趙瑤，倪德江

（1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝林學(xué)學(xué)院，園藝植物生物學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北武漢 430070；2.湖北三峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院生物化工學(xué)院，湖北宜昌 443000）

滾筒和蒸汽殺青針形名優(yōu)綠茶機(jī)制過程中主要化學(xué)成分及香氣組成的對比研究

趙瑤1,2，倪德江1*

（1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝林學(xué)學(xué)院，園藝植物生物學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北武漢 430070；2.湖北三峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院生物化工學(xué)院，湖北宜昌 443000）

文章采用高效液相色譜、氣相色譜/質(zhì)譜等方法，分析比較了炒青型和蒸青型機(jī)制針形名優(yōu)綠茶加工過程主要品質(zhì)成分的變化。結(jié)果表明，茶多酚和兒茶素含量在兩種工藝加工過程中均呈下降趨勢，下降幅度蒸青型針形茶大于炒青型針形茶；葉綠素含量在兩種工藝加工過程中也呈下降趨勢，但蒸青型針形茶的含量顯著高于炒青型針形茶；兩種工藝過程可溶性糖和氨基酸含量變化差異不顯著。GC/MS分析表明，兩類針形名茶香氣物質(zhì)的組成十分接近，但香氣含量炒青型針形名茶略高于蒸青型針形名茶；二者的香型相似率為0.98，香氣類型相近。通過改善熱風(fēng)脫水和提香工藝，蒸青型針形名優(yōu)綠茶可以達(dá)到炒青型針形名優(yōu)綠茶的品質(zhì)要求，并且色澤比炒青型針形名優(yōu)綠茶更綠。

針形名優(yōu)綠茶，機(jī)械化加工，化學(xué)成分

針形茶是我國名優(yōu)綠茶生產(chǎn)的主要茶類，生產(chǎn)水平的高低對茶葉產(chǎn)業(yè)會產(chǎn)生較大影響。機(jī)制針形茶基本的加工工藝為：鮮葉→殺青（殺青機(jī)）→揉捻（揉捻機(jī)）→初干（烘干機(jī)）→做形（理?xiàng)l機(jī)）→干燥（烘干機(jī)）。傳統(tǒng)的殺青方式采用鍋炒（如滾筒）殺青（炒青型針形茶），所制茶葉具有香氣高的特點(diǎn)，但鍋炒殺青容易產(chǎn)生煙焦味，影響名優(yōu)茶品質(zhì)。近年來，不少廠家采用蒸汽殺青替代鍋炒殺青（蒸青型針形茶），以避免煙焦味的產(chǎn)生，取得了一定效果，但所制名茶香氣低悶、品質(zhì)風(fēng)格發(fā)生變化。如何提高蒸青型針形茶的品質(zhì)已成為名優(yōu)茶生產(chǎn)迫切解決的問題。倪德江等[1]曾就鍋炒殺青和蒸汽殺青兩種殺青方式對名優(yōu)綠茶品質(zhì)化學(xué)成分的影響進(jìn)行研究，表明蒸汽殺青葉綠素保留量較多，色澤綠；鍋炒殺青茶葉香氣高。袁林穎等[2]的研究也得出相似的結(jié)論。然而，有關(guān)加工過程品質(zhì)的變化研究較少。本文采用相同的鮮葉原料，將殺青分為鍋炒（滾筒）和蒸汽殺青兩種處理，按照相同的揉捻、初干、做形和干燥工藝進(jìn)行加工，比較兩類針形茶機(jī)械化加工過程主要品質(zhì)成分的動態(tài)變化，為提高機(jī)制針形茶的品質(zhì)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鮮葉，2008年4月4日至10日采自湖北省恩施州伍家臺富硒貢茶有限公司茶園本地群體種一芽一葉。茚三酮、蒽酮、濃硫酸、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鈉、氯化亞錫、酒石酸鉀鈉、乙醇（無水乙醇）、甲醇、甲酸，中國醫(yī)藥（集團(tuán)）上海化學(xué)試劑公司；硫酸亞鐵，北京益利精細(xì)化學(xué)品有限公司；乙醚（色譜純），天津化學(xué)試劑二廠；丙酮、無水硫酸鈉，購于國藥集團(tuán)上?；瘜W(xué)試劑公司；兒茶素、葵酸乙酯標(biāo)樣，購于Sigma公司。

