湖南緊壓型黑茶與原料茶香氣差異分析

黑茶是我國(guó)特有茶類，因其獨(dú)特的品質(zhì)風(fēng)味和調(diào)節(jié)糖代謝、脂質(zhì)代謝等功效，受到廣大消費(fèi)者喜愛(ài)。早期，茶葉受產(chǎn)地限制，為方便倉(cāng)儲(chǔ)和運(yùn)輸，南方茶葉產(chǎn)區(qū)將散茶蒸壓、筑制成捆包形式運(yùn)往邊區(qū)。黑茶香氣研究主要聚焦于渥堆、發(fā)花、陳化工藝等方面，關(guān)于緊壓工藝對(duì)成品黑茶品質(zhì)的作用研究較少，壓制后的成品黑茶與未壓制原料茶的品質(zhì)差異尚不清楚。

近日，湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)以4 種不同壓制方式的湖南緊壓黑茶及未壓制的同批次原料茶(天尖原料茶及成品天尖茶（一級(jí)茶）、花磚原料茶及成品花磚茶（二級(jí)茶）、茯磚原料茶及成品機(jī)制茯磚茶（三、四級(jí)拼配茶）、千兩原料茶及成品千兩茶（二、三級(jí)）)作為研究材料，經(jīng)過(guò)4 a的統(tǒng)一倉(cāng)儲(chǔ)陳放后，采用頂空固相微萃取（HS-SPME）技術(shù)提取樣本的揮發(fā)性香氣，并通過(guò)氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）聯(lián)用方法對(duì)香氣化合物進(jìn)行定性和定量分析，結(jié)合感官審評(píng)方法對(duì)茶樣沖泡后的香氣進(jìn)行描述分析，以探明緊壓黑茶和原料茶的香氣組成特點(diǎn)和差異，以期為進(jìn)一步豐富黑茶品質(zhì)化學(xué)提供理論參考。

1 原料茶和緊壓型黑茶感官品質(zhì)特征分析

4種不同嫩度、不同蒸壓方法制作的成品黑茶香氣特征明顯，各成品茶與原料茶差異較大。蒸壓筑簍后的成品天尖茶較原茶松煙香明顯變淡，茶香更濃郁、純正；花磚原料茶陳放4 a后粗青氣緩慢消退，顯露出陳化后的淡樟木香，壓制后的成品花磚茶香氣較原料散茶濃度更高，更聚集、純正，帶有陳化后的甜杏仁香；茯磚原料茶香氣轉(zhuǎn)化與花磚原料茶相似，仍帶蓼葉粗青氣，但經(jīng)過(guò)壓制、發(fā)花工藝后香氣顯露出濃郁的 “菌花香”，粗青氣不明顯；千兩原料茶仍帶有新茶的部分酸氣，但程度有所減弱，成品千兩茶嗅聞不到酸 氣，香氣純正，帶有陳化后產(chǎn)生的樟木香。總體而言，原料茶經(jīng)過(guò)蒸壓、干燥（烘房干燥或晾制）后制成的成品緊壓茶香氣中的松煙香和粗、青、酸等雜異氣較原料茶明顯減弱，緊壓茶香氣濃度更高、更持久，陳純感明顯優(yōu)于原料茶。

從色澤轉(zhuǎn)化來(lái)看，原料茶干茶色澤和茶湯色澤較壓制成品茶顏色要深，轉(zhuǎn)色要快，但茶湯明亮度較壓制茶暗。滋味上，壓制成品茶優(yōu)于原料茶，其品質(zhì)更為醇正，粗澀味減弱。綜合感官評(píng)價(jià)結(jié)果，陳化后的緊壓型成品茶比原料茶的風(fēng)味品質(zhì)更佳，更有助于形成黑茶陳醇的品質(zhì)風(fēng)味。

2 原料茶和緊壓型黑茶揮發(fā)性香氣成分組成分析

相對(duì)定量結(jié)果發(fā)現(xiàn)黑茶香氣主要是由醇類、酮類、醛類和酯類化合物組成。與原料茶相比較而言，成品天尖茶、花磚茶、千兩茶的木香屬性居多的酮類化合物、花果香屬性的酯類化合物的總含量顯著上調(diào)，有刺激性氣味的酸類化合物、吡嗪類和呋喃醛類等焙火香氣屬性化合物、甲氧基苯類等陳香屬性化合物的總含量顯著下調(diào)，但是丁基羥基甲苯、1,2,3-三甲基苯單個(gè)化合物的相對(duì)含量占比顯著升高。

對(duì)香氣化合物相對(duì)含量數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理后制成熱圖，結(jié)果發(fā)現(xiàn)4類緊壓型黑茶樣品中顯著上調(diào)的揮發(fā)性成分有12種，分別為苯乙醇（花香屬性）、苯甲醇（花果香）、(±)-反式橙花醇（花香屬性）、石竹烯（木香屬性）、3-十三烷酮（堅(jiān)果和藥草香）、α,β-二氫-β-紫羅蘭酮（甜木香屬性）、六氫法尼基丙酮、環(huán)己基酮、己二酸乙酯（果香）、(E,E)-2,4-庚二烯醛（清香）、藏紅花醛（花香屬性）、丁基羥基甲苯（木香）。15種揮發(fā)性成分在4 類緊壓樣品中顯著下調(diào)，包括(Z)-4-庚烯醛（青草氣屬性）、 乙縮醛（烘烤焙燒屬性）、(Z,Z)-2,4-庚二烯醛 （青氣）、β-半環(huán)檸檬醛（果香屬性）、(Z,Z)-2,4-壬二烯醛（青草氣）、2,3,5,6-四甲基吡嗪（美拉德反應(yīng)產(chǎn)物）、1 -辛烯-3-醇（刺激青味、蘑菇泥土氣）、醋酸 、己酸、辛酸、壬酸（腐臭味）、正癸酸 、十二烷酸、(Z)- 4 -庚-1-醇、2,6 -二甲基環(huán)己醇（風(fēng)霉味）。

