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绿茶汤色黄酮醇研究

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不同贮藏温度对茶饮料品质的影响研究

茶饮料的色泽、滋味和香气是评价其品质的三个主要指标,由于茶饮料中富含茶多酚、儿茶素、咖啡碱、氨基酸、糖、蛋白质等多种品质化学成分,在生产与贮藏过程中极易发生变化,导致饮料色泽加深、浑浊、沉淀,进而影响其在货架期内的品质与风味。

近年来,科研工作者对茶饮料加工工艺的研究主要着力于解决加工过程中引起的色泽改变、品质化学成分与香气的变化以及沉淀与冷后浑等技术难题,经过多年的研发攻坚,现已基本解决这些加工上的技术难题。为了保证茶饮料货架期内的品质稳定性,茶饮料贮藏是当今茶饮料厂家与商家共同关注的重点。

01、材料与方法

1、试验样品

通过前期对市售茶饮料主要成分分析,筛选了13种茶饮料样品进行贮存试验,均为PET聚酯瓶包装。按原料茶类的不同,分别为乌龙茶饮料(4种)、花茶饮料(3种)、红茶饮料(3种)和绿茶饮料(3种)。

2、试验方法

(1)取样

样品分别于4℃、25℃、35℃、自然温度下避光贮存12个月,每月定期取样,继续贮藏6个月后取最后一次样。取样时先摇匀样品,对各样品检测其茶多酚、氨基酸、儿茶素及咖啡碱含量,并测定其色差与浊度的变化,数据取其3次测定的均值。

(2)理化成分分析

茶多酚总量测定采用GB/T21733—2008中附录A茶饮料中茶多酚的检测方法;游离氨基酸总量测定参照GB/T8314—2013水合茚三酮比色法进行测定。采用HPLC法检测6种儿茶素(EGCG、ECG、EGC、EC、C、GCG)、没食子酸(GA)以及3种生物碱(咖啡碱、茶碱、可可碱)含量。色谱柱C18(4.6×200mm);检测波长278nm;柱温40℃;流动相:A相为水,B相为N,N-二甲基甲酰胺∶甲醇∶乙酸=40∶2∶1.5;流速1mL/min;进样量10μL。梯度程序:0.01~13min,流动相B为14%~23%;13~25min,流动相B为23%~36%;25~28min,流动相B为36%;28~30min,流动相B为36%~14%。

(3)物理性状测定

色差测定:室温下用SMY-2000系列测色色差计测定每个样品颜色的L*、a*、b*值。其中L*代表亮度;a*代表红绿色程度,正值表示红色程度,负值表示绿色程度;b*代表黄蓝色度,正值表示黄色程度,负值表示蓝色程度。浊度测定:室温条件下,用WGZ-3浊度计测定每个茶饮料样品的浊度。

(4)数据分析

用Origin2019作雷达图,用EXCEL2020和SPSS22.0统计软件对实验数据进行统计分析,用最小显著性差异法(leastsignificantdifference,LSD)进行显著性差异检验,p<0.05定义为差异显著。

02、结果与分析

1、不同贮藏温度下茶饮料中茶多酚总量的变化

茶多酚是茶饮料中重要的品质成分之一,国标中对不同茶类饮料都有硬性规定。13个茶饮料在18个月贮藏期内茶多酚的降解率如图1所示。

☆1、2、3为红茶饮料;4、5、6、7为乌龙茶饮料;8、9、10为绿茶饮料;11、12、13为茉莉花茶饮料,下同。

投影在雷达图数轴上越长证明茶多酚减少量越多,相反越短证明减少量越少。从图1可以看出,13个茶饮料整体表现为35℃覆盖面积最大,4℃覆盖面积最小,即茶饮料中的茶多酚在高温贮存条件下降解率最高,低温贮藏条件下降解率最低,表明低温贮藏最有利于茶饮料品质的保持。

茶饮料在贮藏过程中总酚含量随贮存时间延长逐渐减少,35℃贮存18个月后饮料中总酚含量减少22.69%~60.53%,25℃条件下减少5.37%~42.48%,4℃仅减少1.65%~14.91%,自然温度贮藏减少7.81%~32.68%。由此可见,贮藏温度越高,其下降速度越快,35℃贮藏时,所有茶饮料中茶多酚下降率最多,尤其是在贮藏1年后的半年时间内,茶饮料中的茶多酚出现了急剧下降,18个月后,其含量多数已不足初始值的50%。此外,对于不同种类茶饮料在不同温度贮藏过程中,总酚含量变化趋势较为相似,均以高温贮藏含量变化快,低温变化较缓,可能不同茶饮料由于茶多酚初始含量不同,其减少量会有所差异,这也可能与其添加剂有关。总的来看,4℃低温避光贮藏,茶多酚含量变化最小,低温和避光贮藏有利于减缓茶多酚的氧化。

2、不同贮藏温度下茶饮料中儿茶素总量的变化

13个茶饮料在18个月贮藏期内儿茶素总量的降低值如图3所示。


35℃贮藏时儿茶素总量降低值最多,损失率达78.53%~98.93%,4℃低温贮存儿茶素降低值最小。不同品类茶饮料儿茶素降低值也存在着差异,对于茶饮料中儿茶素初始含量较高的绿茶饮料(8、9、10)与茉莉花茶饮料(11、12、13)来说,随着贮藏温度升高、贮藏时间延长,其含量大幅降低;而对于儿茶素初始含量较低的红茶饮料(1、2、3)来说,其减少量则相对较少。茶中的儿茶素主要有六种,即EGC、C、EC、EGCG、GCG、ECG,是茶多酚中的主要活性成分,也是构成茶叶滋味的主要化学成分,对茶饮料品质有显著影响。由于其分子结构中含有较多的酚性羟基,极易自动氧化、聚合、缩合,导致儿茶素减少。

