李慧，聶樅寧，熊丙全，唐茜，黃麗，杜曉，楊銥，彭玲莉，李謙

1(成都農(nóng)業(yè)科技職業(yè)學(xué)院 休閑旅游學(xué)院，四川 成都，611130)2(四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院，四川 成都，611130)3(崇州市映象生態(tài)農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司，四川 成都，611230)

崇慶枇杷茶[1]起源于四川省崇州市[2]，因其葉寬大酷似枇杷葉而得名，屬四川本地最重要的野生茶樹資源之一?，F(xiàn)崇州市境內(nèi)的茶樹鮮葉年產(chǎn)量約1 000 kg，采收鮮葉多用于加工紅茶，這與其鮮葉中含有特殊香氣物質(zhì)，經(jīng)“發(fā)酵”后易形成特殊品種香有關(guān)[3]。

目前“崇慶枇杷茶”紅茶主要采用四川傳統(tǒng)工夫紅茶的加工工序進(jìn)行生產(chǎn)，然而由于其與四川中小葉種有較大品種差異，因此所制紅茶普遍香型混雜，未能充分發(fā)掘其品種香優(yōu)勢，且鮮有對其紅茶制作工藝和香氣品質(zhì)的相關(guān)研究報(bào)道。而近年來茶葉加工工藝改進(jìn)的相關(guān)研究表明，將烏龍茶“搖青”工藝與紅茶[4-7]的工藝結(jié)合，能優(yōu)化所制紅茶的香氣品質(zhì)，這主要是由于“搖青”可提高紅茶“發(fā)酵”過程中鮮葉的糖苷類香氣前體物質(zhì)的水解酶[8](如β-葡萄糖苷酶)活性，豐富成品紅茶香氣組分組成[9]，增加香精油含量[10]，從而提升紅茶香氣品質(zhì)。

因此，本研究嘗試將“搖青”工藝引入到“崇慶枇杷茶”紅茶的加工工藝中，首先對不同搖青時長的成品“崇慶枇杷茶”紅茶進(jìn)行香氣感官品質(zhì)評價，以整體判斷搖青工藝對香氣的改進(jìn)效果；其次通過頂空固相微萃取聯(lián)用氣相色譜質(zhì)譜儀(headspace-solid phase microextraction gas chromatography-mass spectrometry，HS-SPME-GC-MS)檢測不同工藝處理的紅茶產(chǎn)品的香氣組分變化，并結(jié)合嗅閾值(odor threshold, OT)[11]與相對香氣活性值(relative odor activity value, ROAV)[12]評價各香氣組分的呈香特征及相對貢獻(xiàn)值大小，從而從食品風(fēng)味學(xué)角度闡釋其香氣品質(zhì)特征。以上研究有助于闡明搖青工藝對崇慶枇杷茶紅茶的香氣物質(zhì)變化的影響，同時也可優(yōu)化當(dāng)?shù)亍俺鐟c枇杷茶”紅茶的加工工藝，這對提升其制茶品質(zhì)具有實(shí)踐意義；同時本研究可進(jìn)一步闡釋“崇慶枇杷茶”紅茶的香氣組分特征，這對充分挖掘崇慶枇杷茶的品種特征，豐富品種紅茶香氣理論具有理論價值。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 茶葉鮮葉原料

采摘時間為2019年5月；采摘地點(diǎn)為崇州市映象生態(tài)農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司野生喬木型茶園基地；采摘標(biāo)準(zhǔn)為當(dāng)?shù)剡m齡投產(chǎn)崇慶枇杷茶品種(樹齡古樹50～80齡，喬木型)，正常生長的一芽一葉的鮮葉；同一天內(nèi)采摘試驗(yàn)所需鮮葉原料40 kg，采后以10 kg/組分別編號為CK、CP1、CP2、CP3，及時置于萎凋槽，以備下一步加工處理。

1.1.2 儀器與設(shè)備

60型搖青機(jī)、AYX-6CRT-45B揉捻機(jī)，福建泉州；6CH-3鏈板式烘干機(jī)，浙江上洋；6CP-70型瓶炒機(jī)，四川名山；6890-5973氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國 Agilent；7694E頂空進(jìn)樣器，HS-SPME用于提取芳香化合物，SPME纖維為50/30 μm DVB/CAR/PDMS，長度為1 cm(Sigma-Aldrich)，中國上海。

1.1.3 試驗(yàn)試劑

用于相對保留指數(shù)定性分析的C5-C30正鏈烷烴標(biāo)樣(混標(biāo))，上述標(biāo)準(zhǔn)品純度為色譜純，Sigma公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 茶葉鮮葉加工方法

