柑橘花茶包埋工藝探索

王珺，甘奕，李貴節(jié)，翟雨淋，姜謂，田東陽

1.西南大學 柑橘研究所，重慶 400712；2.國家柑橘工程技術研究中心，重慶 400712；3.重慶第二師范學院/兒童營養(yǎng)與健康發(fā)展協(xié)同創(chuàng)新中心/重慶市功能性食品工程技術研究中心/功能性食品研發(fā)重慶市工程實驗室，重慶 400067

隨著消費者越來越關注食品原料的天然屬性,植物性原料業(yè)已成為功能性食品開發(fā)及應用的熱點．對柑橘屬植物原料的研究主要圍繞甜橙、柚子、檸檬的果皮或果肉中的活性成分,如黃酮類、多酚類、檸檬苦素類、果膠、膳食纖維、天然色素等,具有抑制食欲、減少脂肪和碳水化合物的吸收、抑制脂肪生成、促進脂肪代謝、增加能量消耗和改善腸道菌群等功效[1-3];在抗氧化、防癌、抗過敏、抗病毒、消炎、抑菌、平衡血壓、平衡血脂等方面也開展了大量的研究[4-9],但就柑橘屬花的研究和開發(fā)還較少．

柑橘花是柑橘種植生產中的階段性產物,其香味輕淡、纖巧、清新,具有催眠、安撫、調節(jié)情緒的作用;作為藥用,具有順氣提神、緩解疲勞之功效[10-11]．根據(jù)樂文全等[12-13]、陳威威等[14]、魏曉惠等[15]、李云[16]、呂宗浩[17]、徐凱明等[18]相關研究表明,柑橘花窨花茶已有一定的加工歷史,但多為柑橘屬花套用茉莉花茶工藝制成,且現(xiàn)有方案需要在柑橘花的花期進行窨制,錯過花期則需等到來年才能生產,這在一定程度上限制了柑橘屬植物原料的進一步開發(fā)及利用．

龐曉莉[19]將柑橘花歸類于“體質花”,即指鮮花中的芳香油以游離狀態(tài)存在于花瓣中,花朵在未開放時到開放后都能吐露香氣．而茉莉花、蘭花、梅花等歸類為“氣質花”,指鮮花內芳香油隨著花的開放而逐漸形成與揮發(fā),即花朵開放后才有沁人的芬芳,而未成熟的花蕾或開放時間較長的花朵會因芳香油尚未完全形成或香氣已經揮發(fā)表現(xiàn)為無明顯香氣最終喪失其經濟價值．筆者在研究過程中發(fā)現(xiàn),柑橘花在花蕾期、初花期、謝花期并無明顯吐香,僅在盛花期有較為濃郁的香氣;也曾嘗試將柑橘花各花期按傳統(tǒng)工藝(二窨一提)制茶,但實際制茶效果除盛花期外均不理想,且盛花期制備的柑橘花茶香氣持久性短板較為明顯,沖泡2～3次后花香衰減較快,無法體現(xiàn)其作為花茶原料的商品屬性．本研究對柑橘花進行了相應的工藝創(chuàng)新,對照傳統(tǒng)花茶工藝的代表茉莉花茶,旨在通過相關檢測對比,探明柑橘花特征香氣與茉莉花茶的不同,改善柑橘花茶在反復沖泡的香氣留存缺陷,重塑柑橘花作為“體質花”的定位,提升柑橘花資源的綜合利用率,為柑橘屬植物原料加工提供路徑參考．

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

橙花、柚花、檸檬花、橘花、雜柑花,國家柑橘種質資源圃(重慶);毛峰(綠茶),重慶市北碚區(qū)縉云毛峰茶場;茉莉花茶,廣西橫縣鑫通茶業(yè)有限公司代加工(毛峰基茶寄至該公司按約定工藝制作);茶葉評審杯(國家標準SC認證),國家茶葉質檢中心;純凈瓶裝水,娃哈哈公司;桶裝去離子水,華南高科環(huán)保公司;環(huán)己酮(純度98%,100 g),美國西格瑪公司;色譜柱(BP-5 30 m×0.53 mm×0.5 μm,SLOGEL-wax 30 m×0.53 mm×0.5 μm),美國安捷倫公司．

