全 文 : 黑毛茶不同产区发花对茯砖茶品质的影
响
赵仁亮 1,2,胥 伟 1,2,吴 丹 1,2,姜依何 1,2,朱 旗 1,2*
(1. 湖南农业大学茶学教育部重点实验室,湖南 长沙 410128;2. 国家植物功能成分利用工程
技术研究中心,湖南 长沙 410128)
摘 要:不同产区特定的气候环境影响茯砖茶发花微生物群落结构、代谢及风味物质的形成。试验
以同批湖南黑毛茶为原料,分别在我国具有代表性的茯砖茶主产区(陕西、湖南和浙江)同时期制
作茶样,研究黑毛茶在不同产区发花对茯砖茶品质的影响。感官审评表明:陕西和湖南产区加工的
茯砖茶“金花”数量明显高于浙江产区,“菌花香”明显;但湖南和浙江产区加工的茯砖茶均略带
青涩味。化学成分结果表明:茶多酚、酯型儿茶素、儿茶素总量及咖啡碱在湖南产区加工的茯砖茶
中含量较高;氨基酸总量和茶氨酸在浙江产区加工的茯砖茶中保留量较多;有机酸在陕西产区的茯
砖茶中含量较高。从三产区加工的茯砖茶中共分离鉴定出57种香气成分,对茯砖茶“菌花香”具有
重要贡献的萜烯醇、烯醛类和酮类等化合物含量在不同产区加工的茯砖茶中差异显著(p<0.05)。结论:
不同产区由于发花过程中微生物种群结构、代谢方向及作用方式可能不同,对茯砖茶品质的形成具
有重要影响。
关键词:茯砖茶;发花;微生物种群;化学成分;香气成分
Effect of the Quality of Fu Brick Tea Fermented in Different Regions Using the Same Raw Tea
Materials
ZHAO Renliang1,2, XU Wei1,2, WU Dan1,2, JIANG Yihe1,2, ZHU Qi1,2*
(1. Key Lab of Education Ministry for Tea Science, Hunan Agricultural University, Changsha 410128,
China; 2. National Research Center of Engineering Technology for Utilization of Botanical Functional
Ingredients, Changsha 410128, China)
Abstract: Specific climate environment in different regions is key factors that affect microbial community
structure, metabolism and the formation of flavor components of Fu brick tea (FBT). Therefore, in order to study
the effect of the quality of FBT fermented in different regions using the same raw tea materials, which were
produced in the same time from the mainly representative regions such as Shanxi, Hunan, and Zhejiang,
respectively. The results indicated that there were significant differences in the sensory evaluations, the
number of golden flora in FBT from Shanxi and Hunan were higher than FBT from Zhejiang production area
significantly, but the taste of Hunan and Zhejiang FBT were a slightly grass and astringency. The major chemical
components revealed that Hunan FBT had the most contents of polyphenol, ester catechins, total catechins and
caffeine, Zhejiang FBT had the most amounts of free amino acids and theanine contents, while Shanxi FBT had
the most contents of organic acids. The total of 57 volatile aromatics compounds were identified from the FBT
基金项目:国家自然科学基金(31571802);湖南省教育厅重点项目(14A066)
作者简介:赵仁亮(1983-),男,博士研究生,研究方向为茶叶加工及功能成分化学。E-mail:
584194216@qq.com
*通讯作者:朱旗(1959-),男,教授,博士,研究方向为茶叶加工及功能成分化学。E-mail:
1965994459@qq.com
2016-11-30
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网络出版时间:2016-12-01 11:14:38
网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/11.2206.TS.20161201.1114.036.html
produced in three mainly regions. Furthermore, the content of terpene alcohol, olefinic aldehydes and ketone
which can improve arohid aroma of FBT were significant difference (p<0.05) in FBT. All results indicated that the
diversity of the microbial communities associated with fermentation and the direction and function of microbial
metabolism will be benefit for the quality of FBT.
