原料嫩度和加工工藝對刺梨葉茶品質的影響

宋勤飛，楊琦宏，牛素貞，范金娟，尹 杰*

（1.國家林業和草原局刺梨工程技術研究中心，貴州貴陽 550025；2.貴州大學茶學院，貴州貴陽 550025）

刺梨（Rosa roxburghiiTratt.）是原產于我國西南地區的重要園藝植物。因富含多種營養物質和活性成分[1-2]，具有抗氧化、提高免疫力、抗癌、抗突變等保健藥用功效[2-3]，是極具開發潛力的食藥兩用果品。目前，市面上所見的刺梨產品多為以果實為原料生產的刺梨飲料及果脯、茶類等[4-5]，而以刺梨葉片等為原料的產品并不多見。

刺梨葉（RRL）中含有豐富的游離氨基酸，尤其是未展葉中游離氨基酸高達29 種[6-7]。刺梨葉中提取的黃酮對DPPH 自由基、ABTS自由基及羥基的清除率均高于根和莖中黃酮的清除率，可作為天然抗氧化劑進行開發[8]。刺梨葉片中含有的酚類物質具有顯著的生物活性[9]，游離鞣花酸和總鞣花酸含量、抗氧化活性均明顯高于刺梨果實和根[10]。從刺梨葉中提取的多糖RLP-1.2 和RLP-2.1 也有良好的抗氧化活性[11]。利用刺梨葉片所制的刺梨茶75%乙醇提取液能夠明顯降低糖尿病小鼠空腹血糖，改善其體重減輕和多飲癥狀[12]，表明刺梨葉片具有開發天然降血糖劑或抗氧化劑的潛力，可用在制藥工業[9]。

在刺梨主產區貴州等地，民間有將刺梨葉制成茶葉飲用，以治療消化不良等的記載[13]。有研究者采用不同工藝對對刺梨幼嫩鮮葉進行加工，發現采用紅茶工藝所制刺梨紅茶整體品質最佳，內含物質更豐富，對DPPH 自由基清除能力也最強，由此認為刺梨幼嫩鮮葉最適制成紅茶[14]。但目前，還未見有關不同原料嫩度和加工工藝對刺梨葉茶品質影響的研究報告。

本研究以刺梨春梢1 芽1～2 葉、1 芽3～4 葉及單葉為材料，參考白茶、烘青綠茶、蒸青綠茶的工藝進行加工，探究原料嫩度及加工對刺梨葉茶品質形成的影響，并通過主成分分析、聚類分析、隸屬函數法等方法評價刺梨葉茶的綜合品質，確定刺梨葉茶最適的加工模式，以期為生產上科學利用刺梨葉片提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

10年生“貴龍5號”刺梨樹春梢，分別按1芽1～2 葉（L12）、1 芽3～4 葉（L34）及單葉（L）的采摘標準進行采摘。所有材料均于2020 年4 月下旬采自貴州龍里縣貴州奇昂生物科技有限公司刺梨基地。

1.2 方法

1.2.1 刺梨葉茶加工

試驗在貴州大學茶學院茶葉加工實驗室進行。按上述采摘要求分別采摘1 芽1～2 葉、1 芽3～4 葉和單葉后置于清潔、透氣的尼龍袋中及時運至實驗室。將每種嫩度原料均勻地分為3 份，每份約5 kg，作為平行組。3種嫩度原料均采用3種加工工藝進行處理。其中處理1為白茶工藝（W），即“自然萎凋-干燥”。將新鮮原料薄攤于室內萎凋槽中，厚度以原料不互相遮擋為宜，攤放24 h 后適當歸攏，厚度不超過1 cm，繼續攤放44 h，期間輕翻5 次；萎凋完成后及時烘干。處理2 為烘青綠茶工藝（B)，即“攤放—鍋炒殺青—干燥（烘干）”。將新鮮原料于室內萎凋槽中攤放7 h，厚度不超過3 cm，期間輕翻2 次；隨后將攤青原料置于200 ℃炒茶鍋中炒制5～10 min至殺青完全后進行烘干。處理3 為蒸青綠茶工藝（S)，即“攤放—蒸汽殺青—干燥”。攤放工序同處理2；蒸汽殺青時用不銹鋼蒸鍋將水煮沸后，將攤放好的原料均勻鋪在蒸格上，盡量不重疊，蒸3 min 后取出攤在萎凋槽中自然冷卻；最后進行干燥。3 個處理的“干燥”工序均采用烘干方式，即毛火（100 ℃）5 min-攤涼-足火（65 ℃）烘至足干。由于刺梨葉片小且薄，為防止葉片烘焦，在足火過程適當進行幾次攤涼。所有刺梨葉茶制備好后按表1 進行編號，置于避光自封袋中低溫保存，用于感官品質審評、內含成分和抗氧化活性的測定。

