成物質(zhì)之一。新鮮茶葉含有類黃酮、如黃烷醇、黃酮醇和黃酮苷、原花青素等[21]。其中黃酮含量多則茶味較苦[19]。

福鼎大白茶萎凋葉的黃酮醇苷含量對其色澤有較大影響，其中3種黃酮醇苷楊梅素苷、槲皮素苷和山奈酚苷與亮度、黃藍(lán)度的相關(guān)性均達(dá)到極顯著水平且變化趨勢相同，與紅綠度的相關(guān)性達(dá)到顯著水平且變化趨勢相反[22]。

Susanne等[23]發(fā)現(xiàn)黃酮醇苷除了具有柔和感和澀味，也會提高咖啡堿的苦味。Chen Yang等[15]發(fā)現(xiàn)黃烷-3-醇是產(chǎn)生澀味的主要物質(zhì)。黃酮屬于茶多酚中的一類，在六種主要茶葉中,白茶中的黃酮含量是最高的。黃酮對茶湯口感和湯色產(chǎn)生影響。黃酮醇苷結(jié)晶呈亮黃色，黃酮醇苷與亮度、黃藍(lán)度正相關(guān)。

2 咖啡堿對白茶風(fēng)味的影響

咖啡堿是影響茶湯苦味的主要因素，而咖啡堿也有增加鮮爽口感的作用[18]。茶多酚、咖啡堿是茶葉品質(zhì)的有效成分，具有較強(qiáng)的刺激性和多種藥理功能，與茶湯的顏色、滋味等密切相關(guān)，但是兩者濃度過高容易產(chǎn)生苦澀味而影響茶葉品質(zhì)[25]。在茶葉加工初期,白茶葉片相對新鮮軟嫩，隨著加工流程的推進(jìn)，較低的溫度在一定程度上能夠降低咖啡堿升華[26]。

李金[27]采用高效液相色譜法測定了二十多個茶樹品種中咖啡堿的含量，其有效成分的范圍為2.7%-5.3%，此外白茶有較為突出的咖啡堿含量。產(chǎn)地對白茶咖啡因含量的影響作用較大，福鼎比政和產(chǎn)區(qū)的白茶咖啡因含量低[28]。清、鮮、醇三種口感特點(diǎn)與咖啡堿等呈負(fù)相關(guān)性，經(jīng)多因素分析法(MFA，multi-factor analysis method)可得出，在合理的范圍內(nèi)，單芽白茶口感與兒茶素和咖啡堿總含量等組成成分具有相同的變化趨勢。若黃酮醇苷和咖啡堿的含量過高，會導(dǎo)致茶湯原有的清鮮感、厚度感向濃澀感轉(zhuǎn)變[10]。

咖啡堿會給品嘗者帶來苦味的口感，也可以提高茶湯的清新口感。而且作為影響白茶滋味屬性的組分之一，若咖啡堿含量過高口味會由清鮮感向濃澀感轉(zhuǎn)變。

3 糖類對白茶香氣和滋味的影響

單糖和雙糖是可溶性糖，對白茶茶湯特有的味覺體驗和稠潤度的形成有獨(dú)特意義，共同構(gòu)成了茶湯的甜味。糖主要作為呼吸氧化作用被消耗，同時淀粉水解也生成糖。在萎凋階段結(jié)束時，糖的產(chǎn)生量大于消耗量，糖的含量增加[6]。

白茶具有較高的的總可溶性糖含量，在4.5%-7.6%之間?？扇苄蕴蔷哂刑鹞?對茶湯稠潤度的提高有積極作用[17]。白茶由于其可溶性糖和水提取物的含量較高，因此醇味得到提升[18]。

可溶性糖是影響茶湯甜度的主要因素，而水提取物則影響茶湯的厚度[26]。白茶等級提高，雖然水浸出物含量增加，但是可溶性糖含量降低[17]。白茶陳放的年份會對可溶性糖的含量產(chǎn)生影響?？扇苄蕴呛吭陉惙懦跗谧兓潭容^小，但經(jīng)長期陳放后可溶性糖含量顯著降低[7]。

