Effects on the Quality of Wuyi Rock Tea with Different Airing Thicknesses
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摘要: 为探明不同摊叶厚度晾青对武夷岩茶品质的影响,本研究以肉桂品种三、四叶小开面嫩梢为原料,采用顶空固相微萃取法结合气相色谱-飞行时间质谱联用技术(HS-SPME-GC-TOF-MS)及靶向代谢组学法,研究了摊叶厚度(6 cm、12 cm、18 cm、传统晾青)对武夷岩茶晾青过程中叶温、青叶层CO2浓度以及毛茶香气、多酚类物质和氨基酸等品质成分的影响。结果表明:6、12 cm摊叶厚度晾青叶温较稳定,四晾尾后各摊叶厚度晾青叶层CO2浓度显著低于传统晾青(P<0.05)。毛茶感官品质随摊叶厚度的增加呈下降趋势,6 cm摊叶厚度晾青毛茶综合品质得分最高为94.1分。各摊叶厚度晾青毛茶儿茶素总量无显著差异,但均显著高于传统晾青(P<0.05),6 cm摊叶厚度晾青毛茶儿茶素含量较高;6、12、18 cm摊叶厚度晾青毛茶间氨基酸总量、鲜爽味氨基酸无显著差异,而12、18 cm显著高于传统晾青(P<0.05);各毛茶挥发性物质中醇类物质占比最大,而己酸叶醇酯、γ-己内酯、己酸己酯等酯类在6、12 cm摊叶厚度晾青毛茶中显著高于18 cm和传统晾青(P<0.05)。综上,6、12 cm摊叶厚度晾青均能提高武夷岩茶茶汤浓厚度,有利于愉悦香气物质形成,12 cm可作为武夷岩茶晾青兼顾品质与产量的参考摊叶厚度。Abstract: In order to explore the effect on the quality of Wuyi rock tea with different leaf spreading thickness during airing, the leaf temperature, leaf ambient CO2 concentration, volatile metabolites, polyphenols, and amino acids composition of primary tea during airing stage under 6, 12, 18 cm leaf spreading thickness, and traditional airing were detected, the shoots of the third and fourth leaves of Rougui (the Camellia sinensis var. Rougui) was selected as raw materials, headspace solid-phase microextraction combined with gas chromatography-time-of-flight mass spectrometry (HS-SPME-GC-TOF-MS) and targeted metabolomics were used as method. The results showed that the leaf temperature of 6 and 12 cm thickness was relatively stable, and the CO2 concentration of each leaf spreading thickness was significantly lower than that of traditional airing after the second airing (P<0.05). The sensory quality of raw tea showed a downward trend with the increase of thickness, and the comprehensive quality score was highest (94.1) under 6 cm leaf spreading thickness. Meanwhile, there was no significant difference in the total catechins among different leaf spreading thickness was observed. However, the total catechins in treatments were significantly higher than the control (normal leaf spreading thickness, P<0.05), and the content of catechin in raw tea under the 6 cm leaf spreading thickness was higher. In addition, there was no significant difference in the total amino acids and fresh tast amino acid among 6, 12 and 18 cm leaf spreading thickness, but 12 and 18 cm were significantly higher than traditional airing (P<0.05). Alcohols accounted for the largest proportion of volatile substances in each raw tea. Meanwhile, some important ester volatiles, such as cis-3-hexenyl hexanoate, 4-hexanolide and hexyl hexanoate were significantly higher in 6 and 12 cm leaf spreading thickness than that in 18 cm and traditional leaf spreading thickness treatment (P<0.05). In conclusion, airing with 6 and 12 cm leaf spreading thickness enhance the soup thickness and the formation of pleasant aroma substances of Wuyi rock tea, 12 cm can be used as a reference leaf spreading thickness to Wuyi rock tea airing considering both quality and yield.
