騫林茶加工工藝優(yōu)化及品質(zhì)成分研究

董智杰，葉繼煜，黃進(jìn)，余志*，葉飛，張丙華，張群峰

1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 果蔬園藝作物種質(zhì)創(chuàng)新與利用全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430000；2.十堰市果茶研究所，湖北 十堰 442000；3.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹茶葉研究所，湖北 武漢 430064；4.丹江口市騫林貢茶基地專業(yè)合作社，湖北 十堰 442717；5.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，浙江 杭州 310008

中國(guó)是茶樹（Camelliasinensis(L.) O. Kuntze）的起源地，飲茶歷史悠久，但在一些地區(qū)，蒲公英[1]、苦丁[2]、藤茶[3]等植物也可加工成代用茶作為民間日常飲品。騫林茶是由尖連蕊茶（Camelliacuspidata(Kochs)Wright ex Gard）的芽頭或葉片制成，其芽頭色澤嫩綠、肥壯挺直，呈“嫩竹筍”狀，目前主產(chǎn)于十堰武當(dāng)山丹江口市周邊部分區(qū)域[4]，是一種道家傳統(tǒng)飲品[5]。Ma 等[6]對(duì)騫林茶與普通綠茶的感官品質(zhì)、生化指標(biāo)和揮發(fā)性成分等進(jìn)行分析，尖連蕊茶所制騫林茶呈現(xiàn)出茶湯金黃、滋味甜醇和香氣帶花香（如金銀花）的感官特征，其兒茶素、氨基酸和咖啡堿的含量顯著低于普通綠茶，揮發(fā)性成分中帶花香或果香的芳樟醇、香葉醇等物質(zhì)含量較高。在武當(dāng)山地區(qū)，騫林茶被認(rèn)為具有清熱、殺菌、抗炎、降血糖和降血脂等生理和藥理功效[7]。但關(guān)于騫林茶的加工，目前還缺乏技術(shù)研究文獻(xiàn)，經(jīng)實(shí)地調(diào)研，在民間常以蒸青工藝加工騫林茶。

本研究以尖連蕊茶單芽為原料，設(shè)計(jì)蒸青時(shí)間和干燥方式等參數(shù)，優(yōu)化武當(dāng)山騫林茶的加工工藝，并結(jié)合感官品質(zhì)、理化成分及抗氧化活性分析等對(duì)不同加工工藝的騫林茶產(chǎn)品進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，為科學(xué)開發(fā)騫林茶資源提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 材料與試劑

尖連蕊茶鮮葉、茶樹群體種鮮葉于2022 年4月采摘于湖北省十堰市丹江口市武當(dāng)山武當(dāng)口村，采摘標(biāo)準(zhǔn)均為單芽。

主要試劑：甲醇，色譜純，購自美國(guó)賽默飛世爾科技公司；福林酚、沒食子酸（GA），純度≥98.5%，購自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；表沒食子兒茶素（EGC）、沒食子兒茶素（GC）、兒茶素（C）、表兒茶素（EC）、表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）、沒食子兒茶素沒食子酸酯（GCG）、表兒茶素沒食子酸酯（ECG）、兒茶素沒食子酸酯（CG）、咖啡堿（CAF）、葉黃素和胡蘿卜素，純度≥98%，購自上海源葉生物科技有限公司；葉綠素a和葉綠素b，純度≥98%，購自美國(guó)西格瑪奧德里奇公司；2,2-聯(lián)氨-雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二銨鹽（ABTS）和2,2-聯(lián)苯基-1-苦基肼基（DPPH），純度≥98.5%，購自上海麥克林生化科技有限公司;過硫酸鉀，純度≥99.5%，購自上海麥克林生化科技有限公司；乙酸乙酯、甲醇、氯化亞錫、蒽酮、濃硫酸、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鈉、草酸和碳酸氫鈉，純度≥99.7%，購自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；水合茚三酮，純度≥99.7%，購自成都市科隆化學(xué)品有限公司。