1.2 儀器與設備

氣相色譜-單四級桿質譜儀(7890B/5977A),美國安捷倫公司;風味分析系統(tǒng)(Olfactory嗅辯儀),美國沃蘭特安利斯公司;頂空固相微萃取操作臺、手動頂空固相微萃取進樣器、二乙烯基苯/碳分子篩/聚二甲基硅氧烷萃取頭(DVB/CAR/PDMS 50/30 μm),美國默克公司;味覺分析系統(tǒng)(TS-5000Z),日本伊森特公司;電子鼻(PEN3),德國愛森司公司;易丁五代純露機,上海影易實業(yè)公司;茶葉烘培機(JY-6CHZ-7B),福建佳友茶葉機械公司;維力提香機(RFG-45),廣州特力烘培機廠;茶葉微波干燥機(DXCWS-15),宜興鼎新微波設備公司;柑橘果膠生產線,杭州杭盛機械設備公司;冷凍干燥機(L5-06),廣東晶化設備公司;電子天平(BS124S),德國賽多利斯公司．

1.3 方法

1.3.1 花茶制備工藝

柑橘花茶和茉莉花茶制備工藝路線見圖1,圖2．

圖2 茉莉花茶工藝路線圖

從加工廢棄的柑橘皮渣中制備天然果膠,從柑橘鮮花中提取精油純露,果膠與精油純露混合成為包埋物．將部分冷凍干燥的新鮮柑橘花浸漬在呈香純露中,微波干燥至30～50 ℃,干燥時間控制在1～2 h;然后分離出成型柑橘花再次冷凍干燥,控制包埋柑橘花含水量在4%～6%;最后將稀釋后的包埋物噴灑于干燥柑橘花上并混勻,室溫通風靜置3～5 h．相關制備參數(shù)設定依不同品種柑橘花的大小及數(shù)量作相應調整．制花環(huán)節(jié)包埋是柑橘花茶制備創(chuàng)新點,將傳統(tǒng)天然果膠與呈香的精油純露進行混合包裹柑橘花,延長柑橘花茶在高溫沖泡條件下香味的釋放度與持久性．

1.3.2 頂空固相微萃取方法

準確稱取1 g花茶樣品放入50 mL萃取瓶中,然后將裝有50/30 μm萃取頭(試驗前老化5 min)的SPME手持器通過封口膜插入到萃取瓶的頂空中,推出纖維頭．在60 ℃水浴中吸附60 min,進樣口解析5 min．

1.3.3 氣相質譜-嗅辯儀MDGC-MS/O測定條件

進樣口溫度200℃,升溫程序初始溫度為35 ℃,以7 ℃/min升至70 ℃保持2 min,以10 ℃/min升至100 ℃保持2 min,4 ℃/min升至140 ℃保持3 min,再以6 ℃/min升至212 ℃保持3 min．質譜載氣為氦氣,色譜柱BP-5流速為 8.73 mL/min,SLOGEL-wax流速為 8.76 mL/min．MSD傳輸線溫度280 ℃,電子電離電壓70 eV,離子源溫度230 ℃,m/z掃描范圍設置在33～400 u．

1.3.4 嗅辯儀測定條件

色譜柱SLOGEL-wax 出口連接在一條配有加濕空氣的管道上,合成空氣通過RMSH-2過濾器凈化后連接嗅辯儀,凈化、加濕的空氣流量調節(jié)為11 L/min．嗅辯儀采用OMSE技術,由5名專業(yè)嗅聞人員進行評價．

1.3.5 電子鼻測定條件

兩組柑橘花茶做平行樣,對照組茉莉花茶,準確稱取3 g樣品置于泡茶專用茶杯中,添加150 mL沸水(純凈水),帶上蓋子浸泡3 min,濾出茶湯到燒杯中,樣品各沖泡5次,每次待溫度降至室溫后上機測試,取平均值．

直接頂空吸氣法：將進樣針頭直接插入含樣品的密封樣品杯中,電子鼻進行測定．測定條件：采樣時間為 1 s/組,傳感器自清洗時間為60 s,歸零時間為5 s,樣品準備時間為5 s,進樣流量為400 mL/min,茶湯分析采樣時間為80 s．

