‘云抗10 号’(Camellia sinensis var. assamic cv.Yunkang No.10)作为我国的国家级无性系良种,是云南省种植推广面积最大的茶树品种之一,其具有内含物质丰富、芽叶生育力强、新梢生长快、扦插移栽成活率高等特点[1],其作为重要品种资源对于支撑云南省茶产业发展发挥了重要作用。近年来,云南白茶逐步兴起,景谷县、勐海县等地区开始规模化生产白茶[2]。据统计,在2021 年景谷白茶产量就已达到3 920 t,产值更高达74 480 万元,云南白茶发展态势一路向好。‘云抗10 号’作为云南省的当家茶树品种,以其为原料试制白茶已经成为白茶加工的重要趋势。白茶作为我国的六大茶类之一,按发酵程度分类为轻微发酵茶[3]。云南白茶由云南大叶种(Camellia sinensis var. assamica)加工而成的,具有条索优美肥壮、满披白毫、香气馥郁、滋味浓醇甘鲜的优良品质特征[4]。萎凋作为白茶加工的关键工艺,其复杂的生化变化造就了白茶独特的外形和内质特征[5]。白茶萎凋方式多样,主要包括室内萎凋、复式萎凋、光质萎凋、控温控湿萎凋等。白茶传统工艺多采用室内萎凋和复式萎凋,这两种萎凋方式也在当前白茶加工中应用广泛[6-7]。两种萎凋方式相比,室内萎凋有利于保持白茶的稳定风味,而复式萎凋则有利于提升白茶的醇爽口感。
茶叶的香气受到生态环境、茶树品种、加工工艺等多重因素影响,不同茶类之间的香气有较大的差异性[8]。成品白茶的香型大致包括毫香、花香、嫩香、清香等香型,而有一定年份的老白茶的香型更具特点,包括枣香、药香、梅子香等多种香型[9]。高健健等[10]研究表明,云南白茶具有巧克力香和甜香特征,与福鼎白茶相比,其香气得分更高、香气层次也更为丰富。目前,气相色谱-质谱联用(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)和香气活性值(odor activity value, OAV)、相对气味活性值(relative odor activity value,ROAV)分析已被广泛应用在食品香气的研究中。李国萍等[11]通过GC-MS 技术结合OAV 分析,筛选出了不同茶树品种芽茶的关键香气成分。李沅达等[12]应用GC-MS 技术和ROAV 分析,首次发现了构成紫鹃茶辛香的关键挥发性物质。
目前,对于‘云抗10 号’成品茶品质的研究主要集中在红茶、绿茶、普洱茶等[13-15],对于‘云抗10 号’加工大叶种白茶的研究较少,尚未探明萎凋工艺对‘云抗10 号’白茶的品质影响。本研究以‘云抗10 号’茶树一芽二叶鲜叶为原料,分别采用室内萎凋和复式萎凋加工白茶,并对所制茶样进行感官审评、理化分析和挥发性香气成分检测并结合主成分分析(principal components analysis,PCA)、正交偏最小二乘判别分析(orthogonal partial least squares-discriminant analysis,OPLSDA)及OAV 等分析方法,来探究不同萎凋工艺处理的‘云抗10 号’白茶的品质差异,以期为‘云抗10 号’茶树品种开发不同白茶产品和规范加工工艺提供理论参考。
‘云抗10 号’白茶:2021 年3 月在云南省农业科学院茶叶研究所国家茶树种质资源圃,以一芽二叶为标准,采摘‘云抗10 号’茶树鲜叶。
正己烷(色谱纯):德国Merck 公司;水合茚三酮(分析纯):广东光华科技股份有限公司;三氯化铝(分析纯):天津市风船化学试剂科技有限公司;蒽酮(分析纯):国药集团化学试剂有限公司;浓硫酸、浓盐酸(均为分析纯):重庆川东化工集团有限公司;95%乙醇(分析纯):天津市富宇精细化工有限公司;芳樟醇标准品、同位素内标(均为色谱纯):云南西力生物技术股份有限公司。
UV-5100H 紫外可见分光光度计:上海菁华科技仪器有限公司;8890-5977B 气相色谱-质谱联用仪、DB-5MS 毛细管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm)、DVB/CAR/PDMS 萃取头(120 μm) :美国Agilent 公司; MM400 球磨仪:德国Retsch 公司;AllowCond 固相微萃取装置、Fiber Conditioning Station 老化装置、Agitator 样品加热箱:瑞士思特斯分析仪器有限公司;LCQ 液相色谱-质谱联用仪、配有电喷雾离子源(electron spray ionization,ESI)、Xcalibur 1.2 数据处理系统:美国Finnigan 公司;6CTH-6 茶叶烘焙机:浙江上洋机械股份有限公司。
1.3.1 加工工艺
‘云抗10 号’白茶加工工艺流程:鲜叶→萎凋(不同萎凋处理)→干燥(65 ℃烘焙机烘干)。
鲜叶样品(YKM-R)制备采用微波干燥固定。不同萎凋模型如表1 所示。
表1 不同萎凋模型
Table 1 Different withering models
注:YKM-T、YKM-L 分别为室内萎凋白茶样品、复式萎凋白茶样品。
样品名称YKM-T YKM-L萎凋时间/h 86 86萎凋温度/℃25 25萎凋湿度/%80 80萎凋方式室内萎凋室内萎凋60 h,室外非阳光直射区域日晒4 h,室内萎凋18 h,室外非阳光直射区域日晒4 h摊叶厚度/cm 55设备水筛
