‘白牛早’茶樹是由嘉茗1號(hào)(烏牛早)自然變異選育而成的無性系特早生白化品種,該品種具有生長勢強(qiáng)、芽頭肥壯、產(chǎn)量高等特點(diǎn),所制綠茶酚氨比低于嘉茗1號(hào)、白葉1號(hào),成品茶干茶色澤玉白鮮亮,滋味鮮爽,香氣高鮮,兼具風(fēng)味品質(zhì)與營養(yǎng)價(jià)值,深受消費(fèi)者喜愛。
綠茶的加工主要包括殺青、做形、干燥等工序,其中殺青是決定品質(zhì)的關(guān)鍵工序。目前,茶葉生產(chǎn)上綠茶的殺青方式主要有滾筒殺青、理?xiàng)l殺青,近年來光波殺青也逐漸在綠茶殺青中使用。
四川農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院陳盛相,四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所唐曉波*、張廳*等以‘白牛早’鮮葉為原料,分別按照滾筒殺青(GT)、理?xiàng)l殺青(LT)、光波殺青(GB)3種殺青方式制成‘白牛早’綠茶,并將鮮葉通過微波固樣后干燥作為對照組(CK),比較其感官品質(zhì)、理化成分含量及揮發(fā)性香氣成分,經(jīng)綜合分析篩選適宜‘白牛早’綠茶加工的最佳殺青方式,以期為葉色變異型茶樹品種殺青方式的選擇提供理論依據(jù)。
1不同殺青方式對‘白牛早’綠茶感官品質(zhì)的影響
GB的感官品質(zhì)最佳,總分為91.7(圖1A)。其干茶色澤嫩黃鮮潤,湯色黃綠明亮,香氣嫩栗香,滋味鮮醇回甘,葉底嫩綠明亮(圖1B)。在干茶外形、湯色和葉底方面(圖1B),GB優(yōu)于LT、GT和CK,但其香氣評分較低,僅高于CK,其中GT的香氣評分最高。GB的滋味評分接近于最高的LT,且高于GT和CK。有研究表明,高溫殺青有利于低沸點(diǎn)的青草氣物質(zhì)快速轉(zhuǎn)化與揮發(fā),同時(shí)促進(jìn)高沸點(diǎn)的栗香物質(zhì)積累,這可能解釋了GT栗香評分高于GB的嫩栗香。而GB和LT的滋味評分高于GT可能與低溫殺青有助于物質(zhì)的保留有關(guān)??傮w而言,不同的殺青方式影響了‘白牛早’綠茶的感官品質(zhì),造就了各自不同的風(fēng)味,這與之前的研究結(jié)果一致。
在色澤方面,綠茶通常以外形綠、湯色綠和葉底綠“三綠”作為品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合色差結(jié)果進(jìn)行分析(圖1C)。在外形方面,GB的明亮度與綠色度值顯著高于GT與LT,而GT的黃色度值最高,由此推出在外形色澤品質(zhì)上GB>LT>GT,與外形審評分?jǐn)?shù)結(jié)果一致。在湯色方面,GT與GB的明亮度高于LT與CK,綠色度在不同殺青方式之間差異不顯著,黃色度依舊GT最高,因此湯色品質(zhì)依舊是GB>LT>GT>CK,與湯色審評結(jié)果結(jié)果相一致。與審評分?jǐn)?shù)結(jié)果略有不同的是,葉底明亮度CK與GT最高,GT的綠色度與黃色度也是最高,但葉底審評分?jǐn)?shù)與LT、GB差異較小,這可能與黃色度對綠色度和明亮度的掩蓋作用有關(guān)。此外,GT樣品葉底的勻整度較差,亦可能對評分結(jié)果產(chǎn)生一定影響。通過感官審評和色差綜合分析,初步判斷不同殺青方式的綠茶品質(zhì)GB>LT>GT,且整體優(yōu)于CK。
2不同殺青方式對‘白牛早’綠茶主要滋味成分的影響
2.1主要生化成分含量分析