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Keywords:
- Wuyi rock tea /
- airing /
- leaf spreading thickness /
- quality /
- Rougui
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武夷岩茶作为中国十大名茶之一,经采摘、萎凋、做青、杀青、揉捻、烘干等工序加工而成,以“岩骨花香”的品质特征闻名天下[1-2]。做青是武夷岩茶独特品质形成的关键工序,由摇青和晾青两个过程交替完成,摇青产生机械胁迫破坏叶缘细胞组织使叶梗脉水分向叶片转移,晾青则使叶片水分通过气孔逐步散发,同时促进茶叶内含物质发现一系列化学变化,逐渐形成武夷岩茶馥郁花果香与醇厚滋味的独特风味[3-4]。
已有研究表明,做青过程中做青温度、摇青强度、晾青厚度等工艺参数显著影响成茶品质风格,做青温度过高会提高在制叶酶促氧化速率以及呼吸作用强度,使氨基酸、可溶性糖等消耗过多,不利于茶叶良好品质形成[5],摇青强度同样显著影响在制叶酶活性,摇青强度过高超氧化物歧化酶活性降低,提高了脂质的过氧化反应,在制叶可溶性蛋白质及其组分含量下降,影响茶叶香气品质[6-7],郝志龙等[8]研究发现摊叶厚度显著影响振动做青过程中叶温、水分和细胞破损率,可见,优化加工工艺可明显提升乌龙茶风味品质,其中做青过程中不同摊叶厚度晾青对武夷岩茶品质的影响研究未见报道,晾青摊叶厚度与内含物质变化的关系尚未明晰。生产上武夷岩茶做青主要采用较粗放的摇晾一体式综合做青机做青,摇青与晾青全程均在做青机内完成,虽增设风机改善晾青环境,依然存在晾青叶堆积挤压、透气性差、叶温可控性差等问题,限制了叶层环境空气流动,不利于晾青叶进行有氧呼吸与呼吸热溢出,而高品质武夷岩茶加工较多采用晾青筛薄摊的晾青方式[8-9],薄摊晾青虽有利于良好品质的形成,但加工效率低,如何选择合适晾青摊叶厚度对提高武夷岩茶产量并保持优质风味品质至关重要。因此,本研究以肉桂品种三、四叶小开面嫩梢为原料开展了不同摊叶厚度晾青的做青试验,探索不同摊叶厚度晾青对武夷岩茶风味物质含量变化以及对感官品质的影响,为武夷岩茶精细化做青技术提供参考依据。
1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
试验材料为2020年4月武夷星茶业有限公司九龙山基地肉桂三、四叶小开面嫩梢;甲醇、甲酸、乙腈色谱纯(纯度均不低于98%) 美国Sigma-Aldrich公司;儿茶素(C)、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、没食子儿茶素(GC)、表没食子儿茶素(EGC)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)、表儿茶素(EC)、甲基表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG-CH3)、γ-氨基丁酸(GABA)、色氨酸(Trp)、谷氨酸(Glu)、赖氨酸(Lys)、脯氨酸(Pro)、酪氨酸(Tyr)、精氨酸(Arg)、缬氨酸(Val)、亮氨酸(Leu)、异亮氨酸(Ile)、谷氨酰胺(Gln)、丝氨酸(Ser)、组氨酸(His)、天冬酰胺(Asn)、半胱氨酸(Cys)、天冬氨酸(Asp)、苯丙氨酸(Phe)、甘氨酸(Gly)、β-丙氨酸(Bate-Ala)、茶氨酸(Thea)(纯度均不低于95%)、吡啶、N,O-双(三甲基硅烷基)、三氟乙酰胺(BSTFA)分析纯(纯度均不低于95%) 美国Sigma-Aldrich公司;去离子水由Milli-Q净水系统制备。
ACQUITY UPLC I-Class液相色谱、XEVO TQS MS质谱 美国Waters公司 ;AS-852B+红外测温仪 中国希玛仪表集团有限公司;AR8299二氧化碳检测仪 中国希玛仪表集团有限公司7890B气相色谱仪 美国安捷伦科技公司;Pegasus HT飞行时间质谱仪 美国LECO公司;7754070冷冻干燥机 美国LABCONCO公司;MC京制00000246精密天平 德国 Sartorius 公司;5430R台式高速冷冻离心机 德国Eppendorf公司;G560E涡旋振荡器 美国Industrial Industries公司;KQ-300GDV恒温数控超声波清洗器 昆山超声仪器公司;Milli-Q Advantage A10纯水系统 德国 Merck Millipore公司;MPS多功能自动进样架 德国Gerstel公司;LCJ-25C冷冻干燥机 北京四环科学仪器有限公司;110型综合做青机 福建省安溪艺萌机械有限公司;AS882型红外测温仪 香港希玛仪表集团有限公司;AR8200型二氧化碳检测仪 香港希玛仪表集团有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 不同摊叶厚度晾青制备肉桂毛茶
在室内采用空调控制做青环境温度:(22.7±1)℃,空气相对湿度:75%±2%,采用武夷岩茶传统工艺加工成毛茶,具体工艺参数如表1所示。做青过程在增加隔板的同一做青机内进行统一摇青,参照武夷岩茶手工做青摊叶厚度用不同摊叶厚度摊晾(如图1所示),晾青不同摊叶厚度为6 cm(A)、12 cm(B)、18 cm(C)、传统晾青(综合做青机内晾青厚度约28 cm,CK)。