3、不同贮藏温度下茶饮料中氨基酸总量的变化

根据13个茶饮料在18个月贮藏期内游离氨基酸总量的减少值作雷达图,如图4所示。

游离氨基酸总量表现出与茶多酚相同的变化规律,35℃(紫色)覆盖面积最大,4℃(蓝色)覆盖面积最小,说明在高温贮藏条件下氨基酸减少得最多,低温贮藏氨基酸减少的最少。且13个茶饮料整体表现为氨基酸总量减少并不多,在35℃贮藏时茶饮料仅减少3.07~28.13mg/L。统计分析表明,自然温度、25℃、35℃贮藏氨基酸减少量与初始含量之间具有显著性差异,4℃避光贮藏最有利于品质的稳定。

4、不同贮藏温度下茶饮料色差的变化

图5显示了13个茶饮料在不同温度下避光贮藏的色差参数变化情况(L*、b*数值降低情况与a*数值升高情况)。

5、不同贮藏温度下茶饮料浊度的变化

图9是13个茶饮料在18个月贮藏期内浊度的变化。

贮藏温度对茶饮料的浊度影响较小,随着贮藏时间的延长,茶饮料的浊度略有升高,但有两款红茶饮料的浊度随着贮藏温度的升高而明显升高。13个茶饮料整体表现为35℃(紫色)覆盖面积最大,4℃(蓝色)覆盖面积最小,说明在高温贮藏条件下浊度增加得最多,低温贮藏浊度增加得最少,统计分析表明,仅35℃贮藏浊度变化与初始值之间具有显著差异,自然温度、25℃、4℃贮存18个月后浊度值与初始值不具显著差异,综合分析表明4℃避光贮藏最有利于品质的稳定。

图片

6、主要品质化学成分与色差之间的相关性

茶饮料主要品质化学成分与色差参数之间的相关性如表1所示。


儿茶素类、茶多酚(TP)及游离氨基酸(AA)与明亮度(L*)、红绿度(a*)、黄度(b*)值均存在极显著相关性;咖啡碱(CAF)与色差参数相关性则不明显。表明茶饮料在贮藏期间,儿茶素、茶多酚和氨基酸是影响茶饮料劣变的重要指标。说明茶饮料在35℃下贮藏,氨基酸、茶多酚特别是儿茶素与茶饮料色泽极显著相关,佐证了氨基酸美拉德反应及儿茶素聚合氧化,会对茶饮料色泽产生重要影响。

03、结论

研究选取市售茶饮料作为研究对象,消除氧气影响,通过控制光照,研究贮藏温度对茶饮料品质的影响,发现经过不同温度贮藏18个月后,茶多酚、儿茶素总量均有不同程度降低,且贮藏温度越高减少量越大,氨基酸含量略有降低。贮藏18个月,35℃、25℃、自然温度、4℃下贮藏的茶多酚含量分别减少22.69%~60.53%、5.37%~42.48%、7.81%~32.68%和1.65%~14.91%。35℃高温贮藏18个月,儿茶素总量损失率达78.53%~98.93%,4℃仅损失7.51%~32.67%。35℃贮藏氨基酸含量减少5.74%~34.01%,4℃仅减少0.72%~9.74%。由此可见,高温贮藏会导致茶饮料中茶多酚、儿茶素总量、氨基酸等主要品质化学成分的损失。

此外,还研究了贮藏温度对茶饮料色差参数的影响,发现自然温度(冬季)与4℃贮藏的茶饮料其色泽差异不明显,贮藏4个月,4℃贮藏的茶饮料L*、b*分别降低0.43±0.5、1.88±1.28,a*增加0.11±0.12,自然温度贮藏的茶饮料L*、b*分别降低1.45±1.26、2.62±1.63,a*增加0.74±0.75;随着外界温度的升高,L*、b*开始随着贮藏时间的延长出现较明显地降低,a*略有升高。茶饮料在25℃条件下贮藏,随着贮藏时间的延长,L*、b*稍有降低,至12个月,分别降低了7.65±4.54和13.73±7.62,说明有缓慢变暗、变黄的趋势,a*值升高了7.14±5.79,而35℃条件下贮藏的茶饮料其L*、a*、b*变化较大,尤以b*变化最大,降低了24.07±12.03,说明茶饮料在较高温度下易变暗、变黄、变红。

近年来茶叶研究者通过研究发现,茶汤色泽与茶多酚(尤其是儿茶素)、黄酮醇类化合物、氨基酸以及美拉德反应联系紧密。文章通过对茶饮料主要品质化学成分与色差参数之间的相关性研究证实了氨基酸、茶多酚特别是儿茶素与茶饮料色泽具有极显著相关性,推测美拉德反应及儿茶素氧化聚合可能是造成茶饮料色泽变化的重要原因。

综上所述,贮藏温度对茶饮料主要品质指标影响较大。茶多酚尤其是儿茶素、氨基酸与色泽变化关系紧密,为下一步研究茶饮料劣变机理提供了理论基础,确定了研究方向。但由于茶饮料品质化学成分多且体系复杂,文章仅选取几种主要品质化学成分进行分析,无法较为系统地解释茶饮料劣变的原因,揭示茶多酚尤其是儿茶素在茶饮料体系中氧化聚合的机制,是否其他物质也共同对其产生了影响,这将是下一步研究工作的重点。