不同殺青方式‘白牛早’綠茶樣品中的主要生化成分含量見表2。其中咖啡堿、C、EGCG、ECG存在顯著差異。特別是GT的咖啡堿(4.03%)、CAI(酯型兒茶素與簡單兒茶素比值)(799.31)、酯型兒茶素質(zhì)量分?jǐn)?shù)(EGCG:6.50%、ECG:2.53%)均最高,簡單兒茶素(C:0.09%)最低,而GB的C質(zhì)量分?jǐn)?shù)(0.13%)最高。一般來說,綠茶中茶多酚、咖啡堿、兒茶素含量過高會(huì)導(dǎo)致茶味苦澀,而含量過低則茶味淡。因此,這些成分被認(rèn)為是綠茶中最具特征的滋味物質(zhì)。研究表明,兒茶素類是綠茶苦澀味的主要貢獻(xiàn)物,其中EGCG苦感更強(qiáng)、EGC澀感突出、ECG苦澀并重。此外,根據(jù)是否含有沒食子酸酯可分為酯型兒茶素(EGC、EGCG、ECG)和簡單兒茶素(C、EC),酯型兒茶素苦味較強(qiáng),且苦澀味隨著兒茶素苦澀味指數(shù)CAI的增大而增強(qiáng)。結(jié)合感官審評結(jié)果,GT的苦味和澀味明顯強(qiáng)于LT和GB,說明咖啡堿、EGC、EGCG、ECG是茶湯苦澀味的主要貢獻(xiàn)者。此外,LT樣品中的可溶性總糖(102.20mg/g)和游離氨基酸(5.77%)含量最高,且GB的游離氨基酸(5.60%)與LT差異不顯著,顯著高于GT(5.53%)和CK(5.53%)??赡苁荊T高溫殺青有利于促進(jìn)可溶性糖和氨基酸發(fā)生美拉德反應(yīng),而LT和GB因殺青溫度較低,較好地保留了可溶性糖和氨基酸,使得LT和GB滋味更加鮮醇回甘。一般來說,可溶性糖是甜味的貢獻(xiàn)者,鮮味主要來源于游離氨基酸,但不同氨基酸呈現(xiàn)味感不同,如鮮味、苦味、甜味和無味。因此,還需對氨基酸進(jìn)行更詳細(xì)的研究才能解釋不同殺青方式之間的滋味差異。葉綠素a和葉綠素b作為脂溶性色素,主導(dǎo)綠茶的綠色調(diào),其在GB(分別為0.57、0.28mg/g)中含量最高。結(jié)合對其外形、葉底的審評和色差分析,表明GB有利于保持茶葉的綠色調(diào)。而GB(35.57%)水浸出物質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著低于GT(44.93%)、LT(44.83%),甚至低于CK(39.27%),其原因可能是GB相比于GT和LT,茶葉與鍋邊不存在摩擦,是通過高熱輻射強(qiáng)度和高能量效率,迅速且均勻地將茶葉殺青,保持茶葉的完整性,從而使得水浸出物較低。但GB其他各類滋味成分含量并不低,進(jìn)一步說明GB在更好地固定色澤的同時(shí)保留更多的內(nèi)含物質(zhì),如高游離氨基酸、高可溶性糖含量,與XueJinjin等的研究結(jié)果一致。
2.2氨基酸組分含量分析
氨基酸作為綠茶的主要滋味成分,具有鮮味、甜味、苦味,同時(shí)還是一些香氣的前體物質(zhì)。不同殺青方式‘白牛早’綠茶樣品中氨基酸組分含量如表3所示,共測定了16種氨基酸,其中4種具有鮮味,6種具有甜味,5種具有苦味,1種具有爽口、柔澀感。LT和GB的鮮味、甜味、苦味氨基酸含量顯著高于GT和CK。鮮味氨基酸(3579.85~4259.36mg/100g)中以茶氨酸(2521.77~2792.75mg/100g)最為豐富,其次是谷氨酸、天冬氨酸以及谷氨酰胺;甜味氨基酸數(shù)量最多,但總含量較低(231.39~297.64mg/100g);苦味氨基酸含量為378.66~443.36mg/100g,其中精氨酸含量(311.66~370.11mg/100g)最多。鮮、甜味氨基酸在GB和LT中含量高,符合其滋味審評鮮醇回甘,但苦味氨基酸的含量同樣高,說明含量高低無法準(zhǔn)確解釋其物質(zhì)對滋味的貢獻(xiàn),還需進(jìn)一步結(jié)合其呈味閾值探明氨基酸組分對茶葉滋味的影響。此外,具有爽口、柔澀感的γ-氨基丁酸在GB含量(27.10mg/100g)顯著低于LT(57.16mg/100g)、GT(50.77mg/100g)和CK(47.49mg/100g),而GB的谷氨酸含量(871.94mg/100g)顯著高于LT(794.85mg/100g)、GT(713.75mg/100g)和CK(472.85mg/100g)。有研究表明,γ-氨基丁酸由谷氨酸在谷氨酸脫羧酶催化下脫羧形成,因此,GB中γ-氨基丁酸含量低的原因可能是GB殺青熱輻射強(qiáng)度高,能量效率高,使得茶葉中的酶在更短的時(shí)間內(nèi)失活,從而減少了谷氨酸向γ-氨基丁酸的轉(zhuǎn)化。
