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“發花”對白茶風味品質的影響研究

2016-07-29 00:58:51劉菲薛志慧葉倩林孫威江
茶葉科學 2016年3期

劉菲,薛志慧,葉倩林,孫威江,*

“發花”對白茶風味品質的影響研究

劉菲1,2,薛志慧2,3,葉倩林3,孫威江1,2,3*

1. 福建農林大學園藝學院,福建 福州 350001;2. 閩臺特色作物病蟲生態防控協同創新中心,福建 福州 350001;3. 福建農林大學安溪茶學院,福建 福州 350002

摘要:以白牡丹和壽眉為研究對象,通過感官審評得知“發花”能夠賦予白茶新的風味,對壽眉風味品質的提升尤為顯著。“發花”對白茶風味的影響主要體現在香氣由鮮爽青澀轉向陳香且青澀味消退,具有典型的菌花香。這表現在賦香物質中清鮮味的組分含量減少,而木香和陳香的組分含量提高。滋味從青澀、粗老向陳醇轉變。這是由于白牡丹和壽眉在“發花”后呈澀味和收斂性的酯型兒茶素分別降低了2.3和0.69個百分點。茶黃素分別降低了33%和43%。白牡丹“發花”后滋味微苦可能是由于其咖啡堿含量顯著升高。“發花”后白牡丹中必需氨基酸占非必需氨基酸的總量從 36.10%上升到 39.84%,壽眉必需氨基酸占非必需氨基酸的總量從42.16%上升到 62.61%,因此“發花”可能存在提高中低檔白茶營養價值的潛能。總體來說,壽眉在“發花”后的風味提升要大于白牡丹,這對提高中低檔白茶的品質具有重大意義,是一個綜合開發利用白茶資源的新思路。

關鍵詞:白茶;發花;陳香;風味品質

白茶是福建省特有的茶類,經鮮葉萎凋干燥而成。長時間萎凋有助于白茶內質轉化和進一步積累,因而白茶中氨基酸、咖啡堿和黃酮含量均高于其他茶類[1]。但由于白茶初制過程中不經揉捻,細胞破碎率低,在沖泡過程中白茶內含物難以快速溶出。因此白茶香氣不顯著,滋味清淡,難以迅速被消費者接受。依據采摘成熟度的不同可將白茶分為單芽頭的白毫銀針,一芽一二葉的白牡丹和駐芽三葉或抽針后三葉的壽眉。白毫銀針和白牡丹原料等級高,滋味鮮爽醇厚,市場售價較高,而壽眉或低等級的白牡丹由于原料等級低而滋味粗老,市場售價和產品附加值低。

“發花”是茯磚茶特有的加工工藝,也是形成茯磚茶獨特品質風味和藥理功效的關鍵。“發花”實質是通過控制外界溫、濕度等環境條件,促使微生物優勢菌—冠突散囊菌(Eurotium cristatum)的生長繁殖,并產生金黃色閉囊殼,形似米蘭花,色澤金黃艷麗,俗稱“金花”。冠突散囊菌具有改善茶葉粗老味,以及提高茶葉生物活性等作用,是一種具有開發應用前景的益生菌[2]。已有研究報道表明,冠突散囊菌能夠在綠茶、紅茶、藤茶等其他植物材料上生長[3]。本文以不同等級的白茶為供試材料,經汽蒸—壓制—烘房干燥使其“發花”,從而研究“發花”對白茶風味品質的影響,探尋開發白茶新產品的方向,為促進中低檔白茶綜合利用提供科學依據,同時提高白茶茶樹資源利用率。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

試驗原料為白牡丹和壽眉,購自福建品福茶業有限公司。

癸酸乙酯、甲醇、碳酸鈉、福林酚、茚三酮、磷酸、磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈉、三氯化鋁等均為分析純,乙腈為色譜純,均購自國藥化學試劑有限公司。表兒茶素(EC,純度>99%)、兒茶素(C,純度>99%)、表沒食子兒茶素(EGC,純度>99%)、表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG,純度>99%)、沒食子兒茶素沒食子酸酯(GCG,純度>99%)、沒食子酸(GA,純度>99%)、咖啡堿(純度>99%)標準品購自美國Sigma公司。