来源于:中国茶叶加工,作者:陈金华,黄建安等

茶叶之美,解码普洱茶艺术创作素材之密

生命的常态不是如何去养生

而是在各种折腾中去成长

在成长中不断的修正

在修正中不断的成长



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茶山是普洱茶艺术创作根基,在这个根基上生长的,则是普洱茶艺术创作的素材——原料(鲜叶)。有道是,“巧妇难为无米之炊”,普洱茶鲜叶是茶树顶端新梢的总称,包括芽、叶、梗。鲜叶常称生叶、茶菁、青叶等,它是形成普洱茶艺术品品质的物质基础。在普洱茶艺术创作过程中,必须对原料素材的性质有充分的认识与理解,并通过一定的制程(工艺)和普洱茶艺术家的艺术灵感即兴发挥,使鲜叶内含化学成分发生一系列的物理和化学变化,从而获得形与质都符合普洱茶艺术品的品质特征。因此,要创作出好的普洱茶艺术品,必须首先了解鲜叶内含化学成分的性质和这些化学成分在制茶过程中的变化,只有这样,才能采取适当艺术及工艺,获得优质的普洱茶艺术品。

了解普洱茶鲜叶的内含化学成分的性质,就是明白普洱茶鲜叶的物理化学性状。只有明白普洱茶鲜叶的物理化学形状,才能深刻理解普洱茶艺术创作的素材,并加以良好发挥运用,进行普洱茶艺术创作。

普洱茶鲜叶中的化学成分到目前为止,经过分离鉴定的已知化合物约有500种。其中有机化合物达450种以上,其主要成分归纳起来有如下10余类


    1、水分

    水分是鲜叶的主要成分之一,鲜叶水分包括外表水和结构水,夏茶平均含水量最高约为75%左右,秋茶次之,春茶最低约为72%左右。芽头、一叶、二叶含水量依次降低。一般来说,嫩度高含水量高,老叶含水量低,茎梗(嫩)含水量也较高,除去表面水,4千克鲜叶可制得1千克青毛茶(干茶)。


2、茶多酚

茶多酚(Tea Polyphenols)是茶叶中多酚类衍生物组成的较为复杂的混化合物的总称。茶多酚属于黄酮(Flavonoids)化合物,这类物质数目很多,广泛存在于自然界植物中(例如蚕豆、马铃薯、茶叶、藕等),是形成茶叶色香味的主要成份之一,也是茶叶中最具保健功能的主要成份之一。

这里要对大中叶种及小叶种作组织细胞结构比及化学成分的进一步论述:不同的地域(热带、亚热带、温带)有不同的光照时间,光照强度和光质,故形成了各种不同树型、叶形和内质。在热带和亚热带,以大中叶型叶为主,在温带,以中小叶型叶为主。大叶种叶子角质层厚度约为2um~4um,通常只有一层栅栏细胞,其栅栏组织,海绵组织比约等于1:2。中小叶种叶子角质层厚度约为4um~8um,其栅栏组织细胞有2~3层,栅栏组织,海绵组织比约等于1:1。视其地域环境与叶子结构和内含成分之间的关系,据严学成《茶树形态结构与品质鉴定》一书研究:茶树叶片中的栅栏组织中主要含化学物质是色素(叶绿素)和类脂。海绵组织中主要含有较高量的多酚类物质。由些得出,云南省外的小叶种叶子栅栏组织含有2~3层细胞,故其色素含量高,类脂含量也较高,多酚类物质含量较低,这些品种适宜制绿茶、青茶等,品质特点为色绿、香高、味淡醇雅。而云南大中叶品种其栅栏组织只有一层细胞,海绵组织较厚,栅栏组织,海绵组织比为1:2,这种叶子叶绿素含量稍低,多酚类含量却很高,最适宜制普洱茶,可达到浓、强、酽的标准。所以全国在不同地区生产不同的茶类,这一切乃是自然选择的结果。

云南普洱茶的茶多酚含量最高,大约25%~35%,占鲜叶物质总量三分之一左右,占茶汤水浸出物总量的四分之三,它对普洱茶艺术品的色、香、味的形成影响很大。其主要成分由儿茶素、黄酮醇、花青素、酚酸等几大类物质所组成.


    (1)儿茶素

儿茶素类是鲜叶中多酚类化合物含量最丰富的一类,占多酚类化合物总量的70~80%,没食子儿茶素和没食子酸酯是鲜叶中含量最多的一族,占总量的50%,特别是芽中含量更高。酯型儿茶素具有强烈收敛性,苦涩味较重,而简单儿茶素收敛性较弱,味醇和而不苦涩。这种具有涩味和收敛性特点,也称为“单宁”(是鞣质译音)。


(2)黄酮醇类  

     黄酮醇类是儿茶素的氧化体,呈黄色,属黄酮类,在茶叶中发现10多种,其含量占鲜叶干物质的1.3~1.8%。如槲皮甙和杨梅甙等。这类化合物是溶于水的黄色化合物,容易发生自动氧化,是多酚类化合物自动氧化部分的主要物质。

(3)花青素类

花青素是一种类性质比较稳定的色原烯衍生物,种类很多,呈青色、铜红、暗红、暗紫色等,含量很少,随茶树变异而增高,如紫芽种等。

(4)酚酸类

酚酸类是一类分子中具有羧基的芳香族化合物,它多为没食子酸、咖啡碱、鸡纳酸的缩合衍生物,总量大约占鲜叶干重的5%左右。

3、蛋白质与氨基酸

蛋白质与氨基酸是两类近缘含氮化合物,蛋白质由氨基酸合成,在一定条件下,又能分解成氨基酸。

    [1]、蛋白质

就植物体内糖、脂肪、蛋白质三大物质而言,对植物生命活动起主导作用的是蛋白质,它且有多种多样的生物功能,如体内的酶、核酸、激素、生物模、原生质、叶绿体等都是蛋白质组成的,植物生命和普洱茶品质生命都离不开蛋白质,因此,研究和了解蛋白质的结构和功能,也是探讨生命奥秘的必经之途。