1.1.2 主要儀器與設(shè)備

6CZTL-50 型蒸青機(jī)、6CLZ-60/11 型茶葉理?xiàng)l機(jī)、6CTH-60型茶葉提香機(jī)（浙江綠峰機(jī)械有限公司），TG165 紅外成像測(cè)溫儀（美國(guó)菲力爾公司），CS-820N型臺(tái)式分光測(cè)色儀（上海精密儀器儀表有限公司），DK-98-Ⅱ型恒溫水浴鍋（天津市泰斯特儀器有限公司），722N型可見光分光光度計(jì)（上海菁華科技儀器有限公司），RE 52-99 型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器（上海亞榮生化儀器廠），SHZ-3型循環(huán)水多用真空泵（上海滬西分析儀器廠有限公司），TDZ5-WS型低速臺(tái)式離心機(jī)（湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司），SCIENTZ-12N冷凍干燥機(jī)（寧波新芝生物科技股份有限公司），Epoch 連續(xù)波長(zhǎng)酶標(biāo)儀（美國(guó)伯騰儀器有限公司），1260 Infinity 型高效液相色譜儀（美國(guó)安捷倫公司）。

1.2 試驗(yàn)工藝

騫林茶加工工藝流程為：鮮葉→攤放→殺青→攤涼回潮→足干→成茶。尖連蕊茶鮮葉自然攤放在室內(nèi)竹簸箕上，攤放厚度2 cm，時(shí)間24 h。殺青溫度110 ℃，每個(gè)處理取鮮葉5 kg，殺青投葉量以1.5 kg/min 為宜，設(shè)置蒸汽殺青20、30、45、60 s共4組處理，殺青程度均控制在葉梗變軟、散發(fā)青氣為宜。4 組處理的樣品均分為兩份，一份使用6CTH-60 型茶葉提香機(jī)足干，攤?cè)~厚度1 cm，在非完全密閉條件下80 ℃烘2.5 h 至足干；另一份使用6CLZ-60/11 型茶葉理?xiàng)l機(jī)炒干，投葉量每槽200 g，溫度控制在110 ℃，炒2.5 h 至足干。干燥至茶樣含水量≤5%，芽頭呈黃色，散發(fā)出濃郁藥香為宜。試驗(yàn)重復(fù)3次。

本地群體種茶樹鮮葉經(jīng)適度攤放后，使用6CZTL-50 型蒸青機(jī)110 ℃蒸汽殺青30 s，再使用6CTH-60型茶葉提香機(jī)80 ℃烘2.5 h至足干，制成綠茶對(duì)照樣品。

1.3 分析方法

1.3.1 感官審評(píng)

由5 名評(píng)審員組成的專業(yè)評(píng)審小組對(duì)8 個(gè)騫林茶樣品進(jìn)行感官審評(píng)。騫林茶審評(píng)方法參考《茶葉感官審評(píng)方法》（GB/T 23776—2018），評(píng)分細(xì)則稍作修改：騫林茶總分=外形×0.20+湯色×0.20+香氣×0.25+滋味×0.25+葉底×0.10。根據(jù)Zhu 等[8]的研究在騫林茶審評(píng)術(shù)語中添加藥香的描述詞匯（藥香為騫林茶品質(zhì)較優(yōu)的特色香氣）。

1.3.2 理化成分測(cè)定

水浸出物含量參照《茶水浸出物測(cè)定》（GB/T 8305—2013）中的恒溫干燥法測(cè)定，可溶性糖含量采用蒽酮-硫酸比色法測(cè)定，多酚類含量及兒茶素組分測(cè)定參照《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測(cè)方法》（GB/T 8313—2018），游離氨基酸含量參照《茶游離氨基酸總量的測(cè)定》（GB/T 8314—2013）中的茚三酮比色法測(cè)定。咖啡堿的測(cè)定根據(jù)《茶咖啡堿測(cè)定》（GB/T 8312—2013）。根據(jù)Yu 等[11]的方法，葉綠素等色素類的提取采用丙酮研磨法。