Key words: Fu brick tea; fermentation; microbial population; chemical components; aromatic components
中图分类号:S571.1 文献标志码:A
茯砖茶又称“湖茶”“府茶”,我国特有的一种紧压型黑茶,因其具有较强的降脂减肥作用[1-11],
历来是边疆少数民族同胞必不可少的生活必需品。源于元末明初的陕西泾阳,古称“泾阳茯茶”,1953
年湖南安化试制茯砖茶获得成功,从此湖南成为中国最大的茯茶加工中心[12]。改革开放以来,随着茯
砖茶消费需求的增长,带动了周边其他省份区域茯砖茶的生产与流通。
茯砖茶是以黑毛茶作为原料,经过筛分、汽蒸、渥堆、压制、发花和干燥等工序加工而成;其中
“发花”系在特定环境控制下,培养一种被称为冠突散囊菌的黄色真菌,通过分泌多种胞外酶[13, 14],
催化相关底物的氧化、降解、聚合或转化[13],这些转化或代谢的产物与其茶体繁殖的丰富的“金花”
构成了茯砖茶特有的色、香、味物质,是茯砖茶品质形成的关键工序。现有研究表明,不同产地[15]、
季节[16]加工的茯砖茶在发花过程中优势微生物及总的种群结构不同,发花微生物群系呈现出多样性,
因而作用于底物的代谢方向和作用方式应该存在一定的差异。为此,本实验在前人研究的基础上,采
用同批黑毛茶原料,分别在我国当前茯砖茶的主产区陕西、湖南和浙江同时期进行生产加工,研究黑
毛茶在不同产区发花对茯砖茶品质的影响,以期为合理调控茯砖茶发花、提升产品品质及丰富和完善
我国茯砖茶加工技术理论体系提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
湖南黑毛茶,由湖南益阳茶厂有限公司提供;甲醇、N,N-二甲基甲酰胺、乙腈、乙醚为色谱纯,
磷酸、盐酸、冰乙酸、甲酸、过硫酸钾、磷酸二氢钾为国产分析纯,购自天津科密欧公司;儿茶素、
氨基酸、茶氨酸、富马酸等对照品、己酸乙酯(内标)购自美国 sigma 公司。
1.2 仪器与设备
LC-10ATVP高效液相色谱仪、GCMS-QP2010气相色谱-质谱仪 日本岛津公司;98-1-B型电子
调温电热套 天津市泰斯特仪器有限公司;KQ3200B超声波清洗仪 昆山市超声仪器有限公
司;XMTE-8112电热恒温水浴锅 上海精宏实验设备有限公司;D8611纯水发生器 美国Thermo
公司;35R离心机 德国Rotina公司。
1.3 方法
1.3.1 茶样制备
在我国茯砖茶的主产区陕西、湖南和浙江三产区,选取代表性省级龙头企业陕西怡泽茯茶有限公
司、湖南益阳茶厂有限公司、浙江武义骆驼九龙砖茶有限公司为茶样制备地点。由湖南益阳茶厂有限
公司提供同批黑毛茶原料 3 吨,分别发往另两企业各 1 吨,三家企业同时期按照国家标准《紧压茶 第
3 部分:茯砖茶》[17]制作茶样,在陕西、湖南和浙江产区发花的茯砖茶样编号依次为:FBT 1、FBT 2
和 FBT 3。
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1.3.2 三产区发花期温湿度调控及发花周期记录
每天上午 10 点分别记录三产区烘房的温度、湿度,直至发花结束。
1.3.3 感官审评方法
参照《茶叶审评与检验》[18]和GB/T 23776《茶叶感官审评方法》,由资深评茶师和高级评
茶员组成5人审评小组,对茶样进行密码审评。取茶样3.0 g,150 mL 沸水冲泡,静置5 min,重
复3次。
1.3.4 茶多酚、水浸出物、游离总氨基酸总量的测定
参照国家标准《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》(GB/T 8313-2008)、《茶 水
浸出物测定》(GB/T 8305-2013)和《茶 游离氨基酸总量的测定》(GB/T 8314-2013)进行
测定。
1.3.5 儿茶素、生物碱组分和没食子酸含量检测
参照李银花等 [19]方法,色谱柱:Ecosil C18 (150 mm×4.6 mm, 5 µm);流动相:A泵:水,B
泵:N,N-二甲基甲酰胺:甲醇:冰醋酸=40:2:1.5;检测波长:278 nm;进样量:10 L;柱温:30 ℃;
流速:1.0 mL/min。
1.3.6 氨基酸组分含量检测
参照龚雪等[20]方法,色谱柱:AccQ.Tag TM (150 mm×3.9 mm,5 µm);流动相:A 泵:稀释 10
倍的 AccQ.TagTM Eluent A,B 泵:60 %乙腈;检测波长:248 nm;柱温:37 ℃;流速:1.0 mL/min。
1.3.7 有机酸组分含量
图 1 同批黑毛茶原料不同产区“发花”的茯砖茶内部