蛋白质的组成特点是含有氮,蛋白质占生物组织含氮量物质的大部分,故可将生物组织的含氮量近似作为蛋白质所含量。大多数蛋白质的含氮量相当接近,约为15%~17%,平均为16%,样品中每克氮的存在,大约表示该样品含有100/16=6.25克的蛋白质。普洱茶鲜叶中含氮3.5%~4.5%,蛋白质含量为21%~28%,蛋白质中除了含有氮外,还含有碳、氢、氧三种元素和硫、磷、铁、铜、锰、锌、钼等,有的蛋白质还含有碘、氯和硒。蛋白质的结构复杂,目前为止,我们对蛋白质的化学结构了解不多,不能采用化学结构来分类,也没有一个合理的统一方法。如按其在不同的溶剂中的溶解状况,可以分为清蛋白,球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白。如按其功能来分,可以分为酶蛋白结构蛋白、贮藏蛋白。如按其存在状态来分,可以分为单纯蛋白和结合蛋白两大类。


蛋白质最大特点:(1)高温(78℃以上)低温(-10℃以下)时会凝固,(2)常温常压,蛋白酶作用下会发生水解,生成氨基酸。所以,生产、贮存普洱茶一定要在常温常压下,高温、低温都会阻断蛋白质水解,使普洱茶艺术品失去活性而停止转化。

    [2]氨基酸

氨基酸是茶叶中具有氨基和羧基的有机化合物,是茶叶的主要化学成分之一,目前有26种之多,大约有20多种存在于蛋白质里,即组成蛋白质的氨基酸,另6种是以游离态存在于叶内,称为游离氨基酸,它约占茶叶干重1%~4%,其中茶氨酸占70%左右,是组成茶叶鲜爽香味的重要物质之一,对普洱茶品质有一定影响。


氨基酸有几个重要性质:(1)氨基酸易溶于水(2)氨基酸熔点很高,一般在200℃以上易分解。(3)氨基酸有光学活性(4)氨基酸有化学两性电荷性质等,了解掌握氨基酸这些特性,对普洱茶艺术创作有着极为重要的作用,因为它是普洱茶艺术品鲜爽、香气的基础物质,必须精心保护,比如,为了保持普洱茶滋味,在贮藏时必须避免受潮,避免光照,以免茶品氨基酸溶解、挥发、流失。



4、生物碱

生物碱是指植物体内的碱性含氮化合物,因氮都含在杂环内,也称杂环化合物。它们不是蛋白质的直接水解产物,具有复杂的组成和很强的生理作用,生物碱在古希腊时就被认为是能治疗一些疾病的物质,是最古老的药物之一。

茶叶中的生物碱主要有茶叶碱、咖啡碱、可可碱等,合称为生物碱。在普洱茶鲜叶中含量为4%~5%,其中以咖啡碱含量最多,其他两种含量甚微。

(1)生物碱能刺激中枢神经,兴奋大脑皮层,减少疲乏,故能增强思维,提高工作效力。

(2)生物碱是血管舒张剂,提高胃液分泌量,帮助消化。

(3)生物碱能加快血液循环,增加肾小球的过滤率,起利尿作用。

(4)生物碱对支气管哮喘有一定疗效。

(5)生物碱食入人体以后,最后产生去甲基作用,以尿酸形式被排出体外,不会残留于体内,不产生毒素。

     生物碱是含氮物质,在芽叶含量高,随着茶叶生长发育,含量逐渐下降。嫩叶比老叶多,春茶比秋、夏茶多。遮光茶园比露天茶园多,大叶种比小叶种多。

生物碱可提高滋味的鲜爽度,有抑制蛋白质凝固作用,有利于茶汤滋味的形成。咖啡碱能与多酚类化合物,特别是与多酚类的氧化产物茶红素、茶黄素形成络合物,不溶于冷水而溶于热水。当茶汤冷却之后,便出现乳脂沉淀,这种络合物便悬浮于茶汤中,使汤混浊呈乳状,称为“冷后混”,这种现象在高级普洱茶中尤为明显。说明普洱茶艺术品中有效化学成分含量高,是原料品质良好的象征。

5、糖类

糖类是由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物,习惯上称为碳水化合物,但较为确切的定义是多羟基醛或多羟基酮以及水解后能够产生多羟基醛或多羟基酮的一类有机化合物。在自然界中分布极广,如水果、蔬菜、甘蔗等等。

糖类物质在普洱茶(包括鲜叶)中存在形态主要有三种形态,一种是游离态,是可溶性的,例如葡萄糖、蔗糖,第二种是结合态的,必须经过某些水解酶作用,可水解为可溶性的糖,例如黄酮醇类和花青素结合的葡萄糖和鼠李糖,第三种是不溶性的,例如纤维素、淀粉、木素、果胶等。

糖类在普洱茶鲜叶中含量达25%左右,其中可溶性的(包括在鲜叶的结合态存在的,经过加工后水解出可溶性糖和糖基的)约占晒青毛茶的4%左右,其余部分均为不溶性的,不溶性糖类(果胶物质等结合多糖,纤维素、木素等)在普洱茶中主要是构成细胞壁物质,起到支撑茶叶片有一定形状作用,它们的含量多少决定了茶叶的老嫩程度、嫩叶低于老叶。


