半連續(xù)化生產(chǎn)線和傳統(tǒng)單機加工客家炒青綠茶主要品質(zhì)成分比較分析

梅 雙，喬小燕，陳 維，苗愛清，馬成英

（1.廣東省農(nóng)業(yè)科學院，廣東 廣州 510640；2.廣東省農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所/ 廣東省茶樹資源創(chuàng)新利用重點實驗室，廣東 廣州 510640）

【研究意義】按照干燥和殺青方法的不同，綠茶通常可以分為炒青、烘青、曬青和蒸青等4種。炒青綠茶是將茶鮮葉殺青、揉捻，不斷翻炒，直至干燥。炒青綠茶通常外形緊結(jié)、滋味醇厚。梅州是廣東省主產(chǎn)茶區(qū)，明清時期曾出現(xiàn)名噪一時的九大歷史名茶，發(fā)展到如今有8個縣（區(qū)）種植和生產(chǎn)茶葉[1]。炒青綠茶是廣東梅州、河源等客家地區(qū)的主要飲用茶類。按品質(zhì)特征，客家炒青綠茶可分為傳統(tǒng)長炒青綠茶、先烘后炒型綠茶以及現(xiàn)代清香型綠茶，傳統(tǒng)長炒青和先烘后炒型綠茶具有甘濃而不苦澀、高火甜韻的品質(zhì)特征[2]。客家地區(qū)通常采用手工或單機加工，具有加工時間長、勞動力強度大且品質(zhì)參差不齊等問題，在很大程度上制約了炒青綠茶的規(guī)模化發(fā)展。隨著茶葉機械裝備的發(fā)展以及市場對優(yōu)質(zhì)安全茶葉的需求越來越大，連續(xù)化或自動化綠茶生產(chǎn)線受到越來越多茶葉企業(yè)的青睞，生產(chǎn)線的應(yīng)用不僅解決了勞動力短缺和勞動力成本上升的問題，也能實現(xiàn)產(chǎn)品標準化、安全化生產(chǎn)，對茶葉提質(zhì)增效具有重要意義。【前人研究進展】豐順馬圖茶、興寧官田茶和平遠鍋叾茶是梅州地區(qū)的本地品種，是形成客家炒青綠茶品質(zhì)特征的品種基礎(chǔ)[2]。茶葉內(nèi)含物是形成茶湯色澤、滋味濃度和鮮爽味的物質(zhì)基礎(chǔ)。茶多酚是茶葉內(nèi)含物的主要成分，兒茶素是茶多酚的主體成分，占綠茶干重的20%～30%，是茶葉中利用程度最高的功能性成分[3-5]，客家茶樹兒茶素特性區(qū)別于大葉種茶樹品種[6]。殺青和干燥是綠茶加工的主要工序，改變或改進其中任何一個工藝，茶葉中茶多酚、兒茶素、咖啡堿等內(nèi)含物均發(fā)生變化，進而改變成品茶的干茶色澤、湯色、滋味等[7-9]。【本研究切入點】梅州是客家炒青綠茶的主要生產(chǎn)和消費區(qū)域，2014年梅州建成全省第一條客家炒青綠茶的半連續(xù)化生產(chǎn)線，針對該生產(chǎn)線的研究，只集中于單一品種在加工過程中主要生化成分的變化研究[10]，鮮有開展傳統(tǒng)單機加工與該半連續(xù)化生產(chǎn)線對茶葉品質(zhì)影響的比較研究。【擬解決的關(guān)鍵問題】本研究擬對客家炒青綠茶加工過程的6個關(guān)鍵工序進行實時取樣，比較分析傳統(tǒng)單機加工和生產(chǎn)線在含水量、理化成分和成品茶感官品質(zhì)3方面的差異，明晰兩種加工方式的特點和優(yōu)勢，為客家炒青綠茶半連續(xù)化生產(chǎn)線的加工標準化提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2014年4月中旬在廣東省梅州市豐順縣馬山龍崗茶業(yè)有限公司茶廠進行，供試品種為種植于該公司生態(tài)茶園的地方品種——馬圖茶，采摘標準為一芽二三葉。在半連續(xù)化生產(chǎn)線加工過程中，依照鮮葉-攤放-殺青-揉捻-動態(tài)失水-“一炒”- “二炒”的加工工序采集樣品，每個工序重復3個批次取樣，所取（鮮葉、攤青葉）樣品采用微波殺青固樣，其他工序樣品取后置于100℃提香機中足干，后密閉封存。干燥工藝技術(shù)參數(shù)為：“一炒”100℃ 1 h，“二炒”100℃40 min，隨后130℃ 10 min。對照單機加工制作：鮮葉、鮮葉攤放程度與半連續(xù)化生產(chǎn)線保持一致，后續(xù)工序按照單機模式進行。