表1 刺梨葉茶原料嫩度和加工工藝信息表

1.2.2 感官審評

組織5名高級評茶員對所制刺梨葉茶進行感官品質審評。按照國標茶葉感官審評中柱形杯審評法[15]進行。

1.2.3 內含成分測定

取所制刺梨葉茶，將樣品粉碎[16]后進行內含成分測定。其中總酚、總黃酮、三萜的測定參考周廣志[17]的方法；氨基酸采用茚三酮比色法[18]；可溶性糖采用蒽酮-硫酸比色法[19]；水浸出物含量采用全量法[20]。

1.2.4 抗氧化活性測定

DPPH 自由基清除能力、ABTS 自由基清除能力及總抗氧化能力(T-AOC)均采用可見分光光度法進行測定。

1.2.5 數據處理

采用EXCEL 對數據進行描述統計及顯著性檢驗。采用SPSS23.0 進行相關性分析及聚類分析，篩選出核心指標[21]后利用模糊數學隸屬度公式進行定量轉換，再將各指標隸屬函數值取平均值進行比較[22]，以確定不同刺梨葉茶綜合品質的高低。隸屬函數公式具體如下。

式中，U(Xi)為隸屬函數值，Xi為第i個指標測定值，Xmax和Xmin為所有處理中某一指標的最大值和最小值。

2 結果與分析

2.1 不同原料嫩度及加工工藝對刺梨葉茶感官品質的影響

采用不同原料嫩度和加工工藝制作的刺梨葉茶感官品質差異明顯（見表2）。所有處理下刺梨葉茶外形上均自然舒展且略有卷曲，色澤上以黃褐色、褐色為主；僅WL處理下刺梨葉干茶呈翠綠色。湯色以橙黃、金黃為多。所制刺梨葉茶中除BL34 香氣上有明顯異味，WL34 香氣略悶外，其余茶樣香氣上都有刺梨果香或甜香，尤其是WL12、WL 其甜香和果香高銳持久。滋味總體偏淡，僅WL12、BL12、BL 等3 個處理濃度較高；滋味整體協調度上以BL12、B14 兩個處理較好，表現出一定的醇度；而其余幾個處理下刺梨葉茶滋味上有不同程度的苦、酸、麻等。

表2 刺梨葉茶感官品質審評表

2.2 不同原料嫩度和加工工藝對刺梨葉茶內含成分的影響

不同原料嫩度和加工工藝對刺梨葉茶內含成分含量的影響較大（見表3）。所有處理中，WL12的總酚、黃酮、游離氨基酸及水浸出物含量均為最高，但其可溶性糖和三萜物質的含量卻最低。同一原料嫩度不同加工工藝下，以白茶工藝加工的刺梨葉茶總酚、黃酮、游離氨基酸及水浸出物含量最高；可溶性糖含量和三萜含量在各處理間差異不顯著。采用白茶工藝加工時，1 芽1～2 葉為原料的刺梨葉茶總酚和黃酮的含量最高，均顯著高于1 芽3～4 葉及單葉為原料的刺梨葉茶；但可溶性糖、三萜含量均以單葉為原料時最高。同為烘青綠茶工藝時，除單葉刺梨葉茶可溶性糖含量極顯著高于1 芽1～2 葉和1 芽3～4 葉原料外，其余指標在三種原料嫩度之間的差異不顯著。采用蒸青綠茶工藝時，以1 芽1～2 葉原料所制刺梨葉茶中總酚、黃酮及游離氨基酸含量較高，尤其總酚和黃酮的含量與其他兩種原料的差異達到極顯著水平。

