龔淑英,谷兆騏,范方媛*,李春霖,劉婉瓊,徐鵬程,陳萍,毛祖法
浙江省主栽茶樹品種工藝白茶的滋味成分研究
龔淑英1,谷兆騏1,范方媛1*,李春霖1,劉婉瓊1,徐鵬程1,陳萍1,毛祖法2
1. 浙江大學茶葉研究所,浙江 杭州 310058;2. 浙江省農業(yè)技術推廣中心,浙江 杭州 310020
摘要:采摘浙農113、春雨1號、春雨2號、迎霜、鳩坑和安吉白茶6個浙江省主栽品種茶樹鮮葉,按傳統(tǒng)工藝加工白茶,跟蹤測定加工過程中茶葉主要滋味成分的動態(tài)變化規(guī)律,以福鼎大毫茶品種為對照,對所得產品進行感官審評與理化分析。結果表明,萎凋過程中茶多酚與兒茶素含量降低,氨基酸含量升高。福鼎大毫茶的鮮度、苦度、澀度均為最強,安吉白茶甜度最強。浙農113、春雨1號、春雨2號感官審評綜合品質最優(yōu),且喜好度最高。不同品種白茶間滋味成分含量差異顯著,酯型兒茶素與白茶的苦度、澀度呈極顯著正相關,與甜度呈顯著負相關,鮮味氨基酸與鮮度呈顯著正相關。綜合感官審評與滋味品質成分,春雨1號與傳統(tǒng)白茶風格最為接近,浙農113與春雨2號可以用于開發(fā)浙江白茶新產品。
關鍵詞:浙江;白茶;滋味定量描述;滋味品質成分;相關性
白茶主產于福建省福鼎、政和等縣[1],除具有獨特的口感外,白茶及其提取物還具有較強的抗氧化、抗癌、抗突變、抗菌等多種生理功能[2-5],因此,白茶越來越受到消費者的青睞。萎凋是形成白茶獨特品質特征的關鍵工序,該過程中葉片內生化成分的轉化為白茶清鮮甜醇風格的形成奠定了基礎。目前傳統(tǒng)白茶適制品種主要有福鼎大毫茶、福鼎大白茶、福安大白、政和大白、福云六號、水仙、武夷菜茶等,大多茸毛多而顯,芽葉肥壯[6]。除了傳統(tǒng)品種,有研究發(fā)現(xiàn)金觀音、金牡丹這兩個品種也能滿足白牡丹香氣的基本要求[7]。
浙江省是我國產茶大省,隨著茶葉消費需求多樣化趨勢的加快,單一的產業(yè)結構及由此引發(fā)的資源利用率低、采摘勞動力短缺等諸多問題凸顯,豐富浙江茶類,調整產業(yè)結構迫在眉睫。同時,浙江毗鄰白茶發(fā)源地福鼎,相似的地理環(huán)境與氣候條件也為白茶生產提供了優(yōu)越的客觀條件。本研究利用浙江現(xiàn)有的主要茶樹品種,借助白茶傳統(tǒng)工藝加工白茶產品,通過感官審評與理化分析篩選浙江適制白茶的茶樹品種,開發(fā)浙江省特色白茶新產品,同時,探索工藝、滋味成分、感官特征三者之間的關聯(lián),為白茶的生產提供理論依據(jù)。
1.1 實驗材料
1.1.1 茶葉原料
6個浙江省主栽茶樹品種(浙農 113、春雨1號、春雨2號、迎霜、鳩坑、安吉白茶)鮮葉,采摘標準為一芽二葉,2014年10月采摘于浙江省金華市武義縣;對照樣品為 2014年白牡丹(福鼎大毫茶品種),購于福建品品香茶業(yè)有限公司;春雨 2號品種鮮葉及萎凋12.5、25.0、37.5、50.0 h的在制品,用于萎凋過程中生化成分檢測。
1.1.2 主要試劑
乙腈、甲醇、乙酸均為色譜純,購于美國Tedia公司;鄰苯二甲醛(OPA)、氯甲酸芴甲酯(FMOC)、沒食子酸、8種兒茶素單體、3種生物堿單體、20種氨基酸標品均購于Aladding試劑公司;磷酸二氫鉀、磷酸氫二鈉、酒石酸鉀鈉、硫酸亞鐵均為分析純,購于國藥試劑集團。
1.2 實驗方法
1.2.1 鮮葉加工與固樣
6個品種的鮮葉原料采用相同的加工工藝流程:日光與室內復合萎凋50 h(其中14~17 h、19~22 h、39~42 h、45~47 h為日光萎凋,其余時間為室內萎凋),50℃烘干 2 h至足干(含水率<7%)。春雨2號鮮葉與在制品采用微波固樣,稱取25 g左右樣品,高火4 min,50℃烘至足干(含水率<7%)。
1.2.2 茶湯制備
萎凋過程及成茶中生化成分的檢測:茶葉磨碎過1 mm篩網,準確稱?。?.00±0.01)g,加入沸水300 mL,100℃水浴浸提45 min,抽濾后定容至500 mL備用。
滋味成分的檢測:準確稱取(3.00±0.01)g茶樣,加入沸水150 mL,浸提5 min,茶湯過0.45 μm膜備用。
1.2.3 茶樣感官審評與滋味定量描述分析
茶樣的感官審評:依據(jù)《茶葉感官審評方法》(GB/T 23776—2009)所述。滋味進行定量描述:由8位具有審評資格的評茶師,對茶湯鮮味、甜味、苦味、澀味4項滋味特征,喜好度及與對照的相似度采用十分制進行打分(0分為無,1~2分為微有,3~5分為有,6~8分為較強,9~10分為很強)。
1.2.4 常規(guī)理化成分檢測
茶葉水分含量的檢測:參照《茶水分測定》(GB/T 8304—2013)進行;茶葉中茶多酚含量的檢測:參照《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》(GB/T 8313—2008)進行;茶葉中游離氨基酸總量的檢測:參照《茶游離氨基酸總量的測定》(GB/T 8314—2013)進行。
