不同采摘形式加工的海青紅茶生化與香氣成分研究

王明剛，林 靜，劉冉霞，丁立孝

(1.青島西海岸新區職業中等專業學校，山東青島 266400；2.日照市質量檢驗檢測研究院，山東日照276826；3.青島農業大學食品科學與工程學院，山東青島266109；4.日照職業技術學院，山東日照 276826)

海青鎮位于山東省青島市最西端，南接日照，北倚諸城，西鄰五蓮，處在“三地四區”交匯之地，是“南茶北引”戰略最早地區之一。“南茶北引”60多年來，全市茶園面積達0.73萬hm，茶葉總產量341.28萬kg，總產值達6.91億元，其中夏茶產量占全年茶產量的46.55%，而產值卻僅占全年茶葉產值的26.09%。

夏季溫度高，茶葉產量高，人工采摘效率低、成本高，難以保證茶葉采摘的時效性，茶葉品質與價格卻相對較低。機械化采茶可顯著提高采摘效率、節約成本、提高產量，可從根本上解決采茶勞動力緊張的問題，是實現茶產業持續健康發展的必由之路。

針對海青夏茶產量高、加工利用率低的突出問題，此前已經對機械與人工2種采摘方式加工的綠茶生化與香氣成分進行過研究，結果證明海青夏季茶葉不適合加工制造綠茶，建議制作紅茶。為此，筆者繼續對機械與人工2種采摘方式加工的紅茶生化品質與香氣成分進行測定，分析其品質差異，為機械化采摘的推廣與夏茶的高值化利用提供理論依據。

1 材料與方法

鮮葉樣品制備：采集600 g具有代表性的一芽二葉鮮葉，100 ℃熱風干燥；取固樣之后的鮮葉磨碎，稱取60 g樣品用以分析。

春季紅茶、夏季人工采摘紅茶、夏季機采紅茶均來自青島市黃島區海青鎮。

品質成分測定方法。磨碎試樣的制備參照GB 8303方法；水浸出物和含水量分別采用GB 8305和GB 8304方法測定；茶多酚含量采用GB 8313酒石酸鐵比色法測定；游離氨基酸含量采用GB 8314茚三酮比色法測定；咖啡堿含量采用GB/T 8312紫外分光光度法測定。

香氣成分分析方法。茶葉香氣成分分析采用GC-MS。樣品制備：分別稱取綠茶樣品各10.00 g，加入萃取瓶中，用沸水沖泡6 min，茶水比為1∶3(g/mL)；將1 mL樣品置于20 mL頂空瓶內，采用固相微萃取法提取揮發性化合物，再通過氣相色譜—質譜聯用儀對這些化合物進行分離并分析。

固相微萃取條件：采用65 μm PDMS/DVB萃取頭，將樣品置于50 ℃條件下平衡20 min后，將萃取頭插入頂空瓶中萃取40 min，最后將萃取頭拔出并置于200 ℃的進樣口中解吸2 min。

氣相色譜條件：色譜柱型號RTX-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，柱溫箱初始溫度40 ℃，進樣口溫度200 ℃，不分流進樣，載氣流速1 mL/min，柱溫箱升溫程序為40 ℃保持3 min，5 ℃/min升至120 ℃，10 ℃/min升至200 ℃，保持13 min。

質譜條件：離子源溫度200 ℃，傳輸線溫度250 ℃，采用全掃描(Scan)模式采集信號，掃描范圍35～500 m/z。

試驗結果：使用NIST11數據庫對未知揮發性化合物譜圖進行比對，并采用面積歸一化法進行定量。

2 結果與分析

滋味是構成茶葉品質的主要因素之一，主要生化成分是茶多酚、游離氨基酸、咖啡堿等。

由表1可知，在3個紅茶樣品中春季紅茶咖啡堿含量與酚氨比分別為3.4%與3.4；夏季人工采摘紅茶的咖啡堿含量與酚氨比分別為3.1%與4.2；夏季機采紅茶咖啡堿含量與酚氨比分別為2.5%與2.8。夏季人工采摘與機采紅茶游離氨基酸含量差別不大，機采紅茶水浸出物、茶多酚、咖啡堿含量均低于人工采摘紅茶，且酚氨比為三者中最低。春季紅茶含水量最低，夏季機采紅茶含水量略低于人工采摘紅茶。