1.2 儀器與設(shè)備

6CSZ-40型滾筒連續(xù)殺青機(jī)、6CR-40型揉捻機(jī)、6CHW-4型網(wǎng)帶式烘干機(jī)、6CLZ-60型往復(fù)式理?xiàng)l機(jī)，浙江省衢州市綠峰茶機(jī)有限公司；6CZS-150型汽熱殺青機(jī)，浙江省衢州上洋機(jī)械有限公司；722S型分光光度計(jì)，上海精密科學(xué)儀器有限公司；HH-系列恒溫水浴鍋，江蘇金壇中大儀器廠；FZ102型巨輪牌植物粉碎機(jī)，河北省黃驊市齊家務(wù)科學(xué)儀器廠；AW220型電子分析天平，日本京都島津有限公司；高效液相色譜儀，美國Varian科技有限公司；Trace GC-PolarisQ MS，美國Thero finnigan；SDE裝置。

1.3 方法

1.3.1 材料處理

鮮葉均勻混合后，分別制成炒青型針形茶和蒸青型針形茶。炒青型針形茶采用滾筒殺青，然后按照揉捻、解塊、初干、做形、干燥、提香的工藝流程進(jìn)行操作，蒸青型針形茶采用蒸汽殺青，然后進(jìn)行脫水，再按照上述相同的揉捻、解塊、初干、做形、干燥、提香的工藝流程進(jìn)行加工。具體工藝如下：

鍋炒（滾筒）殺青：在6CSZ-40型滾筒連續(xù)殺青機(jī)中進(jìn)行，溫度120～140℃。

蒸汽殺青（含脫水）：在6CZS-150型汽熱殺青機(jī)中進(jìn)行。殺青蒸汽溫度160℃，時間40s；脫水熱風(fēng)溫度160℃，時間1.8min。

揉捻：在6CR-40型揉捻機(jī)中進(jìn)行，時間30min。

解塊：在6CJK-45型茶葉解塊機(jī)中進(jìn)行。初干：在6CHW-4型網(wǎng)帶式烘干機(jī)中進(jìn)行，溫度90℃左右，時間2.9min。

做形：在6CLZ-60型往復(fù)式理?xiàng)l機(jī)中進(jìn)行，溫度90～110℃，每鍋投葉1.5kg。

干燥：在6CHW-4型網(wǎng)帶式烘干機(jī)中進(jìn)行，溫度85℃。

提香：在6CHW-4型網(wǎng)帶式烘干機(jī)中進(jìn)行，溫度120℃，時間3min。

1.3.2 茶葉內(nèi)含成分分析

水分：120℃，1h法[3]；茶多酚：酒石酸鐵比色法[3]；氨基酸：茚三酮比色法[3]；可溶性糖：蒽酮比色法[4]；

葉綠素：混合液法[4-5]。按丙酮∶無水乙醇∶水＝4.5∶4.5∶1的比例配制提取液，將粉碎茶樣過40目篩后取0.2g左右放于150mL三角瓶中，加入30mL提取液，放于暗處提取24h后過濾，濾液在663nm和645nm波長下比色，根據(jù)Arnon公式計(jì)算葉綠素含量。

兒茶素組分：高效液相色譜法[6]。色譜柱：Agilent，TC-C18柱 （4.6mm×150mm，5μm）；流動相：A水（含0.1%的甲酸）和B甲醇（含0.1%的甲酸），梯度洗脫條件：0→5min，初始相（A相：80%，B相：20%）；5→10min，A相：75%，B相：25%，至17min；17→20min，A相：65%，B相：35%，至25min；25→27min，回到初始相，至 30min，流速1.0mL/min；紫外檢測波長：280nm，柱溫30℃，進(jìn)樣量30μL。樣品處理：稱取茶樣2.0g，50%的乙醇浸提兩次，每次加100mL乙醇，溫度75℃，將兩次提取液合并，定容至250mL，用0.45μm微孔濾膜過濾。