主要試劑有表兒茶素（EC）、 表兒茶素沒食子酸（ECG）、表沒食子兒茶素（EGC）、表沒食子兒茶素沒食子酸（EGCG）、兒茶素（C）、沒食子兒茶素（GC）、兒茶素沒食子酸（CG）、沒食子兒茶素沒食子酸（GCG）、咖啡堿，所有標準品純度≥98%，購于上海源葉生物科技有限公司。

1.2 客家炒青綠茶加工工藝流程

根據(jù)客家炒青綠茶加工工藝特點和清潔化生產(chǎn)的要求，以國產(chǎn)茶葉機械為主體，半連續(xù)化生產(chǎn)線實現(xiàn)茶葉加工參數(shù)精準控制、自動控制與手動控制自由切換，與傳統(tǒng)單機加工相比，其工藝流程如表1所示。

表1 客家炒青綠茶加工工藝流程Table1 Process schedule of Hakka roasted green tea

1.3 試驗方法

1.3.1 主要生化成分測定 對炒青綠茶加工的7個階段20個茶樣進行含水量和生化成分測定，含水量測定采用103℃恒重法，茶多酚含量測定參照GB/T8313-2002[11]，游離氨基酸總量測定參照GB/T8314-2002[12]，可溶性總糖含量測定參照蒽酮比色法[13]。

1.3.2 兒茶素組分和咖啡堿測定 兒茶素組分和咖啡堿含量測定采用HPLC，方法參照文獻[14]。

1.3.3 感官審評 取炒青綠茶3 g進行5 min沖泡，具體方法參照文獻[15]。

1.3.4 數(shù)據(jù)分析 所有數(shù)據(jù)統(tǒng)計及計算均使用Microsoft Excel 2013，利用Graphpad prism 6繪圖，采用SPSS 20.0進行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 客家炒青綠茶加工過程中含水量分析

在生產(chǎn)線加工過程中，茶葉含水量呈遞減趨勢，從鮮葉的78.1%下降到“一炒”后的3.5%。兩種加工方式從殺青后茶葉含水量下降幅度差異明顯。生產(chǎn)線加工在“一炒”工序中失水最多，失水率為64.4%；其次是殺青和動態(tài)失水處理，失水率分別是13.6%和9.7%。單機加工茶葉失水也集中發(fā)生在“一炒”工序，失水率達到76%（圖1）。可見，生產(chǎn)線加工炒青綠茶茶葉水分在多道工序中逐步散失，而傳統(tǒng)單機加工失水集中發(fā)生在“一炒”工序中。

圖1 炒青綠茶加工過程中的含水量變化Fig.1 Change of water content in the process of roasted green teas

2.2 客家炒青綠茶加工過程中主要生化成分分析

半連續(xù)化生產(chǎn)線加工過程中（圖2A），茶多酚含量開始變化不顯著，動態(tài)失水后（SC4）顯著增加，之后顯著降低至21.12%。游離氨基酸含量顯著降低，揉捻后（SC3）顯著增加，“二炒”（SC6）后顯著降低至3.83%。可溶性糖在生產(chǎn)線加工過程中顯著降低至3.24%，SC3階段顯著增加，SC6后達到4.40%。咖啡堿含量則隨著加工進程顯著增加，而到SC6后降低至4.63%。