Fig.1 The inner of Fu brick tea fermented in different regions using the same raw tea materials
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参照袁玲等 [21]方法,ACCHROM XAqua C18 (250 mm×4.6 mm,5 µm);流动相:A 泵:0.1%磷
酸水溶液,B 泵:乙腈;检测波长:278 nm;柱温:20 ℃;流速:1.0 mL/min。
1.3.8 茯砖茶香气物质测定
参照黄亚辉等 [22]方法,采用同时蒸馏萃取( simultaneous distillation extraction,SDE)法提取
茶叶香气物质;GC条件:岛津GC-2010,色谱柱DB-5MS石英毛细管柱(30m×0.25 mm×0.25 μm),
载气:氦气,纯度>99.999%;进样口温度:210℃;柱流量:1.0 mL/min,进样量:1μL;分流
比为10:1。程序升温:初始温度50℃,保持4 min,以2℃/min升温至150℃(保持1min),再以5℃
/min升温至180℃(保持5min),再以10℃/min升温至280℃(保持20min)。MS条件:电子能
量:70 ev,电离方式:EI,离子源温度:200 ℃,接口温度:220℃,扫描范围:35-500 amu,
溶剂延滞时间(Solvent Delay):2.8 min,扫描方式:Scan。
定性分析:香气化合物成分的定性采用 NIST 谱库进行检索匹配,仅报道相似指数
(similarity index,SI)大于 800 的化合物,部分化合物结合人工解析质谱图并参照已发表的相
关文献进行确证。定量分析:采用峰面积归一化法进行定量,组分峰面积除以总峰面积得到各
香气物质组分的相对含量(内标不计)。
1.3.9 数据处理与统计分析
试验数据用SPSS 22.0统计软件进行显著性分析,Origin软件作图,各项指标取3次重复的平
均值。
2 结果与分析
2.1 不同产区茯砖茶发花期温湿度调控情况
由图2可知,陕西产区发花周期为15 d,发花期内温度为26~33℃,相对湿度由85%下降至
72%;湖南产区发花周期为15 d,发花期内温度为28~33℃,相对湿度由88%下降至72%;浙江
产区发花周期为12 d,发花期内温度为27~33℃,相对湿度由92%下降至78%。可见,三产区发
花周期略有不同,发花期内温、湿度调控情况也略有差别。
2.2 黑毛茶不同产区发花对茯砖茶感官品质的影响
由表 1 可知,三产区加工的茯砖茶感官品质差异明显,陕西产区加工的茯砖茶金花茂盛、色泽
金黄,品质风味正常;湖南产区加工的茯砖茶金花多、色泽显白,略带青涩味,品质基本正常;浙江
产区加工的茯砖茶金花数量少,略带青气和青涩味,品质基本正常。发花期间,随着发酵微生物种群
的生长繁殖及演变,会促进茯砖茶感官品质发生深刻的变化,塑造出茯砖茶特有的品质风味。
图 2 同批黑毛茶在陕西(A)、湖南(B)、浙江(C)产区发花时的温、湿度变化
Fig.2 Variation of temperature and relative humidity during fermentation period in Shanxi(A),
Hunan(B), Zhejiang(C) regions using the same raw tea materials, respectively
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可见,同一原料在不同产区加工,由于地域和气候环境的差别,可能会造成发酵的微生物数量
和种类构成有差异,从而对茯砖茶品质形成具有一定影响。
表 1 同批黑毛茶不同产区发花的茯砖茶感官审评结果
Table 1 Sensory evaluation results of Fu brick tea fermented in different regions using the same raw tea materials
样品名称 外形 汤色 香气 滋味 叶底
FBT 1
砖面色泽青褐,显梗,金花茂
盛、色泽金黄
深黄 纯正、菌花香显 纯正 黒褐
FBT 2
砖面色泽黑褐,叶片完整,显
梗,金花多、色泽显白
橙黄 纯正、菌花香显 纯正、略带青涩味 黑褐
FBT 3
砖面色泽青褐,显梗,金花少
量
黄 纯正、带青气味 浓厚、带青味 黑褐
2.3 黑毛茶不同产区发花对茯砖茶滋味品质的影响
2.3.1 水浸出物含量变化
由图 3 可知,在湖南产区加工的茯砖茶水浸出物略高,与其他两产区差异显著(P<0.05)。水浸
出物是茶叶中可溶于水的各种物质的总称,在茯砖茶发花过程中,由于微生物群系对茶叶内含物质的
降解、转化和聚合,至发酵结束,可溶于水的物质总量有差异。
