高γ-氨基丁酸巖茶加工工藝研究

王 芳 ，陳百文

（1.武夷學院 茶與食品學院，福建 武夷山，354300；2.福建省茶葉質量檢測與技術推廣中心，福建 福州，350002；3.中國烏龍茶產業協同創新中心，福建 武夷山，354300）

γ-氨基丁酸（簡稱GABA）是一種具有改善神經機能、改善睡眠、治療癲癇、減輕機械通氣性牽張致人肺泡Ⅱ型上皮細胞損傷等多種功效的生物活性成分[1-6]，在自然界廣泛存在。茶葉中也有GABA，但含量甚微，若經過特殊的工藝處理則可大大提高GABA的含量。1987年津志田藤二郎等人偶然發現厭氧能大幅提高茶葉中的GABA，含量達到150 mg/100 g以上，并將這種茶命名為γ-氨基丁酸茶[7]。林智等[8]通過研究充N2、抽真空、充CO2三種厭氧方式對GABA富集的效果發現：真空厭氧處理組最后生成的GABA最多，且成茶品質較好，這說明抽真空是制作γ-氨基丁酸茶較好的加工方法。目前，對γ-氨基丁酸茶的研究多見于白茶、綠茶和紅茶，鮮見關于γ-氨基丁酸巖茶的研究[9-12]。本試驗在巖茶加工過程中采用真空厭氧處理技術，以獲得高γ-氨基丁酸巖茶，從而增強巖茶的營養價值和保健功效，豐富武夷巖茶的產品種類。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗材料

試驗選用武夷山優良茶樹品種水仙，2016年5月3日，采摘駐芽三、四葉鮮葉為原料。

1.2 儀器與試劑

試劑：谷氨酸（國藥集團化學試劑有限公司），GABA標準品、茶氨酸（THE）標準品（北京中科質檢生物技術有限公司），18種氨基酸混合標樣、氨基酸衍生化緩沖液、氨基酸衍生化試劑和流動相B固體組分（大連依利特分析儀器有限公司），乙腈、甲醇（國藥集團化學試劑有限公司），鄰苯二甲醛（OPA ）。

主要儀器設備： HPLC1100型高效液相色譜儀（安捷倫科技中國有限公司），恒溫水浴鍋（上海凌科實業發展有限公司），AL104型電子天平、DELTA320 pH計（梅特勒-托利多儀器有限公司），艾柯超純水機（成都唐氏康寧科技發展有限公司），抽真空封口機（溫州鑫空包裝機械有限公司）等。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設計

選用茶樹品種水仙鮮葉作為試驗原料，采摘駐芽三、四葉。對鮮葉噴灑不同濃度的GLU溶液，再用真空厭氧措施處理在制葉，每個試驗因素的水平設置如表1。

在單因素試驗的基礎上，由于4℃下厭氧處理的GABA富集效果較差，而40℃下厭氧處理GABA富集量最大，但成茶品質差，因此選擇在25℃進行厭氧處理。GABA的富集量隨谷氨酸溶液濃度的增加而增加，但噴灑0.3%谷氨酸得到的成茶品質風味欠佳，故不宜再增加谷氨酸溶液的濃度。將谷氨酸噴灑濃度、厭氧時間和厭氧次數進行正交組合以探索高γ-氨基丁酸巖茶的制作工藝，從而研制出品質較好的高γ-氨基丁酸巖茶，具體試驗方案見表2。

表1 4因素3水平試驗設計表Table 1 3 levels of 4 factors test design

表2 3因素3水平正交試驗設計表Table 2 Orthogonal test design of 3 factors 3 levels

1.3.2 樣品制備

稱取1 g磨碎茶樣，置于50 mL錐形瓶中，沖入40 mL左右的沸水，搖勻，然后40℃水浴1 h，期間搖3～4次，過濾定容至50 mL，用0.45 μm濾膜將樣品再次過濾，置樣品架上待測。

1.3.3 色譜條件

采用鄰苯二甲醛柱前衍生法測定GABA，色譜柱為Elite-AAK氨基酸分析柱，流動相A為乙腈，流動相B（大連依利特）、流動相C為超純水，流動相總流量為1.0 mL/min;檢測波長360 nm。

衍生劑配制：稱取10.0 mg OPA，加入0.5 mL甲醇溶解，加入2.0 mL 0.4 mol/L硼酸鹽緩沖液（pH 9.4）和30.0 μL 2-巰基乙醇，此衍生劑溶液可保持2 d。

樣品衍生：取樣品或標準溶液10 μL，加入衍生劑100 μL，混勻，反應1 min后進樣。

1.3.4 感官審評

按GB/T 23776茶葉感官審評方法對茶樣進行審評，在計分時，根據γ-氨基丁酸茶品質的特殊性將外形、香氣、滋味、湯色、葉底各項審評因子的權重分別調整為10%，35%，35%，10%，10%。

2 結果分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 谷氨酸噴灑濃度對GABA富集的影響

試驗結果表明（表3）：噴灑谷氨酸的濃度對巖茶中GABA的富集具有極顯著影響，隨著谷氨酸溶液濃度的增加，茶葉中GABA的含量不斷增加（圖1）。用0.1%、0.2%、0.3%谷氨酸溶液處理的在制葉，經3 h真空厭氧后與對照比分別增加124.15%、195.25%和252.43%，說明噴灑谷氨酸溶液的效果極其顯著。