1.2 儀器與設備

氣相色譜-質譜聯用儀:6890GC/5973MS型氣相色譜-質譜聯用儀,美國Agilent公司;液相色譜儀:e2695型高效液相色譜儀、2998 型PDA檢測器,美國Waters公司;電子天平:FA1004型,北京賽多利斯天平有限公司;可見光分光光度計:722S型,北京瑞利分析儀器有限公司;植物粉碎機:天津泰斯特儀器有限公司;恒溫水浴鍋:HH-4型數顯,國華電器有限公司;離心機:TDL-40B型,北京壓力恩科學器材公司;電熱鼓風干燥箱:DHG-9123A型,上海精宏實驗設備有限公司。

1.3 方法與步驟

1.3.1 茶樣制備

為區別于人工接種“發花”白茶,試驗按照茯磚茶加工工藝,在具有生產茯磚茶傳統的茶葉企業,將經汽蒸、壓磚后在烘房中干燥并自然“發花”的成品白茶稱為“發花”白茶。其加工工藝參數與茯磚茶汽蒸、壓磚、發花階段相同。樣品制備委托浙江武義駱駝九龍磚茶有限公司加工。以不經汽蒸、壓磚、“發花”的成品白茶為對照。

1.3.2 感官審評方法

稱取3 g白茶樣品投入150 mL的審評杯中,沸水沖泡5 min,按沖泡次序將茶湯濾入審評碗內,開湯后先嗅香氣,快看湯色,再嘗滋味,后評葉底。評茶術語參照《茶葉審評與檢驗》[4]一書。由5名高級評茶員組成審評小組,對茶樣進行密碼審評,審評結果采用評語形式。

1.3.3 揮發物檢測方法

萃取頭使用前在250℃老化1 h。取磨碎后過80目篩的樣品1.00 g于頂空瓶中,加10 mL沸水,添加105倍稀釋的癸酸乙酯30 μL加蓋,插入萃取頭。在60℃水浴條件下吸附40 min,進樣口溫度為250℃,解析5 min。氣相色譜及質譜條件參照王力等[5]的研究方法。

1.3.4 茶多酚總量、兒茶素組分測定

參照 GB/T 8313—2008茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法[6]測定。

1.3.5 氨基酸總量測定

參照 GB/T 8314—2013 茶 游離氨基酸總量測定[7]方法。

氨基酸組分使用 Waters提供的氨基酸分析包,采用柱前衍生法:按照GB/T 8314—2013中要求制備茶湯,取10 μL過膜后的茶湯到衍生管中,加入 70 μL 緩沖液渦旋,并在渦旋的狀態下加入 20 μL 6-氨基喹啉基-N-羥基琥珀酰亞氨基甲酸酯試劑,室溫下放置1 min后55℃加熱 10 min即可進樣。柱溫:37℃;檢測波長:248 nm;流速:1 mL·min-1;進樣量:10 μL;流動相A:1∶10稀釋的A液(A液:140 mmol·L-1乙酸鈉+17 mmol·L-1三乙胺+1 mg·mL-1EDTA二鈉鹽,調節 pH=4.95,添加0.5%的疊氮化鈉防止長菌),流動相B:乙腈。

1.3.6 咖啡堿含量測定

參照GB/T 8312—2002茶 咖啡堿測定[8]中的方法。

1.3.7 黃酮總量測定

采用三氯化鋁比色法稱取磨碎試樣1.00 g于100 mL三角瓶中,加沸蒸餾水 40 mL,置水浴鍋中浸提30 min,過濾到50 mL容量瓶,加水定容,搖勻為供試液。吸取供試液0.5 mL,加1%三氯化鋁溶液至10 mL,搖勻10 min后移入1 mL比色皿,用水代替茶湯作為空白試驗,在波長420 nm處測其吸光度。

