不同摊青工艺对铁观音乌龙茶香气品质的影响.pdf

技术研究312023 年 第 7 期乌龙茶是中国传统的半发酵茶，拥有悠久的历史。随着经济全球化的发展，乌龙茶因其浓郁的花果香和醇厚回甘的口感，在全球茶叶市场上越来越受欢迎1。作为乌龙茶的典型代表，铁观音被誉为“中国十大名茶”之一，其滋味醇浓、香气馥郁，以独特的“观音韵”而闻名遐迩。铁观音的制作工艺十分复杂，采摘后需经过晒青萎凋、晾青、摇青、摊青、杀青、揉捻定型、干燥等多道工序才能制成成品茶2-4。由于加工工序的复杂性和不确定性，市售铁观音的风格多种多样，因此品质和口感也存在差异。为迎合市场需求的变化，铁观音的制作工艺也在不断创新和改进。现有的加工工艺以轻发酵为特点，通过控制做青工艺中的摊青程度，形成了品质风格各异的类型，如“正味型”铁观音、“消青型”铁观音以及“拖酸型”铁观音等。感官评价和生化成分分析表明不同风格的铁观音在品质上差异较大。例如，辛伟等5对市售的三种做青风格的铁观音进行了感官审评和主要化学成分测定，结果显示“正味型”铁观音茶多酚、咖啡碱及儿茶素总量均为最高，醇厚度较好且回味幽长；而“消青型”铁观音品质化学成分含量居中，醇厚而鲜爽；“拖酸型”铁观音的茶多酚、咖啡碱及儿茶素总量均较低，但游离氨基酸含量最高，滋味鲜爽度较好。陈林等6亦通过收集三种风格的清香型铁观音进行香气组成化学模式识别的研究，结果表明铁观音“正韵茶”和“青韵茶”香气组成的化学模式并无明显区分，铁观音“显酸茶”香气成分中含有丰富酯类化合物，却未见酸类物质。目前对于不同风格铁观音的研究，大多数采用市售茶样。然而市场流通的铁观音产品因鲜叶产地环境、栽培管理、制茶工艺和贮藏方式等因素的不同，表现出极大的差异，这不利于鉴定影响茶叶品质变化的主要因素，也难以准确评价工艺的影响7-9。因此，本试验选用同一批铁观音茶树品种的鲜叶，通过控制摊青时间制成“正味型”、“消青型”和“拖酸型”三种风格的铁观音毛茶，并采用基于气相色谱-质谱联用的非靶向代谢组学分析手段，系统研究不同风格铁观音的香气组成和含量差异。通过对香气代谢组学数据的分析，本研究旨在探究不同摊青工艺对铁观音香气品质形成的影响，以期为铁观音香气品质的调控提供参考依据。1材料与方法1.1材料本试验以铁观音茶树品种鲜叶为供试材料，于2019年9月采自福建省安溪县龙涓乡，采摘标准为小至中开面34梢。1.2方法 1.2.1 茶样的制备。茶树鲜叶采摘后进厂，经过萎凋做青（包括摇青和摊青）杀青揉捻干燥烘焙等工序的加工流程，制成毛茶样品。具体加工流程和工艺持续时间如图1所示。其中第三次摊青工序，“正味型”铁观音（ZW）历时10h，“消青型”铁观音（XQ）16h，“拖酸型”铁观音（TS）历时22h。每个毛茶样品均取三个重复进行试验。图1 三种风格铁观音毛茶制作过程不同摊青工艺对铁观音乌龙茶香气品质的影响刘丽1，2，刘惠惠1，2，陈思1，2，俞晓敏2（1.福建农林大学 园艺学院；2.福建农林大学海峡联合研究院，福建 福州350003）摘要：本试验采用顶空固相微萃取-气相色谱-飞行时间质谱（HS-SPME GC-TOFMS）为基础的代谢组学技术，对同批茶青按照不同摊青工艺制成的三种铁观音毛茶进行香气物质解析。结果表明，铁观音中18种特征香气组分在摊青过程发生了明显变化，酯类物质变化最显著，其次是萜类和醇类。“正味型”铁观音含有更高浓度的水杨酸甲酯、茉莉内酯和吲哚等花香味物质，具有浓郁的兰花香；“消青型”铁观音富含苯乙醛，呈现出独特的花果香；“拖酸型”铁观音中苯乙醇、芳樟醇、苯甲腈和多种酯类物质含量最高，是其特有果香味和青气味的来源。综上所述，摊青工艺对铁观音香气品质的形成和变化具有重要影响。该研究为铁观音茶叶加工工艺优化、创新和质量提高提供了科学依据。关键词：铁观音；摊青工艺；非靶向代谢组学；茶叶品质；香气作者简介：刘丽（1993-），女，河南信阳，硕士，研究方向：茶叶代谢组学。刘惠惠（1994-），女，安徽桐城，硕士，研究方向：茶叶风味化学。