1.3.6 電子舌測定條件

兩組柑橘花茶平行樣品(設定為1#、2#)與對照組茉莉花茶(設定為3#),準確稱取3 g樣品置于泡茶專用茶杯中,添加150 mL沸水(純凈水),帶上蓋子浸泡3 min,濾出茶湯到燒杯中,各沖泡6次,每次待溫度降至室溫后上機測試．

電子舌首先測定參比溶液的電勢(Vr)作為基準電勢;然后測定樣品的電勢(Vs),用參比溶液清洗;再次測試參比溶液電勢進行回味測定,用專用洗凈溶液徹底清洗傳感器．試驗能測出9種味覺指標,分別是酸味、甜味、苦味、咸味、鮮味、豐富性、澀味、苦味回味和澀味回味．

1.3.7 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2016軟件對數(shù)據(jù)進行處理,檢測儀器自帶軟件進行相關性分析．

2 結果與分析

2.1 嗅覺分析

電子鼻對于測試花茶有明顯反應的傳感器為2號(小分子氮氧化物類氣體敏感)、6號(甲烷等短鏈烷烴類氣味敏感)、7號(芳香成分、有機硫類氣味敏感)、8號(醇醚醛酮類氣體敏感)和9號(無機硫類氣味敏感)．茶湯氣味強弱對比之下,柑橘花茶在醇類、酯類氣味強度高于茉莉花茶,同時在風味豐富度方面也高于茉莉花茶,但在烴類、鹽類氣味強度上低于茉莉花茶．

2.1.1 揮發(fā)性風味檢測與感官嗅聞強度

花茶茶湯在氣相質譜揮發(fā)性風味物質檢測時同步進行嗅辯儀操作．嗅聞人員在軟件系統(tǒng)中標記嗅聞到的氣味描述,并結合氣味峰面積強度和風味描述,整理形成成分檢測和嗅聞氣味的同步關聯(lián)圖3和圖4,并取其基礎數(shù)據(jù)平均值得到表1和表2．

圖3 柑橘花茶香氣成分檢測及感官嗅聞強度圖

圖4 茉莉花茶香氣成分檢測及感官嗅聞強度圖

表1 柑橘花茶香氣成分及嗅聞感官描述

表2 茉莉花茶香氣成分及嗅聞感官描述

由圖3和表1可知,柑橘花茶茶湯氣味中檢出17種單體氣味：烯烴類6種、醇類6種、酯類2種、酮類2種、芳香性腈類1種．檢出的D-檸檬烯(檸檬味)、橙花醇(清新味)、芳樟醇(果香味)、β-金合歡烯(薄荷味)、α-松油醇(清新味)在現(xiàn)有柑橘花香氣成分研究中得到驗證[20]．γ-松油烯(柑橘味)、芳樟醇乙酸酯(花香味)、香葉醇(甜味)在柑橘屬廣佛手揮發(fā)性精油中出現(xiàn)[21]．苯甲醇(樟腦味)天然存在于橙花、依蘭、茉莉、梔子、金合歡、丁香花、風信子等中;苯乙醇(樹葉味)在蘋果、柑橘、杏仁、香蕉、桃子、梨子、草莓、可可等天然植物中被發(fā)現(xiàn);2-蒎烯(霉味)、茉莉酮(花香味)天然存在于茉莉花油、橙花油、香檸檬油中;鄰氨基苯甲酸甲酯(花香味)天然存在于塔花油、橙花油、依蘭、茉莉油、晚香玉油等中,可以推斷以上成分均來源于柑橘花精油．β-紫羅酮屬于綠茶的特征揮發(fā)性風味．

柑橘花茶檢測結果與楊慧等[22]關于溫州蜜柑花茶中形成柑橘香主要成分的研究結論基本相同,差異在β-欖香烯;結合李福香等[20]研究證實β-欖香烯僅在北碚447錦橙花瓣、花托中檢出,雌蕊和雄蕊中未檢出,這可能與柑橘花品種或部位有關．

