紀(jì)鵬彬,李新生,2,3,4*,燕飛,2,3,4,劉智強(qiáng),徐悅菱,趙璇,劉寧寧
(1.陜西理工大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院,陜西漢中723000;2.陜西省資源生物重點(diǎn)實驗室,陜西漢中723000;3.陜南秦巴山區(qū)生物資源綜合開發(fā)協(xié)同創(chuàng)新,陜西漢中723000;4.秦巴紅茶研究所,陜西漢中723000)
我國茶葉生產(chǎn)技術(shù)在長期探索和發(fā)展的過程中,產(chǎn)生了“適制性”一詞,理論上說,一片茶樹鮮葉可以制作成任何茶類,但它們卻不一定能達(dá)到相應(yīng)的品質(zhì)要求。所謂茶葉的適制性,就是根據(jù)茶樹的品種、鮮葉的采摘季節(jié)、加工的工藝等特點(diǎn),制成最符合人們感官要求的茶類產(chǎn)品,即在不同茶樹品種、不同采茶季節(jié)、不同加工方式等條件下制作某一特定茶類的特性和程度。由此可見,茶葉的適制性關(guān)鍵在于“適”,如何根據(jù)茶葉的自身特性使其發(fā)揮出最大優(yōu)勢制成綜合品質(zhì)最佳的茶產(chǎn)品是茶葉適制性研究的核心內(nèi)容。茶葉適制性的研究可以指導(dǎo)茶葉的種植與生產(chǎn)加工,從而提高茶葉資源利用率,改善茶葉品質(zhì),增大茶產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。本文將對近年來茶葉適制性領(lǐng)域內(nèi)的研究結(jié)果進(jìn)行綜述,以期為茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供科學(xué)參考。
我國在悠久的制茶歷史中逐漸形成了六大基本茶類,是世界上唯一具有六大茶類的國家。六大基本茶類按照發(fā)酵程度不同分為綠茶、白茶、黃茶、青茶、紅茶和黑茶,不同的加工方式使得它們的品質(zhì)特點(diǎn)具有很大差異[1]。綠茶的加工關(guān)鍵在“殺青”,優(yōu)質(zhì)綠茶具備的品質(zhì)特點(diǎn)為湯色綠、葉底綠、香氣清爽、滋味鮮醇無青澀味[2];黃茶加工工藝與綠茶相近,而“悶黃”的關(guān)鍵工序形成了黃茶“黃湯黃葉”特有的品質(zhì)特點(diǎn),不僅葉底黃、湯色黃,干茶也亮黃[3]。白茶因不炒不揉、經(jīng)萎凋、輕發(fā)酵的獨(dú)特制法而得名,湯色杏黃清淡、滋味鮮醇、有毫香,白茶可以陳放并具有保健功能和收藏價值[4]。青茶又叫做烏龍茶,屬于半發(fā)酵茶?!白銮唷笔乔嗖璧莫?dú)特工序,烏龍茶最顯著的特征是其或典雅或濃郁的花、果香,以及其典型烏龍茶品種和產(chǎn)區(qū)所賦予茶湯的獨(dú)特韻味[5]?!鞍l(fā)酵”是紅茶的關(guān)鍵工序,多酚類物質(zhì)在酶的作用下發(fā)生氧化,葉色由綠變紅,青草氣變?yōu)樘鹣?,形成了“紅湯紅葉”的品質(zhì)特征[6]。黑茶通過“渥堆”的關(guān)鍵工序,使其具褐色外觀和橙紅色茶湯、獨(dú)特的陳腐、陳釀和真菌香氣[7]。
隨著茶的商品化發(fā)展,于是又有了“基本茶(6個)”+“再加工茶類(1個)”的分類方法,俗稱:茶葉分類6+1[8]。再加工茶類主要分為:花茶、緊壓茶、保健茶、袋泡茶等?;ú柙诔善凡璧幕A(chǔ)上加入鮮花窨制而制成,緊壓茶則用黑茶、老青茶、白茶和紅茶的副茶為原料,經(jīng)過渥堆、蒸、壓等工藝加工而成的塊狀或其它形狀的再制茶。再加工茶類不僅豐富了茶產(chǎn)品的種類,還提高了茶葉資源的利用率。