2.1.2 厭氧溫度對GABA富集的影響

由圖1可以看出，在4℃、25℃和40℃下進行厭氧處理后，以40℃處理的GABA含量最高，達到191.81 mg/100g，是4℃時的2.01倍，比25℃高21.9%。方差分析結果顯示（表3），厭氧溫度對GABA富集的效果具有極顯著差異（p＜0.01）。雖然40℃處理的GABA含量最高，但其成茶的感官品質表現出明顯的悶味且香氣低沉，故在工藝試驗中選擇在25℃左右（即常溫）進行厭氧處理。

2.1.3 厭氧次數對GABA富集的影響

試驗結果表明（圖1）：在相同的厭氧時間下，在制葉的GABA含量隨厭氧次數的增加而提高，但增幅較小，分別為8.74%和11.83%。經方差分析發現（表3），增加厭氧次數對富集GABA有極顯著影響（p＜0.01）。

2.1.4 厭氧時間對GABA富集的影響

圖1 單因素試驗中各處理的GABA含量注：A不同谷氨酸噴灑濃度，B不同厭氧溫度，C不同厭氧次數，D不同厭氧時間Fig.1 GABA content in individual treatment of single factor test（Note: A different glutamic acid spraying concentration，B different anaerobic temperature，C different anaerobic times，D different anaerobic time）

根據圖1可知，經不同時間厭氧處理后的茶葉中GABA的含量較對照都有顯著提高，厭氧2 h、4 h、6 h后茶葉中的GABA含量分別是沒有厭氧茶葉中的2.69倍、3.72倍和4.58倍。方差分析結果顯示（表3）2 h、4 h與6 h之間均有極顯著性差異（p＜0.01）。這說明GABA的含量隨著厭氧時間的延長而增加，但成茶的感官品質隨著厭氧時間的延長而呈下降趨勢，因此在兼顧品質的前提下，厭氧時間不宜過長。

2.2 正交試驗結果

2.2.1 成茶GABA含量

從表4可知，9個試驗處理的成茶樣中GABA含量均高于對照，其中2號、3號、4號、5號、7號、9號6個處理的GABA含量高于150 mg/100 g，達到γ-氨基丁酸茶的標準，以處理5號的GABA含量最高為317.93 mg/100 g。

2.2.2 正交試驗成茶感官審評結果

對達到γ-氨基丁酸茶標準的成茶進行審評，結果表明（表5）：6個處理樣以處理4號得分最高，其后依次是處理7號和5號，但品質均比未經厭氧處理的對照樣品質略差。真空處理對成茶外形的影響主要體現在色澤的潤度和條索的緊結度上。對香氣和滋味的影響有兩方面，一是產生了輕微的悶味；二是真空厭氧影響了多酚類物質的氧化降解從而使成茶略帶澀感。對湯色的影響主要是使其顏色加深，谷氨酸濃度較大時對湯色的清澈度和香氣的清爽度有一定影響。

3 結論與討論

谷氨酸溶液濃度、厭氧溫度、厭氧時間、厭氧次數對武夷巖茶加工中 GABA的富集均有良好效果，成茶中的GABA含量與谷氨酸溶液濃度、厭氧溫度、厭氧時間、厭氧次數均呈正相關，且具有極顯著差異（p＜0.01）。由于40℃厭氧處理的成茶感官品質較差，因此，以谷氨酸溶液濃度、厭氧時間和厭氧次數設置三因素三水平的正交試驗，9個試驗組中的處理2號、3號、4號、5號、7號、9號這6個試驗組的成茶GABA含量高于150 mg/100g，達到γ-氨基丁酸茶的標準，其中以處理5號的GABA含量最高為317.93 mg/100 g。

表3 單因素試驗的方差分析結果Table 3 Spraying concentration of single factor test

表4 正交試驗各處理成茶的GABA含量Table 4 The GABA content in tea of Orthogonal test

表5 高GABA含量武夷巖茶審評結果Table 5 The results of Sensory review on Wuyi Rock tea of High GABA content

結合成茶的感官審評結果，試驗處理4號雖然品質較5號和7號更好，但其GABA含量剛達到γ-氨基丁酸茶的標準，存在不穩定因素。綜合考慮，試驗處理5號為制作γ-氨基丁酸巖茶的最佳工藝，既能保證所制茶的GABA含量能達到γ-氨基丁酸茶的標準，又能保持巖茶的固有品質風味，其工藝為：噴灑0.2%GLU溶液→萎凋→第一次搖青→真空厭氧1 h→靜置→第二次搖青→真空厭氧1 h→靜置→第三次搖青→真空厭氧2 h→靜置→殺青、揉捻、干燥。

用噴灑谷氨酸溶液和抽真空厭氧處理的方式提高武夷巖茶中的GABA含量具有良好效果，但成茶品質均低于未經處理的對照組成茶，說明在γ-氨基丁酸巖茶加工過程中發生了很多與傳統工藝過程中不同的生理生化變化。若需更好地提高γ-氨基丁酸巖茶的品質風味，應進一步分析色澤物質、香氣物質、滋味成分在加工過程中的變化，以明確其變化規律，探索變化機理。