酚氨比可反映滋味品質，高級茶酚氨比較低，若兩者含量都高而比率低則滋味濃而鮮爽。咖啡堿的含量與茶的苦澀味成正相關。夏季機采紅茶酚氨比和咖啡堿含量最低，質量優于春季紅茶，夏季人工采摘紅茶具有最高的酚氨比，且咖啡堿含量和春季紅茶無明顯差異，在3個樣品中綜合質量最低。機采紅茶水浸出物略低于春季與夏季人工采摘紅茶。

表1 不同季節、不同采摘方式制作的紅茶主要生化成分對比

春季紅茶、夏季人工采摘紅茶與機采紅茶3個樣品的GC/MS離子流圖如圖1～3所示。

圖1 春季紅茶香氣GC/MS離子流圖Fig.1 GC/MS ion chromatogram of spring black tea aroma

3個紅茶樣品分別分離出98、60、61個峰(化合物)。香氣成分按有機化學分類方法主要分為碳氫化合物、醇類、酯類、醛類、酮類、酸類、酚類、雜氧化合物、含氮化合物等。表2 為3種紅茶香氣成分類別及相對含量。3種紅茶香氣種類與含量存在差異。3種紅茶均以醇類含量最多；均以醇類、醛類、酮類為主(三者含量之和大于59%)，其次為酯類、酸類、碳氫化合物；均含有含N化合物與雜氧化合物。夏季人工采摘紅茶與機采紅茶各類香氣含量相當，差別不明顯。

圖2 夏季人工采摘紅茶香氣GC/MS離子流圖Fig.2 GC/MS ion chromatogram of summer manual-picked black tea aroma

圖3 夏季機采紅茶香氣GC/MS離子流圖Fig.3 GC/MS ion chromatogram of summer machine-picked black tea aroma

表2 3種紅茶香氣成分類別及相對含量 Table 2 Categories and relative contents of aroma components in three black teas %

表3 3種紅茶香氣成分組成及相對含量

接下表

接下表

表3表明，春季紅茶中共檢測到化合物98種，其中未知化合物33種，占香氣總量的19.66%；醇類14種，占香氣總量的36.82%，其中以香葉醇、3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇、順式-5-乙烯基四氫-α，α，5-三甲基-2-呋喃甲醇、苯乙醇為主，含量分別為11.8%、6.96%、4.81%、4.53%；醛類9種，占香氣總量的11.5%，其中以苯乙醛、1-乙基-1H-吡咯-2-甲醛為主，含量分別為3.4%、3.81%；酮類14種，占香氣總量的10.7%，各種組分含量較均衡；酯類化合物9種，占香氣總量的7%，其中水楊酸甲酯含量為3.84%；酸類與碳氫化合物含量較少；含N化合物(吡嗪類化合物)8種，占香氣總量4.66%；雜氧化合物1種，占香氣總量的4.52%。

夏季人工采摘紅茶中共檢測到化合物60種，其中未知化合物13種，占香氣總量的7.66%；醇類11種，占香氣總量的37.3%，其中苯乙醇、3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇含量最多，含量分別為14.54%、9.02%；醛類6種，占香氣總量的22.05%，其中苯乙醛含量最多，含量為13.11%；酯類8種，占香氣總量的8.78%；酮類5種，占香氣總量的7.84%，其中7，9-二叔丁基-1-氧雜螺(4，5)癸-6，9-二烯-2，8-二酮含量最多，含量為5.21%；含N化合物(吡嗪類化合物)2種，占香氣總量的2.39%；雜氧化合物(呋喃類化合物)2種，占香氣總量的6.51%；酸類與碳氫化合物含量較低。

夏季機采紅茶中共檢測到化合物61種，其中未知化合物10種，占香氣總量的5.32%；醇類13種，占香氣總量的39.73%，其中苯乙醇、3，7-二甲基-1，5，7-辛三烯-3-醇、3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇含量最多，含量分別為10.91%、7.86%、5.89%；醛類10種，占香氣總量的26.17%，其中苯乙醛含量最多，含量為13.24%；酯類6種，占香氣總量的6.65%；酮類9種，占香氣總量的10.91%，其中7，9-二叔丁基-1-氧雜螺(4，5)癸-6，9-二烯-2，8-二酮含量最多，含量為4.90%；含N化合物(吡嗪類化合物)1種，占香氣總量的1.59%；雜氧化合物(呋喃類化合物)2種，占香氣總量的4.59%；酸類與碳氫化合物含量較低。