1.3.2 感官审评根据GB/T 23776—2018《茶叶感官审评方法》,采用评语与评分相结合的方式对白茶样品的品质特征进行综合审评[16]。各审评因子评分采用百分制,外形、汤色、香气、滋味、叶底权重系数分别为 25%、10%、25%、30%、10%。
1.3.3 生化成分测定
水浸出物含量按照GB/T 8305—2013《茶 水浸出物测定》进行检测;游离氨基酸含量按照GB/T 8314—2013《茶 游离氨基酸总量的测定》进行检测;咖啡碱含量按照GB/T 8312—2013《茶 咖啡碱测定》进行检测;茶多酚含量按照GB/T 8313—2018《茶叶中茶多酚和儿茶素含量的检测方法》进行检测;儿茶素总量采用香荚兰素比色法进行测定[17];可溶性糖含量采用蒽酮-硫酸比色法进行测定[17];黄酮含量采用三氯化铝比色法进行测定[18]。
1.3.4 挥发性香气成分测定
顶空固相微萃取(headspace solid-phase microextraction,HS-SPME)提取样品:于-80 ℃的冷冻冰箱中取出样品,对其液氮研磨的同时进行涡旋混匀,随后称取约1 g 已研磨好的样品放入顶空瓶中,再分别加入一定量的饱和NaCl 溶液和10 μL 内标溶液,之后采用HS-SPME 对白茶样品进行萃取,以供GC-MS 分析。
HS-SPME 萃取:在100 ℃恒温条件下进行,振荡5 min 后,将120 μm DVB/CAR/PDMS 萃取头插入装有样品的顶空瓶,顶空萃取15 min 后,在250 ℃下进行解吸5 min,随后进行GC-MS 分离鉴定。
色谱条件:高纯氦气载气(纯度≥99.999%),恒流流速1.0 mL/min;DB-5MS 毛细管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);进样口温度250 ℃,不分流进样,溶剂延迟3.5 min。程序升温:初始温度为40 ℃,在此温度下保持3.5 min,以10 ℃/min 的速率升温至100 ℃,再以7 ℃/min 的速率升温至180 ℃,最后以25 ℃/min 的速率升温至280 ℃,并在此温度下保持5 min。
质谱条件:离子源(electron impact,EI)温度230 ℃,以电子轰击离子源,四极杆温度为150 ℃,质谱接口温度为280 ℃,电子能量70 eV,扫描方式为全扫描模式(SCAN),质量扫描范围m/z 为50~500 amu。
定性定量分析采用Qualitative Analysis WorkflowsB.08.00 软件进行分析,完成分析后下载原始数据,得到的总离子流图用于定性分析;用MassHunter定量软件打开样本下载质谱文件,以MWGC 数据库为基础,进行色谱峰的积分和校正操作并对样本的挥发性香气成分进行定量分析。
1.3.5 OAV 计算
OAV 大于1 的化合物被确定为茶叶中的活性香气化合物。在各种挥发性香气成分定量的基础上,根据文献[19]中各挥发性香气成分在水中的风味阈值,按下式计算各成分的OAV。
式中:X 为香气活性值;C 为茶叶任一组分的相对含量,μg/g;OT 为任一组分在水中的香气阈值,μg/g。
生化成分及挥发性香气成分进行3 次平行测定并取平均值分析,3 次平行分别编号1~3。利用Microsoft Excel 2016、SPSS 26.0 软件对不同样品进行数据分析、归类及方差分析。采用Origin 2018 软件制作面积堆积图;利用SIMCA14.1 软件进行分级聚类算法分析(hierarchical cluster analysis,HCA);采用TBtools 软件绘制热图;以R 软件(https://www.r-project.org/)对挥发性香气化合物进行主成分分析(PCA)、正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA),根据OPLS-DA 得到变量重要性投影(variable importance in projection,VIP)评分,以VIP>1,P<0.05 为条件,进行差异性香气物质筛选。
YKM-T 和YKM-L 的感官审评结果如图1 所示。
图1 不同萎凋方式‘云抗10 号’白茶感官品质风味轮
Fig.1 Flavor table of sensory quality evaluation of 'Camellia sinensis var. assamic cv. Yunkang No.1' white teas processed by different withering methods
由图1 可知,YKM-L 的整体评分高于YKM-T。比较两种白茶的感官品质,YKM-T 的外形评分高于YKM-L,其外形绿褐、匀整、尚润;而YKM-L 的汤色和滋味评分均高于YKM-T,其汤色黄而明亮,滋味协调度更好;YKM-T 和YKM-L 的叶底品质较为接近,评分一致。此外,YKM-L 的香气评分也高于YKM-T,两种白茶的香气各具特色,YKM-T 香气以甜香和花香为主,而YKM-L 则香气浓郁,香气以果香为主。
YKM-T 外形更加完整均匀,而YKM-L 的外形感官品质较低,推测是由于复式萎凋中日光照射和翻动加大了鲜叶的机械损伤导致的。王子浩等[20]研究表明复式萎凋相比室内萎凋、加温萎凋,更有利于提升白茶汤色的明亮度,与本研究结果一致。