2.3.2 茶多酚总量、儿茶素组分及没食子酸含量的变化
多酚类化合物是涩味的根源,也是茶汤中最主体的风味成分[23]。由图 3 可知,茶多酚含量在湖南
产区加工的茯砖茶含量较高,为 6.92%,浙江产区其次,陕西产区加工的茯砖茶含量最低,仅为 5.80%,
三产区加工的茯砖茶多酚含量差异显著(P<0.05)。由表 2 中 HPLC 分析可知,儿茶素总量、酯型儿
茶素和简单儿茶素在湖南产区加工的茯砖茶中含量均最高,其次是浙江产区,最后是陕西产区。儿茶
素在茯砖茶加工过程中,由于微生物的发酵及水热的综合作用,发生降解、氧化和转化,造成儿茶素
类化合物在茯砖茶中含量和种类大幅度减少,尤其是酯型儿茶素的减少,对茶汤滋味的进一步改善,
促进甘厚醇和的风味形成具有积极的作用。在本文的研究中,儿茶素和茶多酚的在三产区加工的茯砖
茶中变化规律是同步的,感官审评结果表明,湖南和浙江产区加工的茯砖茶略带苦涩味,这与其茶多
酚含量偏高及儿茶素组分分配的比例紧密有关。由表 2 可知,没食子酸在湖南产区加工的茯砖茶中含
量最高,与其他两产区差异显著(P<0.05)。研究发现,部分微生物能够有效的水解单宁,从而促进
没食子酸的生成;另外,在一些酶及次生代谢产物的的作用下,还会进一步生物转化,从而使含量降
低[24-26]。茯砖茶发花中由于受到季节、气候和烘房的温湿度控制条件的影响,会造成发花微生物的种
类、数量、产酶能力及代谢产物存在一定差异,促使没食子酸的生成、氧化聚合处于一个复杂的动态
变化过程。
图 3 同批黑毛茶不同产区发花对茯砖茶主要化学成分的影响
Fig.3 Effects of the contents of main chemical components of Fu brick tea
fermented in different regions using the same raw tea materials
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注:同一组不同小写字母表示茶样间差异显著,P<0.05;不同大写字母表示茶样间差异极显著,P<0.01,下图同。
表 2 同批黑毛茶不同产区发花对茯砖茶没食子酸与儿茶素组分含量的影响
Table 2 Effects of the contents of GA and catechins of Fu brick tea fermented in different regions using the same raw tea
materials
%
项目 茶样
FBT 1 FBT 2 FBT 3
没食子酸 GA 0.18±0.01bA 0.24±0.05aA 0.18±0.01bB
表没食子儿茶素 EGC 0.16±0.03aA 0.24±0.06aA 0.18±0.13aA
儿茶素 DL-C 0.05±0.03aA 0.07±0.04aA 0.05±0.03aA
表儿茶素 EC 0.12±0.06aA 0.14±0.04aA 0.14±0.06aA
表没食子儿茶素没食子酸酯 EGCG 0.41±0.08aA 0.54±0.07aA 0.50±0.17aA
没食子儿茶素没食子酸酯 GCG 0.19±0.03aA 0.27±0.02aA 0.19±0.06aA
表儿茶素没食子酸酯 ECG 0.08±0.02aA 0.10±0.06aA 0.10±0.02aA
总量 Total catechins 1.01±0.36aA 1.36±0.16aA 1.16±0.14aA
注:同一行不同小写字母表示茶样间差异显著,P<0.05;不同大写字母表示茶样间差异极显著,P<0.01,下表同。
2.3.3 氨基酸总量及组分的变化
由图 3 可知,游离氨基酸总量在浙江产区加工的茯砖茶中含量略高,感官审评发现,该产区加工
的茯砖茶金花数量明显少于其他两个产区,优势微生物数量偏低可能会造成氮源的利用率不高。HPLC
检测到 18 种氨基酸组分,结果如表 3 所示,其中茶氨酸是主体成分,在浙江产区加工的茯砖茶中含
量最高,其次是湖南,最后是陕西,含量差异极显著(P<0.01);其次含量较高的组分有缬氨酸、脯
氨酸、丝氨酸、精氨酸和谷氨酸,在三产区加工的茯砖茶中分配比例不同,含量差异显著,尤其受到
发花微生物群系的作用,氨基酸组分重新调整组合,对构成各产区茯砖茶的品质风味起到了重要影响。
另外,必需氨基酸在陕西、湖南和浙江产区加工的茯砖茶中分别为 45.52 、50.12、41.77 mg/g,据刘
菲等[27]研究表明,发花可促进必需氨基酸的生成,这与感官审评结果是一致的。茯砖茶加工中,由于
微生物的发酵作用,把茶叶中的含氮物质作为氮源,从而造成氨基酸总量的减少。同时,由于蛋白质
的降解,又可以促进氨基酸的生成,各种微生物利用氮源的能力不同,可造成氨基酸的降解和生成达