孔祥瑞等[29]用SPSSl9.0數(shù)據(jù)分析軟件得出還原性糖與白茶的感官品質(zhì)變化趨勢相同，相關(guān)系數(shù)為0.68，其具體關(guān)系有待進(jìn)一步深入系統(tǒng)研究。

可溶性糖給白茶茶湯帶來甘甜的口感，提高茶湯的稠潤度，參與茶香的形成。白茶中的還原性糖有助于白茶更好的風(fēng)味形成，但待進(jìn)一步研究。

4 氨基酸對白茶香氣的影響

食物的味道包括酸、甜、苦、咸、鮮等，這些具有可溶性的化學(xué)物質(zhì)作用在舌頭表層的味蕾，而后經(jīng)過神經(jīng)傳導(dǎo)到大腦的味覺中心進(jìn)而產(chǎn)生味覺。游離氨基酸和各種物質(zhì)均會對茶湯鮮味起作用。游離氨基酸向味覺細(xì)胞的鮮味受體定向傳導(dǎo)形成滋味[30]，氨基酸類化合物會產(chǎn)生清爽的味覺體驗[31]，氨基酸類化合物會產(chǎn)生清爽的味覺體驗[32]。

氨基酸是茶葉的主要成分，對茶葉的風(fēng)味和香氣具有重要意義。甜味物質(zhì)如丙氨酸(Ala，alanine)、蘇氨酸(Thr)、絲氨酸(Ser，serine)僅和鮮度有相同變化趨勢，卻和甜度沒有明顯關(guān)系，猜想可溶性糖是茶湯產(chǎn)生甜味的主要原因[14]。它們能增強(qiáng)茶湯的鮮度，緩解茶湯的苦味。同時可在加工階段轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性醛類或其他物質(zhì)，形成茶香，進(jìn)一步提高清爽口感。氨基酸參與非酶促褐變反應(yīng)，與成品茶烏潤的色澤形成有關(guān)[6]。

由于白茶生產(chǎn)時水分流失，經(jīng)過酶催化的蛋白質(zhì)水解產(chǎn)生氨基酸的反應(yīng)程度提高[28]。

試驗研究表明，白茶中氨基酸占干物總量的2.76%～4.35%，尤其是Ser，不僅含量范圍寬,而且在茶湯中溶解度較大，對白茶特征風(fēng)味的形成有促進(jìn)作用。氨基酸組分中茶氨酸(The，theanine)、天冬酰胺(Asn，asparagic acid)、谷氨酰胺(Gln，glutamine)含量較高，在氨基酸總量中分別占40.2%-47.1%、6.6%-11.7%、5.8%-9.9%。這些內(nèi)含物和成分是優(yōu)質(zhì)白茶形成的基礎(chǔ)物質(zhì)，具有重要的風(fēng)味特征[12]。組氨酸(His，histidine)、異亮氨酸(Ile，isoleucine)、苯丙氨酸(Phe，Phenylalanine)和亮氨酸(Leu，leucine)呈苦味，Thr和脯氨酸(Pro，proline)等呈鮮甜口感[32]。白茶鮮味與The、天冬氨酸(Asp，asparagic acid)、Asn和一磷酸腺苷(AMP)呈顯著正相關(guān)[15]。Kaneko等研究表明，The、沒食子酸、琥珀酸對谷氨酸鈉鮮味的產(chǎn)生有推動作用[33]。例如The、谷氨酸(Glu，glutamic acid)都具有鮮味，且The還具有飴糖甜香；Phe、Ala均具有花香味[9]。The這類氨基酸僅存在于茶葉當(dāng)中，同時其含量在白茶的眾多氨基酸中最高，具有清新甜香的特點(diǎn)，它對白茶香氣和味道產(chǎn)生顯著影響[34]。