不同萎凋方式‘云抗10 号’白茶生化成分分析如表2 所示。
表2 不同萎凋方式‘云抗10 号’白茶生化成分分析
Table 2 Biochemical components analysis of 'Camellia sinensis var. assamic cv. Yunkang No.10' white teas processed by different withering methods
注:同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。
样品名称YKM-R YKM-T YKM-L水浸出物含量/%44.10±1.07c 46.88±1.54a 44.48±1.31b茶多酚含量/%34.50±0.48a 32.16±0.03b 31.00±0.23c咖啡碱含量/%3.74±0.09c 5.18±0.14a 4.52±0.01b氨基酸含量/%3.27±0.10b 4.36±0.36a 4.08±0.19a黄酮类含量/%7.23±1.01b 10.56±1.81a 12.89±0.42a可溶性糖含量/%2.42±0.26b 3.29±0.46a 3.88±0.11a
由表2 可知,两种不同处理的白茶对比分析后发现,YKM-T 的水浸出物、茶多酚、咖啡碱、氨基酸含量高于YKM-L,而YKM-L 的黄酮类和可溶性糖含量高于YKM-T。两种不同萎凋方式加工的白茶,除了茶多酚、咖啡碱和水浸出物含量存在显著差异(P<0.05),其余参与检测的各种内含成分均无显著差异(P>0.05)。YKM-T 和YKM-L 的氨基酸含量相比YKM-R 有较大程度的提升,与杨志坚等[21]的研究结果一致。YKM-L的水浸出物、氨基酸、茶多酚、咖啡碱含量低于YKMT,与Maulana 等[22]的研究结果不同,这可能与本研究所用品种有较大关系,也可能是由于复式萎凋加快了鲜叶的萎凋进程,在萎凋中后期,氨基酸与多酚类物质氧化形成的邻醌类物质,导致氨基酸含量下降,同时,还原糖发生化学反应生成芳香物质,也参与了白茶香气的形成[23]。YKM-L 的咖啡碱相比YKM-T 较低,则可能因为其与茶黄素缔合形成复合物,使得其含量降低,复合物具有鲜爽味,提升了YKM-L 的滋味协调度,复式萎凋白茶滋味更协调,与王丽等[24]的研究结果相似。YKM-L 可溶性糖含量较高,可能是复式萎凋增加了光照和机械损伤,使得大分子的多糖类向单糖、双糖等可溶性糖转化的结果。
2.3.1 挥发性香气成分组分分析
利用HS-SPME 与GC-MS 联用技术对2 种白茶样品的香气化合物成分及相对含量进行分析鉴定,共筛选出97 种共有挥发性香气成分,结果如表3 所示。
表3 不同萎凋方式‘云抗10 号’白茶挥发性香气成分平均相对含量
Table 3 Average relative content of volatile aroma components of 'Camellia sinensis var. assamic cv. Yunkang No.10' white teas processed by different withering methods
物质醇类香叶醇植物醇芳樟醇(E)-3-己烯醇2-苯乙醇反式-橙花叔醇2-庚醇苯甲醇正十五醇鲸蜡醇保留时间/min 14.47 24.75 11.73 6.89 11.94 20.03 7.86 10.44 22.88 20.55保留指数1 249.11 2 111.51 1 103.03 853.82 1 114.56 1 560.09 899.55 1 034.18 1 792.52 1 591.03平均相对含量(n=3)/(μg/g)YKM-R 2.41±0.20c 0.04±0.01a 29.34±8.58a 0.31±0.10a 0.86±0.11b 0.03±0.01b 0.12±0.05a 0.00±0.00c 3.38±1.78a 0.05±0.02a YKM-T 11.39±2.07a 0.14±0.04a 9.08±2.28b 0.19±0.04ab 1.19±0.17b 0.06±0.01ab 0.64±0.75a 0.15±0.01b 0.37±0.10b 0.03±0.01a YKM-L 5.98±0.96b 0.09±0.09a 5.81±0.36b 0.14±0.02b 1.84±0.20a 0.09±0.03a 0.67±0.34a 0.23±0.06a 0.83±0.11b 0.03±0.01a
续表3 不同萎凋方式‘云抗10 号’白茶挥发性香气成分平均相对含量
Continue table 3 Average relative content of volatile aroma components of 'Camellia sinensis var. assamic cv. Yunkang No.10' white teas processed by different withering methods