表 1 试验工艺参数Table 1. Test process parameter工艺节点 工艺参数 工艺节点 工艺参数 萎凋 日光萎凋至含水率73% 第四晾 不同厚度摊晾,95 min 第一摇 20 r/min,30 s 第五摇 20 r/min,8 min 第一晾 不同厚度摊晾,55 min 第五晾 不同厚度摊晾,96 min 第二摇 20 r/min ,30 s 第六摇 20 r/min,15 min 第二晾 不同厚度摊晾,60 min 第六晾 不同厚度摊晾,114 min 第三摇 20 r/min ,2 min 杀青 280 ℃,10 min 第三晾 不同厚度摊晾,62 min 揉捻 10 min 第四摇 20 r/min,4 min 烘干 90 ℃,120 min 1.2.2 物理特性采集
CO2浓度与叶温利用AR8299二氧化碳检测仪与AS-852B+红外测温仪在距叶面3 cm处测量,稳定5 s记录数据。
1.2.3 感官审评
参照国家标准GB/T 23776-2018《茶叶感官审评方法》[10]中乌龙茶审评法,感官品质得分为加权平均值,以标准中外形(20%)、汤色(5%)、香气(30%)、滋味(35%)和叶底(10%)等五项审评因子判定毛茶品质高低。由5位茶叶专家独立审评。
1.2.4 茶叶前处理
茶样前处理参考Chen等[11]方法,所有实验重复3次。
氨基酸、儿茶素测定前处理:茶样研磨后称取30 mg于试管中,加入1 mL体积分数70%甲醇溶液,振荡后超声30 min,12000 g 4 ℃条件下进行离心,10 min时取上清液,用0.22 μm滤膜过滤后,稀释至适当倍数,供UPLC-QqQ MS分析,每个样品重复3次。
挥发性成分测定前处理:取2.0 g茶样研磨粉末至固相微萃取(SPME)螺纹瓶中,旋紧带有硅胶隔垫的瓶盖。
1.2.5 色谱与质谱检测条件
茶叶中儿茶素和氨基酸测定利用超高效液相色谱串联三重四级杆质谱(UPLC-QqQ MS),挥发性物质采用顶空固相微萃取-气相色谱-飞行时间质谱(HS-SPME-GC-TOF-MS)。
儿茶素采用BEH C18色谱柱(100 mm×2.1 mm,1.7 μm),氨基酸检测采用Merck ZIC-HILIC色谱柱(100 mm×2.1 mm,5 μm),具体检测条件与质谱条件参考徐邢燕等[12]所用方法。
儿茶素检测条件:溶液A为0.1%甲酸-水溶液;溶液B为0.1%甲酸-乙腈溶液;流速0.3 mL/min;柱温:40 ℃;样品室温度:10 ℃;进样量:1 μL。梯度洗脱条件为:95%~83% A(0~12 min);83%~0% A(12~13 min);0% A(13~16.5 min);0%~95% A(16.5~16.6 min);95% A(16.6~20 min)。
氨基酸检测条件:溶液A为5 mmol/L乙酸铵-水溶液;溶液B为0.1%甲酸-乙腈溶液;流速0.4 mL/min;柱温:40 ℃;样品室温度:10 ℃;进样量:2 μL。梯度洗脱条件为:5%~41% A(0~13 min);41%~60% A(13~13.01 min);60% A(13.01~15 min);60%~5% A(15~15.01 min);5% A(15.01~20 min)。
挥发性成分色谱分析条件:检测质谱、色谱条件参考刘彬彬等[13]所用方法,萃取针:PDMS/DVB;孵化温度:80 ℃;孵化时间:31 min;萃取时间:60 min;解吸时间:3.5 min;光纤预烘烤温度:250 ℃;光纤预烘烤时间:30 min;色谱柱:Rxi-5silMS;模式:前进式模式,不分流;进样口温度:250 ℃;传输线温度:275 ℃;载气:氦气,氦气流速:1 mL/min;程序升温:50 ℃保持5 min,以3 ℃/min的速率升至210 ℃,保持3 min,再以 15 ℃/min的速率升至 230 ℃;溶剂延迟时间:5 min;采集速率:10谱图/s;EI电离能量:70 eV;离子源温度:250 ℃。
1.3 数据处理与分析
1.3.1 数据处理
对每个样品3次重复实验的数据进行统计分析,具体参考林冬纯等[14],氨基酸、儿茶素数据处理采用标准曲线法(相关系数≥0.9950),挥发性成分数据处理采用ChromaTOF软件进行解卷积、峰识别、化合物鉴定,通过峰面积归一化定量,挥发性成分峰面积除以总峰面积得到各挥发性物质的相对含量。
1.3.2 数据分析
采用SIMCA-P 14.1软件对挥发性成分数据进行主成分分析,利用Excel计算数据平均值、相对标准差,显著性分析利用 SPSS 17.0 (IBM 公司)作Duncan检验。
1.3.3 图表制作
利用 Microsoft Office 2010 (微软公司)、Graphpad Prism 7.0 (GraphPad Software公司)进行图表制作。
2. 结果与分析
2.1 不同摊叶厚度晾青对晾青叶叶温与青叶层CO2浓度的影响
晾青叶叶温、青叶层CO2浓度与晾青叶呼吸作用、生化反应速度及酶活性密切相关,影响茶叶香气与滋味的形成[15-16]。不同晾青摊叶厚度做青过程中晾青叶叶温变化如图2-a所示,做青各阶段不同摊叶厚度晾青叶叶温(27.4~30.9 ℃)均显著低于CK处理(32.9~35.2 ℃,P<0.05),叶温随着摊叶厚度增加而上升,A、B、C摊叶晾青处理组分别在二、四晾尾时差异不显著,C处理叶温在六晾尾时显著高于A、B处理(P<0.05)。做青过程晾青叶叶温分布如图3所示,各处理做青过程叶温分布在27.4~35.2 ℃之间,CK、A、B、C处理在做青叶温分别为32.8、28.7、28.9、29.7 ℃,其中CK处理在做青过程中叶温分布差异较大,A、B处理较小,表明A、B处理在做青过程中叶温更稳定,可能是CK摊叶量较大,叶层空隙小,导致气流速度较低,大量呼吸热无法及时溢出[8]。前人研究表明,叶温分布稳定更有利于乌龙茶良好品质形成[17]。综上,较薄的摊叶厚度晾青更有利于晾青叶叶温的有效调控,使叶温更稳定。