1.3.8 數據分析方法

本試驗取3次重復的平均值,利用數學統計軟件(SPSS17.0)進行顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 “發花”對白茶感官品質的影響

“發花”對白茶感官品質的影響如表 1所示,從表中可知,“發花”對提高壽眉的品質影響較為明顯。從外形上看,“發花”后的白牡丹茶磚較發花壽眉緊實,但葉形較碎。這是因為壽眉采摘成熟度較高,具有一定的含梗量,因此壓磚后也較疏松(圖1、圖2)。

白茶“發花”后葉色加深,為褐綠或褐紅色。在香氣方面,“發花”后的白茶具有“金花”特有的菌花香。“發花”白牡丹菌花香較輕,而白茶原味的氣味較為顯著;“發花”壽眉具有較為顯著的菌花香而白茶味不明顯。相比對照,白牡丹“發花”青澀味有一定減輕但不如壽眉明顯;壽眉“發花”后香氣陳醇,菌花香顯著,無青澀味。“發花”對壽眉的滋味提升亦有較大作用,相較對照,“發花”壽眉茶湯中有明顯的菌花香,滋味陳醇無明顯澀味;白牡丹“發花”后茶湯中有菌花香,但仍有一定青澀味,白茶的滋味特征占主導。由于白牡丹采摘較嫩,因而“發花”后葉底較為軟爛、葉形不完整;壽眉“發花”后仍能保持較為完整的葉形,葉質柔軟但不軟爛。因此從感

表1 白茶“發花”前后感官審評結果Table 1 Sensory evaluation before and after fungal fermentation

圖1 “發花”白牡丹Fig. 1 Fermented Baimudan

2.2 “發花”對白茶賦香組分的影響

采用頂空吸附法收集茶樣揮發物,并通過GC-MS技術分離鑒定出揮發物84種,如表2所示。白茶“發花”前后質譜總離子流分別如圖3、圖4所示。從質譜圖中可以看出白茶“發花”前后揮發物具有較大差異。通過分析保留時間和比對數據庫發現,84種揮發物中具有相同變化趨勢的揮發物23種。其中4種在“發花”后相對含量升高,分別為甘菊藍、十四烷、β-柏木烯和雪松醇;19種在“發花”后相對含量降低,分別為雙戊烯、苯甲醇、苯乙醛、順式氧化芳樟醇、3,5-辛二烯-2-酮、芳樟醇、苯乙醇、順-3-壬烯-1-醇、萘、水楊酸甲酯、葵醛、β-環檸檬醛、橙花醇、3,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-醇、α-紫羅酮、β-紫羅酮、香葉基丙酮、4-[2,2,6-三甲基-7-氧雜二環[4.1.0]庚-1-基]-3-丁烯-2-酮、二苯甲酮。從其中的賦香物質變化可以看出,表現為花果香型和清鮮香型的物質在“發花”后均表現為含量降低,而具有木香和陳香的柏木烯、雪松醇含量升高。因此白茶在“發花”后表現出明顯的陳香,而青澀味減弱。

圖2 “發花”壽眉Fig. 2 Fermented Shoumei

比較變化趨勢不同的揮發物有2-甲基萘,其含量變化為白牡丹“發花”后下降,壽眉“發花”后升高;1-甲基萘、香葉醇、2,3-二氫-2,2,6-官品質上看,“發花”對壽眉的品質提升作用較大。三甲基苯甲醛、α-松油醇、2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇、苯甲醛的含量變化為白牡丹“發花”后升高,壽眉“發花”后下降;而鄰苯二甲酸二丁酯和棕櫚酸乙酯的含量變化為白牡丹“發花”后升高,在壽眉“發花”前后均未檢測到。