物质醇类酯类烃类癸醇月桂醇辛烯-3-醇异植醇4-甲基己醇L-α-松油醇橙花醇(E)-6-壬烯-1-醇2-己基-1-癸醇4-甲基-5-己烯-2-醇叶绿醇4-异丙基苯甲醇水杨酸甲酯二氢猕猴桃内酯邻苯二甲酸丁庚酯-4-丁基酯磷酸三乙酯苯甲酸己酯己酸叶醇酯棕榈酸甲酯亚油酸甲酯3-己烯-1-醇苯甲酸酯乙酸叶醇酯棕榈酸异丙酯(E,Z)-2-己烯酸-3-己烯酯2-甲基丁酯-己酸乙酸异丁香酚酯乙酸己烯酯十六烷酸乙酯十八烯酸甲酯己酸己酯苯乙酸丙酯4-羟基苯乙酸乙酯十四烷十六烷左旋-β-蒎烯1,1′-氧双-辛烷3-甲基-十七烷植烷3-甲基十五烷4,4-二甲基-十一烷2,6,10-三甲基十三烷十二烷4-甲基十八烷6-甲基十二烷Α-二去氢菖蒲烯5-丙基十三烷4-乙基十四烷γ-杜松烯保留时间/min 17.09 17.09 9.40 23.91 4.38 13.50 14.02 12.68 21.71 7.58 23.38 15.22 13.46 19.57 23.97 12.03 20.36 16.84 23.77 24.67 20.23 13.24 24.31 17.79 15.14 16.38 13.24 24.16 24.81 16.95 18.67 18.63 17.23 20.68 9.60 21.60 22.70 22.94 20.19 16.37 18.30 13.54 22.64 12.18 19.79 16.70 22.52 18.98保留指数1 390.70 1 390.70 979.57 1 946.70 729.48 1 197.36 1 224.71 1 153.52 1 674.86 886.32 1 861.31 1 288.62 1 195.08 1 532.53 1 956.68 1 118.98 1 579.29 1 377.09 1 922.87 2 092.24 1 571.91 1 183.53 2 020.20 1 430.23 1 284.65 1 352.18 1 183.33 1 990.23 2 123.26 1 383.20 1 479.90 1 477.92 1 398.70 1 598.52 989.86 1 666.78 1 772.44 1 798.60 1 569.49 1 351.31 1 459.28 1 199.28 1 766.33 1 126.99 1 545.77 1 369.47 1 752.42 1 497.88平均相对含量(n=3)/(μg/g)YKM-R 0.35±0.07a 3.72±0.59a 0.13±0.05a 0.24±0.29a 2.26±0.65a 0.10±0.01b 0.04±0.01b 0.03±0.01a 0.30±0.06a 0.83±0.22a 0.47±0.05a 0.21±0.02b 0.22±0.05a 0.07±0.01a 6.83±1.19a 0.21±0.06a 0.10±0.05a 0.07±0.01a 0.77±0.03a 0.35±0.06a 0.08±0.04a 4.91±1.93a 0.28±0.10a 1.43±0.43a 1.83±0.34b 0.85±0.07b 0.09±0.01a 0.09±0.01a 0.12±0.01b 0.18±0.04b 0.74±0.07b 0.04±0.01b 0.09±0.04a 4.35±0.88a 0.09±0.03a 1.16±0.33a 1.62±0.24a 3.25±0.26b 5.20±1.11a 1.22±0.27a 0.80±0.27a 2.13±0.25a 14.88±3.10a 0.15±0.06a 0.08±0.03a 120.24±20.67a 5.08±1.91a 0.09±0.01b YKM-T 0.25±0.04b 1.56±0.10b 0.06±0.01b 0.37±0.29a 0.88±0.22b 0.13±0.02b 0.08±0.01a 0.02±0.00b 0.12±0.06b 0.32±0.03b 0.23±0.04b 0.26±0.05b 0.14±0.02ab 0.02±0.00b 3.09±0.55b 0.05±0.00b 0.03±0.00b 0.02±0.00b 0.74±0.10a 0.14±0.02b 0.03±0.01b 1.43±0.53a 0.10±0.01b 0.49±0.06b 2.21±0.31b 0.92±0.08b 0.07±0.03a 0.07±0.00a 0.13±0.01b 0.25±0.03b 1.08±0.20a 0.06±0.01b 0.02±0.00b 1.78±0.03b 0.02±0.01b 0.46±0.06b 1.00±0.26b 4.28±1.01b 0.79±0.14b 0.55±0.06b 0.21±0.02b 1.21±0.24b 3.42±0.65b 0.04±0.01b 0.02±0.00b 24.30±1.74b 1.60±0.53b 0.18±0.01a YKM-L 0.11±0.02c 1.87±0.21b 0.07±0.02b 0.03±0.01a 0.57±0.06b 0.34±0.11a 0.08±0.01a 0.02±0.00b 0.13±0.06b 0.26±0.05b 0.16±0.05b 1.78±0.53a 0.13±0.05b 0.02±0.00b 4.72±2.08ab 0.08±0.01b 0.04±0.00b 