楊益歡,禹利君,2,3, ,賀軍輝,周宇飛,徐 帥,劉仲華,2,3,
(1.湖南農業大學茶學教育部重點實驗室,湖南長沙 410128;2.國家植物功能成分利用工程技術研究中心,湖南長沙 410128;3.植物功能成分利用省部共建協同創新中心,湖南長沙 410128;4.湖南華萊生物科技有限公司,湖南益陽 413513)
莓茶,又名藤茶,為葡萄科蛇葡萄屬顯齒蛇葡萄()的嫩莖葉加工制成的代用茶。據《中藥學》記載,莓茶具有清熱解毒、活血化瘀等功效,民間常用來治療感冒發熱、咽喉腫痛、口腔潰瘍等疾病。研究發現,莓茶富含以二氫楊梅素和楊梅素為主的黃酮類化合物,具有抗菌、消炎、抗血脂、保肝護肝等多種藥理功效。近年來,莓茶因優越的保健功效受到許多消費者的喜愛,一級莓茶成為代用茶已日漸流行,但入口苦澀,香氣呈現不愉快的“青氣”,使其品質受到影響;成熟度較高的二級莓茶常用作提取二氫楊梅素的主要原料,還未見進行茶飲開發。能否借鑒黑茶茯磚“發花”的原理對不同等級的莓茶進行“發花”處理,使其風味口感得到提升改造還未見相關文獻報道。
“發花”是茯磚茶獨特品質風味形成的關鍵工藝,通過控制一定的環境條件,促使優勢菌—冠突散囊菌生長繁殖,產生俗稱為“金花”的金黃色閉囊殼。“金花”能有效改善由于原料粗老所帶來的粗澀味。已有多項研究表明,利用冠突散囊菌“發花”可有效改善一些藥用植物資源的風味口感。Zhang 等利用辣木和黑毛茶拼配“發花”有效改善了辣木葉辛辣刺鼻的氣味;鄭升海等通過冠突散囊菌發酵桑葉使其1-脫氧野尻霉素(DNJ)和水浸出率含量大幅增加等。為此,本研究采用兩種不同等級的莓茶為原料,通過手筑茯磚工藝對其進行自然“發花”,并比較一級莓茶、二級莓茶及其發花前后感官品質、主要風味成分的變化,探討“發花”對莓茶品質風味的影響,進一步豐富莓茶品類,為冠突散囊菌發酵莓茶、大生產“發花”提供理論指導依據。
一級莓茶、二級莓茶 永順縣大豐生態農業開發有限公司提供;磷酸、碳酸鈉、茚三酮、磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈉、硫酸(分析純)、乙腈、甲醇(色譜純) 國藥集團有限公司;標準對照品二氫楊梅素(dihydromyricetin,DMY,純度>98%)、楊梅素(myricetin,MY,純度>98%) 購自美國Sigma 公司。
GCMS-QP2010 型氣相色譜質譜聯用儀、UV-1750 型紫外-可見分光光度計 日本島津有限公司;手動SPME 進樣手柄、50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭 美國Supelco 公司;LC1260 型高效液相色譜儀 美國安捷倫有限公司。
1.2.1 茶樣制備 用于“發花”的莓茶原料參照永順莓茶加工方法T/HNTI 041-2021進行,一級莓茶采用春夏季節幼嫩莖葉制成,二級莓茶采用秋冬季粗老莖葉制成。莓茶壓制發花于湖南華萊生物科技有限公司的手筑茯磚車間完成,參考GB/T 9833.3-2013茯磚茶加工工序進行。基本工序為:原料復水,渥堆、汽蒸、壓制、發花、干燥,制成“發花莓茶”。
1.2.2 感官審評 稱取2 g 莓茶樣品投入150 mL 的審評杯中,沸水沖泡3 min,按沖泡次序將茶湯濾入審評碗內,分別參考莓茶審評方法和茯磚茶審評方法對茶葉外形、香氣、湯色、滋味、葉底逐項審評,結果采用評語形式。審評小組由5 名專業茶葉審評人員組成(男女比例2:3)。
1.2.3 水浸出物、可溶性糖和游離氨基酸含量分析茶樣經研磨機研磨,過40 目篩。水浸出物的測定:參照GB/T 8305-2013《茶水浸出物測定》。可溶性糖總量測定采用蒽酮-硫酸法。游離氨基酸含量測定參照GB/T 8314-2013《茶 游離氨基酸總量的測定》。
1.2.4 二氫楊梅素、楊梅素的HPLC 定量檢測 稱取2.000 g 粉碎茶樣,加70%甲醇30 mL,超聲浸提10 min,4000 r/min 離心5 min,上清液轉移至100 mL容量瓶,重復浸提一次,合并浸提液并定容至100 mL,搖勻,過0.45 μm 濾膜后參照文獻[16]進行HPLC檢測,并制作二氫楊梅素和楊梅素標準曲線方程,二氫楊梅素標曲:Y=25681885X+49439,=0.997;楊梅素標曲:Y=37488103X-7727,=0.998;根據永順莓茶T/HNTI 041-2021 進行計算。
1.2.5 香氣成分檢測 萃取頭使用前在240 ℃老化50 min。取粉碎茶樣2.0 g 于20 mL 頂空瓶中,以聚四氟乙烯瓶蓋封口,于80 ℃恒溫水浴平衡20 min,吸附50 min 后,進樣口溫度為250 ℃,解析5 min。
GC 條件:HP-88 毛細管柱(0.20 μm×100.0 m×0.25 mm),柱溫箱溫度:60.0 ℃,不分流進樣,進樣量1 μL,進樣溫度240 ℃,樣品流速1.37 mL/min,升溫程序60 ℃保留5 min,3 ℃/min 升溫至140 ℃保留5 min,5 ℃/min 升至210 ℃保留10 min,再以5 ℃/min升溫至240 ℃保留10 min,載氣為高純度He(≥99.999%)。MS 條件:溫度200 ℃,色譜接口溫度220 ℃,電子轟擊離子源,質荷比范圍:45~500 m/z。
利用NIST 標準譜庫對GC-MS 分析得到的色譜峰進行人工解析,保留相似度80%以上的物質,按面積歸一法計算所檢測到的各組分的相對含量(以各香氣組分的峰面積占總峰面積的百分比表示組分的相對含量)。
使用Microsoft Excel 2019、SPSS 19.0 進行數據統計分析,LSD 多重比較在<0.05 顯著,數據均以平均值±標準差(Mean±SD)表示,GraphPad Prism8.0 進行作圖。
從表1 和圖1 可知,二級莓茶比一級莓茶的成熟度高、色澤深、條索粗壯、苦澀味低、青草氣弱。“發花”后一、二級莓茶與其原料比較,湯色加深,青草香轉變為菌花香,苦澀味降低,葉底更加柔軟。由于二級莓茶原料采摘成熟度較高,含梗量多,壓磚發花后比一級莓茶茯磚疏松,磚內金花更加茂密,滋味更加醇和可口,花果香顯露。由感官審評結果可知,二級莓茶“發花”以后品質提升幅度更大。