故“發花”對白茶香氣的主要影響為降低新鮮、生青的賦香組分,同時升高陳香、木香等賦香組分。

2.3 “發花”對白茶滋味物質的影響

2.3.1 茶多酚總量及兒茶素組分的變化

“發花”后白茶茶多酚含量明顯降低,白牡丹茶多酚總量減少了 3.07個百分點,壽眉茶多酚總量減少了1.96個百分點(圖5)。茶多酚是茶葉中苦澀味的主要呈味物質,其總量降低有助于緩解新鮮白茶的苦澀味。因此發花后的白茶苦澀味減輕。但由于白牡丹本身具有的茶多酚含量較高,且“發花”不如壽眉充分,“發花”后的白牡丹仍具有較高的茶多酚水平,因而仍具有一定苦澀味。

通過HPLC分析發現,“發花”后白茶中各兒茶素組分含量均表現出不同程度的降低。其中GCG的下降程度最大,白牡丹“發花”后降低了 0.22個百分點,壽眉“發花”后檢測不到GCG。其次是EGCG,白牡丹和壽眉“發花”后分別降低了1.67、0.32個百分點。ECG下降的幅度也較大,白牡丹和壽眉“發花”后分別降低了0.41、0.14個百分點(表3)。EGCG、GCG、ECG等酯型兒茶素是茶葉兒茶素中呈苦澀味的主要物質,白茶“發花”后酯型兒茶素含量顯著降低,且壽眉“發花”較白牡丹多,因此“發花”后酯型兒茶素的降幅大于白牡丹,這可能是壽眉“發花”后滋味更加醇和的原因。故發花能夠緩解茶葉苦澀味的主要原因可能在于降低了酯型兒茶素的含量。

表2 白茶“發花”前后揮發性組分及相對含量Table 2 The volatile constituents and their contents in white tea before and after fermentation

續表2

圖3 白茶“發花”前總離子流圖Fig. 3 Chromatogram of white tea before fermentation

圖4 白茶“發花”后總離子流圖Fig. 4 Chromatogram of white tea after fermentation

2.3.2 “發花”前后氨基酸總量及組分的變化

“發花”對白茶氨基酸總量影響明顯,對比“發花”前后,白牡丹氨基酸總量下降了1.67個百分點,壽眉氨基酸總量下降了1.10個百分點(圖6)。從氨基酸組分上看,雖然各氨基酸組分有不同程度的降低,但“發花”后白牡丹必需氨基酸占非必需氨基酸的比例從36.10%上升到39.84%,必需氨基酸占氨基酸總量的比例從26.53%上升到28.49%;壽眉必需氨基酸占非必需氨基酸的比例從42.16%上升到62.61%,必需氨基酸占氨基酸總量的比例從 29.66%上升到 38.50%(表 4)。必需氨基酸比例的升高有利于人體吸收和利用。這說明“發花”可能具有提高中低檔茶葉營養價值的作用。

茶氨酸是茶葉中特有的非成蛋白氨基酸,因具有鎮靜神經的作用而成為備受關注的茶葉功能性成分之一,亦是茶湯鮮爽味的主要來源。從圖7可知,茶氨酸是冠突散囊菌可直接%

圖5 白茶“發花”前后茶多酚總量變化Fig. 5 Total polyphenol contents in white tea during fermentation

表3 白茶“發花”前后兒茶素組分含量變化Table 3 Catechin contents in white tea c during fermentation

注:“-”表示未檢出,“*”表示在0.05水平上差異顯著,“**”表示在0.01水平上差異顯著。

Note: ‘-’ is undetected, ‘*’ indicates significant difference at 0.05 level, ‘**’ indicates significant difference at 0.01 level.利用的氮源之一,白茶“發花”后茶氨酸含量均有下降,尤其是壽眉中的茶氨酸含量“發花”后下降了47.94%。

圖6 白茶“發花”前后氨基酸總量變化Fig. 6 Total amino acid contents in white tea before and after fermentation