3 討論

在3個紅茶樣品中，機采紅茶酚氨比和咖啡堿含量最低，質量優于春季紅茶，夏季人工采摘紅茶具有最高的酚氨比，且咖啡堿含量和春季紅茶無顯著差異，在3個樣品中綜合質量最低。因此，夏季機采紅茶可降低人工采摘鮮葉的成本，且質量最佳。春、夏的紅茶含水量差別較大，這會直接影響茶葉的品質和出品率，企業需在工藝和產品標準化方面進行提高和改進，以生產穩定、高質量的優質紅茶。

春季紅茶中共檢測到98種化合物，含量較多的是醇類、醛類、酯類，主要香氣成分是香葉醇、3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇、順式-5-乙烯基四氫-α，α，5-三甲基-2-呋喃甲醇、苯乙醇、反式芳樟醇氧化物(呋喃)、水楊酸甲酯、1-乙基-1H-吡咯-2-甲醛、苯乙醛、6-乙烯基四氫-2，2，6-三甲基-2H-吡喃-3-醇等。夏季人工紅茶中共檢測到60種化合物，含量較多的是醇類、醛類、酮類，其中醇類含量最多，主要香氣成分是苯乙醇、苯乙醛、3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇、7，9-二叔丁基-1-氧雜螺(4，5)癸-6，9-二烯-2，8-二酮、反式芳樟醇氧化物(呋喃)、香葉醇、α-亞乙基-苯乙醛、6-乙烯基四氫-2，2，6-三甲基-2H-吡喃-3-醇、3，7-二甲基-1，5，7-辛三烯-3-醇、1-乙基-1H-吡咯-2-甲醛、苯甲醇等。夏季機采紅茶中共檢測到61種化合物，含量較多的是醇類、醛類、酮類，其中醇類含量最多，主要香氣成分是苯乙醛、苯乙醇、3，7-二甲基-1，5，7-辛三烯-3-醇、3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇、7，9-二叔丁基-1-氧雜螺-(4，5)癸-6，9-二烯-2，8-二酮、順式-5-乙烯基四氫-α，α，5-三甲基-2-呋喃甲醇、反式芳樟醇氧化物(呋喃)、苯甲醇、苯甲醛等。夏季機采紅茶與人工采摘紅茶主要香氣成分上差別不大。

3種紅茶主要香氣成分均大部分呈現花香或果香，含氮化合物和雜氧化合物呈現典型的烘焙香，賦予紅茶濃郁的蜂蜜香、烘炒香，如板栗香或焦糖香。雖然這幾類物質含量不是最多，但因為閾值低，即在很低濃度便可以聞到，對茶葉香型特別是紅茶濃郁烤香味的呈現有較大貢獻。

茶葉是勞動密集型產業，人工采摘成本也逐年提高，特別是在采摘、加工環節，浪費工時嚴重，致使生產成本居高不下，而且呈現繼續上漲的趨勢。而機械化采摘效率高，最高可高達人工采摘的100倍，而采摘成本僅為人工采摘的25%，有效減少因采摘不及時帶來的經濟損失，極大降低了茶葉的采摘成本，同時可大大提高夏茶效益，使茶葉生產逐步實現由傳統的勞動密集型向現代化技術密集型行業轉型。

與夏季人工采摘紅茶相比，夏季機采紅茶具有濃郁的紅茶香氣，較小的酚氨比值和低咖啡堿含量，風味和營養質量都比人工采摘紅茶好，并且機械采摘效率高，可大大降低人工采摘的成本。因機械采摘節約人工且采葉量大，同時提高了夏季紅茶的質量、產量和效益。因此，對于海青大宗的夏季茶葉，選擇機械化采摘茶鮮葉，大量加工制作優質紅茶產品，是改善夏茶品質、提升其加工利用率及茶葉價值的有效途徑，具有廣泛的應用前景，可在該地區進行廣泛推廣。

另外，在推廣茶葉機械化采摘時，要做好茶園管理、機械選型配套、技能培訓等工作，使機械采摘發揮其最大作用，節約人力，降低人工采摘成本，提高夏茶的經濟效益，促進茶產業高質量、健康、有序發展。