2023年茶叶加工品质形成的理论研究进展

文化   2024-11-14 16:51   浙江  

2023年,茶叶加工品质调控领域的研究取得了重要进展,主要涵盖茶叶加工品质形成的基础理论茶叶加工品质调控的技术研发两个方面。

2023年茶叶加工品质调控领域的研究进展将会分为两部分进行分享:
本期主要分享茶叶关键品质成分的分析鉴定不同加工工艺对关键品质成分的影响贮藏陈化对品质成分的影响的最新研究进展
后续将会分享2023年茶叶加工品质调控领域关于茶鲜叶原料品质提升和茶叶风味品质定向调控技术的最新研究进展,敬请期待~

>>> 茶叶加工品质形成机理基础理论研究进展

01 茶叶关键品质成分的分析鉴定

(1) 香气成分

2023年,在绿茶香气成分研究方面,发现7种具有高相对气味活性值(rOAV>1)的特征香气化合物,包括芳樟醇、苯乙醇、香叶醇、苯乙醛、庚醛、己醛和(E)-β-紫罗兰酮在萎凋阶段含量达到最高。

白茶香气成分的研究表明,炭焙与电焙白茶的挥发性化合物有显著差异,其中炭焙白茶中芳樟醇、香叶醇、2-苯乙醇和月桂烯等关键香气物质的含量较高,赋予了炭焙白茶“清香、花果香或甜香”等一些更优越的感官品质。

白茶炭焙

(图源:中国茶科所制茶师班学员)

在黄茶研究方面,发现5种吡嗪类物质(2-乙-3,5-二甲基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪、2,6-二乙基吡嗪、3,5-二乙基-2-甲基吡嗪、3-乙基-2,5-二甲基吡嗪)是黄大茶特征“锅巴香”的关键呈香成分
在红茶香气成分研究方面,苯乙醛、(Z)-3-己烯醇、γ-壬内酯和芳樟醇等25 种挥发性化合物是形成4种红茶区域相关香气特征的关键成分。
在乌龙茶香气研究方面,发现每种凤凰单丛茶香型均展现出独特的香气特征,其中吲哚、羟基-β-紫罗兰酮、苯甲腈和茉莉内酯是含量最丰富的化合物
在黑茶香气研究方面,明确了六堡茶和黑毛茶原料的挥发性化合物差异,构建了相似度在0.85~0.99之间的挥发性成分指纹图谱,并筛选出26种代表性香气化合物构建了六堡茶的分子香味轮。

值得关注的是,2023年茶叶中手性香气成分及其糖苷前体物质的研究也取得了较好进展

(2)滋味成分

在绿茶滋味成分研究方面,分析不同品种、地理起源和存储时间对龙井茶黄酮类代谢物的影响,发现品种对龙井茶黄酮类代谢物数量和亚组的影响最大,其次是储存时间,第三是地理起源。

中国茶叶》编辑部摄
在红茶滋味成分研究方面,发现6种工夫红茶在口感属性和代谢物特征上存在显著差异,其中甜味是主要的共同口感属性,且有93种代谢物与口感属性显著相关,主要影响工夫红茶的甜度、涩度、厚度和醇度。
在乌龙茶滋味成分研究方面,揭示了谷氨酸作为代谢中心和信号分子在乌龙茶风味形成中的关键作用,发现干茶中儿茶素和黄嘌呤生物碱含量较鲜叶中有所降低,这有助于形成铁观音乌龙茶的醇厚风味

在黑茶滋味成分研究方面,研究发现有32种关键成分对湖南茯砖茶的品质特征有重要贡献,包括黄酮醇苷、酚酸、氨基酸、儿茶素、有机酸和生物碱等,这些成分共同影响茯砖茶的苦味、涩味和甜味。

(2)色泽成分

没食子酸和没食子酸基团的存在减轻了表儿茶素(EC)和表儿茶素没食子酸酯(ECG)的自动氧化褐变,这对于提高即饮绿茶在储存过程中的产品品质具有重要意义。

绿茶汤色
《中国茶叶》编辑部摄
提高黄化温度增加湿度缩短时间能显著提升黄茶的黄度和甜度,主要源于优化的黄化过程促进了没食子儿茶素(GC)和黄酮苷的水解,增加了可溶性糖和没食子酸的积累,并促进了儿茶素的氧化聚合,减缓了叶绿素的降解,从而改善了黄茶的色泽和口感。
单芽级滇红工夫红茶的茶汤颜色更为明亮,而特级滇红工夫红茶的茶汤则呈现更深的红色,这些颜色差异与茶叶中的关键化合物如儿茶素、茶黄素和茶红素的含量有关,它们的含量直接影响了茶汤的色泽品质

