徐志雄,黃純勇,黃建安,秦廷發(fā),梁 雪
(1.湘西國家農業(yè)科技園區(qū)管理委員會,湖南花垣 416400;2.湖南農業(yè)大學,湖南長沙 410000;3.湘西土家族苗族自治州茶葉產業(yè)發(fā)展中心,湖南吉首 416000)
綠茶是中國的優(yōu)勢茶類和主要出口農產品,同時中國也是綠茶的主要消費市場。數(shù)據(jù)顯示,2020年綠茶占茶葉總產量比重超過60%??蒲猩a實踐證明,茶葉上市時間和品質是茶葉效益的主要決定因素,發(fā)芽期和質量已成為名優(yōu)綠茶育種的重要方向,選育早生優(yōu)質高產名優(yōu)綠茶茶樹新品種是當前育種的重要目標[7]。研究表明,黃金茶1號春季一芽一葉萌發(fā)期比福鼎大白茶平均早19天;產量比對照增產24.45%,氨基酸含量高達7.47%;黃金茶2號春季一芽一葉萌發(fā)期比福鼎大白茶早7~9天,產量比對照增產3.94%,氨基酸含量為5.44%;黃金茶168號春季一芽一葉萌發(fā)期比福鼎大白茶平均早14.7天,產量比對照增產17.96%,氨基酸含量為4.86%。黃金茶因其良好的品質被譽為“中國最好的綠茶”,近年來其引種面積和區(qū)域不斷擴大,生產加工企業(yè)不斷增多[4-6]??紤]到茶葉品種和采摘時間對綠茶的重要性,同時不同廠家茶樣品質參差不齊,本實驗收集了不同品種(系)黃金茶春季不同采摘時間段所制茶樣進行感官審評和檢測分析,期待能為黃金茶采摘、加工生產及品種選育推廣提供一定的理論依據(jù)。
種質資源是茶樹品種選育、茶葉生產和生物學遺傳研究的重要基礎,也是茶產業(yè)不斷發(fā)展的重要因素[1]。黃金茶原產于湘西地區(qū)保靖縣,是一種經長期自然選擇而形成的特異、珍稀的高氨基酸茶樹品種資源,擁有萌芽早、品質優(yōu)、產量高、抗性強等優(yōu)勢,自古以“一兩黃金一兩茶”而出名[2-3]。通過對黃金茶群體的長期改良,目前已選育出保靖黃金茶1號、黃金茶2號、黃金茶168號等特色茶樹新品種3個,選擇出黃金茶8號、黃金茶18號等特色品系,有力支撐了當?shù)夭璁a業(yè)的發(fā)展[4-6]。對黃金茶群體及5個選育的品種(系)所制綠茶的化學成分分析表明,黃金茶各品種(系)內含物豐富,黃金茶群體、保靖黃金茶1號、黃金茶2號、黃金茶168號和黃金茶8號分別檢測出香氣成分47、30、40、46種和43種,其中含有18種共性成分,醇類在黃金茶各品種(系)所制綠茶香氣組分中占主要成分,感官審評結果顯示黃金茶群體及品種均適合制作名優(yōu)綠茶[2]。黃浩等[3]研究了不同季節(jié)保靖黃金茶1號所制工夫紅茶的揮發(fā)性成分,結果顯示甜香為3個季節(jié)工夫紅茶香氣的主要特征,其中秋茶香氣指數(shù)最高,香氣品質最好,而夏、秋茶品質次之;此外,3個季節(jié)功夫樣品共檢測鑒定出80種香氣,其中含有40種共性成分,主要以醇類、碳氫化合物、醛類、酯類和酮類物質為主。
84份茶葉由湘西州各企業(yè)提供,包括黃金茶1號57份(A1-A57)、黃金茶2號20份(B1-B20)、黃金茶168號3份(C1-C3)、黃金茶18號2份(D1-D2)、黃金茶玉米香型2份(E1-E2)共5個品種,所有茶葉均為一芽一葉初展至一芽一葉;茶葉采摘時間從2月下旬至4月初,為便于統(tǒng)計分析,各個時間段用字母表示,其中2月下旬(S1)、3月1~10日(S2)、3月11~20日(S3)、3月21~31日(S4)和4月1~10日(S5)。
