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不同光源照射与碰青处理对摊青叶香气的影响

时间:2024-07-28

李小娟 郑国建陈积霞 黄 皓

(1.浙江大学茶学系,浙江杭州 310029;2.中华全国供销合作总社杭州茶叶研究院,浙江杭州 310016)

不同光源照射与碰青处理对摊青叶香气的影响

李小娟1郑国建2*陈积霞2黄 皓2

(1.浙江大学茶学系,浙江杭州 310029;2.中华全国供销合作总社杭州茶叶研究院,浙江杭州 310016)

对茶鲜叶采用阳光、紫外灯、近红外灯三种不同光源照射,处理后的摊青叶紫外组的芳樟醇、反式氧化芳樟醇、α-甲基-苯甲醇、橙花叔醇、β-紫罗酮、棕榈酸甲酯、柠檬醛等有鲜爽花香和甜浓花香的精油成分显著多于其他组,百分含量为0.60%~5.27%。不同光源照射同时进行碰青处理,发现阳光组精油含量多,且芳樟醇、顺/反式氧化芳樟醇、香叶醇、橙花叔醇、2,4-二叔丁基-苯酚、十六烷酰胺、n-棕榈酸等有鲜爽花香和甜浓花香的精油成分显著多于其他组,百分含量分别为1.18%~5.68%。研究还发现,光源照射有利于具有花香或者清香的芳香化合物的转化与积累,碰青处理有利于糖苷类酶水解产生醇系化合物,但是碰青一定要适度,否则会抵消光源照射处理的效果。

茶鲜叶 加工技术 香气 摊青 碰青

香气是成品茶品质构成的重要指标之一,也是生产者及品饮者追求的目标之一。我国是茶叶生产大国,如何提高茶叶香气来提升茶叶品质是我国传统茶生产与新型茶类创新的关键。提高摊青叶芳香物质含量与种类是加工过程中提升香气品质非常重要的途径。王登良等[1]研究发现:以波长大于520nm,光照强度为13725~16774 Lux的光波进行晒青30min,制得的毛茶含有的芳香物质种类较多,香气浓郁,品质较佳;刘波[2]研究发现振动处理与自然摊放在摊放后期相比,振动处理会出现令人愉快的花香,滋味醇厚,品质提升明显;吴秋儿等[3]从不同的光照处理试验中发现红外灯和镝灯照射可使叶温迅速上升,加速水分的蒸发,促进酶的活化,协调叶内生理生化过程,从而有利于叶内各种内含物的转化和积累。李家贤等[4]研究发现花香型绿茶茶树品种鲜叶,运用光热萎凋和提香工艺(程度非常轻的摇青),可提高茶叶花香程度。本试验结合前人研究成果,在茶鲜叶摊青过程中,使用阳光、近红外光、中波紫外光等不同光源,比较不同光源对摊青叶芳香物质的转化与变化的作用效果,同时结合碰青处理试验,比较摊青叶芳香物质与香型的变化,确定出提高摊青叶香气品质最有利的处理方式,以期提高茶叶的商品价值,满足不同消费者的需求。

1 材料与方法

1.1 试验材料与仪器

鲜叶原料:2010年11月采自浙江绍兴御茶村茶叶公司基地龙井43驻芽2、3叶,品质匀齐;紫外灯:40W,PHILIPS,波长 310~320nm;红外灯:175W,PHILIPS, 波 长 700~1200nm;SMART SENSOR分体式照度计AR823,1~105Lux;竹匾:直径1m。