到动态平衡。
表 3 同批黑毛茶不同产区发花对茯砖茶氨基酸组分含量的影响
Table 3 Effects of the contents of amino acids of Fu brick tea fermented in different regions using the same raw tea materials
mg/g
氨基酸
Amino acids
茶样 Tea samples
FBT 1 FBT 2 FBT 3
天冬氨酸 Asp 8.64±0.05bB 19.10±0.55aA 18.53±0.80aA
丝氨酸 Ser 33.97±0.97aA 5.45±0.12cC 14.14±0.50bB
谷氨酸 Glu 19.57±0.80aA 17.76±0.73aA 9.52±0.19bB
甘氨酸 Gly 14.44±0.49aA 7.76±0.07cC 10.57±0.11bB
组氨酸 His 0.00±0.00bB 0.00±0.00bB 1.30±0.04aA
精氨酸 Arg 16.50±0.53aA 7.56±0.16cC 12.99±0.21bB
苏氨酸 Thr 3.65±0.10bB 1.65±0.01cC 4.59±0.05aA
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6
丙氨酸 Ala 9.50±0.12aA 8.69±0.03bB 8.29±0.04bB
脯氨酸 Pro 27.19±0.08aA 23.87±0.39bB 18.99±0.08cC
茶氨酸 The 62.63±1.12cC 82.11±1.01bB 94.13±0.63aA
胱氨酸 Cys 1.21±0.06bB 1.36±0.04aA 0.93±0.01cC
酪氨酸 Tyr 2.17±0.03cC 8.44±0.05aA 3.67±0.09bB
缬氨酸 Val 33.81±0.36aA 35.31±0.79aA 24.14±1.12bB
蛋氨酸 Met 2.96±0.06aA 2.55±0.02bB 3.05±0.04aA
赖氨酸 Lys 2.49±0.01cC 5.02±0.06aA 2.89±0.06bB
异亮氨酸 Ile 0.00±0.00cC 1.43±0.01bB 2.39±0.05aA
亮氨酸 Leu 0.00±0.00cC 1.43±0.01bB 2.39±0.07aA
苯丙氨酸 Phe 2.61±0.03aA 2.73±0.11aA 2.32±0.04bB
2.3.4 生物碱组分含量
生物碱组分结果如表 4 所示,可可碱和茶碱含量低微,变化幅度不大;咖啡碱是主体成分,在湖
南产区加工的茯砖茶中含量最高,与其他两产区差异极显著(P<0.01),咖啡碱是茶汤中苦味的根源,
感官品质分析发现,湖南产区加工的茯砖茶略带苦涩味,可能与咖啡碱含量偏高有关。一般认为,咖
啡碱性质比较稳定,在茯砖茶加工中变化幅度较小,但本研究的结果是三产区加工的茯砖茶含量差异
显著,推测不同产区发花微生物群系对其作用效果不同。也有研究表明,霉菌类可以通过不同于茶树
咖啡碱代谢途径的通路而提高后发酵茶中咖啡碱的含量[28]。
表 4 同批黑毛茶不同产区发花对茯砖茶生物碱含量的影响
Table 4 Effects of the contents of alkaloids in Fu brick tea fermented in different regions using the same raw tea materials
%
生物碱
Alkaloids
茶样 Tea samples
FBT 1 FBT 2 FBT 3
可可碱 0.05±0.01aA 0.05±0.01aA 0.05±0.01aA
茶碱 0.01±0.00aA 0.01±0.00aA 0.01±0.00aA
咖啡碱 1.43±0.03bB 1.87±0.08aA 1.34±0.06bB
总量 1.49±0.01bB 1.94±0.05aA 1.40±0.02bB
2.3.5 有机酸组分含量
茶叶中有近 30 种有机酸,是香气和滋味的主要成分之一。利用 HPLC 分离到了 9 种有机酸组分,
从总量来看,陕西产区加工的茯砖茶中含量最高,湖南次之,浙江最低。酒石酸在三产区加工的茯砖
茶中差异极显著,陕西产区最高;草酸、甲酸、抗坏血酸和富马酸变化幅度不大。有机酸是茯砖茶中
重要的品质因子,在生化反应中作为糖类分解的中间产物,对茯砖茶香气成分的形成具有重要作用。
有研究表明,茶叶中有机酸的含量与发酵程度呈高度正相关,从有机酸的含量可以初步判断发酵的轻
重[29]。另据屠幼英等研究发现,经微生物发酵的黑茶比不发酵的绿茶有机酸含量高,认为可能是真菌
类微生物代谢比较强烈的原因[30]。因此,微生物的代谢对有机酸的生成可能起到了关键作用。