做青过程中不同摊叶厚度晾青叶层CO2浓度变化如图2-b所示,A、B、C处理从四晾尾开始,叶层CO2浓度均显著低于CK处理(P<0.05),做青过程中A、B、C三种处理距叶层表面3 cm的CO2浓度均无显著差异(P>0.05),说明适度摊叶能有效降低叶层CO2浓度,但试验的摊叶厚度对其影响不显著,做青过程中高CO2浓度会降低青叶呼吸作用,造成有机酸积累,抑制酶活性甚至毒害细胞,不利于做青品质的形成[18]。本研究中晾青叶温、叶层CO2浓度变化规律与郝志龙等[8]研究结果一致,较薄的摊叶厚度(6 cm、12 cm)晾青有利于晾青叶叶温及青叶层CO2浓度的调控,可为良好的做青品质形成提供环境条件基础。
2.2 不同摊叶厚度晾青对武夷岩茶感官品质的影响
晾青过程有助于武夷岩茶色泽、香气与滋味等品质特征形成[19]。不同摊叶厚度晾青武夷岩茶加工的毛茶感官品质评价结果如表2所示,各摊叶厚度晾青毛茶外形砂绿明显,A、B处理的毛茶外形特征相近,条索紧结,叶面油润且砂绿明显,C处理样品条索肥壮紧结,叶面乌润;CK处理条索尚结实,叶面稍带红褐色。A、B、C处理毛茶汤色均呈浅橙红色,CK处理汤色呈现较深橙红色。A、B处理毛茶香气相似,均浓郁持久,有明显乳香,C、CK处理香气均清高,后者更加持久。各摊叶厚度晾青毛茶茶汤滋味较CK处理更浓厚,岩韵随摊叶厚度增加而下降。A处理毛茶叶底肥厚软亮,优于其他处理组,B、CK处理叶底软亮匀齐,C处理软亮尚匀齐。四个毛茶样品中,各摊叶厚度晾青毛茶感官品质综合得分均明显高于CK处理,A处理毛茶综合得分均高于其他摊叶厚度晾青处理,综合得分随摊叶厚度增加而下降。综上,降低岩茶做青过程中的晾青摊叶厚度,更有利于武夷岩茶品质形成,B处理与A处理的毛茶品质综合得分差异不明显,但做青产量更高。
表 2 不同摊叶厚度晾青武夷岩茶感官品质分析Table 2. Sensory quality analysis of Wuyi rock tea with different leaf thickness airing茶样 外形(20%) 汤色(5%) 香气(30%) 滋味(35%) 叶底(10%) 综合评分
(分)排名 评语 分数(分) 评语 分数(分) 评语 分数(分) 评语 分数(分) 评语 分数(分) CK 尚结实,乌润,稍带褐红 85 橙红 86 清高幽长 89 醇和,岩韵略显 88 软亮匀齐 90 87.8 4 A 较肥壮结实,油润,砂绿明 94 浅橙红 91 浓郁持久,有乳香 95 醇厚,岩韵明显 94 肥厚软亮 94 94.1 1 B 紧结油润,砂绿较明 93 浅橙红 91 浓郁持久,有乳香 95 浓厚,岩韵明 93 匀齐软亮 92 93.4 2 C 肥壮紧结,乌润,砂绿较明 91 浅橙红 90 清高 87 醇厚,岩韵略显 93 软亮尚匀齐 88 90.1 3 2.3 不同摊叶厚度晾青对武夷岩茶儿茶素组分含量的影响
不同摊叶厚度晾青对武夷岩茶儿茶素组分的影响分析如表3所示, A、B、C、CK处理毛茶中儿茶素总量分别为142.20、134.79、132.23和75.36 mg/g,A、B、C处理毛茶中儿茶素总量显著高于CK处理(P<0.05),但A、B、C处理间无显著差异(P>0.05),各处理中EGCG含量在儿茶素总量中占比最高,约占45%~46%,儿茶素总量随晾青摊叶厚度的增加呈下降趋势。各儿茶素组分除GCG外A、B、C处理的含量均显著高于CK(P<0.05),各摊叶厚度晾青处理间无显著差异(P>0.05),GCG具有较强苦涩味,A处理含量显著高于其他摊叶厚度(P<0.05)。郭玉琼等、邓慧莉等[20-21]研究发现,乌龙茶的儿茶素组分含量随做青温度上升呈下降趋势,这与本项研究中晾青摊叶厚度增加使叶温增加,从而导致儿茶素含量降低的结果一致。A、B、C处理的儿茶素含量高于CK处理,可能是A、B、C处理的毛茶滋味比CK处理更浓厚的原因,刘宝顺等[22]认为“岩韵”体现在茶汤滋味浓厚,层次感强,A处理的各儿茶素组分含量均较高,这可能是其茶汤岩韵明显、滋味浓厚的原因。综上,武夷岩茶薄摊晾青有利于提高茶汤滋味浓度,茶汤滋味浓度随摊叶厚度下降呈上升趋势。
表 3 不同摊叶厚度晾青武夷岩茶儿茶素含量Table 3. The content of catechins in Wuyi rock tea with different leaf thickness airing儿茶素
类型儿茶素
组分儿茶素含量(mg/g) CK A B C 非酯型
儿茶素EC 4.28±0.07b 8.19±0.65a 8.00±0.69a 7.85±1.45a C 0.23±0.01b 0.48±0.03a 0.45±0.03a 0.48±0.12a GC 0.76±0.01b 1.59±0.18a 1.43±0.05a 1.56±0.27a EGC 27.58±0.32b 51.13±9.30a 48.16±1.19a 49.09±7.33a 酯型
儿茶素ECG 5.62±0.26b 10.33±1.02a 9.96±0.72a 9.10±1.59a EGCG 34.5±0.99b 66.11±10.34a 62.65±1.15a 59.95±10.73a GCG 0.05±0.00b 0.06±0.01a 0.05±0.00b 0.05±0.00b EGCG-CH3 2.34±0.08b 4.32±0.61a 4.1±0.16a 4.16±0.70a 非酯型儿茶素 32.85±0.40b 61.38±10.16a 58.03±0.42a 58.97±9.16a 酯型儿茶素 42.51±1.34b 80.83±11.98a 76.76±2.03a 73.26±13.03a 总儿茶素 75.36±1.74b 142.20±22.14a 134.79±1.61a 132.23±22.19a 注:同行小写字母不同代表差异达显著水平(P<0.05),表4同。 2.4 不同摊叶厚度晾青对武夷岩茶氨基酸组分含量的影响
