论文部分内容阅读
茶是世界上最受欢迎的饮料之一,工夫红茶因其外形紧秀、滋味甜醇、香气高长、汤色和叶底红亮的品质特征而备受中国消费者的喜爱。不同茶树鲜叶原料加工的工夫红茶在外形、滋味、汤色、叶底等品质特征上有一定差异,有学者推测原料的成熟度存在差异,导致其内含成分转化不同,尤其是儿茶素的氧化。因此,为探究不同叶位（成熟度）芽叶在加工工夫红茶过程中的理化变化,本研究以福鼎大白茶茶树品种一芽二叶鲜叶为试验材料,按照传统工序加工工夫红茶,以每个加工工艺中的芽、第一叶、第二叶、茎梗和一芽二叶整体为研究对象,通过观测其物理结构、生化成分、色泽的变化,探究其与工夫红茶品质的相关性。本研究旨在阐明不同叶位芽叶在加工过程中的理化变化及其对红茶品质的影响和叶底青张的形成原因,以期为加工优质工夫红茶在原料选择、加工工艺及品质评价等方面提供一定的理论依据。主要研究成果如下:1.工夫红茶加工过程中,不同叶位芽叶的色泽均从揉捻阶段开始逐渐由绿变红,但第二叶的红变程度弱于其他部位。经透射电子显微镜（transmission electron microscope,TEM）观察发现,不同叶位的细胞均在揉捻阶段遭到破坏,且第一叶和第二叶的液泡及叶绿体均受损,表明不同叶位叶片的酶促氧化反应均从揉捻阶段开始发生。通过光学显微镜（optical microscope,OM）观察发现,经相同程度的揉捻和发酵处理后,第一叶的细胞组织结构破坏程度较第二叶重,这可能与两者的成熟度具有差异性有关。2.采用紫外-可见分光光度法（ultraviolet-visible spectrophotometry,UV-vis）、高效液相色谱—紫外检测器（high performance liquid chromatography with ultraviolet detection,HPLC-UV）技术检测不同叶位芽叶茶多酚（teapolyphenols,TP）、茶黄素类（theaflavins,TFs）、茶红素类（thearubigins,TRs）、茶褐素类（theabrownins,TBs）、儿茶素组分含量,结果显示:工夫红茶加工过程中,TP及儿茶素类含量均呈下降趋势;没食子酸（gallic acid,GA）含量呈先增加后减少又增加的复杂变化;TFs和TRs含量呈先增后减的动态变化;TBs含量呈上升趋势;各多酚类化合物含量在揉捻期间变化显著。比较加工过程中不同叶位叶片的多酚类化合物含量差异可知,鲜叶中,第一叶的儿茶素类总量（total catechins,TC）、表没食子儿茶素没食子酸酯（epigallocatechin gallate,EGCG）、表儿茶素没食子酸酯（epicatechin gallate,ECG）含量较第二叶分别高8.79%、11.81%、14.54%（P＜0.05）,表儿茶素（epicatechin,EC）、表没食子儿茶素（epigallocatechin,EGC）含量较第二叶分别低29.27%、15.96%（P＜0.05）;而成品茶中,第一叶的TP、没食子儿茶素（gallocatechin,GC）、TRs、TBs 含量较第二叶分别高 17.27%、25.26%、27.62%、10.35%（P＜0.05）,GA、EGCG、儿茶素（catechin,C）较第二叶分别低15.70%、26.01%、55.00%（P＜0.05）,其它多酚类化合物物质差异不显著（P＞0.05）。通过比较不同叶位芽叶在鲜叶和成品茶中的含量并计算儿茶素类在加工过程中的转化率可知,与其他部位的芽叶相比,第一叶在加工过程中反应生成了更多的TRs,使其叶色较第二叶更红。另一方面,第一叶和第二叶的TC、EGCG、EGC、ECG、EC的转化率均高于90%且差异不显著（P＞0.05）,表明第一叶与第二叶在红茶加工中的发酵充分且程度一致。3.采用高效液相色谱—二极管阵列检测器（high performance liquid chromatography with photodiode array detection,HPLC-PDA）技术检测了不同叶位芽叶的脂溶性色素组分在加工过程中的变化,结果显示:叶绿素a（chlorophyll a,Chl a）、叶绿素b（chlorophyllb,Chlb）、叶绿素类总量均呈下降趋势,脱镁叶绿素a（pheophytina,Pya）、脱镁脱叶绿醇基叶绿素a（pheophorbide a,Po a）含量均呈上升趋势;类胡萝卜素总量、叶黄素、堇黄素、新黄素、β-胡萝卜素含量均呈减小趋势,除新黄素外,其余组分均表现为萎凋揉捻阶段快速下降,发酵阶段缓慢下降,干燥阶段快速下降的动态变化。脂溶性色素组分在整个加工过程中均表现为第二叶的含量显著高于第一叶（堇黄素除外）（P＜0.05）,其中,成品茶第二叶的Chla、Chlb、Pya、Poa、叶绿素类总量、叶黄素、新黄素、β-胡萝卜素、类胡萝卜总量较第一叶分别高35.26%、49.73%、29.73%、44.17%、61.14%、42.08%、48.49%、42.06%、28.53%,这使得第二叶的绿色较第一叶更深。4.基于计算机视觉技术（computervisual technique,CVT）技术提取不同叶位芽叶加工过程中的RGB均值,通过公式换算得到HSV均值,并获得色彩加强的图像。将RGB均值和HSV均值进行主成分分析（principal component analysis,PCA）,结果显示:加工过程中在制品的色泽依据加工工艺可分为三类,第一类是以绿色为主的鲜叶和萎凋叶,G值＞150;第二类是以红色为主的揉捻叶和发酵叶以及成品茶的芽,R值＞170;第三类是以紫色为主的成品茶（芽除外）,H值＞260。另将R、G、B、H、S、V这6个图像特征值的均值分别与品质相关的生化成分GA、EC、ECG、EGC、EGCG、TC、TP、TFs、TRs、TBs、叶绿素总量、类胡萝卜素总量进行Pearson相关性分析,结果表明:经色调均化后的R、G、H值均与多酚类化合物和类胡萝卜素之间存在显著或极显著的相关性（P＜0.05）;经图像分割后的揉捻叶及发酵叶中的茶色素与图像特征值之间无显著相关性（P＞0.05）,而叶绿素对在制品中的红调和青张调都具有显著相关性（P＜0.05）,说明在制品整体叶色由绿向红的变化主要是由多酚类化合物和类胡萝卜素引起的,而在制品中叶色红绿不均是由叶绿素导致的。