1.2 鲜叶摊青的处理方式

处理Ⅰ:室内无光源为对照,分别用阳光、中波紫外灯、近红外灯间隔一定时间照射鲜叶,依据不同光源特性累计照射时间30min~2h,样品编号分别为 1、2、3、4。

处理Ⅱ:同上处理,照射结束后进行碰青,然后静置,共进行三次碰青,最后一次碰青结束后,一直静置至杀青叶要求。样品编号分别为1A、2A、3A、4A。

处理好的样品由专业工作人员从中抽样,冷冻保存供下一步香精油提取使用。

1.3 香精油提取

采用同时蒸馏萃取法(SDE法)制备精油。分别取茶叶 40g(湿样)/10g(干样)于 1000mL圆底烧瓶中,加入500mL蒸馏水,然后加入1mg/mL的癸酸乙酯0.1mL作为内标物。溶剂瓶中放入30mL重蒸馏乙醚,连续蒸馏萃取60min。乙醚提取液用无水硫酸钠干燥冷冻过夜后氮吹浓缩至0.5mL左右,即得茶叶香精油。置于冰箱中冷冻保藏,以备进样。每个样品设2个重复。

1.4 GC-MS定性与定量

仪器:Agilent6890N气相色谱5975质谱仪;色谱柱:HP-Innowax,30m×0.32mm×0.5μm; 进样器温度:250℃;连接杆温度:255℃;程序升温:60℃保持 2min, 以 5℃/min升至 240℃, 保持10min;电离源 EI,电离能量 70eV;扫描范围:45~400Amu;载气 He,流速 1mL/min。

利用GC-MS,根据NIST谱库对每个色谱峰的质谱图的检索结果进行定性分析,部分香气成分与已知标准品对照鉴定。利用面积归一化法计算各香气成分的相对百分含量,用内标法(癸酸乙酯)计算每克样品中的香气含量(μg/g DW)。

2 结果与分析

2.1 处理Ⅰ对摊青叶香气成分的影响

鲜叶摊青通过处理I后,其叶相与感观香型如表1所示。对照组茶样1号由于通风透气不够,水分散失相对较慢,仍有青草气;与对照相比,太阳光处理组2号水分散失最快,以清香为主;近红外处理的茶样水分散失也较快,青草气退去,花香显;紫外灯是冷光源,照射后水分散失比对照组相对较慢,摊青叶的颜色却最早发生变化,颜色转淡,叶质萎软,青气消退的较早较快,但清香与花香也不明显。叶相与香型比较可看出处理组之间:2>4>3>1。

茶鲜叶在处理Ⅰ不同光源照射后,共检测到38种芳香物质,主要芳香物质变化如表2所示。室内无光源对照组1号摊青叶分离鉴定的总精油含量最少,仅为62.23μg/g,成分26种,主要包括9种醇类(23.92%)、5种酯类(2.23%)、1种酰胺类(4.47%)、1 种芳香烃类 (0.40%)、1 种 烯烃类(0.98%)、1 种醛类(0.39%)、3 种腈类(6.49%)、1种肟类 (1.96%)、1种醚类 (0.54%)、1种酚类(8.38%)、1种羧酸类(4.08%)、1种酮类(0.29%)。2-丁酮肟、顺/反式氧化芳樟醇、苯甲醇、α-甲基-苯甲醇、香叶醇、橙花叔醇、2,4-二叔丁基-苯酚、n-棕榈酸、α-金合欢烯等14种香精油成分在摊青过程中显著增加,芳樟醇、柏木醇、氯甲酸辛酯、棕榈酸甲酯、β-紫罗酮等5种香精油成分在摊青过程中明显减少,乙醛肟、2-丙酮肟、(E)-2-十三烯-1-醇、α,α4-三甲基-3-环己烯-1-甲醇、 苯甲醛等9种低沸点香精油成分在摊青过程中消失。这与前人研究结果[5,6]一致。2-丁酮肟具有令人不愉快的粗青气,这与摊青叶香型有青草气结果也一致。

表1 处理Ⅰ后摊青叶叶相和香型比较Table1 Comparison of the appearance and flavor of spreading leaves after treatmentⅠ