氨基酸是茶叶中重要的呈味物质,谷氨酸、茶氨酸、天冬氨酸等鲜爽类氨基酸对茶汤独特滋味形成有重要作用[23],乌龙茶中氨基酸含量直接影响茶汤滋味[24]。不同摊叶厚度晾青对武夷岩茶呈味氨基酸含量的影响如图4所示,各处理组毛茶氨基酸总量在8.32~9.19 mg/g之间,A、B、C处理毛茶氨基酸总量显著高于CK处理(P<0.05),A、B、C处理间差异不显著。B、C处理(7.14、7.41 mg/g)毛茶中鲜爽类氨基酸含量显著高于CK处理(6.53 mg/g ,P<0.05),不同摊叶厚度晾青处理间无显著差异,随摊叶厚度增加鲜爽类氨基酸含量呈现上升趋势。各样品间甜味类和苦类氨基酸含量差异不显著。由于摊叶厚度增加提升了叶温和叶层CO2浓度,高温与高CO2浓度环境下均不利于氨基酸含量积累[25-26],与本项研究结果相同,其中鲜味氨基酸能减弱茶汤苦涩味,其含量在A、B、C处理中无显著差异,B、C处理均显著高于CK处理(P<0.05),各摊叶厚度晾青处理毛茶滋味比CK处理更加浓厚,是氨基酸与儿茶素含量共同作用的结果。可见,12 cm 摊叶厚度相对于18 cm叶温与CO2浓度利于氨基酸积累,是武夷岩茶摊叶晾青相对合适的厚度。
图 4 不同摊叶厚度晾青武夷岩茶呈味氨基酸含量注:图中小写字母不同代表同类物质在不同处理组中差异达显著水平(P<0.05);图6同。Figure 4. Flavor amino acid content of Wuyi rock tea with different leaf thickness airing2.5 不同摊叶厚度晾青对武夷岩茶挥发性物质的影响
2.5.1 不同摊叶厚度晾青对武夷岩茶总挥发性物质的影响
不同摊叶厚度晾青处理毛茶共检测到1021种挥发性物质,其中已知挥发性物质为347种,含量占全部化合物总量的97.96%,其总离子流色谱图如图5所示,各处理间挥发性物质种类相似,但含量存在差异。参考宛晓春[27]对茶叶挥发性物质分类方法,不同摊叶厚度晾青毛茶中酯类82种,烷烃类54种,醇类44种,烯类43种,酮类39种,醛类24种,其他类16种,酸类13种,内酯类7种,炔类7种,芳香族类5种,醚类5种,酚类5种,杂氧化合物3种。各类挥发性物质相对含量如图6所示,醇类相对含量较高,是构成各摊叶厚度晾青武夷岩茶挥发性物质的主体成分,其次是烯类、酯类、酮类,杂氧化合物、炔类、醚类相对含量较低,与现有研究结果相近[28-29]。在各种类挥发性物质相对含量变化中,酯类、内酯类相对含量随着摊叶厚度增加呈现显著下降趋势(P<0.05),炔类则相反,烷烃类、酮类、其他类、酚类呈现低高低的变化趋势,作为主体成分的醇类中,CK处理相对含量显著大于C处理(P<0.05),A、B处理与C、CK处理间无显著差异。
2.5.2 特征挥发性物质差异分析
不同摊叶厚度晾青武夷岩茶挥发性物质PLS-DA得分如图7-A所示,各处理样品能有效区分开,分布在图中相对独立的区域,说明4种处理的毛茶挥发性物质差异明显,前5个成分的累计方差贡献率达到91.6%,说明该数据能代表全部化学成分信息。由于使用有监督的偏最小二乘-判别分析时易产生过拟合现象,参考徐春晖等[30]的方法,采用200次响应的置换检验模型是否有过拟合现象,结果如图7-C所示,R2=0.624,Q2=−0.424,Q2于Y轴的截距为负值,说明本模型预测能力良好,并未产生过拟合现象,可用于后续特征挥发性物质的筛选。
各处理毛茶的PLS-DA变量重要性因子(Variable Important for the Projection,VIP)值可量化各变量对样品分类的贡献,该值越大,变量在判别过程中的贡献越大,通常认为VIP值大于1的变量是模型的重要标志物,本试验结果各挥发性物质VIP值如图7-B所示,有42个挥发性物质VIP值>1.0,且组间差异性显著(P<0.05),具体相对含量如表4所示。
表 4 不同摊叶厚度晾青武夷岩茶主要差异挥发性物质Table 4. Main differences of volatile substances in Wuyi rock tea with different leaf thickness airing编号 挥发性成分 VIP值 相对含量(%) A B C CK 1 橙花醇 5.25 3.92±0.20b 5.18±0.07a 4.1±0.01b 5.23±0.06a 2 己酸叶醇酯 4.44 6.25±0.53a 6.62±0.15a 5.16±0.03b 2.43±0.02c 3 橙花叔醇 4.25 23.84±1.51a 22.37±0.55ab 21.53±1.24b 21.03±0.56b 4 吲哚 4.08 4.83±0.31a 3.69±0.31b 4.62±0.05a 3.03±0.09c 5 Z-四氢-6-(2-戊烯基)-2H-吡喃-2-酮 3.78 5.64±0.40a 4.91±0.28b 5.09±0.07b 2.59±0.17c 6 顺-Α,Α-5-三甲基-5-乙烯基四氢化呋喃-2-甲醇 2.96 1.16±0.08c 1.34±0.04b 0.87±0.02d 1.53±0.04a 7 2,6,10,14-四甲基十七烷 2.50 0.92±0.08b 0.65±0.02c 1.09±0.05a 1.13±0.01a 8 2-乙基己醇 2.37 1.84±0.12b 1.99±0.11ab 1.94±0.02b 2.12±0.04a 9 己酸己酯 2.36 1.42±0.1b 1.59±0.01a 1.12±0.01c 0.52±0.01d 10 N-己酸(反-2-己烯基)酯 2.34 0.91±0.08b 1.18±0.01a 0.73±0.01c 0.4±0.01d 11 2,6-二甲基-1,7-辛二烯-3,6-二醇 2.16 1.72±0.13c 1.64±0.09c 1.99±0.16b 2.24±0.12a 12 香叶基丙酮 2.11 2.2±0.11c 2.03±0.08d 2.38±0.04b 2.66±0.07a 13 反-Α,Α-5-三甲基-5-乙烯基四氢化-2-呋喃甲醇 2.08 0.44±0.03b 