對于傳統(tǒng)單機加工（圖2B），茶多酚含量呈下降趨勢，但差異不顯著，揉捻后（CT3）顯著增加，后續(xù)工序差異不顯著。咖啡堿含量在加工過程中顯著增加，可溶性糖含量差異不顯著。游離氨基酸含量在加工過程中顯著增加，而“二炒”（CT6）后顯著降低到3.62%。

因此，半連續(xù)化生產(chǎn)線加工和傳統(tǒng)單機加工過程中茶多酚、咖啡堿、游離氨基酸和可溶性糖含量總體變化趨勢一致，但半連續(xù)化生產(chǎn)線加工過程中內(nèi)含物的變化更豐富。

圖2 炒青綠茶加工過程中主要生化成分變化Fig.2 Changes of biochemical components in the process of roasted green teas

2.3 客家炒青綠茶加工過程中兒茶素組分分析

由表2可知，兒茶素組分在半連續(xù)化生產(chǎn)線加工過程中GC、C、GCG、ECG和CG總體呈顯著增加趨勢，且階段性增加，EGC、EGCG和EC差異不顯著。傳統(tǒng)單機加工過程中GC、C、GCG和CG總體呈顯著增加趨勢，EGC、ECG和EC呈顯著降低趨勢，EGCG差異不顯著。GC、C、GCG、EGCG在半連續(xù)化生產(chǎn)線加工的成品茶中的保留率（110.93%）大于1，但在傳統(tǒng)單機加工的成品茶中小于1。在半連續(xù)化生產(chǎn)線加工和傳統(tǒng)單機加工過程中，EGC和EC保留率均低于100%，EGC分別為93.75%和81.15%，EC分別為90.84%和78.66%；ECG和CG保留率均大于100%，ECG分別為187.24%和125.7%，CG分別為113.23%和118.69%。可見，半連續(xù)化生產(chǎn)線加工與傳統(tǒng)單機加工相比，更有利于兒茶素組分等滋味物質(zhì)的保留。

表2 客家炒青綠茶加工過程中兒茶素組分（mg/g，干重）分析Table 2 Analysis of catechins of Hakka roasted green tea during processing (mg/g, dry weight)

2.4 客家炒青綠茶感官評價

以傳統(tǒng)單機加工的炒青綠茶為對照，對兩種方式加工的客家炒青綠茶進行感官審評。由表3可知，半連續(xù)化生產(chǎn)線加工的炒青綠茶勻整度和香氣優(yōu)于對照，滋味濃醇較爽，但回甘度略遜于單機加工的炒青綠茶。各個審評因子綜合評價，半連續(xù)化生產(chǎn)線加工炒青綠茶品質(zhì)總分超出傳統(tǒng)單機加工炒青綠茶3.5分，與傳統(tǒng)單機加工的炒青綠茶品質(zhì)相當。

表3 客家炒青綠茶感官評價結(jié)果Table 3 The sensory assessment result of Hakka roasted green tea

3 討論

與名優(yōu)綠茶相比，傳統(tǒng)客家綠茶外形較粗，湯色黃綠欠亮，滋味濃醇回甘而不苦澀，香氣多帶高火香或炒米香。近年來，為了擴大市場范圍，拉動更多年輕人喜歡客家綠茶，在保留傳統(tǒng)客家綠茶品質(zhì)風格的前提下，結(jié)合現(xiàn)代名優(yōu)綠茶的品質(zhì)特征，形成了清湯綠葉的現(xiàn)代創(chuàng)新客家茶。本研究結(jié)果表明，利用半連續(xù)化生產(chǎn)線加工的客家炒青綠茶具有清香型客家炒青綠茶“清香醇爽”，色澤“三綠”的品質(zhì)特征[15]，與葉飛等[16]研究的結(jié)果一致，與傳統(tǒng)單機加工相比，連續(xù)化生產(chǎn)線加工可以提高綠茶總體品質(zhì)。