表3 不同原料嫩度和加工工藝下刺梨葉茶內含成分含量 單位：%

2.3 不同原料嫩度和加工工藝對刺梨葉茶抗氧化活性的影響

采用不同原料嫩度加工的刺梨葉茶均有超過85%的DPPH 自由基清除能力（圖1-A）。尤其是采用1 芽1～2 葉、1 芽3～4 葉原料加工的刺梨葉茶其DPPH 自由基清除能力均大于90%，顯著高于以單葉制作的刺梨葉茶。3種原料嫩度的刺梨葉茶DPPH自由基清除能力大小為1 芽1～2 葉＞1 芽3～4 葉＞單葉。同一原料嫩度不同加工工藝下刺梨葉茶DPPH 自由基清除能力的差異規律性不強。以1 芽1～2 葉為原料時，白茶工藝和烘青綠茶工藝加工的刺梨葉茶DPPH 自由基清除能力顯著高于蒸青綠茶工藝下；以1 芽3～4 葉為原料時，烘青綠茶工藝下刺梨葉茶DPPH 自由基清除能力最高，與白茶工藝和蒸青綠茶工藝的差異達到顯著水平；而以單葉為原料時，蒸青綠茶工藝加工的刺梨葉茶DPPH 自由基清除能力最強。不同原料嫩度下，刺梨葉茶ABTS自由基清除能力的變化趨勢與DPPH自由基清除能力的變化趨勢一致（圖1-B）。

不同原料嫩度的刺梨葉茶總抗氧化能力（TAOC）大小依次為1 芽1～2 葉＞1 芽3～4 葉＞單葉（圖1-C）。其中WL12 具有最高的總抗氧化能力，其值達到175.45 μmol·g-1，顯著高于其余處理；SL34 總抗氧化能力為129.97 μmol·g-1，顯著高于同一原料嫩度下白茶工藝和烘青綠茶工藝加工的刺梨葉茶；以單葉為原料加工的刺梨葉茶總抗氧化能力較低，其大小為101.20～104.11 μmol·g-1，各種加工工藝之間無顯著性差異。

圖1 刺梨葉茶DPPH、ABTS自由基清除能力及總抗氧化活性

2.4 不同原料嫩度和加工工藝下刺梨葉茶各指標的相關性分析

不同原料嫩度和加工工藝下刺梨葉茶的感官品質得分與多酚、黃酮、游離氨基酸及水浸出物含量等呈正相關關系，尤其與多酚和黃酮含量的相關性達到了顯著水平。但與可溶性糖和三萜物質的含量卻表現為負相關（見圖2）。不同原料嫩度和加工工藝下刺梨葉茶水浸出物含量與多酚、黃酮及游離氨基酸含量呈顯著正相關，表明這3 種成分構成刺梨葉茶茶湯的主要成分。在各內含成分之間，多酚含量與黃酮、游離氨基酸含量都表現為顯著正相關，尤其與黃酮含量達到了極顯著水平。刺梨葉茶中三萜類物質與多酚、黃酮、游離氨基酸等都表現為顯著負相關。DPPH 自由基清除能力與黃酮、游離氨基酸及水浸出物含量呈顯著正相關；但ABTS 自由基清除能力除與游離氨基酸含量有正相關關系外，與其余內含成分均呈負相關，尤其與可溶性糖含量表現為極顯著負相關。總抗氧化能力（T-AOC）與內含成分的相關性與DPPH 自由基清除能力與內含成分的關系相似（見圖3）。

圖2 刺梨葉茶內含成分與感官審評得分相關性熱點圖

圖3 刺梨葉茶內含成分與抗氧化活性相關性熱點圖

2.5 不同原料嫩度加工工藝刺梨葉茶各指標的聚類分析

對刺梨葉茶的10個指標進行聚類分析可將各指標聚為兩類（見圖4）。第Ⅰ類主要涵蓋黃酮、游離氨基酸、多酚、三萜、可溶性糖及水浸出物等6 個內含成分指標；第Ⅱ類主要是DPPH、ABTS、T-AOC 等3 個抗氧化能力指標及感官品質指標。結合各指標間相關性分析的結果，分別在2個類別中選取與其他指標相關性高的指標作為核心指標。第Ⅰ類指標中選取黃酮和水浸出物含量等2 個指標；第Ⅱ類指標中選取T-AOC和感官審評得分等2個指標作為核心指標。