0.56±0.01a 0.32±0.01c 0.56±0.02a 14 顺式-3-己烯醇苯甲酸酯 2.02 0.52±0.04b 0.44±0.05c 0.56±0.00b 1.56±0.03a 15 正戊酸 1.89 0.28±0.03b 0.29±0.09b 0.25±0.02b 1.32±1.03a 16 苯乙醇 1.85 2.59±0.15a 2.41±0.05b 2.38±0.07b 1.91±0.04c 17 松油醇 1.85 0.22±0.01b 0.20±0.00bc 0.08±0.13c 0.36±0.01a 18 芳樟醇 1.69 0.36±0.02c 0.47±0.03b 0.32±0.01d 0.55±0.02a 19 对叔戊基苯酚 1.65 0.13±0.02b 0.05±0.00d 0.20±0.01a 0.09±0.00c 20 苯乙腈 1.65 1.42±0.09a 1.26±0.04b 1.26±0.02b 0.83±0.01c 21 脱氢芳樟醇 1.53 0.94±0.04b 0.76±0.04c 0.89±0.06b 1.19±0.04a 22 2,6,8-三甲基癸烷 1.46 0.34±0.02a 0.22±0.01b 0.34±0.01a 0.24±0.01b 23 2,6,10-三甲基十二烷 1.46 0.26±0.02b 0.18±0.01c 0.32±0.01a 0.31±0.01a 24 1- (苯基)-2-硝基乙烷 1.38 0.81±0.06a 0.75±0.03b 0.76±0.00b 0.42±0.00c 25 2,6-二甲基辛烷 1.20 0.00±0.00b 0.00±0.00b 0.08±0.00a 0.07±0.01a 26 富马酸,2-氯苯基乙酯 1.20 0.00±0.00b 0.08±0.13b 0.16±0.14ab 0.28±0.06a 27 苯乙醛 1.15 0.75±0.04a 0.7±0.01a 0.63±0.01b 0.46±0.03c 28 7,8-二氮杂双环[4.2.2]癸-2,4,7,9-四烯,7-氧化物 1.15 0.38±0.03a 0.33±0.03b 0.31±0.00b 0.05±0.00c 29 水杨酸甲酯 1.15 0.2±0.01c 0.26±0.01b 0.19±0.00c 0.29±0.00a 30 己醇醋酸酯 1.13 0.29±0.02a 0.23±0.20b 0.24±0.01b 0.00±0.00b 31 2-乙基-2-己烯醇 1.10 0.17±0.01c 0.19±0.02ab 0.21±0.00a 0.18±0.00bc 32 (3E,7E)-4,8,12-三甲基三癸1,3,7,11四烯 1.09 0.29±0.01b 0.2±0.03c 0.27±0.01b 0.4±0.01a 33 顺,顺-5,9-十四碳二烯 1.08 0.58±0.03b 0.53±0.07b 0.5±0.01b 0.69±0.04a 34 反式-3-己烯-1-醇 1.07 0.23±0.03b 0.27±0.00a 0.17±0.01c 0.09±0.00d 35 5-甲基-5-己烯-2-酮 1.07 0.18±0.02b 0.22±0.01a 0.17±0.01b 0.24±0.01a 36 异氰酸甲酯 1.07 0.06±0.00a 0.02±0.03b 0.00±0.00b 0.00±0.00b 37 3-甲基-3-丁烯-2-酮 1.06 0.49±0.03a 0.43±0.01b 0.41±0.02b 0.23±0.01c 38 苯甲酸己酯 1.04 0.18±0.01c 0.16±0.01d 0.20±0.00b 0.47±0.01a 39 苄异腈 1.03 0.29±0.02a 0.27±0.07a 0.26±0.05a 0.03±0.00b 40 Z,Z-3-己烯酸-3-己烯酯 1.03 0.28±0.03b 0.32±0.03a 0.23±0.01c 0.12±0.00d 41 γ-己内酯 1.02 0.36±0.02a 0.34±0.01a 0.28±0.01b 0.12±0.00c 42 草酸,烯丙基壬酯 1.01 0.13±0.01a 0.07±0.00b 0.13±0.01a 0.07±0.00b 由表4可知,在4种不同摊叶厚度晾青的武夷岩茶样品中,橙花叔醇、异氰酸甲酯、正戊酸、苯甲酸己酯等呈现花果香型物质的相对含量较高,在CK处理中相对含量较高的挥发性物质有果香的芳樟醇、松油醇[31],绿叶香的顺式-3-己烯醇苯甲酸酯[32],淡甜花香的2-乙基己醇等物质[33];具有玫瑰花香的苯乙醇、芳香气味的苯乙腈、橙香与茉莉花香的吲哚、木香与花果香的橙花叔醇等物质在A处理中含量最高[29];B处理中具有水果香味的物质己酸叶醇酯、己酸己酯等含量较高[34];具有辛辣气味的对叔戊基苯酚以及青味的2-乙基-2-己烯醇含量在C处理中含量较高[35-36]。茶叶挥发性物质中酯类含量较高可使其香气更加愉悦[37],各样品中己酸叶醇酯、γ-己内酯、己酸己酯等酯类在A、B处理中显著高于C、CK处理(P<0.05),在总酯类相对含量中亦是如此。综上可发现薄摊晾青处理有利于馥郁花果香以及愉悦香气的挥发性物质积累,传统晾青处理有利于果香、甜香类挥发性物质的形成。
香气作为武夷岩茶品质的重要因子,除品种固有的游离态挥发性物质外,对香气有贡献的挥发性物质更多的在采后加工中形成[38-39]。本研究表明,武夷岩茶做青过程中不同摊叶厚度晾青对其挥发性物质含量有明显影响,当摊叶厚度增加时,因为叶温的升高和较高的叶层CO2浓度,使武夷岩茶中特征挥发性物质成分转化受到影响,造成不同晾青摊叶厚度武夷岩茶挥发性成分差异明显。邓慧莉等[21]研究发现,做青温度升高使部分酯类物质相对含量降低,金心怡等[40]研究发现,高CO2浓度下做青不利于乌龙茶良好香气品质形成,所以,晾青过程中薄摊可能通过改善叶温和叶层CO2浓度等青叶物理特性参数,影响武夷岩茶香气品质形成。但不同摊叶厚度晾青对各香气成分的形成以及成分间相互转化机理仍需深入挖掘研究。综上,12 cm以内的晾青摊叶厚度更有利于武夷岩茶良好香气品质形成。