雖然同一種茶樹鮮葉按不同的制作工序可制成不同的茶類,但是由于不同茶類、不同加工方法對茶鮮葉品質(zhì)的要求不同,茶葉的加工過程中還存在茶葉適制性的問題。因此茶葉適制性的研究對茶葉的種植、生產(chǎn)加工及市場都具有重要作用。
茶葉作為商品,其感官品質(zhì)是消費(fèi)者購買意向的主要因素。感官審評方法作為最基礎(chǔ)的茶葉品質(zhì)評價方法,以人的直觀感受作為評判依據(jù),目前仍具有其不可替代性。茶葉的感官評審結(jié)果可以為茶葉的適制性提供最直觀的數(shù)據(jù),外形、香氣、湯色、滋味、葉底5個指標(biāo)是決定茶葉品質(zhì)的重要感官指標(biāo),能綜合反映茶葉的感官品質(zhì)。傳統(tǒng)的茶葉感官評審需要依靠專業(yè)的評審人員,但受到評審人員的培訓(xùn)程度、經(jīng)驗積累、身體狀態(tài)等多方面因素的影響,評價結(jié)果主觀性較強(qiáng)并難以量化[9-10]。隨著科技的發(fā)展,茶葉的感官評審開始利用一些新的科學(xué)儀器和新技術(shù)。例如在茶葉外形和色澤的評審時引入計算機(jī)視覺圖像處理技術(shù)[11]、可視化陣列傳感等技術(shù)[12];對茶葉香氣的評價和判別利用電子鼻[13-16]、色譜儀[17-19]等技術(shù);在茶葉滋味方面的研究采用電子舌等技術(shù)[20-24]。儀器分析評價茶葉的感官品質(zhì)比較準(zhǔn)確客觀但往往需要在一定的實驗室環(huán)境下進(jìn)行,耗時并且成本較高。
茶葉的感官品質(zhì)主要取決于茶葉內(nèi)含物的含量和比值,它是茶葉各成分相互配合、彼此協(xié)調(diào)的綜合反映,如氨基酸、茶多酚、咖啡堿、水浸出物含量、酶等以及各成分的比例[25-26]。氨基酸是決定綠茶品質(zhì)特征的重要成分,茶湯的鮮味主要來自于氨基酸,同時氨基酸在茶葉加工中參與茶葉香氣的形成。茶多酚則對綠茶的品質(zhì)具有雙重的效應(yīng),是決定茶湯濃度的物質(zhì)之一,對提高茶湯的濃度有著積極的作用,但在滋味上表現(xiàn)出澀味,如果其含量超出一定的范圍,就會對滋味帶來消極的影響。咖啡堿是茶葉中含量最多的生物堿,其與茶黃素以氫鍵締合后形成的復(fù)合物具有鮮爽味,研究表明,與茶多酚一樣,對綠茶品質(zhì)的形成既有積極作用,也有消極影響[27-28]。水浸出物含量高低是茶湯滋味濃淡的直接體現(xiàn),是鑒定茶葉滋味濃醇度和茶葉耐泡性的常規(guī)指標(biāo)。劉小芳等[3]的研究表明,水浸出物的含量越高,茶葉表現(xiàn)出越高的耐泡性。在茶葉發(fā)酵過程中酶主導(dǎo)著物質(zhì)的轉(zhuǎn)化,對茶葉的品質(zhì)形成有極其重要的作用,多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)、過氧化物酶(peroxidase,POD)和β-葡萄糖苷酶是紅茶發(fā)酵中重要的3種氧化酶。PPO主要影響茶黃素的酶促合成,POD主要影響茶黃素的酶促過氧化,β-葡萄糖苷酶則主要影響糖苷類香氣物質(zhì)的釋放,即3個酶的共同作用影響了紅茶的色香味品質(zhì)[29-30]。此外,醇脫氫酶、脂肪氧化酶、纖維素酶、果膠酶、單寧酶、糖苷酶等都是茶葉中重要酶類[31-34]。
但若僅憑茶葉內(nèi)含物的某一個成分評價茶葉品質(zhì)的優(yōu)劣會存在一定的局限性,因此必須考慮各成分的交互效應(yīng)才能準(zhǔn)確評價茶葉品質(zhì)。例如酚氨比是衡量茶葉適制性的重要指標(biāo)。陸錦時等[29]研究認(rèn)為,酚氨比小于8的茶樹品種適宜制作綠茶。嚴(yán)文濱等[35]研究認(rèn)為,酚氨比在4~7范圍內(nèi)時,認(rèn)為其更適制綠茶,若酚氨比超過7,則所制綠茶的苦澀味可能會較重,而不能達(dá)到很好的品質(zhì)。此外,酚咖比、萜烯指數(shù)、兒茶素苦澀味指數(shù)等也是評價茶葉適制性的重要指標(biāo)。