圖1 不同等級莓茶“發花”前后對比圖Fig.1 Comparison of different grades of vine tea before and after fungal fermentation

表1 不同等級莓茶“發花”前后感官審評結果Table 1 Sensory evaluation results of vine tea with different grades before and after fungal fermentation
2.2.1 “發花”對不同等級莓茶水浸出物、可溶性糖和氨基酸含量的影響 如圖2 所示,一級莓茶的水浸出物、可溶性糖含量顯著高于二級莓茶,游離氨基酸含量顯著低于二級莓茶(<0.05)。一、二級莓茶“發花”后與其原料比較,水浸出物含量變化差異不顯著(0.05),可溶性糖含量分別下降了5.85%、19.97%。游離氨基酸含量經“發花”后,差異顯著(<0.05),分別下降了48.54%、38.57%。“發花”是以冠突散囊菌為主體的發酵過程,在此過程中冠突散囊菌會消耗茶葉的營養成分來滿足自身生長需求。但由于原料嫩度、含水量和含梗量不同,導致優勢菌的數量及生長情況不同,因而莓茶內含成分降解、聚合等轉化幅度不同。劉武嫦等以不同品種黑毛茶為原料的“發花”實驗中獲得了相同的結論。

圖2 不同等級莓茶“發花”前后品質成分變化Fig.2 Changes of quality components of different grades of vine tea before and after fungal fermentation
2.2.2 “發花”對不同等級莓茶二氫楊梅素和楊梅素含量的影響 二氫楊梅素(Dihydromyricetin,DMY)和楊梅素(Myricetin,MY)是莓茶中主要的黃酮類化合物,具有抗氧化、消炎等多種功效。由圖3 可知,一級莓茶和二級莓茶的DMY 含量分別為312.80、154.56 mg/g,MY 含量分別為1.56、1.94 mg/g。Yu 等研究表明,DMY 在莖葉嫩度高的莓茶中含量更高,與本研究結果一致。一級莓茶發花后DMY、MY 含量均顯著增加(<0.05),二級莓茶“發花”后MY 含量顯著降低(<0.05),DMY 含量無明顯變化。這與Wu 等利用食藥用菌茯苓發酵莓茶其DMY 和MY 含量無明顯變化的結果不同,推測與發酵菌群不同有關。