阳光组香精油含量最多,为129.688μg/g,分离鉴定的香气成分比对照组多4种,肟类多2种,芳香烃类、酰胺类各多1种,它们占香精油总量的相对百分含量分别为2.48%、0.78%、6.29%。肟类主要以青气与青苦味为主,组内2-丁酮肟的含量较高,为2.08%,萘、3-叔丁基-4-羟基茴香醚、十五烷腈、油酸腈、十六烷酰胺、(Z)-9-十八碳烯酰胺等含量显著多于其他组,占总精油相对百分含量分别为 0.53%、0.40%、1.26%、4.77%、1.27%、5.03%等。顺式氧化芳樟醇、香叶醇、柏木醇、2-羟基-苯甲酸甲酯等具有令人愉悦气味的精油成分含量也较高,这样才使摊青叶的香型以清香型为主、略带花香。

紫外组香精油总含量略低于阳光组,比对照组含量高,种类比对照组多6种,其中醇类多3种,酯类、醛类、肟类各多1种。乙醛肟、2-丙酮肟、青叶醇含量很高,占总精油相对百分含量分别为0.67%、0.82%、1.49%;芳樟醇、反式氧化芳樟醇、α-甲基-苯甲醇、橙花叔醇、β-紫罗酮、棕榈酸甲酯、柠檬醛、苯甲醛等有鲜爽花香和甜浓花香的精油成分显著多于其他组,百分含量分别为2.18%、1.72% 、1.08% 、1.48% 、0.50% 、0.57% 、0.60% 、0.46%等,紫外组摊青叶的香型以花香型为主。

表2 不同光源处理后主要香气成分比较Table2 Comparison of the main aroma components after treatment of different light resources

近红外组香精油总含量比对照组多,种类为各处理组中最多,香气较丰富。比对照组增加10种,醇类多4种,肟类多2种,酯类、醛类、烯烃类、酰胺类各多1种,它们占总精油相对百分含量分别 为 14.64% 、1.29% 、2.45% 、0.76% 、0.61% 、0.96%;其中α,α-4-三甲基-3-环己烯-1-甲醇、α-金合欢烯、苯甲醇、2-甲基-萘含量显著多于其他组,占总精油百分含量分别为0.21%、0.61%、0.78%、0.36%等。

2.2 处理Ⅱ对摊青叶香气成分的影响

鲜叶通过处理Ⅱ后,其叶相与感观香型如表3所示。对照组1A茶样进行照射与碰青处理后,水分散失速率加速,摊青叶内部可以通风透气,故青气消退;阳光组水分散失最快,以清香为主;红外组4A比对照组水分散失的也快,经照射,有花香香型出现;紫外组3A经碰青处理,水分散失相对也较快,但与对照组差异不明显,这与紫外灯的冷光源性质有一定关系,处理后摊青叶的青气已经消退,但清香与花香也不明显。叶相与香型比较可看出处理组之间:2A>4A>3A>1A。

表3 处理Ⅱ后摊青叶叶相与香型比较Table3 Comparison of the appearance and flavor of spreading leaves after treatmentⅡ

茶鲜叶在处理Ⅱ后,共检测到38种芳香物质,主要芳香物质变化如表4所示。对照组1A分离鉴定精油成分28种,主要包括9种醇类(9.95%)、5 种酯类(1.57%)、3 种腈类(6.75%)、2 种芳香烃类(0.71%)、2 种酰胺类(23.86%)、1 种醛类(0.20%)、1 种肟类 (0.37%)、1 种烯烃类 (0.39%)、1种酚类 (3.10%)、1种羧酸类 (1.02%)、1种酮类(0.21%)、1 种醚类(0.21%);乙醛肟、顺式氧化芳樟醇、香叶醇、苯甲醇、橙花叔醇、(E)-2-十三烯-1-醇、2-羟基-苯甲酸甲酯、邻苯二甲酸二异丁酯、α-金合欢烯、萘、1-甲基-萘、十六烷酰胺、2,4-二叔丁基-苯酚等16种香精油成分在摊青过程中显著增加,反式氧化芳樟醇、芳樟醇、柠檬醛、β-紫罗酮、3-叔丁基-4-羟基茴香醚、棕榈酸甲酯、n-棕榈酸、柏木醇等10种香精油成分在摊青过程中明显减少,2-丙酮肟、2-丁酮肟、苯甲醛、α,α4-三甲基-3-环己烯-1-甲醇、2-甲基-萘、1-十六碳烯等6种香精油成分在摊青过程中消失。这与前人研究结果[5,6]一致。