2-蒈烯、D-檸檬烯、γ-松油烯、α-松油醇、橙花醇、苯甲醇、苯乙醇、香葉醇、(α-,β-)金合歡烯、茉莉酮、鄰氨基苯甲酸甲酯、芳樟醇、芳樟醇乙酸酯等相關呈味物質因其具有柔和、愉快、持久的香氣而廣泛用于各種食用香精中,也廣泛用于醫(yī)藥、農藥、精細化工等領域．

由圖4和表2可知,茉莉花茶茶湯氣味中檢出17種單體氣味：烯烴類6種、醇類3種、酯類8種．檢出的3-蒈烯(清新味)、苯甲醇(花香味)、苯甲酸甲酯(花香味)、鄰甲氨基苯甲酸甲酯(花香味)在茉莉花香成分測定的研究中得到驗證[20]．另有α-衣蘭油烯(花香味)、γ-摩勒烯(甜味)、水楊酸芐酯(茉莉香味)、α-松油醇(樟腦味)、反式石竹烯(甜味)、苯甲酸葉醇酯(茉莉香味)主要存在于天然植物精油中,推測以上成分來源于茉莉花精油．

香葉醇(花香味)是中國種茶樹品種中豐度較高且重要的單萜化合物,具有強烈的玫瑰香味,茶樹鮮葉中香葉醇糖苷及類胡蘿卜素前體物質,在鮮葉加工過程中經化學轉化,生成游離態(tài)香葉醇,進而釋放陳香,對成品茶香氣品質有決定性影響[23-24]．乙酸葉醇酯(綠植味)具有強烈的新劉草青香以及青葉和青果香氣,天然存在于綠茶和植物葉子中[25]．A-蓽澄茄油烯(花香味)在鷓鴣茶紅、綠鮮葉揮發(fā)性成分相關研究中有出現(xiàn)[26]．α-柏木烯(茉莉花香味)研究發(fā)現(xiàn)其在白茶貯藏過程中能夠幫助香氣陳香顯現(xiàn)[27],推測以上成分主要為茶葉中揮發(fā)性物質．

茉莉花茶主要香氣組分與葉秋萍等[28]研究結果部分相同,差異成分有芳樟醇、乙酸芐酯、α-法呢烯、吲哚．醇類物質中的芳樟醇和烯烴類物質中的α-法呢烯具有花果香味,對花茶香氣的鮮靈度有重要作用,乙酸芐酯對花茶香氣的濃度和持久性有較大影響．以上差異香氣成分沸點均在198℃以上,這可能與茉莉花茶生產過程中溫度過高導致風味逃逸、香氣強度降低有關,同時從側面也證實了檢測結果中茉莉花茶風味強度持久性不強的結論．

3-蒈烯、苯甲醇、苯甲酸甲酯、鄰甲氨基苯甲酸甲酯、α-衣蘭油烯、γ-摩勒烯、水楊酸芐酯、α-松油醇、反式石竹烯、苯甲酸葉醇酯、苯甲酸乙酯等呈香物質目前被廣泛應用在藥物、食品配料和煙草等領域,是各類花香香精不可缺少的調配原料．

2.1.2 花茶氣味強度變化趨勢

氣味強度是決定花茶沖泡效果的直接因素,而沖泡次數(shù)對花茶氣味強度影響明顯．

圖5中柑橘花茶第1～4次沖泡的各氣味強度較為穩(wěn)定,在第5次沖泡時,2-蒎烯(霉味)、茉莉酮(花香味)已無氣味強度反應,其他氣味如2-蒈烯(青草味)、D-檸檬烯(檸檬味)、γ-松油烯(柑橘味)、芳樟醇(果香味)、芳樟醇乙酸酯(花香味)、α-松油醇(清新味)、橙花醇(清新味)、苯甲醇(樟腦味)、苯乙醇(樹葉味)、香葉醇(甜味)、苯甲腈(花香味)、(α-,β-)金合歡烯(木頭味,薄荷味)、β-紫羅酮(柏香味)、鄰氨基苯甲酸甲酯(花香味)均有氣味強度呈現(xiàn)．