陈思（1990-），男，福建福州，博士，研究方向：茶树次生代谢。俞晓敏（1982-），女，福建福州，博士，教授，研究方向：茶叶代谢组学与风味化学。学术专业人文茶趣322023 年 第 7 期1.2.2 茶样的感官审评。铁观音茶样的感官审评依据国标GB/T 23776-2018茶叶感官审评方法中乌龙茶感官审评方法进行。1.2.3茶叶香气成分的分析。称取1.5g茶叶粉末于20mL顶空瓶中，采用固相微萃取（SPME）法进行香气物质的提取，通过气相色谱-飞行时间质谱（GC-TOFMS）对提取到的香气物质进行检测。SPME条件：萃取针：PDMS/DVB；孵化温度：80；孵化时间：40min；萃取时间：15min；解析时间：3.5min。GC条件：色谱柱：Rxi-5silMS；进样口温度：250；传输线温度：270；载气：氦气；氦气流速：1mL/min；程序升温：50保持5min，以3/min的速率升至210，保持3min，以15/min的速率升至230；不分流进样。MS条件：溶剂延迟：5min；扫描范围：45-600；采集速率：10谱图/s；检测器电压：1530V；EI电离能量：70eV；离子源温度：250。1.2.4 数据分析。利用ChromaTOF软件（v4.51.6，美国LECO公司）对采集的香气数据进行峰对齐、解卷积等处理，通过搜索NIST数据库进行香气物质鉴定，并利用Simca-P14.0软件进行多元统计分析。2结果与分析2.1三种风格铁观音毛茶的感官分析感官审评结果表明，不同摊青工艺制备的铁观音毛茶具有各自独特的香气及滋味品质特征。其中，“正味型”铁观音滋味醇和，甜度较高，香气清高持久，具有典型的兰花香和奶香；“消青型”铁观音滋味甘甜鲜爽，略带酸涩，香气较持久，具有典型的花果香并略带青味；而“拖酸型”铁观音滋味浓强酸涩，青气味较重，香气高锐，具有典型的果香、酸香和青草气味（表1）。表1三种风格铁观音毛茶感官审评结果茶样 正味型 消青型 拖酸型审评因子 外形 黄绿泛灰，翠绿 青绿 稍带黄片 汤色 浅黄绿，黄绿，黄绿，明亮 明亮 明亮清澈 香气 香气清高，香气较持久，香气高锐，具有兰花香 花香略带酸，有果香，和奶香 略有青味 酸味显著且 带青气 滋味 滋味醇和爽 滋味较醇和水 滋味浓强酸 口，较甜 中带香，甘甜 涩，青气 鲜爽，略带酸 涩 叶底 黄绿带红边，黄绿，软亮，叶底青绿微 较软亮，较匀 匀整 暗，较匀整 整 2.2摊青工艺对铁观音茶叶香气组分的影响铁观音毛茶中的香气物质通过HS-SPME萃取、GC-TOF MS检测，最后通过ChromaTOF软件进行数据处理。在三种毛茶中共检测到392个色谱峰，总离子流色谱图（TICs）如图2A-2C所示。三种铁观音毛茶的香气成分在种类、数量和丰度上有着显著差异。随着摊青时间的延长，茶叶中香气组分变得更加丰富。主成分分析（PCA）结果表明，三组毛茶样品在香气谱上存在明显差异，各组样品得到很好的分离，前两个主成分的方差贡献度分别为82.9%和9.47%（图2D）。图2三种风格铁观音毛茶香气成分的多元统计分析（A）“正味型”铁观音TIC图：（B）“消青型”铁观音TIC图；（C）“拖酸型”铁观音TIC图；（D）PCA得分图。以相对标准偏差（RSD）1）和p0.05为筛选条件，共筛选出18个在三组茶样中存在显著差异的香气物质。这些物质包括酯类（9）、醇类（2）、萜类（2）、醛类（1）、杂环类（1）、内酯类（1）、酮类（1）和腈类（1）（表2）。如图3所示，酯类是差异香气物质中占比最大的一类化合物（50%）。其中，多种具有果香和青气的酯类物质（如顺-3-己烯基丁酸酯、顺-3-己烯基-甲基丁酸酯、2-甲基丁酸己酯、异戊酸己酯、（Z）-己酸3-己烯酯、己酸己酯、（E）-己酸 2-己烯酯和丁酸苯乙酯）的含量随着摊青时间的增加而显著增加，在“拖酸型”铁观音中含量达到最高。顺-3-己烯基丁酸酯和顺-3-己烯基-甲基丁酸酯是由-亚油酸经过一系列脱羧、异构化和酯化反应形成。