1.3.3 干茶色差、茶湯色差測(cè)定

干茶及茶湯色澤測(cè)定采用色差計(jì)法，用CS-820N 型臺(tái)式分光測(cè)色儀測(cè)定各樣品的L*、a*、b*值。選用Lab 表色系統(tǒng)，照明幾何條件為0/d，標(biāo)準(zhǔn)照明體為D65，視場(chǎng)為10°。將研磨機(jī)打碎所得茶葉粉末過40 目篩，直接測(cè)定干茶色差。使用《茶葉感官審評(píng)方法》（GB/T 23776—2018）中的方法沖泡茶湯，趁熱用雙圈102濾紙過濾，濾液冷卻至室溫后，取7.5 mL茶湯測(cè)定色差。

1.3.4 體外抗氧化活性測(cè)定

騫林茶粗提物樣品制備：稱取騫林茶茶粉10 g于錐形瓶中，加入200 mL 沸騰蒸餾水100 ℃水浴加熱10 min，將茶湯倒入離心管，置于離心機(jī)中3 100 r/min 離心5 min，收集沉淀按上述步驟再次浸提，將兩次浸提所得樣品于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中濃縮至200 mL，冷凍至固態(tài)后使用冷凍干機(jī)凍干得到粗提物，－80 ℃冷凍保存。稱取20 mg 騫林茶粗提取物，使用20 mL蒸餾水溶解，制備為質(zhì)量濃度為1 mg/mL的樣品母液。

DPPH 自由基清除能力的測(cè)定參考Luo 等[9]的方法，并作適當(dāng)修改。使用無水乙醇配置500 mL濃度為0.15 mmol/L 的DPPH 工作液。分別取2 mL DPPH 工作液與1 mL 不同濃度樣品溶液混勻?yàn)闃悠方M，室溫避光30 min 后，于517 nm 處測(cè)吸光度；分別取2 mL無水乙醇溶液與1 mL不同濃度樣品溶液混勻?yàn)闃悠房瞻捉M；取2 mL DPPH工作液與1 mL蒸餾水混勻?yàn)閷?duì)照組。

式中：A1為樣品組吸光度，A2為空白組吸光度，A0為對(duì)照組吸光度。

ABTS+自由基清除能力測(cè)定參考Shen等[10]的方法，并作適當(dāng)修改。使用蒸餾水配制50 mL濃度為7 mmol/L的ABTS溶液和50 mL濃度為2.45 mmol/L的過硫酸鉀溶液，混勻，室溫下避光反應(yīng)16～18 h，得到ABTS母液。蒸餾水稀釋ABTS母液，使其在734 nm處吸光值穩(wěn)定在0.7±0.02范圍內(nèi)，即制備得到ABTS 工作液。分別取800 μL ABTS 工作液與200 μL 不同濃度的樣品溶液混勻?yàn)闃悠方M，酶標(biāo)儀37 ℃孵育10 min，在734 nm處測(cè)吸光度；分別取800 μL 蒸餾水與200 μL 不同濃度的樣品溶液混勻?yàn)闃悠房瞻捉M；取800 μL ABTS工作液與200 μL蒸餾水混勻?yàn)閷?duì)照組。

式中：B1為樣品組吸光度，B2為空白組吸光度，B0為對(duì)照組吸光度。

1.3.5 數(shù)據(jù)處理

本研究各試驗(yàn)均設(shè)置3次重復(fù)，數(shù)據(jù)結(jié)果表示為均值±標(biāo)準(zhǔn)差，用IBM SPSS Statistics 21 進(jìn)行單因素ANOVA 檢驗(yàn)，用LSD 法和Duncan 法進(jìn)行差異顯著性分析，以P<0.05 表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，對(duì)部分結(jié)果進(jìn)行Pearson 相關(guān)性分析，用Origin Pro 2023軟件制圖，計(jì)算IC50值。