3. 结论
物理特性、儿茶素、氨基酸、香气物质等可作为武夷岩茶做青工序的控制指标[41-43]。武夷岩茶做青过程中平均叶温随着摊叶厚度的增加而升高,6、12 cm摊叶厚度晾青叶温分布差异较小,叶层CO2浓度在四晾尾及以后各摊叶处理显著低于传统晾青处理(P<0.05)。各处理毛茶随着摊叶厚度下降,香气更加浓郁持久,滋味醇厚度提升。6、12、18 cm摊叶厚度晾青处理毛茶的儿茶素含量显著高于传统晾青(P<0.05),有助于提升茶汤滋味浓厚度;12、18 cm摊叶厚度晾青氨基酸总量和鲜爽味氨基酸含量显著高于传统晾青(P<0.05),增加茶汤鲜爽度;各处理毛茶挥发性物质中己酸叶醇酯、橙花叔醇、苯乙腈、苯乙醇、2-乙基己醇、香叶基丙酮等含量变化是形成香气差异的关键,6、12 cm摊叶晾青处理己酸叶醇酯、γ-己内酯、己酸己酯等酯类含量显著高于18 cm摊叶晾青与传统晾青(P<0.05),使香气更加愉悦。不同摊叶厚度晾青茶样对比分析表明,武夷岩茶晾青采用12 cm适度薄摊,既有利于儿茶素、氨基酸含量增加使茶汤更加浓厚鲜爽,增加酯类挥发性物质含量促进馥郁花果香以及愉悦香气形成,同时兼顾一定的产量,可作为武夷岩茶摇晾分置做青的晾青参考摊叶厚度,为精细化武夷岩茶加工工艺提供参考。
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图 4 不同摊叶厚度晾青武夷岩茶呈味氨基酸含量
注:图中小写字母不同代表同类物质在不同处理组中差异达显著水平(P<0.05);图6同。
Figure 4. Flavor amino acid content of Wuyi rock tea with different leaf thickness airing
表 1 试验工艺参数
Table 1 Test process parameter
工艺节点 工艺参数 工艺节点 工艺参数 萎凋 日光萎凋至含水率73% 第四晾 不同厚度摊晾,95 min 第一摇 20 r/min,30 s 第五摇 20 r/min,8 min 第一晾 不同厚度摊晾,55 min 第五晾 不同厚度摊晾,96 min 第二摇 20 r/min ,30 s 第六摇 20 r/min,15 min 第二晾 不同厚度摊晾,60 min 第六晾 不同厚度摊晾,114 min 第三摇 20 r/min ,2 min 杀青 280 ℃,10 min 第三晾 不同厚度摊晾,62 min 揉捻 10 min 第四摇 20 r/min,4 min 烘干 90 ℃,120 min 表 2 不同摊叶厚度晾青武夷岩茶感官品质分析
Table 2 Sensory quality analysis of Wuyi rock tea with different leaf thickness airing
茶样 外形(20%) 汤色(5%) 香气(30%) 滋味(35%) 叶底(10%) 综合评分
(分)排名 评语 分数(分) 评语 分数(分) 评语 分数(分) 评语 分数(分) 评语 分数(分) CK 尚结实,乌润,稍带褐红 85 橙红 86 清高幽长 89 醇和,岩韵略显 88 软亮匀齐 90 87.8 4 A 较肥壮结实,油润,砂绿明 94 浅橙红 91 浓郁持久,有乳香 95 醇厚,岩韵明显 94 肥厚软亮 94 94.1 1 B 紧结油润,砂绿较明 93 浅橙红 91 浓郁持久,有乳香 95 浓厚,岩韵明 93 匀齐软亮 92 93.4 2 C 肥壮紧结,乌润,砂绿较明 91 浅橙红 90 清高 87 醇厚,岩韵略显 93 软亮尚匀齐 88 90.1 3 表 3 不同摊叶厚度晾青武夷岩茶儿茶素含量
Table 3 The content of catechins in Wuyi rock tea with different leaf thickness airing
儿茶素
类型儿茶素
组分儿茶素含量(mg/g) CK A B C 非酯型
儿茶素EC 4.28±0.07b 8.19±0.65a 8.00±0.69a 7.85±1.45a C 0.23±0.01b 0.48±0.03a 0.45±0.03a 0.48±0.12a GC 0.76±0.01b 1.59±0.18a 1.43±0.05a 1.56±0.27a EGC 27.58±0.32b 51.13±9.30a 48.16±1.19a 49.09±7.33a 酯型
儿茶素ECG 5.62±0.26b 10.33±1.02a 9.96±0.72a 9.10±1.59a EGCG 34.5±0.99b 66.11±10.34a 62.65±1.15a 59.95±10.73a GCG 0.05±0.00b 0.06±0.01a 0.05±0.00b 0.05±0.00b EGCG-CH3 2.34±0.08b 4.32±0.61a 4.1±0.16a 4.16±0.70a 非酯型儿茶素 32.85±0.40b 61.38±10.16a 58.03±0.42a 58.97±9.16a 酯型儿茶素 42.51±1.34b 80.83±11.98a 76.76±2.03a 73.26±13.03a 总儿茶素 75.36±1.74b 142.20±22.14a 134.79±1.61a 132.23±22.19a 注:同行小写字母不同代表差异达显著水平(P<0.05),表4同。 表 4 不同摊叶厚度晾青武夷岩茶主要差异挥发性物质
Table 4 Main differences of volatile substances in Wuyi rock tea with different leaf thickness airing