福林酚、甲醇、茚三酮、N,N-二甲基甲酰胺、冰乙酸、乙腈等國藥集團化學試劑有限公司;ACCQ、氨基酸衍生試劑和TagTM 氨基酸分析色譜柱美國Waters公司;氨基酸標樣英國BDH公司;沒食子酸、谷氨酸、可可堿、咖啡堿、茶黃素、兒茶素美國Sigma;ECOSIL-C18色譜柱日本;LC-2010AHT 高效液相色譜儀(日本島津公司)、MS204TS/00 型電子分析天平(美國Metttler Toledo 公司)、DSY-2-8 水浴鍋(常州國華有限公司)、低速離心機(北京雷勃爾離心機有限公司)和UV-2250 紫外分光光度計(日本島津公司)等。
2.3.1 茶葉感官審評。依GB/T 23776(茶葉感官審評方法)和GB/T 14487(茶葉感官審評術語)對茶樣進行審評,對茶樣的外形、湯色、香氣、滋味和葉底特征進行描述,根據(jù)口感的鮮爽度、醇與澀的程度進行滋味評分。
2.3.2 化學成分檢測。水浸出物按GB/T 8305-87測定,茶多酚總量按GB/T 8313-2018測定,游離氨基酸按GB/T 8314-2013測定,可溶性糖總量按恩酮-硫酸比色法測定。采用液相色譜的方法對兒茶素組分、沒食子酸、生物堿和氨基酸組分進行檢測。
對本次送樣的黃金茶進行感官審評,大部分茶樣外形緊結、尚勻、色尚綠;湯色多為淺綠、黃綠和綠黃較明亮,部分湯色偏黃;香氣以嫩香、嫩栗香、清香和栗香為主,部分樣品香氣具有缺陷,包括青氣、高火、悶和煙氣味等;滋味多數(shù)樣品為較醇厚,但部分樣品有帶澀、帶煙等滋味缺陷;葉底多為嫩軟、色較綠,部分茶樣葉底欠勻、帶紅蒂和花雜。根據(jù)黃金茶滋味的鮮爽、醇與澀進行滋味評分,黃金茶1號、黃金茶2號、黃金茶8號、黃金茶168號和黃金茶(玉米香型)各品種(系)的滋味得分別為88.86、86.45、80.67、84.50和91.50(黃金茶8號、黃金茶168號和黃金茶(玉米香型)的樣品數(shù)太少,缺乏代表性)。
茶葉沖泡后許多化學物質以水浸出物的形式溶解于茶湯中,構成茶湯的不同味感類型。茶葉中的主要呈味物質有刺激性澀味物質(主要是多酚類)、鮮爽類物質(主要是游離氨基酸)、苦味物質(主要是咖啡堿)和甜味物質(主要是可溶性糖)等。
3.2.1 不同黃金茶品種(系)主要生化成分分析。茶葉水分含量直接關系到茶葉的品質與價值,當茶葉含水量過高時,其內含成分易發(fā)生化學反應,茶葉品質易變質或霉變,國家標準(GB/T 14456.1)規(guī)定,綠茶含水量應不高于7%。含水量測定結果表明(表1),黃金茶樣品含水量基本在7%以下(只有一個樣品的水分含量為8.25%),其中黃金茶1號水分含量3.64%~8.25%,水分平均值為5.11%;黃金茶2號水分含量4.07%~5.52%,水分平均值4.83%;黃金茶8號水分含量4.12%~4.54%,水分平均值5.31%;黃金茶168號水分含量5.25%~5.38%,水分平均值5.31%;黃金茶(玉米香型)水分含量4.71%~5.26%,水分平均值為4.99%。
表1 不同黃金茶品種(系)主要生化成分平均含量
水浸出物含量的高低反映了茶葉中可溶性物質的多少,與茶湯的濃淡和厚薄相關,從而在一定程度上能反應茶葉品質的優(yōu)劣。由表1數(shù)據(jù)可知,黃金茶各品種(系)水浸出物含量差異較大,黃金茶(玉米香型)和168號水浸出物含量較高。其中黃金茶1號水浸出物含量在37.27%~44.06%之間,平均值為39.76%;黃金茶2號水浸出物含量37.74%~41.24%,平均值為39.61%;黃金茶8號40.07%~41.18%,平均值40.80%;黃金茶168號水浸出物含量42.14%~43.09%,平均值42.61%;黃金茶(玉米香型)水浸出物含量42.00%~43.14%,平均值42.72%。