2 結(jié)果與分析

2.1 感官品質(zhì)分析

對(duì)不同工藝所制騫林茶感官審評(píng)結(jié)果（表1）可見，蒸青時(shí)間對(duì)相同干燥方式的騫林茶品質(zhì)有影響，蒸青30 s所制騫林茶綜合品質(zhì)略優(yōu)于相同干燥方式的其他茶樣，特別是蒸青30 s—烘干工藝所制騫林茶感官品質(zhì)相對(duì)其他茶樣均較好，其干茶外形黃明、潤(rùn)，湯色黃明，葉底肥壯柔軟，香氣清香高長(zhǎng)，滋味濃厚甜醇。蒸青20 s—烘干工藝所制騫林茶的外形略泛褐、葉底略花雜，可能較短的殺青時(shí)間無法穿透騫林茶芽外葉片，內(nèi)部多酚氧化酶未完全失活。相同蒸青時(shí)間條件下，烘干工藝所制騫林茶感官品質(zhì)均略優(yōu)于炒干茶樣，炒干茶樣滋味略帶青味、苦味、澀味或酸味，推測(cè)由于炒干時(shí)芽頭內(nèi)外受熱程度不同，苦澀味物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程緩慢且不勻?qū)е拢煌庑紊珴珊蜏鄬?duì)烘干樣品較暗；但炒干茶樣較烘干茶樣更易產(chǎn)生藥香或其他香氣，蒸青60 s—炒干工藝所制騫林茶帶有獨(dú)特的果香，后續(xù)可做進(jìn)一步機(jī)理研究。

表1 不同加工工藝所制騫林茶感官審評(píng)結(jié)果

2.2 理化成分分析

水浸出物會(huì)影響茶葉的風(fēng)味以及茶湯滋味濃強(qiáng)度、湯色明亮度等[12]。如表2所示，烘干工藝所制騫林茶的水浸出物含量均比炒干工藝略高，因此烘干茶樣的茶湯滋味相對(duì)炒干茶樣更加濃厚。茶葉中的多酚類物質(zhì)主要由兒茶素（60%～80%）組成，是影響茶湯苦澀程度的關(guān)鍵成分[13]。可溶性糖是影響茶湯甜醇滋味的主要因素，可以緩解茶湯中多酚類、生物堿類的苦澀程度和收斂性[14]，蒸汽殺青過程中高溫高濕的作用會(huì)導(dǎo)致部分蛋白質(zhì)降解為氨基酸、寡肽或者一些衍生物，其中有些氨基酸對(duì)于茶的醇厚度至關(guān)重要[15]，游離氨基酸還會(huì)影響茶湯滋味的鮮度或甜度[16]。蒸青20 s—烘干工藝所制騫林茶多酚類含量顯著高于其他烘干茶樣，而蒸青60 s—炒干工藝所制騫林茶多酚類含量顯著低于其他炒干茶樣；在相同烘干方式條件下，騫林茶的游離氨基酸含量隨著蒸青時(shí)間增加而降低。蒸青30 s—烘干、蒸青60 s—烘干工藝所制騫林茶的可溶性糖含量顯著高于蒸青20 s—烘干茶樣，合理增加蒸汽殺青時(shí)間有助于改善騫林茶茶湯的苦澀味。

表2 不同加工工藝所制騫林茶與綠茶樣品的主要理化成分含量比較%

綠茶樣品的多酚類含量、可溶性糖含量顯著低于騫林茶，而游離氨基酸含量顯著高于騫林茶，這種內(nèi)在物質(zhì)基礎(chǔ)差異決定了騫林茶與綠茶感官品質(zhì)差異顯著，具有獨(dú)特的風(fēng)味。