同時，氨基酸含量也會因茶樹的品種發(fā)生改變[12]，福鼎大白茶有較為突出的氨基酸含量[17]。段紅星[8]采用茚三酮比色法測得福鼎白茶氨基酸含量幾乎是景谷白茶的1.5倍。

氨基酸對白茶風(fēng)味的貢獻(xiàn)體現(xiàn)在香氣和口感上，同時對白茶湯色產(chǎn)生影響。氨基酸對茶葉香氣的作用主要是加工過程中酶促反應(yīng)和蛋白質(zhì)水解的雙重結(jié)果。

5 芳香物質(zhì)的影響

一般而言，人們接收到茶香的嗅覺信號主要是產(chǎn)生香氣的物質(zhì)和人類感官嗅覺閾值共同的作用，不同種類的芳香化合物共同作用會充分釋放茶葉特有的香氣[35]。白茶的香氣主要由占比為63.6%的醇類、13.1%的醛類和9.4%的酮類等具有揮發(fā)性的香氣物質(zhì)組成[10]。陳志達(dá)[36]用GC-MS對茶樣香氣測定，在所有的新型白茶中，主要香味成份則是酮類、醇類和醛類，其中最突出的為醇類化合物中的芳樟醇，其平均含量最高可達(dá)27.1%，(芳樟醇最高濃度高達(dá)27.1%)，遠(yuǎn)大于其他具有香味的芳香物質(zhì)。

萜烯類碳?xì)浠衔锶?-蒈烯等是白毫銀針具有干茶香味的首要來源，白牡丹干茶香味屬性則主要是萜烯醇[22]。劉琳燕等[37]發(fā)現(xiàn)白毫銀針和白牡丹中的芳香成份濃度大致相同，但和壽眉有很大的不同。在白毫銀針中，醇類化合物如香葉醇所占百分比比例較大，其濃度分別近似是白牡丹和壽眉的1.6、9.0倍。并使用GC-MS對香味成份進(jìn)行了鑒別和比較分析，具木香、樟香特性的雪松醇等共同形成了陳香白茶的棗香、梅子香等香氣。陳年白茶中較高含量的α-雪松烯和β-雪松烯等物質(zhì)，是白茶形成梅子香的物質(zhì)基礎(chǔ)。

田宇倩[10]采用MFA分析發(fā)現(xiàn)芳樟醇氧化物B、芳樟醇、芳樟醇氧化物D在香氣總量占比的范圍為18.2%～38.4%，除芳樟醇及其氧化物外，苯乙醇和植酮等13種化學(xué)成分是花香形成的主要物質(zhì)。帶有清鮮的柑橘類花果香的成分有香茅醛和δ-辛內(nèi)酯等。芳香烴等對蜜香屬性有促進(jìn)作用?；ㄏ銓傩詫?yīng)的芳香物質(zhì)是多種多樣的，花香型樣品中苯乙醇是花香呈現(xiàn)的一個重要因。

白茶清香、甜香、蜜香和花香，主要是多種芳香物質(zhì)共同作用的結(jié)果。

6 結(jié)論與展望

茶多酚、可溶性糖、芳香化合物、咖啡堿、氨基酸等物質(zhì)為白茶的基本理化成分，這些主要生化成分的含量變化會對白茶的感官品產(chǎn)生影響。茶多酚對白茶的影響主要體現(xiàn)在苦澀味上，同時酚類和白茶花香也有一定關(guān)系；兒茶素的濃度越高，苦味和澀味的感覺更強(qiáng)；黃酮產(chǎn)生的澀味提高了咖啡堿帶來的苦味。咖啡堿若含量過高會由清鮮感、厚度感向濃澀感轉(zhuǎn)變?？扇苄蕴且环矫鏁岣卟铚某頋櫠龋涣硪环矫鎱⑴c形成茶葉香氣。白茶中的糖類、氨基酸和茶多酚、咖啡堿的適當(dāng)配比待進(jìn)一步研究。氨基酸可產(chǎn)生白茶茶香，影響湯色。多種芳香物質(zhì)會形成茶葉特有的清香和甜香等屬性。