0.02±0.00b 0.59±0.13a 0.15±0.02b 0.02±0.01b 3.61±2.39a 0.12±0.01b 0.46±0.06b 5.05±0.83a 8.33±1.58a 0.06±0.02a 0.09±0.01b 0.30±0.05a 0.54±0.19a 0.43±0.10c 0.12±0.04a 0.03±0.01b 1.84±0.15b 0.03±0.01b 0.38±0.07b 0.82±0.11b 25.21±4.84a 0.72±0.06b 0.47±0.08b 0.26±0.03b 0.80±0.12b 3.19±0.62b 0.03±0.01b 0.01±0.00b 28.59±1.88b 2.96±1.69ab 0.21±0.05a
续表3 不同萎凋方式‘云抗10 号’白茶挥发性香气成分平均相对含量
Continue table 3 Average relative content of volatile aroma components of 'Camellia sinensis var. assamic cv. Yunkang No.10' white teas processed by different withering methods
注:同行不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。
物质酮类杂环化合物醛类酸类含氮化合物芳烃类酚类α-紫罗兰酮茉莉酮顺式香叶基丙酮5-乙基-6-甲基庚-3-烯-2-酮3,5-辛二烯酮β-紫罗兰酮法尼基丙酮1-(2-羟基-5-甲基苯基)-乙酮1-乙基-2,5-吡咯烷二酮植酮圆柚酮2-(5-甲基-5-乙烯基四氢呋喃-2-基)丙-2-基乙酯-碳酸(Z)-芳樟醇氧化物(3R,6S)-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氢-2H-吡喃-3-醇环氧-β-紫罗兰酮3-(1-甲基乙基)-氧杂环丁烷3-苯基呋喃1,2-二氢-3H-1,2,4-三唑-3-酮3-甲基-1H-吲哚己醛苯甲醛苯乙醛癸醛β-环柠檬醛2,4-二羟基-6-甲基苯甲醛壬酸己酸香叶酸庚酸亚麻酸间氨基苯乙炔4-乙氧基苯乙胺N,4,5-三甲基-苯基-1,2-二胺(S)-N-甲基-2-吡咯烷甲胺2-(2-氨基乙基)-苯酚2,4-二叔丁基苯酚1-甲基-3-(1-甲基乙基)-苯3,5-二羟基戊苯2,5-双(1,1-二甲基乙基)-1,4-苯二醇保留时间/min 17.66 17.13 18.06 12.43 11.07 18.67 23.70 15.61 12.24 23.25 23.05 11.45 11.14 13.10 18.72 5.00 14.01 11.72 17.03 5.67 9.06 10.61 13.64 13.96 17.18 14.79 9.77 16.27 11.26 24.69 15.30 15.07 20.99 7.86 13.18 19.09 10.28 19.31 22.20保留指数1 422.96 1 393.17 1 445.53 1 140.34 1 068.02 1 480.17 1 910.46 1 310.10 1 130.23 1 843.70 1 814.96 1 088.41 1 071.94 1 175.96 1 483.04 761.57 1 224.34 1 102.85 1 387.44 796.10 961.80 1 043.21 1 204.73 1 221.47 1 396.18 1 265.72 998.49 1 346.23 1 078.23 2 097.93 1 293.26 1 280.90 1 620.97 899.67 1 180.25 1 503.95 1 025.51 1 517.44 1 717.08平均相对含量(n=3)/(μg/g)YKM-R 0.86±0.18a 0.20±0.05a 0.43±0.16a 0.14±0.05a 0.55±0.18a 2.51±0.39a 0.11±0.05a 2.43±0.98a 0.35±0.10a 0.16±0.08a 1.84±0.36c 0.85±0.22a 6.77±1.65a 1.28±0.58a 0.23±0.10a 3.93±0.92a 0.03±0.01a 2.27±0.28c 0.21±0.04b 0.12±0.04a 2.74±0.30c 0.49±0.15a 0.27±0.06a 1.30±0.08b 0.26±0.08a 0.08±0.02a 0.11±0.02b 0.14±0.01b 12.21±0.58b 0.06±0.03b 4.69±0.79a 8.47±2.38b 0.31±0.09a 0.34±0.06b 2.74±0.35b 1.27±0.18a 0.11±0.03a 0.16±0.05a 0.27±0.06b YKM-T 0.22±0.03b 0.06±0.01b 0.35±0.07ab 0.03±0.01b 0.21±0.03b 0.50±0.02b 0.03±0.01b 0.75±0.14b 0.19±0.01b 0.04±0.01b 3.95±1.13b 0.25±0.02b 1.75±0.42b 