2.3 色差分析

干茶與茶湯的色澤特點(diǎn)可用色差計(jì)分析，L*值越大亮度越好，a*正值越大紅度越高，b*正值越大黃度越高，這些指標(biāo)共同反映干茶與茶湯的色澤特點(diǎn)[17]。由圖1 可知，蒸青20 s 所制騫林茶干茶黃度、亮度均顯著低于其他相同干燥方式茶樣，而紅度顯著高于其他相同干燥方式茶樣，與感官審評(píng)中蒸青20 s的干茶均略帶紅的結(jié)果一致。烘干茶樣干茶黃度隨蒸青時(shí)間延長(zhǎng)顯著提高，蒸青60 s—烘干工藝所制騫林茶干茶亮度與黃度均顯著高于其他烘干茶樣，紅度也相對(duì)較低，與感官審評(píng)中其干茶色澤黃且明亮對(duì)應(yīng)。相同蒸青時(shí)間條件下，烘干茶樣干茶亮度、黃度、紅度的趨勢(shì)較炒干茶樣更加穩(wěn)定，感官審評(píng)結(jié)果中烘干茶樣的色澤也更明亮潤(rùn)勻。如圖2所示，蒸青20 s—炒干工藝所制騫林茶茶湯黃度與紅度均顯著高于其他處理茶樣，同時(shí)其亮度顯著低于其他茶樣，因此在感官審評(píng)中其湯色黃泛褐且略暗沉；蒸青20 s—烘干工藝所制騫林茶茶湯亮度與紅度顯著低于其他烘干茶樣，其黃度顯著高于其他烘干茶樣，與感官審評(píng)中其湯色黃明，且感官評(píng)分相對(duì)其他烘干茶樣較高的結(jié)果一致。相同蒸青時(shí)間條件下，烘干茶樣茶湯黃度與紅度均顯著低于炒干茶樣，但其亮度均顯著高于炒干茶樣，其湯色均更加金黃明亮，感官評(píng)分也較高。

圖1 不同加工工藝所制騫林茶與綠茶樣品干茶色差分析

圖2 不同加工工藝所制騫林茶與綠茶樣品茶湯色差分析

綠茶的干茶a*值為負(fù)值且顯著低于蒸青30 s—烘干工藝所制騫林茶樣品，b*值也顯著較低，干茶色澤較騫林茶更綠、黃度更低，這與感官審評(píng)結(jié)果一致。

2.4 體外抗氧化活性分析

騫林茶粗提物清除DPPH自由基與ABTS+自由基能力可作為其體外抗氧化活性指標(biāo)。由表3 可知，隨著蒸青時(shí)間的延長(zhǎng)，騫林茶的抗氧化能力不斷減弱。另蒸青20 s—烘干工藝所制騫林茶粗提物清除DPPH 自由基和ABTS+自由基的IC50值顯著低于其他加工工藝茶樣，其抗氧化能力相對(duì)其他茶樣較強(qiáng)。除蒸青20 s 外，相同蒸青時(shí)間條件下，烘干茶樣粗提物清除DPPH自由基和ABTS+自由基的IC50值均顯著高于炒干茶樣，其抗氧化能力均相對(duì)較弱。與綠茶處理比較可見，騫林茶清除DPPH自由基能力均顯著強(qiáng)于綠茶樣品。

表3 不同加工工藝所制騫林茶與綠茶樣品粗提物清除DPPH自由基和ABTS+自由基能力比較mg/mL

如表4 所示，不同加工工藝所制騫林茶清除DPPH 自由基的1/ IC50值與清除ABTS+自由基的1/IC50值、游離氨基酸含量在0.01 水平上顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.972和0.837；與多酚類含量在0.05 水平上顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.729；與蒸青時(shí)間和可溶性糖含量在0.01 水平上顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為－0.756和－0.714。不同加工工藝所制騫林茶清除ABTS+自由基的1/IC50值與蒸青時(shí)間不存在明顯的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)為－0.496；而與多酚類含量在0.1水平上顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.666；與游離氨基酸在0.01水平上顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.829；與可溶性糖含量在0.05水平上顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為－0.769；與干茶L*和干茶b*值在0.01水平上顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為－0.808和－0.868。