圖3 不同等級莓茶“發花”前后二氫楊梅素和楊梅素含量變化Fig.3 Changes of dihydromyricetin and myricetin contents in different grades of vine tea before and after fungal fermentation
由表2 可知,本研究共鑒定出80 種揮發性成分,其中醇類15 種、酮類18 種、醛類12 種、酯類9種、烷烴類7 種、烯烴類10 種、雜環化合物類6 種、其它化合物3 種。各類香氣成分變化如圖4 所示。

圖4 莓茶“發花”前后香氣成分中各類化合物相對含量差異Fig.4 Relative content difference of various compounds in aroma components of vine tea before and after fungal fermentation

表2 不同等級莓茶“發花”前后香氣成分及相對含量Table 2 Aroma components and relative content of vine tea with different grades before and after fungal fermentation

續表 2

續表 2
一、二級莓茶分別檢出52、57 種香氣成分,其中法尼醇、植醇、(E,E)-2,4-庚二烯醛、反-2-辛烯醛、苯甲醛、-法呢烯、佛術烯等11 種物質未在一級莓茶中檢出。一、二級莓茶“發花”后分別檢出49、56 種香氣成分,具有相同變化趨勢的成分41 種。其中16 種在“發花”后相對含量升高,25 種在“發花”后相對含量降低(表3)。從這些香氣組分的變化可以看出,呈花香的苯乙醛、藏花醛、β-石竹烯和具有果香的法尼基丙酮以及似咖啡香的苯并噻唑等物質在“發花”后均表現為含量增高,而具有青草香的反-2-己烯醛、(E)-2-庚烯醛、反式-2-癸烯醛等物質在“發花”后含量均明顯降低。研究表明,水楊酸甲酯、法尼基丙酮、藏花醛等成分對“菌花香”具有重要貢獻。“發花”后一級莓茶與二級莓茶比較發現,一級莓茶未檢出2-環己烯-1-酮、新植二烯、2,3,5,8-四甲基-1,5,9-癸三烯、脫氫芳基紫羅烯、棕櫚酸乙酯,而具有花香特征的2-環己烯-1-酮僅在二級莓茶“發花”后檢出。

表3 莓茶“發花“后具有相同變化趨勢的揮發性成分Table 3 Volatile components of vine tea with the same change trend after fungal fermentation
研究表明,氨基酸在微生物作用下發生分解代謝產生大量香氣物質,如支鏈氨基酸(Leu、lle、Val)被轉化為具有麥芽味、果香的香氣化合物,芳香族氨基酸(Phe、Tyr、Trp)的分解代謝產生具有花香、化學溶劑氣味的化合物,本研究中二級莓茶氨基酸含量高于一級莓茶,這可能是其“發花”后較“發花”一級莓茶香氣豐富原因。
探究“發花”對不同等級莓茶的感官品質、主要生化成分、揮發性香氣成分的差異。結果表明:通過感官審評發現“發花”使莓茶顏色加深、苦澀味減弱,青草氣消失,一級莓茶發花后呈菌花香帶清香,滋味醇厚有回甘;二級莓茶“發花”后香氣呈菌花香帶花果香,滋味醇和回甘。一、二級莓茶的水浸出物、可溶性糖、氨基酸、二氫楊梅素和楊梅素含量差異顯著,“發花”使可溶性糖、氨基酸含量均顯著降低(<0.05)。共鑒定出80 種揮發性香氣成分,其中醇類15 種、酮類18 種、醛類12 種、酯類9 種、烷烴類7 種、烯烴類10 種、雜環化合物類6 種、其它化合物3 種。“發花”后二級莓茶酮類、醛類、烯烴類、酯類和雜環化合物香氣成分相對含量均高于一級莓茶。“發花”一級莓茶香氣清新,可能與反式-2-壬醛、反-2-己烯醛、(E,E)-2,4-庚二烯醛等成分含量較高有關。“發花”二級莓茶具有花果香,可能是因為具有花香、果香的苯甲醇、苯乙醛、藏花醛、2-環己烯-1-酮、二氫--紫羅蘭酮等成分含量較高。
綜上所述,發花能提升莓茶風味品質,尤其是二級莓茶。結合目前莓茶的制作大多使用嫩莖葉,而粗老莖葉仍處于廢棄狀態,因此發花二級莓茶更具有開發前景,有助于提高莓茶的高值化利用以及豐富莓茶品類。