0.29±0.05b 0.10±0.02b 1.63±0.14b 0.02±0.00b 8.33±0.71b 0.23±0.01b 0.05±0.01b 9.30±1.17b 0.19±0.03b 0.13±0.01b 2.05±0.41b 0.09±0.01b 0.01±0.00b 0.14±0.04b 0.16±0.01b 13.99±2.42b 0.12±0.04ab 0.76±0.20b 18.64±11.52ab 0.12±0.02b 0.41±0.04b 3.95±0.64b 0.90±0.11b 0.04±0.00b 0.05±0.01b 0.70±0.02a YKM-L 0.16±0.02b 0.08±0.01b 0.18±0.02b 0.03±0.01b 0.26±0.04b 0.31±0.06b 0.03±0.01b 0.91±0.18b 0.24±0.04ab 0.04±0.01b 5.97±0.80a 0.31±0.05b 2.43±0.31b 0.36±0.10b 0.04±0.01b 1.42±0.21b 0.02±0.00b 18.91±3.84a 0.49±0.13a 0.03±0.01b 12.61±0.65a 0.16±0.03b 0.15±0.02b 6.03±1.47a 0.08±0.01b 0.02±0.00b 0.21±0.01a 0.45±0.19a 30.58±5.20a 0.15±0.03a 0.66±0.10b 27.89±9.44a 0.15±0.02b 0.93±0.30a 22.99±5.21a 0.83±0.18b 0.01±0.00b 0.06±0.01b 0.10±0.02c
由表3 可知,97 种挥发性香气成分主要包括醇类22 种、酯类20 种、烃类16 种、酮类11 种、杂环化合物8 种、醛类6 种、酸类5 种、含氮化合物4 种、芳烃类3 种、酚类2 种。
结果显示,不同萎凋方式‘云抗10 号’白茶的挥发性香气成分在含量上有较大差异。两种白茶的挥发性香气成分含量较多的种类为烃类化合物、醇类化合物、醛类化合物、酯类化合物。烃类化合物、醛类化合物和酯类化合物多体现为花果香,醇类化合物则多体现为青草香、花果香,这些香气化合物共同构成了白茶独有的香气。YKM-T 中醇类化合物和酚类化合物含量整体高于YKM-L,这些化合物与YKM-T 的花香密切相关,而YKM-L 中酯类化合物、烃类化合物、酮类化合物、杂环化合物、醛类化合物、酸类化合物、含氮化合物、芳烃类化合物整体均高于YKM-T,这类化合物与YKM-L 的浓郁果香有重要关系。香叶醇、芳樟醇、反式-橙花叔醇、L-α-松油醇等醇类物质在YKM-T 中含量较高,赋予YKM-T 花香的品质特征。而YKM-T 中2-苯乙醇、月桂醇、十八烯酸甲酯、圆柚酮、苯甲醛、β-环柠檬醛、2-甲基丁酯-己酸、庚酸等含量较高,这些化合物赋予了YKM-L 花果香的品质特点。总之,由于萎凋方式的不同及工艺环境的影响,不同萎凋方式加工的‘云抗10 号’白茶香气成分存在较大差异。
不同萎凋方式加工的‘云抗10 号’白茶挥发性香气成分含量比较如图2 所示。
图2 不同萎凋方式‘云抗10 号’白茶挥发性香气成分含量比较
Fig.2 Content comparison of volatile aroma components of'Camellia sinensis var. assamic cv. Yunkang No.10' white teas processed by different withering methods
由图2 可知,不同萎凋方式加工的‘云抗10 号’白茶挥发性香气成分相对含量差异明显,不同类别的挥发性香气化合物总量和占比上发生了较大变化。YKM-T 中香气成分相对总含量较高的是烃类、醇类、含氮化合物,相对含量分别为39.88、27.51、19.94 μg/g,占其香气成分总含量的26.74%、18.44%、13.36%。YKM-L 中香气成分相对含量较高的是烃类、酸类、酯类,含量分别为65.58、31.40、24.88 μg/g,占其香气成分总含量的26.46%、12.67%、10.04%。这些香气成分互相协调,共同形成了两种不同萎凋工艺白茶的香气品质。张晓珊等[25]研究表明云南白茶挥发物的主要组分是醇类、烃类,与本研究中YKM-T 的结果相似。
2.3.2 挥发性香气成分多元统计分析
对共有的97 种香气成分进行HCA 分析和PCA分析,结果如图3、图4 所示。
图3 不同萎凋方式‘云抗10 号’白茶挥发性香气成分HCA 分析
Fig.3 HCA analysis of volatile aroma components of 'Camellia sinensis var. assamic cv. Yunkang No.10' white teas processed by different withering methods
图4 不同萎凋方式‘云抗10 号’白茶挥发性香气成分 PCA 模型
Fig.4 PCA models of volatile aroma components of 'Camellia sinensis var. assamic cv. Yunkang No.10' white teas processed by different withering methods