阳光组香精油含量最多,种类36种,分离鉴定的香气成分比对照组多8种。芳樟醇、顺/反式氧化芳樟醇、α-甲基-苯甲醇、香叶醇、苯甲醇、β-紫罗酮、橙花叔醇、2,4-二叔丁基-苯酚、十六烷酰胺、n-棕榈酸等有鲜爽花香和甜浓花香的精油成分显著多于其他组,百分含量分别为2.96%、2.38% 、1.89% 、0.90% 、4.63% 、0.90% 、0.44% 、1.21%、2.88%、4.93%、1.24%等。此处理阳光组青叶香精油含量高,种类多,令人愉悦的芳香化合物成分也最多,对摊青叶品质提升效果最明显。

紫外组香精油总含量低于对照组,种类36种,分离鉴定的香气成分比对照组多8种,其中醇类多3种,肟类多2种,酯类、醛类、芳香烃类各多1种,它们分别占香精油总量的相对百分含量分别为:12.09%、1.20%、2.61%、0.59%、0.40%。 低沸点青气成分青叶醇、2-丁酮肟含量很高,占总精油百分含量分别为1.34%、0.76%;高沸点芳香成分顺式氧化芳樟醇、苯甲醛、苯甲醇、香叶醇、柠檬醛、α-金合欢烯、α-甲基-苯甲醇、α,α4-三甲基-3-环己烯-1-甲醇、(Z)-9-十八碳烯酰胺、十六烷酰胺、n-棕榈酸、(Z)-9-十八碳烯酸甲酯等含量在除阳光组以外的处理组内相对较高,可以作为提升香气的一种途径。

红外组香精油总含量最少,比对照组少,种类35种,比对照组增加7种,醇类多3种,肟类多2种,醛类、芳香烃类各多1种,它们分别占香精油总量的相对百分含量分别为:20.57%、2.27%、0.69%、0.98%等;此处理低沸点青气物质最少,高沸点芳香物质反式氧化芳樟醇、芳樟醇、柏木醇、橙花叔醇、棕榈酸甲酯、2-羟基-苯甲酸甲酯、1-甲基-萘、萘、β-紫罗酮、十八烷腈、油酸腈等含量则相对较多,也是一种提升香气的方法。

表4 不同光源照射加碰青处理后主要香气成分比较Table4 Comparison of the main aroma components after treatments of different light resources and Peng-qing

2.3 碰青与光源照射的联合效应

顺/反式氧化芳樟醇、芳樟醇、苯甲醇、香叶醇、橙花叔醇、柏木醇等醇系香气,是具花香和水果香的萜烯醇类和芳香醇类化合物,由内源糖苷酶与细胞内底物结合水解产生,内源糖苷酶主要定位于细胞壁,受萎凋和机械损伤触发水解反应[7,8]。将各处理中的该醇类香精油化合物的相对百分含量进行比较,如图1中所示,各光源处理后水解产生的醇类化合物百分含量总体趋势是:阳光组>紫外组>近红外组>无光源自然摊放组,其中只有无光源自然摊放组中醇类化合物相对含量略低于鲜叶的百分含量。由此推知,光源照射茶鲜叶时主要通过激发水解反应的进行,促进具有花香和水果香的醇系化合物的转化与积累,这也进一步解释了红外组摊青叶有花香香型出现,而对照组却没有花香;相同光源组内阳光组与近红外组内进行碰青处理的摊青叶醇类相对百分含量高于未进行碰青处理的,以阳光组中进行碰青处理的效果最为明显;组内碰青处理的比未进行碰青处理的水分散失快,且碰青处理触发摊青叶机械损伤,会促进内源糖苷酶水解反应的进行。紫外组则可能由于光线本身的特性会对细胞造成一定程度的伤害,再进行碰青处理致使伤害过度,反而会降低之前芳香物质的积累,所以未碰青组优于碰青处理。在对醇系香气的产生影响上看光源照射与碰青处理整体表现为促进作用。