與傳統(tǒng)單機加工“階段性”快速失水相比，半連續(xù)化生產(chǎn)線加工過程中茶葉含水量呈連續(xù)漸減趨勢。杜曉等[17]對蒸青綠茶的研究結(jié)果表明，水分散失速率和方式對茶葉造型和香氣滋味的形成有重要作用，殺青和干燥工序是客家炒青綠茶加工的主要失水工序，與蒸青綠茶和四川炒青綠茶生產(chǎn)線主要失水環(huán)節(jié)保持一致[18-19]。“高溫熱風動態(tài)脫水”是“一炒”之前的脫水工序，通過熱風帶動茶葉分散在爐內(nèi)空中，促進茶葉快速失水，進一步降低葉片含水量，避免“一炒”的高溫濕熱，引起葉綠素劇烈降解，產(chǎn)生脫鎂葉綠素，導致干茶色澤暗綠，這一結(jié)果與龔雪蛟等[18]對四川炒青生產(chǎn)線加工過程中茶葉含水量的研究結(jié)果相同，逐步失水，有利于葉綠素和花香或清香物質(zhì)的保留，干茶色澤黃綠。

與傳統(tǒng)單機加工相比，半連續(xù)化生產(chǎn)線加工綠茶中兒茶素組分、游離氨基酸和可溶性糖的保留率遠高于傳統(tǒng)工藝，且游離氨基酸含量顯著高于鮮葉，可溶性糖含量則與鮮葉差異不顯著。茶多酚和咖啡堿在兩種加工方式中干茶含量高于鮮葉。范仕勝等[4]對蒙頂甘露自動化生產(chǎn)線加工過程中茶葉品質(zhì)變化的研究表明，與鮮葉相比，毛茶中茶多酚、兒茶素和咖啡堿均降低，而游離氨基酸和可溶性糖含量分別增加了0.39%和0.29%。因此，客家炒青綠茶中游離氨基酸和可溶性糖含量的變化與烘青綠茶蒙頂甘露的結(jié)果相近，茶多酚、兒茶素和咖啡堿的研究結(jié)果則相反；但劉淑娟等[19]對櫧葉齊炒青綠茶的研究結(jié)果則表明，干茶中茶多酚和咖啡堿含量高于鮮葉，這可能與參試茶類的干燥工藝不同有關(guān)，其形成機理還有待于進一步研究。綠茶中茶多酚、咖啡堿和兒茶素含量與澀味強度呈顯著正相關(guān)，總糖含量與甜味強度呈顯著正相關(guān)，谷氨酸含量與苦味強度呈顯著負相關(guān)[20]。孔祥瑞等[21]對白茶的研究表明，高保留率的游離氨基酸和可溶性糖含量對減弱因兒茶素保留率過高而產(chǎn)生的苦澀味有積極的作用。陳煥等[22]則進一步證實，茶氨酸對綠茶的甜度和鮮度有極顯著正向作用。

4 結(jié)論

與傳統(tǒng)單機加工相比，半連續(xù)化生產(chǎn)線加工的客家炒青綠茶茶葉水分在多道工序中逐步散失，制成的客家炒青綠茶外形緊結(jié)、色澤翠綠、甜香帶花香，滋味更鮮爽。綠茶中滋味物質(zhì)咖啡堿和游離氨基酸顯著高于鮮葉，茶多酚和可溶性糖含量則與鮮葉差異不顯著，非酯型兒茶素（GC、C）和酯型兒茶素（ECG、GCG 、CG、EGCG）含量顯著高于鮮葉。因此，通過半連續(xù)化生產(chǎn)線加工不僅可以促進游離氨基酸和可溶性糖等鮮甜成分的保留，也可以增加茶多酚、兒茶素和咖啡堿等醇厚物質(zhì)的保留率。