滇红工夫汤色
《中国茶叶》编辑部摄
除了上述关键色、香、味品质成分外,茶叶中还含有其他一些对品质有影响的化学成分,如微量元素。研究发现普洱、临沧和西双版纳地区的普洱熟茶在多个元素上存在显著差异,渥堆发酵过程中特定元素显著富集,这些研究结果为普洱熟茶的产地溯源和质量控制提供了新的参考依据。

02 不同加工工艺对关键品质成分的影响分析

(1)摊放/萎凋

(图源:中国茶科所制茶师班学员)
在红茶加工研究方面,发现暖风萎凋能够显著提高红茶中挥发性和非挥发性化合物,如香叶醇、芳樟醇氧化物(吡喃型)、β-月桂烯、橙花醇和儿茶素的含量,同时减少茶氨酸的损失,从而促进优质红茶的生产

在白茶加工研究方面,分析摊青工艺对白茶品质的影响,发现橙花醇、橙花醛和香草醛等23种化合物是区分堆青工艺组与静态/并筛工艺组茶样的主要特征标识物,为白茶摊青工艺技术调控提供了科学依据。

(图源:中国茶科所制茶师班学员)

在乌龙茶加工研究方面,研究发现低温萎凋结合重做青的工艺对“春闺”乌龙茶形成类似茉莉花香的特征香气品质最为有效,特别是低温萎凋重做青处理的样品,其吲哚相对含量最高,同时橙花叔醇与己酸己酯等关键香气组分也明显富集。

萎凋过程中引入复合光源(红光、远红光、黄橙光)能显著影响茶叶的生化和挥发性成分,有效提升了信阳红茶的滋味和香气品质,特别是红光处理在萎凋前中期显著提高了挥发性成分总量,尤其是酯类物质含量,而酮类物质含量则显著下降。

(2)杀青

在绿茶不同杀青方式研究方面,发现与传统蒸汽杀青相比,微波杀青能提高茶叶的感官评分降低苦涩味,提升香气,并增加L-茶氨酸含量,减少咖啡碱和茶多酚含量,表明微波辅助杀青有利于改善茶叶的整体品质。

蒸汽杀青

(图源:中国茶科所制茶师班学员)

不同杀青方式(滚筒、蒸汽/热风和光波)对直条形绿茶感官品质和关键滋味代谢物有重要影响,高温杀青可诱导蛋白质氧化或降解、γ-谷氨酰肽转肽酶反应、黄酮苷和顺式儿茶素的降解,促进氨基酸、肽、黄酮类化合物和反式儿茶素的积累,而这些化合物具有鲜味、甜味、苦味和涩味等风味特性,进而影响绿茶的整体风味。

(3)发酵

花果香红茶发酵

《中国茶叶》编辑部摄
通过感官组学方法分析不同发酵程度的工夫红茶香气成分,发现未发酵和发酵不足(1 h)的样品中,(E,E)-2,4-庚二烯醛的青气更为突出;而过度发酵(8 h)样品中,脂肪酸醛的OAV值过高,掩盖了花香和果香。
分析不同发酵湿度水平对工夫红茶香气品质的作用,发现发酵湿度对茶叶香气特征的塑造有显著影响,在较低湿度条件下(75%或以下)茶叶的香气呈现草味和生青气息,而较高湿度(85%或以上)时茶叶的香气变得甜美而纯净,带有更丰富的香气层次。

明确了红茶发酵过程中关键香气物质的变化,发现β-环柠檬醛与γ-吡啶酮的比值与不同发酵时间的红茶感官评分呈正相关,可以作为预测红茶发酵程度的潜在指标,有望为智能化调节红茶加工过程提供参考依据。