柠檬醛、棕榈酸甲酯、β-紫罗酮、α-金合欢烯等其他具有令人愉悦的花香型化合物为酶促氧化反应产物,对其变化进行比较如图2、3、4、5,阳光组为碰青处理摊青叶优于未碰青处理,即阳光照射与碰青处理表现为促进作用;室内无光源自然摊放组、紫外组、近红外组趋势一致,为未碰青处理样品优于碰青处理样,碰青处理在一定程度上抵消了光源照射的促进作用,这可能与我们试验中光源照射处理程度没有掌握恰当有关,光源照射与碰青处理的效果表现出一定的滞后性。但整体趋势仍表现为:阳光组>紫外组>近红外组>无光源自然摊放组。

3 小结

随着摊青叶含水量的减少,低沸点不稳定青气物质散失,或者向高沸点稳定物质转化,各处理组香精油均呈上升趋势,且光源照射处理后具有花香和水果香的醇系香气增加明显。碰青处理可以促进糖苷类酶与底物的结合,促进醇系香气的释放,从而使摊青叶产生柔和花香或者水果香味。但是碰青处理对于不同的光源表现的效果不一样,若为阳光照射处理则表现为促进作用;若为紫外灯或者近红外灯照射,碰青处理则抵消对应光源的作用。这可能与我们没有找到最恰当的处理度有关。

综上比较可知,太阳光适量照射加碰青处理精油含量高,香气丰富持久,提升效果最明显;次是紫外组与近红外组,且不进行碰青处理优碰青处理。在实际生产加工过程中,可以作为一提升摊青叶香气品质的方法。

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Effect of Different Light Resources and Peng-qing Treatment on the Aroma Components of Fresh Tea Leaves after Spreading

LI Xiao-juan1,ZHENG Guo-jian2*,CHEN Ji-xia2,HUANG Hao2
(1.Tea Institute,Zhejiang University,Hangzhou 310029,China;2.Hangzhou Tea Research Institute,CHINA COOP,Hangzhou 310016,China)

The purpose of this paper was to investigate the effect of three kinds of radio frequency lights treatments combined with different processing technology on releasing aroma components of fresh tea leaves.The results showed that the quantity of amora components with floral fragrance,such as 3,7-dimethyl-1,6-Octadien-3-ol,cis-Linaloloxide,α-methyl-Benzenemethanol,3,7,11-trimethyl-1,6,10-Dodecatrien-3-ol,(E)-4-(2,6,6-trimethyl-1-cyclohexen-1-yl)-3-Buten-2-one,Hexadecanoic acid,methyl ester, (E)-3,7-dimethyl-2,6-Octadienal,,ranging from0.60%to 5.27%,which obviously more than untreated with irradiated lights of fresh tea leaves.Meanwhile,we added Peng-qing treatment(clap the tea fresh leaves with two hands gently)on the lights treatments,the amount of total essencial oil components became maximum for the treatment of sunlight irradiation compared with other treatments,the over percentage is between 1.18%~5.68%.The study also indicated the light irradiating was conductive to the transformation and accumulation of the oils components with floral fragrance.and appropriate treatment was in favour of the production of alcohol glycosides from enzymatic hydrolysis of compounds when Peng-qing treatment was added.In conclusion,the treatments of lights irradation combined with differents processing technology can improve the flavor of tea leaves aroma.

Fresh tea leaves,Processing technology,Aroma,Spreading,Peng-qing

2011-04-06

李小娟(1987-),女,河南灵宝人,在读硕士研究生,主要从事茶叶加工及品质审评方面研究。

*通讯作者:767.com@163.com

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