表 5 同批黑毛茶不同产区发花对茯砖茶有机酸含量的影响
Fig.5 Effects of the contents of organic acids of Fu brick tea fermented in different regions using the same raw tea materials
mg/g
有机酸种类
茶样
FBT 1 FBT 2 FBT 3
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7
草酸 155.63±3.38aA 160.22±4.93aA 137.92±6.85aA
酒石酸 316.62±14.20aA 98.99±1.98bB 36.72±1.37cC
甲酸 463.61±13.09bB 502.58±8.94aA 462.20±5.28bB
苹果酸 0.00±0.00bB 2.16±0.01aA 0.00±0.00bB
抗坏血酸 37.72±2.55aA 23.32±1.53bB 26.10±2.52bB
乙酸 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00
柠檬酸 0.00±0.00cC 58.51±2.82bB 127.09±4.36aA
琥珀酸 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00
富马酸 1.85±0.01aA 1.09±0.05cC 1.50±0.01bB
总量 975.43±15.61aA 846.88±12.76bB 791.53±9.06bB
2.4 黑毛茶不同产区发花对对茯砖茶香气品质的影响
采用 SDE 法提取同一原料、不同产区加工的茯砖茶样品香精油,进行 GC-MS 分析,根据
质谱数据、相对保留时间及文献值对照,共鉴定出 57 种香气化合物(表 6、图 5),主要由醇
类、醛类、酮类、酸类、酯类、杂环类和碳氢化合物等构成。其中陕西、湖南和浙江产区加工
的茯砖茶分别分离鉴定出 51 种、56 种和 46 种香气成分,共有香气成分 44 种。棕榈酸和植醇
在三产区样品中含量较高,但对茶叶香气贡献不大,不作分析;其他含量较高的共有组分主要
是:6,10,14-三甲基-2-十五烷酮、(E,E)-2,4-庚二烯醛、香叶基丙酮、己醛,但差异显著,橙花
叔醇在三产区加工的样品中差异极显著,湖南产区加工的样品中含量最高(15.51%),具青气
味的己醛在浙江产区加工的茯砖茶样品中含量较高(6.33%)。从香气物质种类分析,不计算主
体成分是棕榈酸的酸类物质,三产区加工的样品香气物质主要以醇类、醛类和酮类为主,差异
显著(P<0.05)。其中醇类物质种类丰富,含量较高,尤其在湖南产区加工的茯砖茶中含量最
高(34.94%),其次是浙江产区(23.50%),最后是陕西产区(21.15%),而且萜烯醇和芳环
醇类是构成三产区加工的茯砖茶醇类香气物质的主体;对茯砖茶“菌花香”具有重要贡献的烯
醛类和酮类物质在陕西产区加工的茯砖茶中含量最高(38.12%),其次是浙江产区(33.74%),
最后是陕西产区(28.53%)。可以看出,同一原料、在不同产区加工成茯砖茶,综合形成的香
气品质差异比较明显,应该是由不同产区发酵的微生物群系不同而导致的。
表 6 同批黑毛茶不同产区发花的茯砖茶香气组分及相对含量
Table 6 Aromatic components and relative contents of Fu brick tea fermented in different regions using the same raw tea
materials
%
序号
NO
香气成分
Aromatic components
相对含量
FBT 1 FBT 2 FBT 3
1 (E)-2-戊烯醛 (E)-2-Pentenal 0.74 0.48 0.94
图 4 同批黑毛茶不同产区发花的茯砖茶香气成分叠加总离子流色谱图
Fig.4 Stacked total ion chromatogram of aromatic constituents of Fu
brick tea fermented in different regions using the same raw tea materials
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8
2 1-戊醇 1-Pentanol 0.38 0.58 0.46
3 (Z)-2-戊烯-1-醇 (Z)-2-Penten-1-ol 0.63 0.83 0.72
4 己醛 Hexanal 5.14 3.24 6.33