以崇州市當(dāng)?shù)夭鑿S傳統(tǒng)的崇慶枇杷茶紅茶初制工藝為對照(CK)，在此基礎(chǔ)上，在萎凋工序后引入青茶的搖青工序，共設(shè)計(jì)了3個不同搖青時間的梯度處理進(jìn)行“崇慶枇杷茶”紅茶加工試驗(yàn)，將其依次編號為CP1、CP2、CP3。結(jié)合前人的研究，高香型紅茶的加工搖青時間一般為20～60 min，因此設(shè)置搖青時間梯度為20、40、60 min，具體的工藝流程如表1表示。按照工藝流程進(jìn)行紅茶加工，并將加工好的茶葉樣品用復(fù)合鋁袋封裝，貯藏于-5 ℃冷凍備用。

表1 “崇慶枇杷茶”加工紅茶的不同搖青工藝處理

1.2.2 茶葉香氣組分提取及檢測方法

采用HS-SPME-GC-MS技術(shù)，樣品的前處理及儀器的分析條件參照譚和平等[13]的方法。所得離子流質(zhì)譜圖經(jīng)NIST數(shù)據(jù)庫比對定性(匹配度>80)及相對保留指數(shù)(relative retention index, RI)定性，并采用峰面積歸一法計(jì)算各可揮發(fā)性有機(jī)物(volatile organic compounds,VOCs)相對百分含量。

1.2.3 香氣輪廓的定量感官評價法

評價小組的構(gòu)建：評價小組由7名具有“高級評茶員”資質(zhì)的人員構(gòu)成(年齡：25～37，3男4女)，測試前先經(jīng)3個月香氣單體嗅聞訓(xùn)練直至可準(zhǔn)確(正確率達(dá)80%以上)判別各香氣標(biāo)準(zhǔn)物的呈香特征及濃度，評分標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)物見表2。

香氣因子的篩選：結(jié)合感官審評結(jié)果、茶樣的香氣組分組成及食品風(fēng)味學(xué)的相關(guān)研究[14-15]，由上述評價小組討論確定為：花香、果香、腥香、甜香-焦糖香、清香、烘烤香和木香7個香氣因子。

表2 紅茶香氣因子定義及評分標(biāo)準(zhǔn)

評分的標(biāo)準(zhǔn)：稱取待評定的紅茶樣品3.00 g投放入150 mL的審評杯中，用100 ℃的沸水沖泡5 min，出湯。審評人員采用定量描述性分析法(quantitative descriptive analysis，QDA)[16]中的七點(diǎn)評分法對各香氣因子進(jìn)行評分，以0～3分(以0.5分為一梯度)表證各香氣因子呈香強(qiáng)度，0分表示無嗅，1分表示恰能覺察，3分表示非常強(qiáng)烈。

1.2.4 數(shù)據(jù)的處理

(1)香氣因子得分的計(jì)算方法

先取每位評價人員的平均值，評價員間的結(jié)果去掉最低分和最高分后取平均值，作為香氣因子評分。

(2)相對保留指數(shù)計(jì)算方法

在本試驗(yàn)中，使用RI定性方法輔助NIST數(shù)據(jù)庫進(jìn)行香氣成分的定性檢測，RI值的計(jì)算如公式(1)所示：

(1)

式中： RI，待分析化合物的相對保留指數(shù)；n，待分析化合物之前的正構(gòu)烷烴的碳原子數(shù)；RTx，待分析化合物的保留時間；RTn，待分析化合物之前的正構(gòu)烷烴的保留時間；RTn+1，待分析化合物之后的正構(gòu)烷烴的保留時間。

(3)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算方法

相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(relative standard deviation, RSD)的計(jì)算如公式(2)所示：

(2)

式中：RSD，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差；SD，標(biāo)準(zhǔn)偏差；AVG，平均值。

(4)ROAV的計(jì)算方法

香氣貢獻(xiàn)度(odor activity value, OAV)是食品風(fēng)味評價中常用的評價指標(biāo)，其可在定量檢測香氣成分含量的基礎(chǔ)上進(jìn)一步評價各香氣成分單體對食品整體呈香特征的重要性。基于此，也有研究者[17]以ROAV為指標(biāo)，在非定量檢測條件下評價各香氣成分單體間的相對重要性。ROAV計(jì)算如公式(3)所示：

(3)

式中：C，某香氣成分的相對百分含量；T，該香氣成分的呈香閾值[18-19]。一般認(rèn)為，ROAV越大，該香氣成分相對其他香氣成分的貢獻(xiàn)度越高[20]。