1.2.5 兒茶素、生物堿組分含量檢測
HPLC-UV檢測法,分析條件:色譜柱:Agilent TC-C18柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流動相:流動量A為3%乙腈+5%乙酸,流動相B為30%乙腈+5%乙酸,流速1 mL·min-1,洗脫程序:0~5 min B相為20%,5~35 min線性上升至65%,再立即下降至20%,保持5 min,至40 min時結束;柱溫28℃;檢測波長280 nm;進樣量:10 μL。
1.2.6 游離氨基酸組分含量檢測
柱前衍生HPLC-FLD檢測法,分析條件:色譜柱:Zorbax Eclipse-AAA柱(4.6 mm× 150 mm,3.5 μm);流動相 A為 40 mmol·L-1Na2HPO3,流動相 B為乙腈:甲醇:水= 45∶45∶10,流速1.5 mL·min-1,洗脫程序:0~18 min B相由5%線性上升至60%,18~23 min線性上升至 100%,23 min時立即下降至 5%,并保持5 min,至28 min時結束;柱溫40℃;激發(fā)波長340 nm,發(fā)射波長450 nm;進樣量:10 μL。
1.2.7 統(tǒng)計與分析
各處理均設3次重復,利用Excel進行數(shù)據(jù)處理,用平均值±標準差的形式表示;差異性用最小顯著差異法(LSD)分析,相關性用典型相關性分析,利用SAS 9.2軟件進行處理。
2.1 加工過程中含水率與主要滋味成分的變化
萎凋過程中的環(huán)境溫濕度如圖1-A所示,室內萎凋的環(huán)境溫度在22~24℃之間,日光萎凋的環(huán)境溫度為35~40℃,在制茶葉的含水率由75%左右降低至20%(圖1-B)。日光萎凋過程中,環(huán)境濕度與在制品含水率呈現(xiàn)急速下降趨勢。可見日光萎凋在白茶的加工過程中能夠加速水分散失,同時也避免過長的萎凋時間對白茶品質造成不利影響[8]。對春雨2號在不同萎凋階段的主要生化成分進行檢測,結果(圖1-C)表明,茶多酚與總兒茶素呈減少趨勢,而氨基酸含量先增后減,與此前的相關報道一致[9-11]。茶多酚與兒茶素的減少速率呈先慢后快,在萎凋初期,多酚氧化酶的活性較弱,后期隨著細胞含水率的降低,酶活性逐漸提升,茶多酚與兒茶素的轉化增快。蛋白質與多肽的水解造成氨基酸的積累,因此前期氨基酸含量呈增加趨勢,而后期的減少可能是與醌類物質反應生成了揮發(fā)性醛類有關。
2.2 感官審評與滋味定量描述分析
試驗樣品感官審評與定量描述分析結果如表1所示。從表中可以看出,外形上,安吉白茶、鳩坑干茶呈片狀;迎霜干茶葉形較小,色澤呈現(xiàn)古銅色,三者均與白茶外形特征有較大差異。浙農113、春雨1號與春雨2號干茶外形特征與白茶較為符合。春雨2號是從福鼎大毫茶的實生后代中選育的無性系品種,其品種本身具有特征性花香[12-13],這種特性在所制得的白茶產品中得到了保留。滋味特征分析結果表明,春雨1號與對照滋味的相似度最高。在各滋味屬性中鮮度感最強的是福鼎大毫茶與春雨1號,甜度感最強的是安吉白茶與浙農113,苦度感與澀度感最強的是福鼎大毫茶與迎霜。而在喜好度方面,春雨1號、春雨2號與浙農113是除對照福鼎大毫茶外,認可度最高的3個產品。
2.3 滋味品質成分分析
2.3.1 兒茶素組分與沒食子酸含量
不同品種白茶中兒茶素含量多數(shù)以酯型兒茶素為主,其中 EGCG含量最高,其次為EGC,CG含量最低。7個品種兒茶素總量范圍在149.38~397.65 μg·mL-1之間,其中福鼎大毫茶的總兒茶素含量最高,與其他品種均存在極顯著差異,其次為迎霜、安吉白茶、春雨1號、春雨2號、鳩坑、浙農113。此外,沒食子酸含量范圍在3.01~11.44 μg·mL-1之間(表2)。
2.3.2 生物堿組分含量
茶葉中主要生物堿檢測結果(表3)顯示,咖啡堿的含量在3種生物堿中最高,其含量范圍在257.40~453.33 μg·mL-1之間;其次為可可堿,茶葉堿的含量最少。本實驗7個品種中,春雨2號與福鼎大毫茶生物堿總量最高,顯著高于其他品種;鳩坑的生物堿總量最低,且顯著低于其他品種。
圖1 萎凋過程中環(huán)境溫濕度(A),茶葉含水率(B),茶多酚、總兒茶素與氨基酸含量(C)的動態(tài)變化Fig. 1 The dynamic changes of environmental temperature and humidity (A), moisture content of tea (B) and the contents of polyphenols, catechins and free amino acid (C) during withering process of white tea