可溶性糖类(包括结合态在制茶中水解后的部分以及长期存放酶促水解后增多部分)是普洱茶汤滋味和香气的来源之一,它们是茶汤甜味的主要成分,对茶的苦味和涩味有一定的掩盖和协调作用,这部分糖含量越高,茶滋味越甘醇而不苦涩,这也是越陈越香的原理之一,更是越陈越甜越甘醇,糖含量不断增加(高分子糖水解断链变低分子糖而溶于水),普洱老茶苦涩逐渐减弱而甜度不断增加的机理原因之一。


6、类脂类物质

   凡是利用乙醚、丙酮、乙醇、苯、石油醚等有机溶剂提取的生物体内的物质,统称为类脂类物质,其分类如下:

①脂质类物质。脂质类物质不溶于水,而溶于有机溶剂。脂质是生物膜的结构成分,例如质膜、液泡膜、核膜、细胞质内部的网膜、叶绿体膜、线粒体膜等,由甘油和脂肪酸组成的脂,习惯称为油脂,主要贮藏于茶籽中。普洱茶茶籽的含油量约40%~45%,其它省茶种的茶籽含油量为30%~35%。蜡在生物体内常与脂肪共存并分散在细胞中,也存在于叶片的角质层中,也覆盖于果实角质层及果皮中。蜡质含量高,叶质硬,制茶不易成形,被认定是粗老料的指标,蜡质的含量一般是老叶大于嫩叶。普洱茶蜡质较其它茶种低,紫色芽叶高于黄绿色芽叶。

②类脂物质除茶叶皂素以外,都是给茶叶带来良好的汤色,香气,滋味及丰富营养的物质。这类物质主要有以下三类:

a.萜烯类

   凡是分子中含有C10H16的不饱和碳氢化合物,称为萜,“萜”字在化学上指10的意思,“烯”是指化合物且有双键,此类物质性质活泼,可以氧化、加氢、裂解及意想不到的分子重排,此类物质在普洱茶制作过程中经过热、力、酶等作用,发生复杂的变化,是构成茶叶香气的重要成分。普洱茶中单萜类物质有牻牛儿醇、香叶醇、橙花醇。倍半萜有橙花叔醇、二萜有维生素A、三萜有茶叶皂素、四萜有类胡萝卜素等。

b.叶绿素

   主要集中在叶绿体内,叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所,是植物细胞中微小的绿色工厂,能将光能转化成化学能,完成地球贮存太阳能的最重要的生物过程。在叶绿体组成成分中,约有50%为蛋白质,40%为脂质,其余为水溶性的小分子。脂质部分主要是叶绿素约占23%,其次是类胡萝卜素约占5%,其它还有磷脂,糖脂和质醌等化合物。

    叶绿素的含量与茶叶产量和品质的关系极大,叶绿体是茶树光合作用的器官,茶树体内物质(水分除外)90%是光合作用的直接或间接产物,10%是根中吸收的物质转化来的,因而产量与叶绿素含量的关系是可想而知的,可以说没有叶绿素,地球上的植物世界,乃至动物世界就不可能存在。

茶树中的叶绿素含量多少与茶树本身的生长条件有密切关系,云南因为光照强,且光照时间长,叶绿素含量比其它省低,叶片呈嫩黄绿色,特别适宜制普洱茶和红茶。其它省因光照时间短,光照也较云南弱,故其叶片厚,叶绿素含量多,叶色为深绿,特别适宜制绿茶和青茶(清汤绿叶)。但过高的叶绿素含量,如墨绿色叶子(老叶),因其它条件差,纤维素类、脂质类含量过高,也是制不出好茶的。

c.类胡萝卜素

   类胡萝卜素分子结构中含有4个C10H16,所以也称四萜,习惯把类胡萝卜素分为复烯烃类和复烯醇类两大类:复烯烃类以胡萝卜素为主,复烯醇类通称叶黄素。类胡萝卜素在茶叶中含量约为0.05%左右,它不但与叶绿素一道进行光合作用,参与机体的新陈代谢。更为重要的是对普洱茶香气带来极好的影响,类胡萝卜素的衍生物α和β-紫萝酮、茶螺烯酮、二氢海葵内脂和萜品松等四种芳香物质,赋予普洱茶更多的花香、甜香和温和甜美元素。高山茶叶胡萝卜素含量是平地茶叶的1倍以上。普洱茶的胡萝卜素含量是中国茶的2倍。自古以来认为“高山出好茶”,“普洱茶味最酽,最温和内敛”是有其科学道理的。

(7)维生素

    维生素(Vitamin)是小分子有机物,化学结构各不相同,有的是胺类,有的是酸类,有的是醇或醛类,还有属于固醇类,茶叶中含有多种维生素,如有VA,Vo,Ve,Vk,Vc,Vp,Vu,B族多种维生素和肌醇等。普洱茶中维生素含量约为0.6%~1%左右。人和动物不能自行合成维生素,故植物是人体和动物中维生素主要来源。

    维生素是维护身体健康,促进长生发育的调节生理功能所必需的一大类有机物质。在人体主要影响氧化还原过程,调节物质代谢和能量转换,起到像酶和激素一样的调节作用。人体内维生素含量不足或过量均有碍健康,茶叶中的维生素可称为“维生素群”,人们长期科学合理饮茶,可使“维生素群”作为一种复方维生素来补充,并满足人体对维生素的需要,增进身体健康。