(5)其他數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

以Excel 2010軟件進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析戶繪圖，以在線繪圖軟件Plotly進(jìn)行韋恩圖繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 四種不同加工工藝紅茶香氣成分分析

2.1.1 四種不同加工工藝紅茶的主要香氣成分檢測

對各處理的崇慶枇杷茶的香氣成分進(jìn)行SPME-GC-MS 分析，4種紅茶樣品中分離鑒定出的主要香氣成分及其相對含量見表3。

表3 四種不同加工工藝的紅茶主要香氣成分組成

續(xù)表3

由表3可知，在4種不同搖青工藝處理的紅茶中共檢測出33種不同的香氣成分，其中CP1有29種，占提取物總量的84.60%，其主要成分(相對含量>1%)有17種；CP2的香氣成分主要有28種，占提取物總量的86.91%，其主要成分(相對含量>1%)有18種；CP3的香氣成分主要有29種，占提取物總量的84.72%，其主要成分(相對含量>1%)有19種；對照樣(CK)的香氣成分主要有18種，占提取物總量的74.32%，其主要成分(相對含量>1%)有15種。新增搖青工藝處理的“崇慶枇杷茶”紅茶香氣組分?jǐn)?shù)量(28～29種)，較無搖青茶樣(18種)增加55.56%～61.11%，這表明搖青工藝可顯著提升與優(yōu)化“崇慶枇杷茶”紅茶的香氣品質(zhì)。值得注意的是，4種紅茶中均未檢測出芳樟醇、香葉醇等茶葉中重要的香氣物質(zhì)，具體原因不明確，推測為“崇慶枇杷茶”品種特異性和加工方式所致。

2.1.2 四種不同加工工藝紅茶的香氣成分?jǐn)?shù)量比較

進(jìn)一步比較這些香氣成分在搖青樣(CP1、CP2、CP3)和對照樣(CK)中的組分差異，根據(jù)總體香氣成分在不同處理中的組成繪制韋恩圖。由圖1可知，在33種香氣成分中，對照樣僅存在1種與搖青樣不同的香氣成分，然而，搖青樣相較于對照樣新增了15種不同的香氣成分，占總體香氣成分?jǐn)?shù)量的45.45%，這表明搖青處理可明顯增加“崇慶枇杷茶”紅茶的香氣成分?jǐn)?shù)量，從而改進(jìn)其香氣品質(zhì)。

此外，對不同搖青工藝處理的樣品進(jìn)行比較如圖2所示，不同搖青時間處理的紅茶，其香氣成分存在一定差異，但差異較小，其中僅CP1存在2種(2-己烯-1-醇及4-蒈烯)、CP3存在1種(呋喃甲醛)不同的香氣成分，而這是不同搖青工藝所制成品茶樣的細(xì)微香氣特征差異的物質(zhì)基礎(chǔ)。

以上分析表明搖青工藝可明顯增加“崇慶枇杷茶”加工紅茶的香氣成分?jǐn)?shù)量，為其香氣品質(zhì)的改善提供化學(xué)物質(zhì)基礎(chǔ)。然而，不同搖青時間處理所造成的香氣感官品質(zhì)尚不能闡明，因此還需結(jié)合茶葉感官評價方法[21]研究，以進(jìn)一步探明不同搖青時間處理的“崇慶枇杷茶”紅茶的香氣感官品質(zhì)的差異。