5 2,6-二甲基-3,5-庚二烯-2-醇 3,5-Heptadien-2-ol, 2,6-dimethyl- 0.20 0.16 -
6 (E)-2-己烯醛 (E)-2-Hexenal 1.14 0.71 1.31
7 1-己醇 1-Hexanol - 0.18 -
8 (Z)-2-己烯-1-醇 (Z)-2-Hexen-1-ol - 0.18 -
9 (Z)-4-庚烯醛 (Z)-4-Heptenal 0.70 0.35 0.76
10 庚醛 Heptanal 0.73 0.47 0.84
11 (E)--β-罗勒烯 (E)-1,3,6-Octatriene, 3,7-dimethyl- 0.31 - -
12 苯甲醛 Benzaldehyde 0.54 0.34 0.58
13 2-乙基-2-己烯醛 2-Hexenal, 2-ethyl- 0.34 0.17 -
14 6-甲基-5-庚烯-2-酮 5-Hepten-2-one, 6-methyl- 0.48 0.46 0.31
15 2,2,4,6,6-五甲基-庚烷 Heptane, 2,2,4,6,6-pentamethyl- 0.36 0.06 0.16
16 2-戊基-呋喃 Furan, 2-pentyl- 0.66 0.60 0.92
17 辛醛 Octanal 0.27 0.08 0.22
18 (E,E)-2,4-庚二烯醛 (E,E)-2,4-Heptadienal 6.73 4.10 4.95
19 苯乙醛 Benzeneacetaldehyde 0.80 1.41 0.85
20 (E)-2-辛烯醛 (E)- 2-Octenal 0.65 0.43 0.70
21 苯乙酮 Acetophenone 0.86 0.28 1.06
22 芳樟醇氧化物ⅠLinalool oxide Ⅰ 2.37 1.56 2.52
23 芳樟醇氧化物ⅡLinalool oxide Ⅱ 3.16 1.08 3.91
24 β-芳樟醇 beta.-Linalool 1.35 1.55 1.56
25 2,6-二甲基-3,7-辛二烯-2,6-二醇 3,7-Octadiene-2,6-diol, 2,6-dimethyl- - 0.39 -
26 3,4-二甲基环己醇 3,4-Dimethylcyclohexanol 1.19 1.02 1.13
27 苯乙醇 Phenylethyl Alcohol - 0.06 -
28 (E)-2-壬烯醛 (E)-2-Nonenal 0.37 0.20 0.39
29 芳樟醇氧化物ⅢLinalool oxide Ⅲ 1.02 0.45 0.86
30 芳樟醇氧化物ⅣLinalool oxide Ⅳ 0.93 0.28 1.03
31 水杨酸甲酯 Salicylic acid, methyl ester 0.91 0.91 2.02
32 α-松油醇 alpha.-Terpieol 0.70 0.33 0.41
33 β-环柠檬醛 beta.-Cyclocitral 0.49 0.54 0.72
34 金合欢醇 Farnesol 0.12 0.26 -
35 (Z)-2-癸烯醛 (Z)-2-Decenal 0.36 0.24 -
36 壬酸 Nonanoic acid 0.32 0.13 -
37 (E,E)-2,4-十二碳二烯醛 (2E,4E)--Dodecadienal 1.30 1.43 0.99
38 (E,E)-2,4-癸二烯醛 (2E,4E)-Decadienal 2.43 2.28 1.85
39 α-紫罗酮 alpha.-Ionone 2.77 1.03 2.68
40 2,2,8,8-四甲基-3,6-壬二烯-5-酮 3,6-Nonadien-5-one, 2,2,8,8-tetramethyl- 0.96 0.40 0.72
41 香叶基丙酮 5,9-Undecadien-2-one, 6,10-dimethyl- 4.31 3.11 2.81
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9
42 β-紫罗酮 beta.-Ionone 2.25 2.31 1.83
43 5,6-环氧化物-β-紫罗酮 beta.-Ionon-5,6-epoxide 0.83 0.87 0.85
44 2,5-二丙基-1,5-己二烯 1,5-Hexadiene, 2,5-dipropyl- 1.25 0.72 1.21
45 3,3,6-三甲基-4,5-庚二烯-2-醇 4,5-Heptadien-2-ol, 3,3,6-trimethyl- 0.79 0.85 1.58
46 橙花叔醇 Nerolidol 1.98 15.51 0.60
47 雪松醇 Cedrol - 1.55 2.07