摇青过程中，茶叶受到机械损伤促进了亚油酸的释放和氧化，从而在摊青过程中为顺-3-己烯基丁酸酯和顺-3-己烯基-甲基丁酸酯的合成积累了前体物质。顺-3-己烯基丁酸酯和顺-3-己烯基-甲基丁酸酯都来源于绿叶挥发物（GLVs），是顺-3-己烯醇的酯类衍生物，略带青草气，因此推测也参与了“拖酸型”铁观音茶叶中青气的形成。此外，芳樟醇、苯乙醇和苯甲腈在“拖酸型”铁观音中的含量也显著高于其他两种风格的铁观音。芳樟醇和苯乙醇都是茶叶中重要的芳香醇类化合物，具有迷人的花香味，而苯甲腈则带有杏仁香，三者对于“拖酸型”铁观音整体香气有积极的贡献作用。水杨酸甲酯是一种芳香酸酯化合物，具有兰花香、薄荷香和冬青香，对茶叶整体风味有重要影响。吲哚是一种含氮杂环化合物，具有类似紫罗兰的香气，是乌龙茶中的关键香气成分，摇青过程叶片受到机械损伤可以促进该物质的大量技术研究332023 年 第 7 期积累。茉莉内酯属于内酯类化合物，具有甜香和花香，做青阶段的连续机械损伤也能促使该香气的大量积累。这三个香气成分都是兰花香型铁观音的特征香气组分，在“正味”铁观音中含量最高，而在“消青”和“拖酸”铁观音中含量下降，推测对“正味”铁观音的“花香”属性有积极的作用。相比于其他两种风格的铁观音，大多数差异香气物质在“消青”铁观音中含量居中，因此“消青”铁观音的香气风格居于“正味”铁观音和“拖酸”铁观音之间。研究结果表明，苯乙醛在“消青”铁观音中含量最高。苯乙醛是一种脂肪醛，高浓度呈浓烈的花香，低浓度呈现甜果香和蜜糖香，因此可能是赋予“消青”铁观音独特花果香的关键香气因子。表2基于HS-SPME GC-TOFMS分析三种风格铁观音毛茶的差异香气编号#香气物质 化合物 保留时间 RIcala RIlitb 类型 （min）1 硫酮 酮类 11.87 979 986 2 苯乙醛*醛类 14.73 1037 1044 3 罗勒烯*萜类 14.93 1041 1052 4 芳樟醇*醇类 17.63 1095 1098 5 苯乙醇*醇类 18.28 1108 1117 6 苯甲腈 腈类 19.41 1131 1135 7 顺-3-己烯基丁酸酯 腈类 21.80 1180 1187 8 水杨酸甲酯*酯类 22.05 1185 1198 9 顺-3-己烯基-a-甲基丁酸酯 酯类 23.93 1225 1234 10 2-甲基丁酸己酯*酯类 24.18 1231 1236 11 异戊酸己酯 酯类 24.85 1245 1254 12 吲哚*杂环类 26.91 1289 1292 13（Z）-己酸3-己烯酯*酯类 30.69 1375 1380 14 己酸己酯 酯类 30.92 1380 1381 15（E）-己酸 2-己烯酯 酯类 31.05 1383 1391 16 丁酸苯乙酯 酯类 33.12 1432 1444 17 茉莉内酯 内酯类 35.33 1486 1518 18 -法尼烯*萜类 36.15 1506 1509注：a表示计算的RI值，b表示NIST数据库中已发表的值，*表示该物质经过化学标准样品验证。图3三种风格铁观音毛茶差异香气组分的含量分析3小结与讨论在乌龙茶加工过程中，多种风味物质相互作用，形成了乌龙茶独特的风味10。目前闽南乌龙茶的主要生产工艺以轻发酵为主，并结合空调“低温做青”等制茶工艺的改革创新，制成了清香型乌龙茶11。在茶叶加工过程中，基于环境温湿度和摊青历时为主要因子的做青工艺调控，可赋予铁观音多样化的风味品质特征12。不同做青风格的铁观音在外形和内质上都具有典型的品质特征，可以适应茶叶市场上不同消费人群的需求。在本研究中，我们采用同一批茶叶鲜叶，通过改变摊青时间，按照不同的做青工艺制成“正味型”、“消青型”和“拖酸型”三种风格的铁观音毛茶，并基于HS-SPME GC-TOFMS的非靶向代谢组学研究手段系统分析了不同风格铁观音毛茶的香气谱，其中香气差异代谢物主要有酯类、醇类、萜类、杂环类和内酯类等。摊青时间的不同引起铁观音的