圖1 CP1、CP2、CP3與CK的香氣成分成分對比韋恩圖

圖2 三種紅茶的香氣成分對比韋恩圖

2.2 四種不同紅茶香氣特征的差異分析

2.2.1 四種不同紅茶的香氣感官定量分析

感官定量描述分析法[22]，是國內(nèi)外常用的一種分析法，在我國目前主要被應(yīng)用于茶[23]、酒、乳制品[24]等食品領(lǐng)域。本試驗(yàn)對4種不同紅茶的香氣感官品質(zhì)進(jìn)行了定量描述分析，并對腥香、花香、果香、鮮香、甜香-焦糖香、清香、烘烤香和木香7個香氣因子進(jìn)行量化感官評分，得到如圖3所示的香氣輪廓圖，可直觀的分辨4種不同工藝紅茶的香氣特征。首先對CK與CP進(jìn)行整體比較，可見CP除“腥香”、“清香”及“烘烤香”外，其余香型因子得分均顯著高于CK。其次，就3個不同搖青時間處理樣而言(CP1、CP2及CP3)，腥香均較微弱，其余各項(xiàng)香氣因子在CP1中的評分由高到低依次為：果香(2.33)、烘烤香(2.17)、甜香(2.17)、木香(1.83)、花香(1.17)、清香(0.67)；CP2的評分各因子由高到低依次為：甜香(2.33)、花香(2.17)、木香(2.17)、果香(1.83)、烘烤香(1.50)、清香(1.33)；CP3的的評分各因子由高到低依次為：果香(2.67)、花香(2.00)、烘烤香(2.00)、甜香(1.83)、清香(1.83)；因此可以看出，CP1呈現(xiàn)出果香、烘烤香、甜香突出，木香、花香較低，清香微弱的特點(diǎn)；CP2呈現(xiàn)出甜香、花香、木香濃郁，果香較濃郁，烘烤香、清香較淡的特征；CP3呈現(xiàn)出果香豐富，花香、烘烤香、甜香、清香不突出的特點(diǎn)。這表明，不同的搖青時間可以引起“崇慶枇杷茶”紅茶的香氣構(gòu)成和香氣特征發(fā)生變化，提升“花香”、“果香”、“木香”及“甜香-焦糖香”的香氣強(qiáng)度，從而可明顯改善“崇慶枇杷茶”紅茶對香氣感官品質(zhì)。

圖3 四種不同紅茶的香氣輪廓圖

2.2.2 四種不同紅茶香氣物質(zhì)的ROAV分析及差異比較

為了明確4種不同紅茶中單個香氣物質(zhì)對其整體香氣的相對貢獻(xiàn)值，結(jié)合香氣成分的閾值、香氣描述以及香氣類型，對33種香氣物質(zhì)進(jìn)一步分析，得到4種紅茶香氣成分的ROAV如表4所示，在CP1、CP2、CP3、CK中分別檢測出17、18、18、12種香氣成分，根據(jù)不同香氣成分的描述詞將其分為：果香(8個)、甜香-焦糖香(1個)、烘烤香(5個)、花香(1個)、木香(1個)、清香(3個)、腥香(1個)，由此可知4種紅茶的香氣成分中果香、烘烤香成分的種類較多。此外，在21種香氣成分中，2-己烯-1-醇僅存在于CP1中，其香氣描述為“嫩樹葉、青果香”，香氣類型是清香；呋喃甲醛是僅存在于CP3中的香氣成分，其香氣描述為“烤土豆、面包”，香氣類型是烘烤香；但它們的ROAV都極低，僅為1.49和0.07，故推測這2種香氣成分可能對CP1、CP3整體的香氣特征影響不大。值得注意的是，這些香氣成分中ROAV最高的是異戊醛，在4種紅茶中分別為52 064.00、52 184.00、46 824.00和59 132.00其香氣描述為“水果香”，是1種果香型的香氣成分，這很有可能是4種紅茶果香突出的關(guān)鍵物質(zhì)；此外，異丁醛、2-甲基丁醛在4種紅茶中的ROAV也非常高，分別為20 171.43、20 595.71、19 285.71、20 195.71和15 862.50、15 570.00、14 418.75、15 492.50；它們二者的香氣描述分別為“焦糖、可可”和“杏仁、可可、發(fā)酵、榛子、麥芽”，是甜香-焦糖香和烘烤香型的香氣成分，因此，異戊醛、異丁醛、2-甲基丁醛這3種香氣成分也許就是構(gòu)成“崇慶枇杷茶”紅茶香氣中果香、甜香-焦糖香和烘烤香的主體香氣物質(zhì)。這表明1-戊稀-3-醇、正戊醛、順-3-乙烯醇、2-乙烯-1-醇、氧化芳樟醇、苯乙醇、正戊醇、呋喃甲醛8個香氣成分對“崇慶枇杷茶”紅茶的香氣品質(zhì)有較大貢獻(xiàn)。此外，結(jié)合香氣輪廓圖也可以看出，4種不同紅茶的果香、甜香-焦糖香和烘烤香突出，表明ROAV對于“崇慶枇杷茶”紅茶的主體香氣成分的分析結(jié)果與香氣感官定量的結(jié)果是一致的。