總體而言,不同殺青方式下,GT有利于兒茶素類、咖啡堿的積累,特別是酯型兒茶素,而GB和LT則具有較高的可溶性糖和游離氨基酸含量,且GB葉綠素a和葉綠素b含量高,影響著茶葉“三綠”品質(zhì)。
2.3主要滋味成分的OPLS-DA
OPLS-DA已廣泛應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)分析中,作為一種有監(jiān)督的分析方法,通過預(yù)先定義類別,深度挖掘數(shù)據(jù)量化不同化合物進(jìn)行分類差異貢獻(xiàn)。對滋味相關(guān)生化成分和樣品類別之間的關(guān)系進(jìn)行建模,從而對樣品分類進(jìn)行預(yù)測(圖2A)。解釋變異(RY2)和預(yù)測能力(Q2)值越接近1,模型越好,本研究模型的評價(jià)參數(shù)RY2=0.995,Q2=0.996。結(jié)果表明,不同殺青方式之間以及與CK的聚類結(jié)果存在明顯分離,表明其成分差異明顯。此外,GB與LT之間相距較近,說明成分相似,與生化成分含量分析結(jié)果一致。該模型通過200次置換測試進(jìn)行交叉驗(yàn)證,回歸線與縱軸的相交點(diǎn)小于零(R2=0.604,Q2=—0.428),表明該模型沒有過度擬合(圖2B),并確定適用于進(jìn)一步分析。
通過擬合預(yù)測變量投影重要性(VIP)對樣品的生化成分進(jìn)行關(guān)鍵變量分析,VIP值大于1被視為關(guān)鍵差異化合物。共有8種物質(zhì)被定義為關(guān)鍵差異化合物(圖2C),包括茶氨酸、谷氨酰胺、精氨酸、天冬氨酸、脯氨酸、谷氨酸、水浸出物和γ-氨基丁酸。除去不呈味的水浸出物外,其余物質(zhì)均為氨基酸,且總體趨勢為LT和GB的含量高于GT,可作為區(qū)分不同殺青方式之間品質(zhì)差異的特征標(biāo)志物質(zhì),其中γ-氨基丁酸可單獨(dú)作為區(qū)分GB與GT、LT之間品質(zhì)差異的特征標(biāo)志物質(zhì)。與生化成分含量分析結(jié)果——高溫促進(jìn)美拉德反應(yīng)、低溫有利于氨基酸保留一致,說明溫度是造成不同殺青方式之間品質(zhì)差異的主要因素。
2.4主要滋味成分的Dot分析
Dot值是通過綜合考慮滋味成分的含量和味覺閾值而得出,避免了僅依賴成分含量評估滋味貢獻(xiàn)的誤區(qū)。通常認(rèn)為,Dot值大于1時(shí),相關(guān)成分對茶湯的味道有顯著貢獻(xiàn),Dot值越大,表明其對滋味的貢獻(xiàn)程度越高。由表4可知,在不同殺青方式下,各成分的Dot值存在差異。通過篩選出Dot>1的成分,發(fā)現(xiàn)EGCG、ECG、EGC、EC對澀味貢獻(xiàn)較大;EGCG、咖啡堿、ECG、EC、EGC對苦味貢獻(xiàn)較大,但CK樣品EGC的Dot<1;而C對苦澀味貢獻(xiàn)較小,其Dot值均未超過1。此外,γ-氨基丁酸對爽口、柔澀感貢獻(xiàn)較大,谷氨酸對鮮味貢獻(xiàn)較大,其余氨基酸的Dot值均小于1。盡管茶氨酸在氨基酸中含量占比很高,但其呈味閾值太高,使得Dot值低于1,不能在茶湯中單獨(dú)呈鮮甜味,但可作為鮮味物質(zhì)的增強(qiáng)劑,起到增強(qiáng)茶湯鮮味的作用,與之前研究結(jié)果一致。
結(jié)合Dot值與滋味成分含量分析,咖啡堿、EGCG、ECG、γ-氨基丁酸和谷氨酸對不同殺青方式所制‘白牛早’綠茶的滋味具有顯著影響。具體而言,GT表現(xiàn)出較重的苦澀味,而GB和LT則更加鮮爽、回甘。