(4)渥堆

在普洱茶研究方面,研究表明微生物作用促进了普洱茶陈香和陈醇味的形成,而湿热作用则增强了木质香气和甜醇味

蒸汽杀青

(图源:中国茶科所制茶师班学员)
固态发酵技术在黑茶品质研究中取得较好进展。使用枯草芽孢杆菌LK-1Bacillus subtilis LK-1进行固态发酵可显著增加黑茶中的芳樟醇、β-紫罗兰酮和3,5-辛二烯-2-酮等关键香气活性物质,同时生成新的风味物质如香叶醇异戊酸酯和癸醛;另外还能导致非酯型儿茶素含量显著增加,酯型儿茶素含量减少,降低茶叶苦涩味

此外,在六堡茶研究方面,发现随着堆闷时间的增加,茶叶的水浸出物和游离氨基酸含量上升,而茶多酚、咖啡碱含量和儿茶素总量下降;堆闷时间还影响茶叶香气成分,其中6 h堆闷的茶样中醇类和碳氢类化合物的相对含量最高。

(5)烘干
分析不同复火干燥方式(如木炭干燥、滚筒干燥、滚筒输送机干燥和热风干燥) 对六安瓜片茶香气的影响,发现(E)-β-紫罗兰酮对花香的贡献最大是使用木炭干燥处理的茶叶形成花香的最关键贡献者,而(E,E)-2,4-庚二烯醛则为使用热风干燥的茶叶带来鲜味香气2-乙基-3,5-二甲基吡嗪则与烘烤香气密切相关

《中国茶叶》编辑部摄

不同焙火温度及程度对乌龙茶的品质风味有重要影响。焙火温度的升高会导致武夷岩茶丹桂中的茶多酚、黄酮和表型儿茶素等成分含量下降,而焙火时间的延长则主要导致可溶性糖和游离氨基酸含量减少轻火12 h和中火6 h的焙火程度较优低温长时或中温短时烘焙有利于提升肉桂岩茶品质

03 贮藏对关键品质成分的影响

(图源:国号白茶)

研究发现,白茶在贮藏过程中有机酸含量随着贮藏时间的延长而降低;而某些有机酸如苹果酸和乙酸的含量与茶汤的鲜味度呈显著正相关,琥珀酸和富马酸的含量则与茶汤的甜味度呈显著正相关(P<0.01),说明有机酸含量的变化可能是影响白茶滋味品质的关键因素。

(图源:六妙白茶)

随着储存时间的延长,大叶红茶的pH显著下降,同时L-抗坏血酸、水杨酸、苯甲酸和4-羟基苯甲酸等有机酸含量显著增加,这些变化对调节陈年红茶的酸度提供了依据。

随着储存时间的延长,4个贮藏年份单丛茶的苦味、涩味和滋味丰富度显著降低,而酸度增加,揭示了苯丙氨酸代谢和嘌呤代谢途径的变化增强了茶叶的酸味和鲜味,降低了苦味和涩味

随着存储时间的延长,六堡茶中的生物碱和有机酸含量增加,萜类的生物合成以及黄酮类的糖基化和甲基化等代谢物变化显著,与品质提升密切相关。

在贮藏湿度方面,研究表明,相同条件下,绿茶的吸湿性较红茶强,红茶在高湿环境下表现出更强的抗不利影响能力。此外,另一项研究发现,相较于高相对湿度(88%)和低相对湿度(1%)的贮藏条件,中等相对湿度 (57%)下储存的普洱生茶感官评价得分最高,O-甲基化儿茶素衍生物、聚合儿茶素和黄酮醇/黄酮类化合物的含量较高。

2023年,茶叶加工品质调控领域的研究取得了显著进展,涵盖了关键品质成分的鉴定、加工工艺的优化等诸多方面。在这一年,科研人员深入探讨了茶叶色泽、香气和滋味关键品质成分的形成机理,揭示了不同加工工艺对茶叶品质的影响,为我国茶产业的高质量发展提供了有力科技支撑。
后续会发布2023年茶叶加工品质调控领域关于茶鲜叶原料品质提升和茶叶风味品质定向调控技术的最新研究进展,敬请期待~

本文节选自《中国茶叶》2024年第11期,P7-22,2023年茶叶加工品质调控研究进展》作者杨高中,赵燕,朱荫,张悦,彭群华,施江,吕海鹏*,林智*。

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