表4 四種不同紅茶香氣成分的ROAV分析

3 討論與結(jié)論

3.1 新增搖青與傳統(tǒng)工藝加工的“崇慶枇杷茶”紅茶的香氣成分差異及其成因分析

如前所述，本試驗(yàn)中4種不同加工工藝處理的紅茶中共檢測出33種不同的香氣成分，其中CP1有29種，CP2有28種，CP3有29種，而CK僅有18種。這說明新增搖青工藝處理的“崇慶枇杷茶”紅茶較傳統(tǒng)工藝所制紅茶的香氣成分差異較大，香氣物質(zhì)更多(新增10～11個)、類型更豐富，這一結(jié)果與羅學(xué)平等[26]的研究結(jié)果一致。而3個新增搖青工藝處理的紅茶的香氣成分雖也存在一定差異，但差異較小，具體表現(xiàn)為：CP1、CP2、CP3共存在25種相同的香氣成分，推測這些物質(zhì)就是導(dǎo)致3個不同搖青工藝處理的紅茶香氣感官品質(zhì)存在的原因；而CP1中存在特有的2種香氣成分(2-己烯-1-醇、4-蒈烯)，及CP3中特有的1種香氣成分(呋喃甲醛)則是不同搖青處理茶樣間香氣特征細(xì)微差異的原因之一。

同時，已有研究表明，搖青工藝所制紅茶新增的香氣成分多來源于脂肪酸降解轉(zhuǎn)化[27-28]、糖苷水解及美拉德反應(yīng)等3種途徑。如本試驗(yàn)中CP較CK新增的1-戊烯-3-醇、正戊醛、順3-己烯醇、2-己烯-1-醇及正戊醇等5個香氣成分，即可能是由于搖青工藝使茶樹鮮葉的葉肉細(xì)胞發(fā)生機(jī)械損傷，從而應(yīng)激性提高脂氧合酶的活性，從而使上述幾種香氣物質(zhì)的生成的速度加快[30]；其次，CP較CK新增的氧化芳樟醇則可能是由于搖青工藝活化β-葡萄糖苷酶[31]，從而使其對應(yīng)苷元水解釋放而增加；最后，CP較CK新增的苯乙醇、呋喃甲醛[32]則可能是由于隨著搖青次數(shù)和時間的增加，鮮葉的細(xì)胞破碎率上升，增加葉片內(nèi)蛋白酶、果膠酶、纖維素酶等酶類的活性[33]，從而使游離氨基酸、可溶性糖不斷積累，為后期高溫加熱作用下美拉德反應(yīng)的發(fā)生提供充足的底物，這也與本試驗(yàn)中2種香氣化合物的含量均表現(xiàn)為CP3>CP2≥CP1的結(jié)果一致。

3.2 四種不同搖青工藝加工的“崇慶枇杷茶”紅茶的香氣品質(zhì)差異

通過感官定量分析和ROAV分析4種不同紅茶的香氣品質(zhì)，研究發(fā)現(xiàn)，CK除“腥香”、“清香”及“烘烤香”外，其余香型因子得分均顯著低于不同搖青時間處理的CP成品茶，結(jié)合4種紅茶的香氣成分的ROAV分析可知，CK較3個新增搖青工藝的紅茶的香氣成分少8個香氣成分，故CK香氣類型較少、香氣總量較低，整體香氣品質(zhì)低于新增搖青工藝加工的紅茶。與此同時，已有研究表明，不同的搖青時間對茶葉香氣品質(zhì)的形成有重要的影響[34]。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)3個不同搖青時間處理的紅茶，CP1的香氣品質(zhì)呈現(xiàn)出以果香、烘烤香、甜香突出的特點(diǎn)；CP2呈現(xiàn)出甜香、花香、木香濃郁，果香較濃郁的特征；CP3呈現(xiàn)出果香豐富的特點(diǎn)，可以看出經(jīng)搖青處理的CP成品茶整體均表現(xiàn)出果香十分突出的品質(zhì)特征，且CP1、CP2呈現(xiàn)出香氣類型較CP3豐富，香氣協(xié)調(diào)度更高的特點(diǎn)。結(jié)合ROAV分析進(jìn)一步對比CP1與CP2的香氣品質(zhì)，2-己烯-1-醇是CP1較CP2單獨(dú)存在的，其香氣描述是“類似綠葉的清香”，2-己烯醛、正戊醇2種化合物是CP2較CP1單獨(dú)存在的，其香氣描述是“類似蘋果的香氣”，盡管上述3種化合物的ROAV不高，可能對茶葉整體香氣輪廓的直接貢獻(xiàn)較小，但可通過與其他化合物之間的相互掩蔽或協(xié)同作用[25]，最終導(dǎo)致CP1與CP2的香氣類型差異。由此可知，較短搖青時間使“崇慶枇杷茶”紅茶呈現(xiàn)較突出果香、烘烤香及甜香，這與其獨(dú)有清香成分2-己烯-1-醇有關(guān)；而中等長度搖青時間則使其呈現(xiàn)較突出的甜香、花香及木木香、這與其獨(dú)有果香成分2-己烯醛及正戊醇有關(guān)。