茶葉適制性研究領(lǐng)域中大多是以茶樹品種為主要對象,目前,對品種適制性的研究主要集中在品種的選擇、選育及改良等方面[36]。良種與品質(zhì)關(guān)系密切,在一定程度上,品種決定著鮮葉內(nèi)含成分的組成以及制茶品質(zhì)[37]。然而,由于地理位置的差異,良種的種性特點(diǎn)以及生理生化特性會發(fā)生一定的變化,故而鮮葉內(nèi)含成分的特點(diǎn)及制茶品質(zhì)不可一概而論。因此,研究茶樹品種在不同地區(qū)的適制性,可以促進(jìn)良種與地域之間有機(jī)結(jié)合,充分發(fā)揮良種的價值潛力[38]。據(jù)不完全統(tǒng)計,我國現(xiàn)有栽培茶樹品種600多種,其中,經(jīng)全國農(nóng)作物品種審定委員會審(認(rèn))定的茶樹良種有76個[39-40]。王敏等[41]以江西婺源地區(qū)2個本地茶樹品種(本地群體種和上梅洲)及3個引進(jìn)品種(翠峰、迎霜、贛茶2號)為材料,制成婺源茗眉綠茶,通過對這5份成品綠茶進(jìn)行品質(zhì)感官審評和生化成分分析,探討不同茶樹品種對婺源茗眉的適制性和制茶品質(zhì),結(jié)果表明,大葉種(上梅洲)制成綠茶的品質(zhì)同樣很好,所制婺源茗眉茶感官品質(zhì)得分靠前,這與一般研究認(rèn)為的葉片大的兒茶素、茶多酚含量高適合制紅茶,葉片小的氨基酸含量高適合制綠茶相反。這說明不同茶樹品種的適制性在不同地區(qū)的實際情況會有所差異,在品種適制性的研究中,要以試制試驗的實際結(jié)果來評價適制性。對不同茶樹品種進(jìn)行詳細(xì)的植物化學(xué)鑒定,探討其對成品茶葉感官品質(zhì)的影響[42],對于拓展茶葉品種知識,進(jìn)而提高茶葉生產(chǎn)水平具有重要意義。
茶樹是一種多年生植物,它在整個生長發(fā)育過程中與其它木本植物一樣,是分階段、分時期進(jìn)行的[43]。茶葉通常由頂端的芽及其下面的葉子(通常稱為一芽一葉或一芽兩葉等)制成,它是茶葉生長的中心,因此,產(chǎn)量和質(zhì)量取決于幼芽的生長。茶樹幼芽不同部位的生長可能依賴于組織特異性代謝產(chǎn)物[44]。根據(jù)茶樹在不同季節(jié)的特點(diǎn)及其與環(huán)境條件的關(guān)系,研究其適制性對取得持續(xù)高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)的茶葉是十分必要的。周順珍等[45]對同一地塊內(nèi)生長的茶樹進(jìn)行一年三季的主要生化成分分析,結(jié)果顯示:同一生化成分在同一季節(jié)中呈較強(qiáng)的一致性,變異范圍不大;同一成分在不同季節(jié)變化幅度不同,在春、夏、秋三季存在明顯差異。差異顯著性分析也表明,主要生化成分在三季間存在較明顯差異,因此應(yīng)該針對各季生化成分含量的不同進(jìn)行合理的開發(fā)。
春茶芽葉肥壯,氨基酸含量較高,相對茶多酚含量較低,可制作高檔綠茶,開春后的一芽二葉新梢內(nèi)含物質(zhì)豐富,可制作高檔紅茶或綠茶。夏茶,茶樹新梢生長迅速,茶芽大量積累酚類物質(zhì),根據(jù)其特點(diǎn),一方面可以適度開發(fā)紅茶,另一方面開發(fā)烏龍茶,以提高夏茶的生產(chǎn)效益。秋季氣候雖然比較溫和,但降雨量往往不足,茶葉顯得較為枯老。特別是茶樹歷經(jīng)春、夏兩季的采收后,葉片營養(yǎng)不足,因此秋茶往往滋味淡薄。但是,秋天的氣候有利于茶樹芳香物質(zhì)的合成,秋茶香氣具有較好的表現(xiàn),因此可適度開發(fā)黑茶。冬茶,茶多酚含量處于較低水平,而可溶性糖含量最高,具有不同于其它茶的獨(dú)特理化性質(zhì)與口感,冬茶更適合于茶多糖的提取,值得進(jìn)一步研究與利用。