圖4 不同原料嫩度加工工藝刺梨葉茶指標聚類圖

2.6 不同原料嫩度加工工藝刺梨葉茶品質的綜合評價

主成分分析和聚類分析篩選出的4 個核心指標包含了刺梨葉茶的內含成分、抗氧化能力、感官品質等指標，可用于刺梨葉茶綜合品質的評價指標。通過各指標隸屬度轉化及平均隸屬度計算可知：9 個刺梨葉茶平均隸屬函數值大小依次為：WL12＞WL＞BL12＞WL34＞BL＞BL34＞SL34＞SL12＞SL（見表4）。即在所有樣品中，WL12（1芽1～2葉原料，白茶工藝）的綜合品質最佳，而采用蒸青綠茶加工工藝（S 系列）制作的刺梨葉茶綜合品質較差，尤其是SL刺梨葉茶綜合品質最差。

表4 不同原料嫩度加工工藝刺梨葉茶品質隸屬函數分析表

3 討論與結論

本研究顯示相同工藝下，1 芽3～4 葉（L34）所制的刺梨葉茶品質最差；1 芽1～2 葉（L12）和單葉（L）所制刺梨葉茶的感官品質較好。尤其以單葉為原料時，刺梨葉茶干茶舒展、葉面卷曲，色澤翠潤，表現出良好的外觀品質。其原因在于刺梨的羽狀復葉結構，小葉小且薄，水分較易散失，而莖稈較粗，水分含量較高且不易散失，因此僅有單葉時，水分分布較為均衡，在加工過程中散失也更加均勻，從而使其保留了較為完整的外觀和較好的潤度。這也提示若生產上利用帶有莖桿的刺梨嫩梢加工葉茶時，在干燥等環節應注意增加“攤涼-回水”的頻率和時間，盡量使小葉葉面和莖稈中的水分能夠較為均勻地散失，使其能保持較好的外觀。在同樣的原料嫩度下，采用白茶工藝（W）加工的刺梨葉茶感官品質尤其是外觀品質相比其他工藝表現更好，這與白茶工藝只有“萎凋-干燥”2個工序，對刺梨葉片的翻動和破壞最少有關。

刺梨葉茶內含成分的高低不僅決定了茶湯的滋味、香氣、湯色等，也決定了刺梨葉茶的抗氧化活性。以白茶工藝加工的刺梨葉茶其多酚、黃酮、游離氨基酸及水浸出物含量明顯高于其他工藝，這與張寶會等人[14]的研究結果相似。說明白茶工藝中長時間的萎凋有利促進了結合型多酚、大分子蛋白質等的游離和降級，從而增加了多酚、氨基酸等可溶性物質的含量。而這些水溶性物質的增加提高了茶湯濃度，這在刺梨葉茶內含成分與感官審評得分的相關性分析中也得到了印證。

刺梨葉茶作為一種飲品，其市場接受度不僅取決于良好的感官品質，更在于其內含成分和保健價值。本研究利用相關性分析、聚類分析和隸屬函數法對不同原料嫩度和加工工藝下刺梨葉茶的綜合品質進行評價，結果顯示以白茶工藝加工的刺梨葉茶綜合品質最佳，而以蒸青工藝加工的刺梨葉茶綜合品質最差，這與感官品質、內含成分及抗氧化指標的分析結果基本一致，說明可采用該評價模式進行刺梨葉茶品質的評價。

刺梨葉原料嫩度、加工工藝對刺梨葉茶的感官品質、內含物質含量及抗氧化活性等均有影響。以刺梨1 芽1～2 葉為原料，采用白茶工藝加工的刺梨葉茶（W12）綜合品質最佳，可作為今后刺梨葉茶開發的優選模式。