编号 挥发性成分 VIP值 相对含量(%) A B C CK 1 橙花醇 5.25 3.92±0.20b 5.18±0.07a 4.1±0.01b 5.23±0.06a 2 己酸叶醇酯 4.44 6.25±0.53a 6.62±0.15a 5.16±0.03b 2.43±0.02c 3 橙花叔醇 4.25 23.84±1.51a 22.37±0.55ab 21.53±1.24b 21.03±0.56b 4 吲哚 4.08 4.83±0.31a 3.69±0.31b 4.62±0.05a 3.03±0.09c 5 Z-四氢-6-(2-戊烯基)-2H-吡喃-2-酮 3.78 5.64±0.40a 4.91±0.28b 5.09±0.07b 2.59±0.17c 6 顺-Α,Α-5-三甲基-5-乙烯基四氢化呋喃-2-甲醇 2.96 1.16±0.08c 1.34±0.04b 0.87±0.02d 1.53±0.04a 7 2,6,10,14-四甲基十七烷 2.50 0.92±0.08b 0.65±0.02c 1.09±0.05a 1.13±0.01a 8 2-乙基己醇 2.37 1.84±0.12b 1.99±0.11ab 1.94±0.02b 2.12±0.04a 9 己酸己酯 2.36 1.42±0.1b 1.59±0.01a 1.12±0.01c 0.52±0.01d 10 N-己酸(反-2-己烯基)酯 2.34 0.91±0.08b 1.18±0.01a 0.73±0.01c 0.4±0.01d 11 2,6-二甲基-1,7-辛二烯-3,6-二醇 2.16 1.72±0.13c 1.64±0.09c 1.99±0.16b 2.24±0.12a 12 香叶基丙酮 2.11 2.2±0.11c 2.03±0.08d 2.38±0.04b 2.66±0.07a 13 反-Α,Α-5-三甲基-5-乙烯基四氢化-2-呋喃甲醇 2.08 0.44±0.03b 0.56±0.01a 0.32±0.01c 0.56±0.02a 14 顺式-3-己烯醇苯甲酸酯 2.02 0.52±0.04b 0.44±0.05c 0.56±0.00b 1.56±0.03a 15 正戊酸 1.89 0.28±0.03b 0.29±0.09b 0.25±0.02b 1.32±1.03a 16 苯乙醇 1.85 2.59±0.15a 2.41±0.05b 2.38±0.07b 1.91±0.04c 17 松油醇 1.85 0.22±0.01b 0.20±0.00bc 0.08±0.13c 0.36±0.01a 18 芳樟醇 1.69 0.36±0.02c 0.47±0.03b 0.32±0.01d 0.55±0.02a 19 对叔戊基苯酚 1.65 0.13±0.02b 0.05±0.00d 0.20±0.01a 0.09±0.00c 20 苯乙腈 1.65 1.42±0.09a 1.26±0.04b 1.26±0.02b 0.83±0.01c 21 脱氢芳樟醇 1.53 0.94±0.04b 0.76±0.04c 0.89±0.06b 1.19±0.04a 22 2,6,8-三甲基癸烷 1.46 0.34±0.02a 0.22±0.01b 0.34±0.01a 0.24±0.01b 23 2,6,10-三甲基十二烷 1.46 0.26±0.02b 0.18±0.01c 0.32±0.01a 0.31±0.01a 24 1- (苯基)-2-硝基乙烷 1.38 0.81±0.06a 0.75±0.03b 0.76±0.00b 0.42±0.00c 25 2,6-二甲基辛烷 1.20 0.00±0.00b 0.00±0.00b 0.08±0.00a 0.07±0.01a 26 富马酸,2-氯苯基乙酯 1.20 0.00±0.00b 0.08±0.13b 0.16±0.14ab 0.28±0.06a 27 苯乙醛 1.15 0.75±0.04a 0.7±0.01a 0.63±0.01b 0.46±0.03c 28 7,8-二氮杂双环[4.2.2]癸-2,4,7,9-四烯,7-氧化物 1.15 0.38±0.03a 0.33±0.03b 0.31±0.00b 0.05±0.00c 29 水杨酸甲酯 1.15 0.2±0.01c 0.26±0.01b 0.19±0.00c 0.29±0.00a 30 己醇醋酸酯 1.13 0.29±0.02a 0.23±0.20b 0.24±0.01b 0.00±0.00b 31 2-乙基-2-己烯醇 1.10 0.17±0.01c 0.19±0.02ab 0.21±0.00a 0.18±0.00bc 32 (3E,7E)-4,8,12-三甲基三癸1,3,7,11四烯 1.09 0.29±0.01b 0.2±0.03c 0.27±0.01b 0.4±0.01a 33 顺,顺-5,9-十四碳二烯 1.08 0.58±0.03b 0.53±0.07b 0.5±0.01b 0.69±0.04a 34 反式-3-己烯-1-醇 1.07 0.23±0.03b 0.27±0.00a 0.17±0.01c 0.09±0.00d 35 5-甲基-5-己烯-2-酮 1.07 0.18±0.02b 0.22±0.01a 0.17±0.01b 0.24±0.01a 36 异氰酸甲酯 1.07 0.06±0.00a 0.02±0.03b 0.00±0.00b 0.00±0.00b 37 3-甲基-3-丁烯-2-酮 1.06 0.49±0.03a 0.43±0.01b 0.41±0.02b 0.23±0.01c 38 苯甲酸己酯 1.04 0.18±0.01c 0.16±0.01d 0.20±0.00b 0.47±0.01a 39 苄异腈 1.03 0.29±0.02a 0.27±0.07a 0.26±0.05a 0.03±0.00b 40 Z,Z-3-己烯酸-3-己烯酯 1.03 0.28±0.03b 0.32±0.03a 0.23±0.01c 0.12±0.00d 41 γ-己内酯 1.02 0.36±0.02a 0.34±0.01a 0.28±0.01b 0.12±0.00c 42 草酸,烯丙基壬酯 1.01 0.13±0.01a 0.07±0.00b 0.13±0.01a 0.07±0.00b -
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