圖6中茉莉花茶第1～2次沖泡各氣味強度較持續(xù)、穩(wěn)定．從第3次沖泡開始苯甲酸乙酯(青草味)、γ-摩勒烯(甜味)、α-衣蘭油烯(花香味)已無氣味強度呈現(xiàn)．第4次沖泡則缺少3-蒈烯(清新味)、乙酸葉醇酯(青草味)、A-蓽澄茄油烯(花香味)．第5次沖泡后僅有苯甲酸甲酯(茉莉香味)、香葉醇(花香味)、反式石竹烯(花香味)、鄰甲氨基苯甲酸甲酯(花香味)、α-柏木烯(茉莉香味)、(順式)苯甲酸葉醇酯(茉莉香味)低強度表現(xiàn),未有α-松油醇(樟腦味)、苯甲醇(花香味)、水楊酸芐酯(茉莉香味)、松節(jié)油月桂烯餾分羥基乙酸酯(杏仁味)等強度反應．

以上比較表明,從化合物定性角度看,柑橘花茶中來自柑橘花的化合物芳樟醇、橙花醇、D-檸檬烯等含量更高,而茉莉花茶中來自茉莉花的苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯等含量更高．茉莉花茶在沖泡5次后的氣味主要為苯甲酸甲酯、香葉醇、反式石竹烯、鄰甲氨基苯甲酸甲酯、α-柏木烯、(順式)苯甲酸葉醇酯等6種具有茉莉花香特征的物質構成．創(chuàng)新包埋工藝的柑橘花茶在5次沖泡后依然有2-蒈烯、D-檸檬烯、γ-松油烯、芳樟醇、芳樟醇乙酸酯、α-松油醇、橙花醇、苯甲醇、苯乙醇、香葉醇、苯甲腈、(α-,β-)金合歡烯、β-紫羅酮、鄰氨基苯甲酸甲酯等14種呈香物質,氣味整體結構較完整．從嗅覺識別上看,創(chuàng)新包埋工藝的柑橘花茶具有較好且穩(wěn)定的氣味輸出．

1～5表示第1～5次沖泡．圖5 柑橘花茶氣味強度變化趨勢圖

2.2 味覺分析

電子舌的味覺數(shù)據(jù)均是以人工唾液(參比溶液)為標準的絕對輸出值,人工唾液模擬人口腔中只有唾液時的狀態(tài)．Tasteless為無味對照點,即參比溶液的輸出,參比溶液由KCl和酒石酸組成味覺值,故酸味的無味點為-13,咸味的無位點為-6,以此為基準,當樣品的味覺值低于Tasteless時說明樣品無該味道,反之則有．所有茶湯的酸味和苦味回味在無味點以下,故可見茶湯沒有酸味,苦味回味也不明顯,其他味覺指標則均在無味點以上,是茶湯的有效味覺指標．

有研究表明茶湯滋味的豐富性主要是由鮮味、苦味、澀味等多種物質間復雜的相互作用形成的[29]．電子舌味覺數(shù)據(jù)中的豐富性指鮮味回味,即湯、調味汁等食品中含有的可持續(xù)性感知的鮮味,反映了樣品鮮味的持久性,又稱鮮味持久度,對于茶葉來說是非常重要的味覺指標．目前暫未發(fā)現(xiàn)茉莉花茶、柑橘花茶的電子舌風味相關研究報道．

2.2.1 鮮味變化

根據(jù)圖7可知,隨著沖泡次數(shù)的增加,1#和2#柑橘花茶的鮮味始終高于3#茉莉花茶的鮮味,且柑橘花茶隨著泡次的增加可看出其鮮味減弱的速率較緩．在第3次沖泡時,被包埋的柑橘花相對溶解,釋放出一定的柑橘花香,從而減弱了花茶鮮味的降低速度,提高了柑橘花茶的沖泡次數(shù)．通過豐富性也可看出,柑橘花茶隨著沖泡次數(shù)的增加,其豐富性表現(xiàn)也好于茉莉花茶．

1#1～6表示1#柑橘花茶第1～6次沖泡,2#1～6表示2#柑橘花茶第1～6次沖泡,3#1～6表示3#茉莉花茶第1～6次沖泡．圖7 花茶鮮味及豐富性味覺指標變化趨勢