(8)芳香物质

    茶叶中的芳香物质是种类繁多具有挥发性物质的总称。芳香物质在茶叶中的含量并不多,一般鲜叶中含量为0.005%~0.03%,但它的组成极为复杂,归纳起来碳氢化合物、醇类、醛类、酮类、酯类、内酯类、羧酸类、酚类、含氧化合物、含硫化合物等10余类,由于分别含有羟基、醛基、酯基香气基因,所有物质均对普洱茶香气有一定的影响,如大多数酯类具有水果香,芳樟醇具有百合花和玉兰花香,香叶醇是具有玫瑰花香,醛类具有青草香,糠醛类具有裸麦面包香。茉莉酮又称素馨酮,具有水果般素馨香或强烈而优美的茉莉花香,紫萝酮具有木香等等,普洱茶除具有很多香气物质外,它特有沉香醇及其氧化物陈香,及微生物发酵的氧化而形成的熟香等等。普洱茶的香气成分大约有612种之多,它的香气是持久的,不像其它茶类的香气那样短暂。

普洱茶香味的刺激具有兴奋和活跃高级神经系统的作用,它能给予人们以兴奋愉快之感,当喝上一口香味怡人的好茶时,会感到精神振奋,头脑清醒,疲劳之感也随之消失。人们青昧普洱茶艺术,很大程度是因为香,这种香不仅停留在气上,更应将香收敛入汤中,达到最大的汤香极限,这就是普洱艺术的制香原理。所以汤香是评判普洱茶的方法之一。所以普洱茶艺术的香与味绝不分离,他们能更加的融为一体,浸入人的味蕾细胞,浸入人的肺腑,真是沁人心脾。

(9)酶类

    茶树体内存在多种酶。在鲜叶中的酶,对茶叶品质形成影响较大的有水解酶和氧化酶,水解酶中有蛋白质酶、淀粉酶等。氧化还原酶中有多酚氧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶、抗坏血酸氧化酶等,这些酶在制茶过程中的化学变化具有重要作用,特别是多酚氧化酶,过氧化物酶是形成茶叶品质的决定因素。整个普洱茶艺术的生命过程就是酶化学。尤其在普洱茶科学存放中都离不开酶的化学原理。酶促反应是普洱茶陈化中最为重要的机理之一。酶的活性是普洱茶艺术生命的具体体现。

(10)色素

    茶鲜叶中含有各种色素,主要是叶绿素、叶黄素、花青素、花黄素、胡萝卜素等,在普洱茶汤里,色素更表现得丰富多彩。生普经过长时间存贮氧化,熟普经过微生物发酵,色素会依次出现茶绿素、茶黄素、茶红素、茶褐素,颜色不断由淡变深,由浊变亮。这是普洱茶又一大景观。

(11)无机化合物(除C碳、H氢、O氧、N氮)

    茶叶无机成分中含量最多的是P磷、K钾,其次是Ca钙、Mg镁、Fe铁、Mn锰、Al铝、S硫、Si硅,微量元素有Zn锌、Cu铜、F氟、Mo钼、B硼、Pb铅、Cd镉、Na钠、Co钴、Se硒、I碘、Br溴、Cr铬。

    无机化合物的元素是指除C碳、H氢、O氧、N氮元素外的其它金属和非金属元素,也称矿质营养元素,在各个生物学过程中这些元素都起着及其重要的作用,遍及整个生命科学。在特定的氧化状态下,仅有特定的金属离子能够满足那种必不可少的催化作用或结构要求。因此,可以认为金属离子决定生物体复杂的生物过程。从普洱茶树整个生长过程,制作加工过程,贮藏科学管理过程中都已论证了,金属离子许多酶的辅酶和辅基,在酶促反映中起催化剂作用,诸如基团转移,氧化还原或水解过程等。另一方面,金属离子在机体内起着渗透调节剂的作用,调节机体内酸碱平衡,在维持细胞膜功能的完整上起着重要作用。

    研究表明,矿质元素缺乏会引起人体多重疾病,硒与克山病和肝病,铬与粥样动脉硬化,锌与智力发育健康,铅与免疫力强弱,锌钙比与高血压发病率,氟与龋齿病发病率,矿质元素总水平与痛风病等关系均已得到证明。矿质元素在机体内既不能自行形成,又不能消失,它只能随食物摄入,为机体提供恒定的内循环。不少金属离子在其富余时可以储存,在缺乏时可以动用调节,所以矿质元素对机体的电解质平衡有着不可代替的作用,如若机体内电解质失平,将会导致机体不能健康和健全的生长发育。

    普洱茶树是一种多年生长的木本植物,生长过程中选性地从环境和土壤中富集多种矿物质元素。为其生长发育所需,其决定因素是土壤内质和茶树品种。矿物质元素总量为茶叶经过高温灼烧残留下来的物质,总称为“灰分”,约占干毛茶5%左右。灰分有水溶性和水不溶性之分。

    普洱茶必需大量元素有C碳、H氢、O氧、N氮、P磷、K钾、S硫、Ca钙等八种,必需微量元素有Mg镁、Fe铁、Mn锰、Cu铜、B硼、Na钠、Si硅、Zn锌、Mo钼等九种,非必要元素有Al铝、F氟、Se硒、As砷、Ni镍、I碘、Cr铬、Cd镉、Pb铅、Co钴等十种,其中Al铝、F氟、Se硒三种元素对茶树来讲属非必要元素,但它们在普洱茶成品中的含量高,更有利于人体健康。