2.3.3 白茶“發花”前后其他滋味物質含量變化從表 5可以得知,白茶中的沒食子酸在“發花”前后變化不顯著,這可能是由于酯型兒茶素降解產生的沒食子酸和其自身氧化代謝達到了一定的平衡。白茶“發花”后咖啡堿含量有所升高,其中白牡丹“發花”后咖啡堿含量升高顯著,這可能是白牡丹“發花”后滋味微苦的原因。同樣,白牡丹“發花”后黃酮總量升高達到極顯著水平,而壽眉黃酮總量變化差異不顯著。茶黃素和茶黃素單沒食子酸酯也是一類表現為苦澀味的收斂性呈味物質,這兩種物質在白牡丹“發花”后分別下降了33.33%和 43.33%;壽眉“發花”后分別下降了42.20%和42.86%,這可能是白茶“發花”后滋味醇和、收斂性降低的另一個重要原因。白茶“發花”后滋味醇和淡薄可能與水浸出物的減少有一定的關系,白茶“發花”后水浸出物含量極顯著減少。

3 小結與討論

“發花”是茯磚茶品質形成的重要過程。本試驗通過討論“發花”對白茶感官品質、賦香組分和滋味物質的影響,得出“發花”對提高壽眉的品質較為明顯。“發花”后的白牡丹具有典型陳年特征,而壽眉具陳香、滋味陳醇等特征。柏木烯和雪松醇等具有木香、陳香的物質可能是“發花”白茶主要的香氣特征物質。壽眉較高的含梗量和采摘成熟度可能是其“發花”效果較好的原因之一。適當的含梗量保證茶磚有一定的疏松度,有利于冠突散囊菌的呼吸作用和生長繁殖;梗和老葉中較高的糖分為冠突散囊菌生長提供了所需的營養物質。新鮮的高等級白茶滋味鮮爽、毫香顯著,這種風味特征可能與“發花”所帶來的陳香不協調,尤其是白茶特有的毫香與菌花香不相和諧。這可

表4 白茶“發花”前后氨基酸組分含量變化Table 4 Amino acid contents in white tea before and after floweringfermentation

圖7 白茶“發花”前后茶氨酸含量變化Fig. 7 Theanine contents in white tea before and after fermentation

表5 白茶“發花”前后其他滋味物質含量變化Table 5 Other taste compound contents in white tea before and after fermentation

注:“*”表示在0.05水平上差異顯著,“**”表示在0.01水平上差異顯著。

Note: ‘*’indicates significant difference at 0.05 level, ‘**’indicates significant difference at 0.01 level.能與2,3-二氫-2,2,6-三甲基苯甲醛、苯甲醛、α-松油醇、2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇等幾種在“發花”白牡丹中含量升高,而在“發花”壽眉中含量降低的物質有關,其中2,3-二氫-2,2,6-三甲基苯甲醛、苯甲醛等常見于苦竹中[9-10],α-松油醇、2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇等存在于普洱茶和千兩茶中[11-12]。低等級的白茶毫香不明顯、滋味欠鮮爽,而粗青氣明顯,這種風味特征可能恰好適合“發花”。與普通陳年白茶相比,“發花”白茶陳年風味更為明顯和醇和,并且“發花”白茶獨具“菌花香”而有別于普通陳年白茶。但普通陳年白茶的回甘較“發花”白茶略好。這可能與白茶在自然陳化的過程中,兒茶素組分雖然逐年降低但仍以酯型兒茶素為主有關[13]。