1.3.3 茶葉香氣成分分析

香精油的制備：稱取樣品50g于圓底燒瓶中，加癸酸乙酯 （1μL/100mL溶于乙醚溶液）1mL，靜置10min，再加入1000mL沸水，采用水蒸汽蒸餾同時萃取法（SDE法）[7-8]，用50mL色譜純的乙醚溶劑提取1h。提取液經(jīng)無水硫酸鈉脫水干燥，過濾后濃縮至0.2mL左右放入帶塞的磨口玻璃試管中。

氣相色譜/質(zhì)譜（GC/MS）分析條件：DB-5MS毛細(xì)柱（30m×0.25mm×0.22μm）；以He作載氣，流速0.8mL/min，程序升溫，40℃（保持 10min）→220℃（保持5min）→250℃，升溫速度2℃/min，進(jìn)樣量2μL，電離方式EI，電子能量70eV，掃描45～550amu。

香氣成分定性和定量分析：根據(jù)質(zhì)譜的鑒定數(shù)據(jù)進(jìn)行色譜定性，用各組分峰面積與內(nèi)標(biāo)峰面積相比較進(jìn)行定量[9-10]。

1.4 計(jì)算

單位為百分?jǐn)?shù)的數(shù)據(jù)在進(jìn)行方差分析時作反正弦轉(zhuǎn)換[11]；數(shù)據(jù)處理分析采用Excel2003和SAS軟件包[12]。方差分析顯著的進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 機(jī)制針形名優(yōu)綠茶加工過程主要成分的變化

表1 機(jī)制針形名優(yōu)綠茶加工過程主要品質(zhì)成分的變化（%）Table 1 The changes of main tea chemical components of needle-shaped green tea during processing(Unit:%)

茶多酚含量在兩種工藝加工過程中都呈下降趨勢見表1。從殺青到工藝完成，滾筒殺青、蒸汽殺青針形茶茶多酚含量降幅分別為 0.23%和1.29%，說明蒸汽型針形茶加工過程茶多酚下降幅度較炒青型更大。殺青結(jié)束后，蒸汽殺青茶多酚含量多于滾筒殺青，含量分別為30.43%、30.57%，但方差分析結(jié)果表明它們的差異不顯著，脫水后茶多酚含量降低較多，揉捻工序兩種殺青方式茶多酚含量差異不顯著，初干、做形、提香各工序蒸汽殺青茶多酚保留量少于滾筒殺青，且差異顯著，見表2。

從表1可知，兩種加工工藝結(jié)束后氨基酸含量都有所增加，增加量蒸汽殺青多于滾筒殺青，分別為0.01%和0.19%。但只有殺青這個工序測得的氨基酸含量差異極顯著，滾筒殺青處理氨基酸含量為4.75%高于蒸汽殺青處理的4.54%，其他工序含量差異不顯著，見表2。

可溶性糖含量的測定結(jié)果表明，滾筒殺青的可溶性糖含量在加工過程中逐漸降低，蒸汽殺青的可溶性糖含量在脫水工藝后有所升高，后續(xù)工序逐漸降低，提香工序使二者可溶性糖含量都有所升高。從殺青到提香，滾筒殺青針形茶可溶性糖含量從3.72%降低到3.68%，蒸汽殺青針形茶可溶性糖含量從3.43%升高到3.52%。而從方差分析結(jié)果看，只有在殺青和揉捻兩個工序結(jié)束后可溶性糖含量分別有極顯著或顯著的差異，其他工序含量差異不顯著，見表2。

表2 主要品質(zhì)成分方差分析表Table 2 Variance analysis on the contents of main tea chemical components

葉綠素含量在蒸汽殺青針形名茶加工的整個過程中都高于滾筒殺青的針形名茶見表1，顯著性分析見表2，殺青、揉捻、做形、提香各工序二者的葉綠素含量都分別有顯著或極顯著的差異，蒸汽殺青針形名茶色澤優(yōu)于滾筒殺青針形名茶。