2.2.2 苦味變化

苦味與澀味一般相互依存,飲茶時有苦即有澀,只有當某一種感覺較強時才得以較好區(qū)分[29]．茶湯中的苦味、澀味物質的主要成分是咖啡堿和以兒茶素、單寧為主的多酚類物質,在加工花茶中亦有部分苦澀味來自于鮮花,苦味回味反映了苦味的殘留程度．通過圖8可知,3#茉莉花茶的苦味最大．隨著沖泡次數(shù)的增加,3種花茶的苦味趨于持平狀態(tài)．1#和2#柑橘花茶苦味始終低于3#茉莉花茶,說明采用包埋工藝的柑橘花茶在苦味的表現(xiàn)上不如茉莉花茶明顯．

1#1～6表示1#柑橘花茶第1～6次沖泡,2#1～6表示2#柑橘花茶第1～6次沖泡,3#1～6表示3#茉莉花茶第1～6次沖泡．圖8 花茶苦味及苦味回味味覺指標變化趨勢

2.2.3 咸味變化

咸味是咸味傳感器對樣品的應答結果,測試果蔬等植物類樣品常會得到較大的咸味值．在此所指的咸味值并不同于食鹽的咸味,而是咸味傳感器對果蔬等植物類樣品中有機酸鹽或無機鹽類等物質的應答．1#和2#柑橘花茶的咸味均高于3#茉莉花茶(圖9)．柑橘花茶在5次沖泡后咸味數(shù)值仍高于無味對照點,說明茶湯仍有咸味表達;茉莉花茶在第5次沖泡后茶湯已低于無味對照點,說明茶湯無咸味表達．因柑橘花茶與茉莉花茶均采用相同的綠茶茶坯,故可推斷茶湯咸味的差別應該源于柑橘花和茉莉花之間的區(qū)別．

1#1～6表示1#柑橘花茶第1～6次沖泡,2#1～6表示2#柑橘花茶第1～6次沖泡,3#1～6表示3#茉莉花茶第1～6次沖泡．圖9 花茶咸味味覺指標變化趨勢

3 結論

茉莉花茶在沖泡5次后的氣味主要為苯甲酸甲酯、香葉醇、反式石竹烯、鄰甲氨基苯甲酸甲酯、α-柏木烯、(順式)苯甲酸葉醇酯等6種具有茉莉花香特征的物質構成．包埋工藝的柑橘花茶在5次沖泡后依然有2-蒈烯、D-檸檬烯、γ-松油烯、芳樟醇、芳樟醇乙酸酯、α-松油醇、橙花醇、苯甲醇、苯乙醇、香葉醇、苯甲腈、(α-,β-)金合歡烯、β-紫羅酮、鄰氨基苯甲酸甲酯等14種呈香物質．

從化合物定性角度看,柑橘花茶中來自柑橘花的化合物芳樟醇、橙花醇、D-檸檬烯等含量更高,而茉莉花茶中來自茉莉花的苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯等含量更高．茉莉花茶茶湯揮發(fā)性成分的氣味強度整體高于柑橘花茶,柑橘花茶則在豐富性和持久性上更佳．茶湯味覺方面,柑橘花茶在鮮味、豐富性上高于茉莉花茶,在苦味和苦味回味方面均低于茉莉花茶,這表明包埋技術制作的柑橘花茶可有效減輕大眾消費群體對于茶葉中苦澀味不適感的抵觸．相同基茶的茶湯咸味差異可能來源于柑橘花和茉莉花的差異．兩種花茶的茶湯酸度均低于酸度無味對照點,表明兩種花茶均無酸味呈現(xiàn)．

總體來看,通過與茉莉花茶從茶湯氣味嗅聞對比發(fā)現(xiàn),采用包埋技術的柑橘花茶克服了香氣不持久的問題,包埋工藝的柑橘花茶具有較好且穩(wěn)定的氣味輸出．柑橘花作為柑橘生產種植過程中的階段性產物,其掉落量大、利用率低,本研究旨在通過柑橘花制茶工藝的研究,為開發(fā)具有高附加值加工農產品提供路徑參考,改變傳統(tǒng)柑橘種植模式下的單一果品銷售收入來源,實現(xiàn)果園業(yè)主多元化的效益提升．