3不同殺青方式對‘白牛早’綠茶香氣成分的影響
3.1香氣成分鑒定與差異化合物篩選
通過HS-SPME-GC-MS進(jìn)行化合物檢測與分析。共檢測出69種香氣成分,其中包括37種烷烴類、15種醇類、5種烯烴類、4種酯類、2種酸類、2種酮類、2種含氧化合物、1種含硫化合物、1種其他類。香氣成分相對含量百分比顯示(圖3A),除去脂肪烴后,醇類和有機(jī)雜環(huán)類約占揮發(fā)性化合物的50%。其中,LT的含量大于GT、CK和GB,酯類、酸類和酮類的相對含量變化較小。
通過OPLS-DA模型對香氣成分進(jìn)行差異分析(圖3B)。該模型具有較好的分類預(yù)測效果(RX2=0.791,RY2=0.982,Q2=0.848),不同殺青方式之間香氣成分差異明顯,且GB與CK距離相近,說明兩者成分相似。進(jìn)一步通過單突變檢驗(yàn)(R2=0.731,Q2=—0.285)表明模型具有較好的擬合效果(圖3C)。通過擬合預(yù)測VIP分析,對關(guān)鍵香氣成分進(jìn)行篩選,VIP大于1可被視作為關(guān)鍵差異香氣成分。最終篩選出15種揮發(fā)性化合物,并繪制成香氣成分聚類熱圖(圖3D)。圖中,紅色表示化合物在樣品中含量高于平均值,橘紅色越深表示含量越高;藍(lán)色表示化合物在樣品中含量低于平均值,藍(lán)色越深表示含量越低。
從圖3D可以看出,GT與LT的關(guān)鍵香氣物質(zhì)含量較高,而GB與CK的含量較低??赡芘c不同殺青方式之間機(jī)械損傷程度和溫度高低有關(guān),有研究表明,鮮葉中僅含有少量游離揮發(fā)性化合物,加工過程中形成的揮發(fā)性化合物主要來源于葉片的機(jī)械損傷和高溫,促使揮發(fā)性化合物發(fā)生酶促、水解、熱裂解反應(yīng)以及美拉德反應(yīng),發(fā)展香氣。其機(jī)械損傷程度和溫度高低順序?yàn)镚T>LT>GB,與不同殺青方式關(guān)鍵香氣物質(zhì)含量高低一致。同時(shí),這些關(guān)鍵差異性物質(zhì)的分布具有較強(qiáng)的規(guī)律性,基本上可以分為4組。具體而言,呋喃類的反式芳樟醇氧化物在CK中的含量顯著高于不同殺青方式;順式-3-己烯己酸酯、2-十六烷醇、2-羥基十四烷酸、2,6,10,15-四甲基十四烷、叔丁醇、(E)-β-茴香烯6種成分在GT中含量最高,LT的含量接近平均水平,CK與GB低于平均水平;與此趨勢相類似的是十六烷、2,6,11-三甲基十二烷、(E)-9-二十烯3種成分在GT中的含量最高,GB與CK接近平均水平,LT則低于平均水平;芳樟醇、5-乙烯基四氫-a,a,5-三甲基-順式-2-呋喃甲醇(順式芳樟醇氧化物)、1,2-環(huán)氧癸烷、4-甲基十一烷4種成分在GT與LT中含量顯著高于GB與CK??傮w而言,這些化合物主要呈現(xiàn)濃郁栗香、清淡清雅的果實(shí)香和花香等優(yōu)良?xì)馕短卣鳌?/p>
3.2關(guān)鍵香氣成分ROAV分析
為了更清晰地了解關(guān)鍵香氣成分對不同殺青方式香氣的具體貢獻(xiàn),采用ROAV法對相關(guān)化合物進(jìn)行進(jìn)一步分析。一般而言,ROAV越大的組分對樣品總體風(fēng)味的貢獻(xiàn)也就越大,ROAV≥1表示該化合物為分析樣品的關(guān)鍵風(fēng)味化合物,0.1≤ROAV<1的組分對樣品的總體風(fēng)味具有重要的修飾作用。通過結(jié)合閾值查詢和化合物相對定量,排除未見報(bào)道閾值或未達(dá)到定量檢測限的化合物,最終有反式芳樟醇氧化物、順式-3-己烯己酸酯、芳樟醇等5種化合物的ROAV被確定。由表5可見,根據(jù)氣味描述,發(fā)現(xiàn)主要是花香和果香物質(zhì)起直接貢獻(xiàn)作用,與感官審評中香氣結(jié)果相似。