48 6,10,14-三甲基-2-十五烷酮 2-Pentadecanone ,6,10,14-trimethyl- 7.25 4.53 6.49
49 法呢基丙酮 Farnesyl acetone 1.04 1.02 0.76
50 棕榈酸甲酯 Hexadecanoic acid, methyl ester 0.53 0.49 0.37
51 异植醇 Isophytol 0.74 0.48 0.64
52 棕榈酸 n-Hexadecanoic acid 25.18 22.99 23.39
53 棕榈酸乙酯 Hexadecanoic acid, ethyl ester 0.13 0.53 0.49
54 植醇 Phytol 5.59 7.64 6.01
55 (9Z,12Z)-十八碳二烯酸 (9Z,12Z)-Octadecadienoic acid - 1.20 0.92
56 (Z)-7-十四烯醛 (Z)-7-Tetradecenal 2.12 3.59 3.62
57 二十七(碳)烷 Heptacosane 0.13 0.08 -
注:表中数值是指各类香气成分倾向色谱峰面积占色谱峰总面积的百分比,“-”表示未检出。
3 讨论
茯砖茶加工过程实质是一个由冠突散囊菌为主体的多种微生物共同参与的复杂的发酵过程,其
品质的形成也是多种微生物共同参与作用的结果。过去国内外的学者曾做了大量研究[31-33],分别以发
花过程的在制品、成品茶、不同季节[16]、不同产区[15]加工的茯砖茶为研究对象,得出了共同的结论,
茯砖茶加工中除了优势菌——冠突散囊菌之外,还伴生有曲霉、青霉、毛霉、酵母菌和大量的细菌,
而非冠突散囊菌单一菌种的演变。这些复杂的微生物在受到环境条件影响及共生与拮抗之间优胜劣汰
的自然选择之后,茯砖茶发花微生物群系在空间和时间上不断发生着变化。
在本文的研究中,采用同批原料,分别在不同产区同时期进行生产加工,结果表明,含碳化合物
在湖南产区加工的茯砖茶中含量最高,含氮化合物在浙江产区中含量最高,而有机酸在则在陕西产区
中含量最高;香气成分及香型组成差异也比较明显,最终制造出的茯砖茶品质风格迥异。王增盛等[34]
以湖南茯砖茶为研究对象,从原料到成品茶,茶多酚、儿茶素和游离氨基酸分别降低了46.60%、
60.18%和38.67%,咖啡碱含量变化幅度较小 , 而可可碱、茶碱含量分别提高了2.8倍、4倍。周
兴长等[35]以陕西茯砖茶为研究对象,从原料到成品茶,茶多酚、儿茶素、游离氨基酸下降的幅度分别
为17.33%、35.08%和22.46%,咖啡碱升高了5.51%。李适等[36]以黑毛茶为原料,采用冠突散囊菌纯种
接种,研究散茶发花中品质的变化规律,发现多酚类、黄酮类、水溶性蛋白、可溶性糖和氨基酸总量
图 5 同批黑毛茶不同产区发花的茯砖茶香气物质种类及相对含量
Fig.5 Components and contents in GC-MS analysis of Fu brick tea
fermented in different regions using the same raw tea materials
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10
分别减少了16.75%、5.65%、22.77%、10.73%和88.62%,而咖啡碱的含量提高了8.55%。欧阳梅等[37]
以炒青绿毛茶为原料,应用人工接种发酵技术进行固态发酵,经冠突散囊菌发酵1个月后,茶多酚和
氨基酸分别下降了41.12%和3.13%。许永立等[38]研究了4株不同类型的冠突散囊菌(G1、G2、G3、G4)
对茯砖散茶中主要化学成分的影响,发现G2处理得到的茯砖散茶中EGCG、茶氨酸、茶多酚含量均高
于其他3个菌落,咖啡碱含量较低,可溶性糖略低于其他3个处理。虽然在发花之前的汽蒸、渥堆等工
序,茯砖茶中的各种内含成分发生了一定程度的氧化、聚合、降解、转化等复杂变化对其品质的
形成有一定的影响,但这些改变的幅度都是不大的[39]。真正促进茯砖茶品质发生质的升华的是其关键
工序——发花,微生物的大量繁殖及演变,分泌各种胞外酶,催化茶叶中的各种相关物质,产生新的
氧化、聚合、降解和转化,引起发花体系中一系列物质的变化。但由于发花期间微生物种群组成、数
量及多样性的优势菌对底物的利用能力不同,茶叶内含成分降解、聚合等转化幅度不同,对茯砖茶风
味品质的形成具有重要影响。
总之,茯砖茶是一类由微生物发酵贯穿始终的特殊茶类,其独特的发花工序,通过控制一
定的温湿度条件,促使优势微生物生长繁殖,促使茶叶内含物质发生了复杂的变化。茯砖茶发
花微生物群系的差异,可能造成微生物的代谢方向和作用方式不同,对茯砖茶风味品质的形成
起到了显著的作用。
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