    综上所述,上述十一类化合物协调发挥,构成了普洱茶的色、香、味、质,鲜叶质量的好坏是决定普洱茶艺术的物质基础,在人们生活质量不断提高的今天,健康长寿是人们的渴求,无公害的绿色食品深受青昧。对鲜叶质量要求除了新鲜匀净以外,还要求无公害,无农药残留,不施用化肥,多环芳香烃类残留,重金属残留等都要符合国内国际允许残留标准。

品质试验,基于品质成分分析的银猴种红茶适制性研究

红茶是当前茶叶国际贸易中的主导茶类。在我国,红茶作为仅次于绿茶的第二大茶类,随着传统红茶和新兴红茶的迅速发展,红茶年产量正快速增加。截至2020年,我国红茶产量已达27.62万吨。红茶属于全发酵茶,性温和,汤色红艳、明亮,滋味香甜醇厚,香气丰富,包含花香、果香、甜香和薯香等多种香型。除此之外,红茶具有良好的保健功能,在防治癌症、心血管疾病、炎症、肥胖、神经退行性疾病等方面均具有积极作用。

红茶的品质与茶树生长环境、原料种类、加工工艺及其贮藏条件等密切相关。在加工方面,制作红茶的工序主要可分为萎凋、揉捻、发酵、干燥四步。其中,干燥是红茶加工的最后一道工序,对于红茶品质形成至关重要。干燥主要依赖高温使多酚氧化酶失活,终止发酵,同时可改善茶叶香气,促进芳香物质形成,提升红茶品质。干燥不足不利于香气物质形成,同时也易导致茶叶贮藏过程中发生霉变;但过度干燥则可能会使茶叶带有焦糊味,使得茶叶品质下降。

银猴种是浙江松阳地区特有的茶树品种,目前主要用于生产制作绿茶,所制绿茶具有芽叶肥壮、色泽绿润、弯弓似猴、身披银毫的外形特征,同时香高持久、滋味鲜醇、汤色嫩绿、叶底均匀成朵,耐泡饮。然而目前鲜有关于银猴种红茶适制性的报道,因此,为探究银猴品种在制作高香红茶方面的适制性,研究首先对比了银猴种与金萱、群体种及混合原料(实际生产的需要,包含群体种、金萱、银猴)制作红茶的品质成分差异,并通过改变干燥工艺参数,明确了干燥条件对银猴种红茶香气品质的影响,为开发银猴种红茶产品,优化红茶加工工艺,提升红茶品质提供理论依据。

01

材料与方法

1、材料与试剂

研究的茶样由浙江省丽水市遂昌县天堂源基地提供。鲜叶原料为银猴种、金萱、群体种及以上三个品种茶树上采摘的一芽二叶鲜叶,试验时间为2021年5月。

2、工艺处理

(1)相同工艺下的不同茶树品种所制红茶

采用相同加工工艺制作不同品种的红茶,探究所选原料的红茶适制性。采摘的银猴种、金萱、群体种鲜叶及混合原料经萎凋槽适度萎凋12 h(控制环境温度为25 ℃)、揉捻2 h、室温发酵4 h、干燥等工序分别制成红茶样Y、J、Q、H。其中干燥流程及参数:①过红锅(200 ℃、3 min);②初烘(48 ℃、4 h);③复烘(68 ℃、2 h);④提香(60 ℃、20 min)。

(2) 不同干燥工艺所制的银猴种红茶

采用不同干燥工艺制作银猴种红茶,探究干燥温度及时长对银猴种红茶挥发性物质的影响。Y1、Y2银猴种红茶的萎凋、揉捻、发酵条件均与“1.3.1”一致。Y2红茶的干燥温度与“1.3.1”一致,Y1红茶的干燥温度较Y2高、干燥时间较Y2长,具体如下。

02

结果与分析

1、相同工艺下的不同茶树品种所制红茶的品质分析

(1)理化成分分析

H红茶的水浸出物、游离氨基酸、茶多酚、茶黄素、茶红素、咖啡碱含量、儿茶素总量均最高。Y红茶的茶黄素、茶红素含量均较高,Q红茶的茶褐素含量、茶色素总量最高。

茶色素含量和组成比例决定着汤色的优次,也是影响红茶品质的关键因素。茶黄素具有较强收敛性,是构成红茶汤色明亮、滋味浓强鲜爽的物质;茶红素收敛性弱,是构成红茶茶汤浓度的主要成分,是构成红茶汤色红的主要物质。此二者有较为积极的贡献,而茶褐素过多会使茶汤发暗,品质降低。TR/TF是衡量红茶品质的重要指标。一般TR/TF=10~15时,茶汤红橙明亮,品质较优。因此,相较其他茶树品种,Y所制红茶汤色更佳。

(2) 香气品质分析

从Y、J、Q、H红茶中,检测出共有的挥发性物质有40种,如表2所示,包括醇类物质10种、酮类物质7种、醛类物质9种、烯类物质5种、酯类物质4种、其他类物质5种。这些挥发性物质中包含了与红茶香气密切相关的挥发性物质,如香叶醇、芳樟醇、苯甲醇、橙花叔醇、顺茉莉酮、β-紫罗酮、水杨酸甲酯、呋喃化合物等。