由图3 可知,YKM-R 和YKM-T、YKM-L 可明显分为两类,鲜叶样品(YKM-R)和不同萎凋方式加工的白茶样品(YKM-T 和YKM-L)区分明显,表明鲜叶和不同萎凋方式加工的白茶挥发性香气成分的组成具有差异,而YKM-T 和YKM-L 明显分为两类,则表明不同萎凋处理后,白茶样品的挥发性香气成分的相对含量具有显著差异。
进一步对不同萎凋方式白茶样品的挥发性香气成分数据进行PCA 降维处理,PC 累计比值越接近1,表明PCA 模型的可靠性越强。由图4 可知,PC1 贡献率为 51.57%,PC2 贡献率为 26.57%,累计方差贡献率为78.14%,表明该PCA 模型具有一定的可靠性。
为进一步探明YKM-T 和YKM-L 的差异性挥发性香气成分,对97 共有挥发性香气组分进行OPLS-DA分析,结果如图5 所示。
图5 不同萎凋方式‘云抗10 号’白茶挥发性香气成分 OPLS-DA模型
Fig.5 OPLS-DA models of volatile components of 'Camellia sinensis var. assamic cv. Yunkang No.10' white teas processed by different withering methods
进一步以97 个共有挥发性香气成分作为因变量,不同萎凋方式作为自变量,通过OPLS-DA 分析,可以实现对2 种萎凋方式加工的白茶样品的有效区分。进一步根据OPLS-DA 模型,以VIP>1 且P<0.05 为筛选条件,共筛选出27 个差异性香气成分,结果如表4所示。
表4 不同萎凋‘云抗10 号’白茶主要特征差异代谢物统计
Table 4 Differential metabolite statistics of main characteristic of 'Camellia sinensis var. assamic cv. Yunkang No.10' white teas processed by different withering methods
注:-表示该物质没有明确的香气描述。
物质2-苯乙醇茉莉酮苯甲醛正十五醇磷酸三乙酯植烷苯甲酸己酯庚酸β-环柠檬醛5-丙基十三烷2-甲基丁酯-己酸乙酸异丁香酚酯4-异丙基苯甲醇十六烷酸乙酯2-(2-氨基乙基)-苯酚十八烯酸甲酯1,2-二氢-3H-1,2,4-三唑-3-酮香叶醇α-紫罗兰酮顺式香叶基丙酮环氧-β-紫罗兰酮癸醇β-紫罗兰酮1-甲基-3-(1-甲基乙基)-苯Α-二去氢菖蒲烯2,5-双(1,1-二甲基乙基)-1,4-苯二醇苯乙酸丙酯VIP 1.31 1.28 1.25 1.34 1.29 1.36 1.32 1.33 1.30 1.22 1.34 1.38 1.32 1.30 1.35 1.35 1.32 1.29 1.17 1.25 1.29 1.27 1.27 1.40 1.34 1.40 1.30 P 值0.01 0.01 0.02 0.01 0.04 0.01 0.04 0.02 0.03 0.04 0.02 0.01 0.04 0.04 0.02 0.02 0.04 0.03 0.04 0.04 0.01 0.02 0.03 0.00 0.01 0.00 0.02平均相对含量(n=3)/(μg/g)YKM-T 1.19±0.17 0.06±0.01 9.30±1.17 0.37±0.10 0.05±0.00 4.28±1.01 0.03±0.00 13.99±2.42 2.05±0.41 24.30±1.74 2.21±0.31 0.92±0.08 0.26±0.05 0.07±0.00 3.95±0.64 0.13±0.01 8.33±0.71 11.39±2.07 0.22±0.03 0.35±0.07 0.10±0.02 0.25±0.04 0.50±0.02 0.04±0.00 0.02±0.00 0.70±0.02 1.08±0.20 YKM-L 1.84±0.20 0.08±0.01 12.61±0.65 0.83±0.11 0.08±0.01 25.21±4.84 0.04±0.00 30.58±5.20 6.03±1.47 28.59±1.88 5.05±0.83 8.33±1.58 1.78±0.53 0.09±0.01 22.99±5.21 0.30±0.05 18.91±3.84 5.98±0.96 0.16±0.02 0.18±0.02 0.04±0.01 0.11±0.02 0.31±0.06 0.01±0.00 0.01±0.00 0.10±0.02 0.43±0.10香气描述花果香、蜜香茉莉花香、芹菜籽香气甜香、果香、坚果香-果香-木香、脂香、果香发酵香、蜡香、果香、乳香果香-果香水果、丁香和香辛料香气花果香、香辛料香甜香-坚果香、花香-花香花香、木香花香花香甜香、花香花香、清甜香---花香
由表4 可知,27 种差异性挥发性香气成分中,有17 种香气上调,10 种香气下调。与YKM-T 相比,YKM-L 上调的差异性香气成分主要包括2-苯乙醇、茉莉酮、苯甲醛、磷酸三乙酯、苯甲酸己酯、庚酸、β-环柠檬醛等呈现“果香”特征的香气成分,而YKM-T 含量较高的差异性香气成分,包括香叶醇、α-紫罗兰酮、顺式香叶基丙酮、环氧-β-紫罗兰酮、苯乙酸丙酯等具有“花香”特征的香气成分。