茶多酚是影響茶湯滋味的主要成分,對茶葉色、香、味的形成具有重要作用,對提高茶湯的濃度有著積極的影響,同時也是構成綠茶苦澀味的主要物質。由表1數(shù)據(jù)可知,茶多酚以黃金茶(玉米香型)最高,黃金茶2號最低。其中黃金茶1號多酚含量16.69%~24.31%,平均值為18.93%;黃金茶2號多酚含量15.99%~19.83%,平均值為17.71%;黃金茶8號多酚含量18.62%~20.37%,平均值為19.41;黃金茶168號多酚含量18.73%~21.17%,平均值為19.95%;黃金茶(玉米香型)多酚含量20.16%~22.01%,平均值為21.08%。
氨基酸是綠茶鮮爽味的主要成分,研究表明其與綠茶品質滋味呈顯著正相關,其含量因品種和老嫩程度有較大變化。由表1數(shù)據(jù)可知,黃金茶各品種的游離氨基酸含量都較高,其中黃金茶2號的游離氨基酸平均含量最高,達到5.77%,而黃金茶8號和168號的含量較低。
茶多酚與氨基酸是兩類不同的滋味物質,而酚氨比可較好地反映綠茶的滋味品質,一般認為酚氨比值較小的品種適合制綠茶。本次檢測結果顯示(表1),黃金茶樣品的酚氨比值都比較小,黃金茶2號由于其較低的茶多酚和較高的游離氨基酸含量,其酚氨比值最低,而黃金茶168號和黃金茶(玉米香型)的酚氨比值相對較高。
咖啡堿為苦味物質,是成品茶重要的品質成分和藥理成分,其能與茶多酚、氨基酸絡合形成鮮爽物質。表1顯示,所測樣品中以黃金茶(玉米香型)品系的咖啡堿含量最高,達4.22%;黃金茶1號的含量最低,咖啡堿平均含量為3.47%。
3.2.2 不同黃金茶品種(系)兒茶素組分分析。茶葉中兒茶素物質含量較高,是茶多酚的主要成分,主要包括酯型兒茶素(EGCG、GCG和ECG)和非酯型兒茶素(EGC、DL-C和EC),酯型兒茶素具有強烈收斂性,苦澀味較重;而非酯型兒茶素收斂性較弱,味醇和不苦澀,這二者比值是評價茶湯滋味苦澀程度及回甘性的重要指標,比值越低,滋味越醇和。由表2數(shù)據(jù)可知,EGCG為茶葉中兒茶素組分含量最高的單體,非酯型兒茶素平均含量以黃金茶1號最高,酯型兒茶素和總兒茶素平均含量都以黃金茶168號最高,而酯型/非酯型兒茶素比值以黃金茶1號和玉米香型黃金茶品系的較低,此結果也與滋味審評得分相符。
表2 不同黃金茶品種(系)主要兒茶素組分平均含量
3.2.3 不同黃金茶品種(系)氨基酸組分分析。采用高效液相色譜法(HPLC)測定了茶樣中的18種氨基酸組分(表3),由表可知茶氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺、精氨酸和組氨酸為主要氨基酸組分。其中茶氨酸是茶葉中特有的氨基酸,為茶葉中所含氨基酸組分最多的一種,能有效緩解疲勞、降低血壓和提高學習記憶能力。黃金茶各品種(系)茶氨酸含量以黃金茶168號和黃金茶1號的平均含量較高,其中黃金茶1號的茶氨酸含量在0.842%~2.585%,平均值為1.854%;黃金茶2號的茶氨酸含量1.177%~2.258%,平均值為1.814;黃金茶8號的茶氨酸含量1.387%~2.711%,平均值為2.022%;黃金茶168號的茶氨酸含量1.028%~2.371%,平均值為1.700%;玉米香型黃金茶的茶氨酸含量1.477%%~1.941%,平均值為1.709%。
表3 不同黃金茶品種(系)主要氨基酸組分平均含量(%)
3.2.4 不同黃金茶品種(系)化學物質含量的主成分分析。為了進一步探究黃金茶不同品種(系)間的化學物質成分含量的差異,對茶樣的主要化學成分含量進行了主成分分析(Principal component analysis,PCA)。由圖1可知,黃金茶1號、黃金茶2號和黃金茶8號分離距離較遠,表明三個品種(系)的化學成分差異較大;另外,黃金茶168號和黃金茶(玉米香型)由于其樣品數(shù)量較少,其分布范圍較遠。