從兩種工藝中主要品質(zhì)成分含量動態(tài)變化的研究分析看出，經(jīng)殺青工序后蒸汽殺青處理的茶多酚和葉綠素保留量多于滾筒殺青處理，而氨基酸和可溶性糖含量少于滾筒殺青處理。這是因?yàn)闈L筒殺青時間相對較長，葉溫升高較慢，殺青前期各種酶類還沒有被鈍化反而活性增強(qiáng)，由于酶的催化和濕熱環(huán)境的作用，茶多酚和葉綠素破壞較多，同時蛋白質(zhì)和多糖水解較充分，因此氨基酸和可溶性糖含量較高。氨基酸和可溶性糖含量的積累對茶葉香氣品質(zhì)形成有好處，為香氣成分形成提供先質(zhì)[14-15]，滾筒殺青較長的殺青時間也有利于低沸點(diǎn)的青草氣物質(zhì)的揮發(fā)散失。單從殺青工藝來看，蒸汽殺青時間短、升溫快的特點(diǎn)，使茶葉品質(zhì)成分的變化較小，葉綠素保留量多有利于形成針形茶更優(yōu)的色澤品質(zhì)，但多酚保留量高，苦澀味重，對茶湯的滋味不利，特別是不利于香氣的發(fā)展。但是值得注意的是，經(jīng)脫水工序的濕熱作用后，茶葉中茶多酚含量明顯降低，氨基酸、可溶性糖含量升高，葉綠素含量雖有所減少但與滾筒殺青處理后的含量相近。這說明熱風(fēng)脫水不僅去除了蒸汽殺青帶來的多余水分,實(shí)現(xiàn)與揉捻工序的相接，而且有利于蒸青針形名優(yōu)綠茶品質(zhì)的形成，是提升蒸青針形名優(yōu)綠茶品質(zhì)的關(guān)鍵工序。從最終的分析結(jié)果看，蒸青針形名優(yōu)綠茶葉綠素保留量較多，茶葉綠色度好，色澤優(yōu)于滾筒殺青。

2.2 機(jī)制針形名茶加工過程兒茶素含量的動態(tài)變化

從表3可以看出，兩種針形名茶加工過程兒茶素總量及各組分的變化規(guī)律相似。殺青后，蒸汽殺青葉兒茶素含量高于滾筒殺青葉，脫水工藝后蒸汽殺青葉兒茶素含量明顯降低，在之后的工序中蒸汽殺青針形茶兒茶素含量都低于滾筒殺青。滾筒殺青針形茶兒茶素保留量高于蒸汽殺青，這同測得的茶多酚含量結(jié)果相同。從兒茶素各組分的含量變化來看，每一組分兒茶素的減少量蒸汽殺青針形茶都大于滾筒殺青。

表3 機(jī)制針形名優(yōu)綠茶加工過程兒茶素含量的動態(tài)變化（mg/g）Table 3 The changes of catechin of needle-shaped green tea during processing(Unit:mg/g)

表4 兩種針形名優(yōu)綠茶主要香氣成分分析（%）Table 4 The aroma compounds of tow needle-shaped famous green teas（Unit:%）

2.3 兩種針形名優(yōu)綠茶香氣成分的對比分析

由表4可知，兩種工藝制作的針形名茶香氣物質(zhì)組成相近，它們的香氣成分主要包括烷烴和烯烴類、芳香族化合物、醇類、醛酮類、酸和酯類以及含氮化合物。其中，烯烴類香氣物質(zhì)以萜烯類為主，主要有石竹烯、異喇叭烯、長葉松萜烯、古巴烯、α-白菖考烯、(+)-4-蒈烯等。芳香族類香氣物質(zhì)主要是萘及其衍生物。醇類香氣物質(zhì)中主要包括大量的萜烯醇類，主要有芳樟醇、橙花叔醇、雪松醇、α-杜松醇、蓽澄茄油醇、植醇等；另外，醇類香氣物質(zhì)中還含有苯甲醇等芳香族醇類。醛酮類香氣物質(zhì)主要是一些脂肪族醛類、苯甲醛、苯乙醛等芳香族醛類和β-紫羅酮、順-茉莉酮等化合物。酯類香氣物質(zhì)主要有水楊酸甲酯等芳香族酯類，還含有棕櫚酸甲酯、棕櫚酸異丙酯、十八酸乙酯等。含氮類香氣物質(zhì)主要有苯乙腈等。