表4 不同加工工藝所制騫林茶ABTS+與DPPH的1/IC50與蒸青時(shí)間和基礎(chǔ)理化成分均值的Pearson相關(guān)性分析

2.5 兒茶素組分、咖啡堿和色素類含量分析

兒茶素一般分為酯型兒茶素和非酯型兒茶素，酯型兒茶素主要影響茶湯的苦味與澀味，收斂性強(qiáng)，非酯型兒茶素較酯型兒茶素苦澀味低，滋味醇和[18]。以蒸青30 s—烘干處理茶樣為優(yōu)化樣品進(jìn)行進(jìn)一步成分分析，如表5 所示。騫林茶EGCG含量、酯型兒茶素含量、兒茶素總量均顯著低于綠茶對(duì)照，且均未檢測(cè)到除EGCG外的其他酯型兒茶素；EGC含量、C含量和非酯型兒茶素總量均顯著高于綠茶對(duì)照，這也是騫林茶苦澀味低的重要原因。綠茶對(duì)照兒茶素總量約占多酚類含量的61%，而騫林茶兒茶素總量?jī)H占多酚類含量的37%。CAF是茶湯苦味的重要來源，它與多酚類物質(zhì)絡(luò)合后形成具有鮮爽味的絡(luò)合物能提升茶湯的鮮爽度[19]，GA 也是茶湯鮮味的組成部分[20]。騫林茶中未檢測(cè)到CAF，GA 的含量顯著低于綠茶樣品，因此其苦度和鮮爽度均較低。

表5 優(yōu)化工藝所制騫林茶與綠茶對(duì)照的理化分析結(jié)果比較mg/g

加工過程中茶葉中藍(lán)綠色的葉綠素a和黃綠色的葉綠素b在葉綠素酶的作用下易形成綠色的脫植醇葉綠素[21]。在蒸汽殺青或干燥過程中，葉綠素a和葉綠素b會(huì)在高溫作用下發(fā)生脫鎂反應(yīng)轉(zhuǎn)化為灰黑色的脫鎂葉綠素a 和黃褐色的脫鎂葉綠素b，脫植醇葉綠素也可能發(fā)生脫鎂反應(yīng)形成同樣為黃褐色的脫植醇脫鎂葉綠素從而影響茶葉的色澤[22]。由表5可知，騫林茶色素類物質(zhì)的主要組成成分是葉黃素、β-胡蘿卜素、脫鎂葉綠素a 和脫鎂葉綠素b，且騫林茶的葉綠素總量、葉綠素a、葉綠素b的含量均顯著低于綠茶對(duì)照，因此本工藝制作的騫林茶外形色澤與湯色均偏黃。

3 小結(jié)與討論

本研究通過設(shè)置不同殺青時(shí)間、不同干燥方式的加工試驗(yàn)，探索出較優(yōu)化的騫林茶加工工藝：自然攤放24 h，使用110 ℃蒸汽殺青30 s，再使用茶葉提香機(jī)80 ℃烘2.5 h至足干。優(yōu)化工藝所制騫林茶干茶色澤黃潤(rùn)，湯色黃明，清香高長(zhǎng)，滋味濃厚甜醇，葉底肥壯完整。與綠茶相比，優(yōu)化工藝所制騫林茶中多酚類、可溶性糖、非酯型兒茶素的含量均顯著高于綠茶對(duì)照，而游離氨基酸和酯型兒茶素的含量、兒茶素總量均顯著低于綠茶對(duì)照，且騫林茶中未檢測(cè)到CAF，同時(shí)其抗氧化活性顯著高于綠茶對(duì)照樣。

綜上所述，騫林茶產(chǎn)品具有無咖啡堿、低酯型兒茶素的特點(diǎn)，優(yōu)化加工工藝可以為武當(dāng)山地區(qū)開發(fā)特色騫林茶產(chǎn)品提供重要技術(shù)參考。