總而言之,茶葉的季節(jié)適制性研究對茶葉資源的合理充分利用具有重要作用,未來茶葉的季節(jié)適制性應(yīng)主要向夏秋茶適制性深入,以夏秋茶資源利用帶動茶葉深加工,同時滿足消費(fèi)者多元化需求。
不同種類的茶葉在加工過程中具有其鮮明的特點(diǎn),其中,原料的嫩度會影響茶葉的加工適制性,不同茶類對鮮葉嫩度的要求不同。如:綠茶、紅茶要求原料的嫩度高,一般加工名優(yōu)茶的原料要求單芽、一芽一葉初展至一芽二葉初展;黃茶、白茶對原料嫩度的要求較為寬泛,為單芽至一芽四葉或一芽五葉。根據(jù)加工的產(chǎn)品類型來選擇原料嫩度,如白毫銀針和君山銀針要求采摘單芽,而黃大茶可用成熟度高的一芽四、五葉進(jìn)行加工;加工烏龍茶需要形成駐芽的三、四葉為原料,黑茶加工可用一芽五、六葉的原料[46]。但是,這些傳統(tǒng)的原料要求制約著茶葉的適制性,隨著產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展,近年來不斷有高新技術(shù)應(yīng)用到茶葉加工中,茶葉加工關(guān)鍵技術(shù)和工藝的創(chuàng)新以及加工新設(shè)備的研制為茶葉的加工適制性提供了更多可能[47]。
在加工過程中,王守生等[48]的研究表明茶樹葉片顯微結(jié)構(gòu)的變化,對于指導(dǎo)茶葉加工生產(chǎn)有著重要的意義。通過其研究發(fā)現(xiàn),茶樹葉片中柵欄組織內(nèi)的葉綠體貯藏著胡蘿卜素、葉黃素,分解后可產(chǎn)生β-紫羅酮和茶螺烯酮等香氣物質(zhì),因此柵欄組織層次多、柵海比值高的品種制出的茶葉香氣高,適制綠茶和烏龍茶[49]。葉片中海綿組織是茶多酚、糖類、生物堿等物質(zhì)的貯存場所,海綿組織越發(fā)達(dá),茶多酚含量越高,其厚度大于145μm,葉肉厚度大于245μm,海綿組織與柵欄組織的比值大于2.5的品種適制紅茶或紅綠茶兼制[50-51]。
隨著茶葉適制性與茶葉品質(zhì)關(guān)系研究的不斷深入,同一茶樹品種可以根據(jù)內(nèi)含成分特點(diǎn)以及在春、夏、秋三季茶樹鮮葉中生化成分的變化規(guī)律,選擇適宜的加工工藝,結(jié)合茶葉適制性的評價方法及標(biāo)準(zhǔn),使得春、夏、秋三季均有品質(zhì)優(yōu)良且種類豐富的茶葉產(chǎn)品,即實現(xiàn)“一園、三季、多茶”的生產(chǎn)體系。隨著茶葉生產(chǎn)的發(fā)展,傳統(tǒng)六大茶類加工的界限將會有所突破,各大茶類的傳統(tǒng)品種可以與其它茶類搭配試制,產(chǎn)生具有特色新型茶產(chǎn)品,茶葉資源將得到更加充分合理的應(yīng)用并創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。此外,茶葉適制性研究不再局限于傳統(tǒng)茶類,它將包含茶葉深加工制品的適制性。茶葉的深加工是延長茶產(chǎn)業(yè)鏈的重要途徑,豐富的夏秋茶資源毋庸置疑會在茶葉深加工領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,利用夏秋茶加工大宗茶、試制名優(yōu)茶等只是夏秋茶資源開發(fā)利用的冰山一角,近年來茶食品、茶飲料等逐漸興起,它們的原料可以由豐富的夏秋茶葉資源提供,且價格低廉,可極大地提高夏秋茶的附加值。最后,如今進(jìn)入大健康時代,茶葉的應(yīng)用逐漸延伸到生活用品、化妝品、保健醫(yī)療等多個領(lǐng)域,這也是開展夏秋茶適制性研究的重要方向。