表1 不同品種白茶感官審評與滋味定量描述分析表Table 1 Sensory evaluation and quantitative descriptive analysis of white tea processed from different cultivars
表2 不同品種白茶沒食子酸與兒茶素組分含量Table 2 Contents of GA and Catechins in white tea processed from different cultivars
表3 不同品種白茶生物堿含量Table 3 Contents of alkaloids in white tea processed from different cultivars
2.3.3 氨基酸組分含量
在 7個品種制成的白茶水浸出物中共檢測到20種氨基酸,結果如表4所示。茶氨酸的含量最高,占總氨基酸含量的 13.2%~35.5%。此外,谷氨酸、谷氨酰胺、天門冬氨酸、天門冬酰胺、精氨酸、絲氨酸的含量相對較高,與先前的研究報導基本一致[14]。不同品種白茶的氨基酸總量范圍在 122.22~352.37 μg·mL-1之間。福鼎大毫茶與春雨 1號的氨基酸總量與茶氨酸含量顯著高于其他 5個品種。福鼎大毫茶本身為白茶適制品種,制得的白茶氨基酸含量較高是白茶典型的品質特征,同時也與其具有較多的白毫有關[15]。安吉白茶是一種具有高氨基酸的溫度敏感型白化品種[16],而本研究所使用的安吉白茶原料為已返綠的秋茶,因此其氨基酸含量較白化期大幅度下降[17]。
表4 不同品種白茶氨基酸組分含量Table 4 Contents of amino acids in white tea processed from different cultivars
2.4滋味品質成分與感官特征的相關性分析
茶湯中的不同成分會呈現(xiàn)不同的滋味屬性,其Dot值(濃度與閾值的比值)能反應該成分對滋味的貢獻度大小。Dot值大于1,可認為該成分對滋味具有顯著貢獻[18],表 5列出了白茶中 Dot值較高的滋味成分及其與滋味特征的相關性。已有研究顯示,兒茶素類物質主要表現(xiàn)為澀味,其中又以 EGCG的澀味感最為強烈[19-20]??Х葔A、可可堿與茶葉堿是苦味的主要呈味物質[21]。氨基酸則是鮮味的主要來源[22],但不同的氨基酸會呈現(xiàn)不同的味道[23],鮮味主要來自于天門冬氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺和茶氨酸。本研究顯示,鮮味物質均與鮮度呈顯著正相關。甜味物質(丙氨酸、甘氨酸、蘇氨酸、絲氨酸)只與鮮度呈顯著正相關,而與甜度沒有顯著相關性,推測可能是因為茶湯中的甜度很大程度上來自于可溶性糖。在所有氨基酸中,谷氨酸的Dot值大于1,是白茶鮮味產生的主要成分。其余鮮味氨基酸如茶氨酸雖然Dot值小于1,但對于谷氨酸的鮮味具有明顯增強效應[24],因此其含量的增加同樣會促進白茶鮮度。澀味物質中,酯形兒茶素和澀度與苦度呈極顯著正相關,簡單兒茶素與苦澀度之間無顯著相關性,兒茶素單體中只有EGCG的Dot值大于1,說明樣品的苦澀味主要來自于EGCG。此外,酯型兒茶素還與甜度呈顯著負相關。咖啡堿盡管具有較高的Dot值,但在本研究中與苦度的相關性并不顯著,其原因可能是黃酮與黃酮苷也會呈現(xiàn)強烈的苦味,且黃酮苷會增強咖啡堿的苦味程度[25]。生物堿可以與茶黃素以氫鍵締合形成具有鮮爽味的復合物,而白茶在長時間的萎凋過程中,茶黃素增幅能達到37.5%~89.2%[26-27],因此白茶中的苦味物質與鮮度也有顯著正相關。
表5 主要滋味成分與滋味定量描述的相關性Table 5 Correlation between taste compounds and quantitative description
3 討論
白茶甘醇鮮爽的口感來源于其獨特的加工工藝,由于萎凋過程中多酚氧化酶能夠持續(xù)氧化多酚與兒茶素類物質[29],造成茶多酚與兒茶素含量在萎凋中降低,這也是白茶較綠茶中多酚類物質含量低[30]的原因。同時由于萎凋過程中蛋白質與多肽持續(xù)水解而使得氨基酸持續(xù)積累,導致其含量有所升高[31-32]。通過對不同滋味成分與滋味特征之間的相關性研究表明,兒茶素尤其是酯形兒茶素含量的減少會降低白茶的苦澀度并增加甜度,而氨基酸含量的增加則有助于提升鮮度。因此,萎凋工藝中一系列的生化反應是白茶滋味品質成分及特征形成的基礎。綜上,利用非傳統(tǒng)茶樹品種加工白茶在生化基礎上是可行的,其技術關鍵在于充分利用萎凋過程中的生化反應,使得兒茶素在氧化中減少,氨基酸在水解中增加,從而使產品符合白茶的品質特征。通過對浙江省主栽茶樹品種加工得到白茶的滋味品質成分研究,我們認為春雨1號可以用于開發(fā)具有傳統(tǒng)白茶風格的產品;浙農113與春雨2號兩個品種可以用于開發(fā)浙江省特色白茶新產品。