通过OPLS-DA模型、HCA聚类分析、VIP值对Y、J、Q、H红茶香气品质进行分析,如图2所示。图2(A),Y、H形成明显的聚集,且与J、Q明显区分开,这表明就挥发性物质而言,Y、H差异不大,但与J、Q间存在显著的差异。图2(B),Y、H聚集在同一个分支中,而J、Q聚集在另一分支中,与(A)的结果一致。图2(C),通过OPLS-DA模型中挥发性物质的VIP值来评价对香气的贡献度,VIP值越大,则香气贡献度越大。VIP值大于1的挥发性物质共有22种,为苯乙醇、β-芳樟醇、脱氢芳樟醇、苯甲醇、顺-茉莉酮、β-紫罗酮、6-甲基-5-庚烯-2-酮、反,反-3,5-辛二烯-2-酮、3,5-辛二烯-2-酮、4-(2,6,6-三甲基-1,3-环己二烯-1-基)-3-丁烯-2-酮、β-环柠檬醛、2-甲基丁醛、苯甲醛、3-甲基丁醛、壬醛、反-2-反-4-庚二烯醛、反-柠檬醛、柠檬烯、α-柏木烯、α-法尼烯、反-3,7-芳樟醇氧化物I、苯乙腈。

结合VIP值大于1且有具体香气贡献的标准,筛选出14种关键香气物质:苯乙醇、β-芳樟醇、苯甲醇、顺-茉莉酮、β-紫罗酮、6-甲基-5-庚烯-2-酮、2-甲基丁醛、苯甲醛、3-甲基丁醛、壬醛、反-柠檬醛、柠檬烯、α-柏木烯、苯乙腈。苯乙醇有玫瑰香气,β-芳樟醇有铃兰香气,苯甲醇稍有芳香气味,顺-茉莉酮呈优雅的茉莉花香和芹菜籽香气,β-紫罗酮有紫罗兰香味,6-甲基-5-庚烯-2-酮有柠檬草和成熟水果香味,2-甲基丁醛呈可可香气、微带甜的水果味,苯甲醛具有杏仁香、坚果香、果香,3-甲基丁醛似苹果香气,壬醛有玫瑰、柑橘香气、蜜蜡花香,反-柠檬醛呈浓郁柠檬香味,柠檬烯有好闻的柠檬香味,α-柏木烯有木香香气,苯乙腈有芳香气味。经计算可知,四种红茶的关键香气物质相对含量为H(34.75%)>Y(32.84%)>Q(31.17%)>J(23.26%),H红茶可能由于原料种类丰富而呈现出的香气品质最佳,除此之外,Y红茶香气品质优于Q、J红茶,一定程度上体现了银猴种茶树鲜叶制作高香红茶的优越性。Y红茶的香型包括玫瑰香、茉莉花香、紫罗兰香、柠檬香、可可香、铃兰香气等,整体而言以花香为主要香气特征。

2、不同干燥工艺下的银猴种红茶的挥发性物质分析

不同干燥工艺下的银猴种红茶的挥发性物质如表3所示,共有14种关键香气物质的含量,其中,Y1>Y2的关键香气物质有8种,分别为苯乙醇、苯甲醇、β-紫罗酮、6-甲基-5-庚烯-2-酮、苯甲醛、壬醛、柠檬烯、苯乙腈,其中6-甲基-5-庚烯-2-酮、柠檬烯的含量增加并不显著。

结果表明,干燥工艺与红茶香气品质间存在密切关系,研究中的Y1干燥条件有利于更多香气物质的产生与积累,约66.67 %的关键香气物质的含量会随着干燥温度的升高、干燥时间的延长而增加,这些关键香气物质主要是醇类、酮类、醛类物质;而剩下的关键香气物质则相反,其中,β-芳樟醇、3-甲基丁醛、α-柏木烯三种关键香气物质会随着干燥温度的升高、干燥时间延长而显著减少。因此,Y1红茶的玫瑰香、紫罗兰香、蜜蜡花香等香气比Y2更强烈,而木香等香气会弱化。

03

讨论

红茶品质与茶色素的含量和比例存在紧密关系,茶黄素、茶红素、茶褐素三者的相对含量在一定程度上反应茶汤的品质特征,且茶色素具有抗氧化、抗病毒、降血糖等药理学功效。

银猴种与其他茶树品种相比,茶黄素、茶红素含量均较高,茶褐素含量较低,TR/TF值在最佳范围内,汤色品质最佳,理化品质优于群体种与金萱品种所制红茶,且关键香气物质(VIP>1且有具体香气贡献的物质)含量多,香型以花果香为主,与混合品种所制红茶品质差异不大,因此,银猴种鲜叶原料品质更优,其红茶适制性较强。

较高干燥温度、较长干燥时间的处理有利于更多醇类、酮类、醛类物质等香气物质含量的增加,提升红茶品质。项希等通过变温干燥处理,探究其对红茶品质的影响,发现在红茶足火复干过程中,适当的变温处理有利于提高红茶品质。王婷婷等通过研究不同干燥工艺对红茶品质的影响,发现滚炒干燥制作的红茶品质优异,适合开发为工夫红茶新产品。

目前鲜有关于银猴种茶树鲜叶制作红茶的相关研究,通过对比银猴种与其他品种所制红茶的品质特征,探究干燥工艺对其品质的影响,将为丰富银猴种适制茶类,开发银猴种高香红茶提供理论依据。

作者简介:

林钰虹

广东普宁人,硕士研究生,就读于浙江农林大学食品加工与安全专业,主要从事茶叶加工与品质化学方面的研究。

导师简介:

苏祝成

博士,浙江农林大学教授,主要从事茶叶精深加工及资源综合利用等方面的技术研究及推广应用。先后发表论文 60 余篇,出版著作 5 部,获得专利 14 项,制定、审定地方标准 10 套;团队承担包括国家自然基金、浙江省重点研发“尖兵、领雁”、浙江省“三农九方”科技协作及浙江省重大农技推广专项等纵向项目10余项。

来源:中国茶叶加工

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