圖1 不同黃金茶品種(系)化學物質主成分分析
研究表明,茶樹鮮葉中富含多種化學成分,如茶多酚、咖啡堿、氨基酸及葉綠素等,春季不同采摘時期對其品質具有較大影響,而發(fā)芽期和上市時間對茶葉經濟效益具有重要意義。
3.3.1 不同采摘時間對黃金茶化學成分的影響。選取采摘時間從2月下旬至3月底的所有黃金茶樣品(4月初茶樣僅有2個不納入統(tǒng)計分析),共涉及82個茶樣。為便于統(tǒng)計分析,各個時間段用字母表示,其中2月下旬共25個茶樣用S1表示(S1.1-S1.25)、3月1號至3月10號共27個茶樣用S2表示(S2.1-S2.27)、3月11號至3月20號共20個茶樣用S3表示(S3.1-S3.20)、3月21號至3月31號共10個茶樣用S4表示(S4.1-S4.10)。由表4數(shù)據(jù)可知,黃金茶水浸出物含量以S2階段最高,但各階段差異不大;茶多酚含量S2、S3和S4階段較高,S1階段最低;游離氨基酸含量、茶氨酸含量和滋味評分都以S1階段最高,S4階段最低。
表4 不同采摘時間黃金茶化學成分分析
3.3.2 不同采摘時間對黃金茶1號化學成分的影響。黃金茶1號品種是從保靖黃金茶群體種中篩選出的優(yōu)良單株,于2009年審定為湖南省茶樹良種,具有高水浸出物、高茶多酚、高氨基酸含量等優(yōu)勢,其氨基酸含量是其他綠茶的2倍以上,被譽為“中國最好的綠茶”[8-10]??紤]到黃金茶1號為本次送樣較多的品種,故對其不同采摘時間(4月初采制的黃金茶1號茶樣僅有1個,不納入統(tǒng)計分析)的品質成分進行了單獨分析(表5)。結果表明,黃金茶1號品種的水浸出物和茶多酚含量以S2階段最高,S4階段水浸出物含量最低;另外,游離氨基酸和茶氨酸含量都以S1階段最高,酯型/非酯型兒茶素以S3階段最低,這與所有黃金茶樣品不同采摘時間段的化學成分變化趨勢相符。
表5 不同采摘時間黃金茶1號品種茶樣化學成分分析
偏最小二乘法判別分析(Partial Least Squares-Discriminant Analysis,PLS-DA)是一種有監(jiān)督模式識別的多元統(tǒng)計分析方法,能夠有效提取主要信息,同時對相關性較小的變量也比較敏感。為了進一步分析不同采摘時間黃金茶1號品種化學成分的差異,對其進行了PLS-DA分析。由圖2可知,不同采摘階段黃金茶1號茶樣的化學成分差異較大。
圖2 不同采摘階段黃金茶1號茶樣化學成分PLS-DA分析
對黃金茶1號、黃金茶2號、黃金茶8號、黃金茶168號和黃金茶(玉米香型)共84個茶樣進行感官審評和檢測分析,結果表明本批黃金茶大部分茶樣具有黃金茶“香、綠、爽、濃”的優(yōu)異品質特征,然而仍有一些缺陷和問題值得探討。
黃金茶各品種的游離氨基酸和茶氨酸含量均較高,具有自己的獨特優(yōu)勢。然而審評結果顯示,相當部分茶樣的滋味具有帶澀、煙、高火等缺陷,并沒有表現(xiàn)出高氨基酸品種的鮮爽味。
香氣是決定茶葉品質的重要因素,本次審評的黃金茶大部分樣品的香氣高長,具有嫩香、嫩栗香、清香、栗香,然而也有一部分茶樣具有青氣、悶、高火和煙氣味等不足。
早生優(yōu)質是決定綠茶生產加工經濟效益的重要因素,分析結果顯示S1-S5階段(2月下旬至4月初)采摘的黃金茶都有可能獲得優(yōu)異的綠茶品質,其中S1階段(2月下旬)黃金茶的采摘時間與其他綠茶品種相比明顯較早,且具有較高的氨基酸和茶氨酸含量,說明黃金茶具有特早生、高品質的品種特性。
建議加強黃金茶茶園的肥培管理,提升黃金茶的加工技術水平,避免由于加工不當而導致品種優(yōu)勢不能充分發(fā)揮的現(xiàn)象產生。