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中圖分類號:S571.1;TS272.5+9
文獻標識碼:A
文章編號:1000-369X(2016)03-277-08
收稿日期:2015-12-11
修訂日期:2015-12-24
基金項目:浙江省“三農六方”科技協(xié)作計劃(N20150049)、國家茶葉產業(yè)技術體系(CARS-23)。
作者簡介:龔淑英,女,教授,主要從事制茶工程與品質鑒定方面的研究。*通訊作者:1119672391@qq.com
Research on Taste Compounds in White Tea Processed from Cultivars in Zhejiang Province
GONG Shuying1, GU Zhaoqi1, FAN Fangyuan1*, LI Chunlin1, LIU Wanqiong1,XU Pengcheng1, CHEN Ping1, MAO Zufa2
1. Institute of Tea Science, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China; 2. Agricultural Depertment of Zhejiang Province, Hangzhou 310020, China
Abstract:Six tea cultivars in Zhejiang Province including Zhenong 113, Chunyu 1, Chunyu 2,Yingshuang, Jiukeng and Anjibaicha were utilized to process traditional white tea. The dynamic changes of main flavor components during withering were tracked. Sensory evaluation, quantitative descriptive and chemical analysis were applied to make comparison of each cultivars using Fudingdahao as a control. The results showed that the content of polyphenols and catechins decreased, and amino acid increased during withering process. Fudingdahao showed the strongest taste of umami, bitterness and astringency. While Anjibaicha exhibited the highest sweetness. Zhenong 113, Chunyu 1 and Chunyu 2 presented good quality and high preferences according to sensory evaluation. Taste compounds had significant variations among cultivars. Catechins and ester catechins were significantly and positively correlated with bitterness and astringency but significantly and negatively correlated with sweetness. Amino acids were significantly and positively correlated with umami. Based on the compositions of taste compounds and sensory evaluation, we suggest that Chunyu 1 can be processed into traditional white tea, while Zhenong 113 and Chunyu 2 can be used to develop characteristic products.
Keywords:Zhejiang province, white tea, quantitative descriptive analysis, ingredients of taste, correlation analysis