圖1 炒青型針形名優(yōu)綠茶香氣總離子流圖Fig.1 Aroma's MS chart of total ion current of roasted needle-shaped green tea

圖2 蒸汽型針形名優(yōu)綠茶香氣總離子流圖Fig.2 Aroma's MS chart of total ion current of steaming needle-shaped green tea

從香氣組成含量來看，低沸點(diǎn)的順-3-己烯醇、己醛、庚醛等含量蒸青針形名優(yōu)綠茶高于滾筒殺青，而高沸點(diǎn)的具花果香及烘炒香的芳樟醇、橙花叔醇、橙花醇、β-紫羅酮、順-茉莉酮、苯乙腈、苯甲醇、苯甲醛等含量均是滾筒殺青高于蒸汽殺青。從香氣總量來看，滾筒殺青針形名茶香氣含量高于蒸青殺青針形名茶，滾筒殺青更有利于茶葉香氣的形成。但經(jīng)計(jì)算二者的香型相似率為0.98，說明兩種工藝制得的針形名茶香型相差不大。有研究表明，蒸汽殺青和鍋炒青制得的茶葉香型差異較大[1-2]，而本試驗(yàn)采用這兩種殺青方式制得的針形茶香型差異較小，是因?yàn)楸竟に嚰尤肓藷犸L(fēng)脫水及高溫短時提香兩工序，較好的脫水工藝，尤其是提香工藝[16]縮小了其中的差異。

3 結(jié)論

針形名優(yōu)綠茶可以采用蒸汽殺青。提香工藝是彌補(bǔ)蒸汽殺青綠茶香氣低淡的關(guān)鍵。經(jīng)蒸汽殺青、熱風(fēng)脫水、揉捻、初干、做形、干燥、提香工藝制得的蒸青針形名優(yōu)綠茶完全可以達(dá)到利用滾筒殺青制作而成的產(chǎn)品品質(zhì)，并且具有比滾筒殺青針形名優(yōu)綠茶更優(yōu)的干茶色澤。

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Comparative Study on the Chemical Component and Frangrance of Roller and Steaming De-enzyming Needle-shaped Famous Green Tea in the Machine-processing

ZHAO Yao1,2,NI De-jiang1*
(1.College of Horticulture and Forestry Science,Huazhong Agricultural University,Key Laboratory of Horticultural Plant Biology,Ministry of Education,Wuhan 430070,China; 2.Faculty of Biological and Chemical Engineering Science,Hubei Three Gorges Polytechnic,Yichang 443000,China)

By using of HPLC,GC-MS and other methods,the changing trends of main chemical components of roasted and steaming needle-shaped green tea during processing were studied in this paper.The results showed that tea polyphenol and catechin decreased in both two different processinges,with higher decreasing rate of steaming tea than roasted tea.The chlorophyll showed the same tendency as polyphenol.However,the chlorophyll content of steaming tea is more than roasted tea.It also showed that there was no significant difference in amino acid and soluble sugar contents between the two processes.The results of GC-MS showed that the aroma composition of those two needle-shaped green teas was extremely close.But the aroma content of roasted green tea was slightly above steaming green tea.The aroma pattern of the two green teas was similar,and the similarity rate is 0.98.By improving the process with dewatering and improving aroma,steaming needle-shaped famous green tea could achieve the same quality as roasted one with better color.

Needle-shaped famous green tea,Mechanical process,Chemical components

S571.1

：A

2095-0306（2014）01-0019-06

中國茶葉加工 2014，（1）:19～24

2013-05-20，修改日期：2013-11-08

國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2011BAD01B03-1），科技部成果轉(zhuǎn)化資金項(xiàng)目（2009GB23600524），湖北省基金重點(diǎn)項(xiàng)目（2009CDA112）

趙瑤（1982-），女，山西陽泉人，講師，主要從事茶葉加工方面的研究。

*通訊作者：nidj@mail.hzau.edu.cn