在CK樣品中,反式芳樟醇氧化物(花香)和叔丁醇(酒香)的ROAV(分別為22.45、31.32)均高于3種不同殺青方式,除順式-3-己烯己酸酯(果香)的ROAV<1對樣品的總體風(fēng)味起重要修飾作用外,與芳樟醇(花果、柑橘香)和順式芳樟醇氧化物(花香)共為CK的關(guān)鍵香氣物質(zhì)。在不同殺青方式中,反式芳樟醇氧化物(花香)、順式-3-己烯己酸酯(果香)、叔丁醇(酒香)、芳樟醇(花果、柑橘香)、順式芳樟醇氧化物(花香)為不同殺青方式之間共有的關(guān)鍵香氣物質(zhì)。其中,GT中順式-3-己烯己酸酯的ROAV(3.29)高于LT(2.13)和GB(1.89);LT中芳樟醇的ROAV(101.09)高于GT(78.79)和GB(25.93),順式芳樟醇氧化物的ROAV(16.95)高于其他處理;而GB的5種關(guān)鍵香氣物質(zhì)ROAV均較低,這與低機(jī)械損傷和低溫條件下香氣難以形成有關(guān)。特別是順式-3-己烯己酸酯(1.89)、芳樟醇(25.93)和順式芳樟醇氧化物(8.53)在不同殺青方式中ROAV均為最低值,但ROAV均大于1。值得注意的是,已有研究表明芳樟醇、順式-3-己烯己酸酯是栗香型綠茶的關(guān)鍵香氣物質(zhì)。GT(78.79)、LT(101.09)的芳樟醇ROAV是GB(25.93)的3~4倍,而GB(1.89)的順式-3-己烯己酸酯ROAV在不同殺青方式中最低。綜合感官審評結(jié)果,芳樟醇和順式-3-己烯己酸酯可能是GT、LT的栗香強(qiáng)于GB的關(guān)鍵物質(zhì),與反式芳樟醇氧化物、叔丁醇、順式芳樟醇氧化物共為區(qū)分不同殺青方式的標(biāo)志物質(zhì)。
此外,盡管具有淡雅氣味的十六烷和清淡果香的(E)-二十烯的閾值尚未確定,但是在GB中濃度均高于GT和LT,可能對GB的嫩栗香產(chǎn)生影響。因此,香氣表現(xiàn)上,GT和LT呈栗香,而GB呈嫩栗香,整體優(yōu)于CK。
結(jié)論
不同殺青方式顯著影響‘白牛早’綠茶的風(fēng)味品質(zhì)。通過對比分析發(fā)現(xiàn),GB殺青工藝的‘白牛早’綠茶外形色澤更為鮮潤,且能夠有效保留葉綠素(a、b)含量及呈味物質(zhì)(如可溶性糖和游離氨基酸)的含量,顯著高于GT殺青工藝,尤其是呈鮮味的谷氨酸,使得茶湯鮮醇回甘,同時(shí)因香氣呈嫩栗香,可作為滋味鮮爽、香氣嫩栗香型綠茶的首選工藝;而GT殺青有利于促進(jìn)酯型兒茶素和香氣物質(zhì)的形成,雖然導(dǎo)致滋味苦澀度增加(酯型兒茶素和咖啡堿含量顯著高于GB和LT),但栗香特征物質(zhì)ROAV較高(順式-3-己烯己酸酯和芳樟醇分別為3.29和78.79),適用于開發(fā)高香型產(chǎn)品;LT殺青在滋味品質(zhì)上與GB相當(dāng),但香氣強(qiáng)度介于二者之間,可作為平衡型產(chǎn)品的加工選擇??傮w而言,3種殺青方式對‘白牛早’綠茶的風(fēng)味品質(zhì)影響的排序?yàn)椋篏B>LT>GT,研究結(jié)果為葉色變異型茶樹品種殺青方式的選擇提供了理論依據(jù)。此外,單一殺青方式無法完全滿足保留茶葉有效成分和提升風(fēng)味品質(zhì)的需求,未來還需進(jìn)一步研究光波+滾筒殺青、理?xiàng)l+滾筒殺青等組合殺青方式,實(shí)現(xiàn)滋味與香氣的協(xié)同增效。
本文《不同殺青方式對‘白牛早’綠茶風(fēng)味品質(zhì)的影響》來源于《食品科學(xué)》2025年46卷13期,作者:陳盛相,徐志穎,楊雪,張海波,王云,李春華,劉飛,唐曉波,張廳。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20241219-167。點(diǎn)擊下方閱讀原文即可查看文章相關(guān)信息。
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