“發花”能夠緩解茶葉粗老味、提高中低檔茶葉品質的原因主要在于降低了茶葉中酯型兒茶素和茶黃素等澀味的主要呈味物質。經過“發花”的白茶其氨基酸總量明顯降低可能是因為冠突散囊菌能夠直接以游離氨基酸為氮源,白牡丹游離氨基酸含量較為豐富,因此被利用地也較多。雖然“發花”后白茶氨基酸總量降低,但必需氨基酸占非必需氨基酸的比例和必需氨基酸占氨基酸總量的比例分別得到不同程度的提高,且壽眉必需氨基酸提高的比例大于白牡丹。這說明“發花”可能存在提高中低檔茶葉營養價值的潛力。對于“發花”后咖啡堿含量的升高,不同研究一直存在不同的看法。有研究認為,霉菌類真菌能夠通過有別于茶樹咖啡堿代謝途徑的通路提高后發酵茶中的咖啡堿含量[14]。本研究發現“發花”后的白牡丹咖啡堿含量顯著升高,“發花”后的壽眉咖啡堿含量略有升高,但差異未達到顯著水平。這與感官審評中白茶“發花”后青澀味降低但苦味略有升高相符,且“發花”白牡丹的苦味重于發花壽眉。這可能是由于咖啡堿的生物合成位于茶樹幼嫩葉片,白牡丹具有較多的前體物質,因此在微生物的作用下咖啡堿含量升高也較多。

肖文軍等[15]在茯磚茶對小鼠急性經口和精子致畸的毒理性研究中表明,茯磚茶對小鼠無明顯毒副作用。蘇鳳[16]對茯磚茶進行大鼠急性毒理學試驗和 30 d喂養試驗亦表明,茯磚茶沒有毒性。劉子音等[17]對冠突散囊菌的純培養物進行急性毒理學試驗和遺傳毒理學試驗表明,冠突散囊菌及其代謝物無毒無致畸作用。“發花”白茶和茯磚茶雖然原料不同,但都屬于六大茶類,其具有的物質組成相同但比例不同,因此具有不同的風味。故在操作規范菌群受控的情況下,“發花”白茶應不具有安全隱患,但作為一種產品推廣前仍需進行一定的毒理學評價為宜。

綜上所述,白茶尤其是中低檔白茶“發花”具有良好的開發前景。但自然“發花”白茶“金花”量較茯磚茶少,如何能夠在白茶原產地進行“發花”以及如何提高不經渥堆的“發花”白茶“金花”數量是值得繼續探討的問題。

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中圖分類號:TS272.5+9;Q949.32

文獻標識碼:A

文章編號:1000-369X(2016)03-301-11

收稿日期:2015-09-23

修訂日期:2015-11-24

基金項目:公益性行業科研項目(201410225-4)、“十二五”科技支撐計劃項目(2014BAD15B01)。

作者簡介:劉菲,女,在讀碩士,主要從事茶葉加工與綜合利用研究。*通訊作者:swj8103@126.com

Study on Effect of Fungal-fermentation Process on Flavor Quality in White Tea

LIU Fei1,2, XUE Zhihui2,3, YE Qianlin3, SUN Weijiang1,2,3*
1. College of Horticulture of Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350001, China;2. Fujian-Taiwan Joint Centre for Ecological Control of Crop Pests, Fuzhou 350001, China;3. Anxi College of Tea science of Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China

Abstract:Baimudan and Shoumei were utilized to study the effect of fungal-fermentation process on flavor quality. Sensory evaluation found new flavors in white tea after fermentation. The quality of Shoumei was improved significantly after fermentation. The aroma of white tea changed from clean and fresh to pure and mellow during fermentation, which was due to the decrease of fresh odorants and increase of aged fragrant. The taste changed from astringent and harsh to aged and soft, which was attributing to the decrease of esters-catechins by 2.3 and 0.69 percent respectively, and theaflavin by 33% and 43% respectively in Baimudan and Shoumei. The taste of fermented Baimudan was a little bitter because caffeine increased significantly. The ratio of essential amino acids to nonessential amino acids increased from 34.95% to 38.12% in Baimudan and 42.16% to 62.32% in Shoumei. Therefore, fungal fermentation could largely improve the value of low or middle-grade white tea. In summary, The impacts of fungal fermentation on quality of Shoumei were larger than that of Baimudan, which is of great significance to improve the quality of low grade white tea.

Keywords:white tea, flowering, savory, flavor quality

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