2.3.3 挥发性香气成分OAV 分析
茶叶中的挥发性香气成分以不同的种类和含量形成多种组合,由此构成了多种多样的茶叶香气类型[26]。HS-SPME-GC-MS 检测得到的各种挥发性香气成分的含量并不能确定不同萎凋方式‘云抗10 号’白茶的关键和特征性挥发性物质,故而采用挥发性物质香气活性值(OAV)对不同萎凋方式‘云抗10 号’白茶的关键挥发性香气成分进行筛选。当OAV≥1 时,说明该挥发性香气成分对白茶整体香气有一定影响,当OAV>10时认为该挥发性香气成分对白茶整体香气有极大贡献[27]。不同萎凋方式‘云抗10 号’白差异性香气成分香气活度值如表5 所示。
表5 不同萎凋方式‘云抗10 号’白茶差异性香气成分香气活度值
Table 5 Aroma activity values of differential aroma components of 'Camellia sinensis var. assamic cv. Yunkang No.10' white teas processed by different withering methods
物质香叶醇2-苯乙醇癸醇十六烷酸乙酯十八烯酸甲酯α-紫罗兰酮β-紫罗兰酮环氧-β-紫罗兰酮苯甲醛β-环柠檬醛气味阈值/(μg/g)[28-30]0.075 41.400 0.023 2.000 2.000 0.000 4 0.007 0.007 0.003 0.005 OAV/(μg/g)YKM-T 151.84±27.66 0.03±0.00 10.66±1.90 0.04±0.00 0.07±0.01 558.03±70.81 70.78±2.85 14.04±2.55 3 099.90±388.89 409.63±82.97 YKM-L 79.78±12.74 0.04±0.00 4.92±0.77 0.05±0.00 0.15±0.02 400.29±42.50 44.68±9.19 5.00±1.40 4 202.47±216.94 1 206.96±293.76香气描述花香花果香、蜜香甜香、花香甜香坚果香、花香花香、木香花香、清甜香花香甜香、果香、坚果香果香
由表5 可知,通过对差异性香气成分进行OAV 分析,结果表明,不同萎凋方式的‘云抗10 号’白茶共有7 种挥发性香气成分OAV 大于1,主要是醇类、酮类和醛类物质。通过OAV 分析得出,具有甜香和花香特征的癸醇(10.66)、环氧-β-紫罗兰酮(14.04)、β-紫罗兰酮(70.78)、香叶醇(151.84)、α-紫罗兰酮(558.03)等对于YKM-T 的整体香气有重要贡献,而具有甜香和果香特征的苯甲醛(4 202.47)、β-环柠檬醛(1 206.96)等对于YKM-L 的整体香气成分有极大贡献,这些物质OAV大于100,是YKM-L 的关键香气成分。进一步对10 种差异性香气成分的OAV 进行聚类分析,结果见图6。
图6 不同萎凋方式‘云抗10 号’白茶差异香气成分热图
Fig.6 Heatmap of the differential aroma components of 'Camellia sinensis var. assamic cv. Yunkang No.10' white teas processed by different withering methods
由图6 可知,YKM-T 的OAV 明显聚为一类,而YKM-L 的 OAV 则明显聚为另一类,表明不同样品的关键香气成分存在差异。施莉婷等[31]和Chen 等[32]研究表明新鲜白茶中的关键呈香物质是香叶醇、苯甲醛等香气物质,与本研究的得出关键香气成分具有一定的相似之处。
本研究以‘云抗10 号’茶树鲜叶为原料,应用不同的萎凋方式加工白茶。结果显示,感官品质方面,YKM-L 的整体品质优于YKM-T。生化成分方面,YKM-T 和YKM-L 在茶多酚、咖啡碱和水浸出物含量上存在显著差异,YKM-L 的黄酮类、可溶性糖含量较高,能有效提升茶叶鲜爽口感。挥发性香气成分方面,YKM-T 和YKM-L 中共鉴定出97 种主要的挥发性香气成分,差异性香气成分筛选结合OAV 分析得出,香叶醇、α-紫罗兰酮、β-紫罗兰酮、环氧-β-紫罗兰酮是YKM-T 的关键香气成分,这些香气物质对于其甜香、花香品质特征的形成发挥了重要作用;而苯甲醛、β-环柠檬醛是YKM-L 的关键香气成分,这些香气成分构成了YKM-L 果香特征。未来还可以采用气相色谱-嗅觉-质谱(gas chromatography-olfactometry-mass spectrometry,GC-O-MS)、香气重组试验和遗漏测试,进一步确定关键香气成分的实际香气贡献,深入研究各香气成分的协同作用。综上所述,本研究结果可为‘云抗10号’茶树品种开发制作大叶种白茶提供理论依据和工艺参考。‘云抗10 号’茶树品种具备开发制作大叶种白茶的潜力,后续可以对云南大叶种茶鲜叶开发不同香型、不同品质特征的白茶进行研究,以进一步丰富云南茶叶品类、改进和创新云南白茶的加工工艺、优化白茶品质,促进云南白茶提质增效。
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