綜上所述，經(jīng)過(guò)蒸壓干燥后的成品茶較原料茶而言，青草氣、酸氣、煙氣類的呈味香氣顯著減少，木香、堅(jiān)果香、脂香、各類花香型成分顯著增加。這些香氣物質(zhì)的變化，讓蒸壓后的成品黑茶在陳化過(guò)程中呈現(xiàn)出比原料茶更陳純、高揚(yáng)的香氣特征。

3 原料茶和緊壓型黑茶特征性香氣物質(zhì)分析

對(duì)經(jīng)標(biāo)度化預(yù)處理的141種化合物相對(duì)含量分析進(jìn)行主成分分析（PCA）。8個(gè)樣品在PC1和PC2上得分有差異，與上述熱圖結(jié)果一致。天尖原料茶、花磚原料茶、千兩原料茶分布在第3、4象限，天尖、花磚、千兩成品茶分布在第1、2象限，金花茯磚茶和金花茯磚原料茶樣本組內(nèi)差異較其他3 類茶小。該P(yáng)CA模型解釋了95%以上的原始數(shù)據(jù)，擬合系數(shù)為R2X=0.993，Q2 =0.970。

該模型的R2X=0.560，R2Y=0.998，Q2 =0.996；然后對(duì)建立的模型進(jìn)行200 次的置換檢驗(yàn)，結(jié)果顯示散布回歸線與垂直軸的截距小于零（Q2 =－0.654），說(shuō)明OPLS-DA模型具有較好的驗(yàn)證效果。

在此基礎(chǔ)上對(duì)上述40種化合物含量進(jìn)行獨(dú)立樣本Kruskal-Wallis統(tǒng)計(jì)學(xué)分析（P＜0.05）。各個(gè)特征性差異化合物在原料茶和緊壓茶中相對(duì)含量的量化結(jié)果。通過(guò)化學(xué)計(jì)量學(xué)的分析手段，本研究確定醋酸、2-丁基-1-辛醇、1,2,3-三甲基苯、(Z)-2-癸烯醛、芳樟醇、辛醇、α-松油醇、3-十三烷酮、反-2-順-6-壬二烯醇、苯乙醇10種成分對(duì)壓制后成品茶香氣影響值較大。

4 討 論

緊壓型黑茶與其原料茶的區(qū)別在于精制過(guò)程中的蒸壓定型、發(fā)花、干燥工序和后續(xù)陳化儲(chǔ)存過(guò)程中茶體與周圍環(huán)境的接觸程度帶來(lái)的品質(zhì)轉(zhuǎn)化差異。本研究發(fā)現(xiàn)：1）緊壓成品茶陳化后，較原料散茶其松煙香、酸、粗、青等雜異氣味明顯減弱，香氣的陳純度、濃度更高，更愉悅，揮發(fā)性成分中具有花香屬性、甜木香屬性、陳香屬性成分含量顯著增加，刺激性屬性、辛辣屬性、青草氣屬性、蘑菇泥土屬性成分含量顯著下降；2）OPLS-DA鑒定醋酸、2-丁基-1-辛醇、1,2,3-三甲氧基苯、芳樟醇、辛醇、α-松油醇、3-十三烷酮、(E,Z)-2,6-壬二烯醇、苯乙醇10 種成分為湖南黑茶緊壓成品茶香氣的潛在特征香氣。

本研究利用GC-MS技術(shù)從化學(xué)組成層面闡釋了黑茶風(fēng)味品質(zhì)可能的形成機(jī)理，綜合分析了湖南4 類緊壓黑茶及其原料茶的香氣物質(zhì)基礎(chǔ)及差異，結(jié)果表明緊壓成品黑茶的香氣風(fēng)味品質(zhì)比原料茶表現(xiàn)更為陳醇。

就原料茶和成品茶而言，緊壓黑茶的香氣特征形成與后發(fā)酵技術(shù)、汽蒸工序?qū)Σ糠蛛s異氣的去除、壓制、發(fā)花、干燥（烘房干燥和晾制）工序所形成的高溫、高濕或微生物作用都有關(guān)系。在本研究中，一些低沸點(diǎn)的青氣類香氣成分青葉醇如順-3-己烯醇、青葉醛如順-3-己烯醛、具有綠色蔬菜氣味的(E,Z)-2,6-壬二烯醇、刺激性氣味的2-丁基-1-辛醇、刺激性氣味的醋酸等在成品茶中含量減少，可能是蒸壓過(guò)程中高溫加快其揮發(fā)和后發(fā)酵過(guò)程中發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng)形成反式烯醛類化合物的結(jié)果。一些木香、脂香、花果香屬性的1,2,3-三甲氧基苯、(Z)-2-癸烯醛、芳樟醇、辛醇、3-十三烷酮 可能是后發(fā)酵過(guò)程中微生物代謝旺盛作用的結(jié)果。

甲氧基苯類化合物被認(rèn)為是普洱茶的特征香氣與黑茶的陳香屬性有關(guān)。研究報(bào)道表明茶葉中的表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯（EGCG）在氧化降解過(guò)程中脫沒(méi)食子酰基形成沒(méi)食子酸，然后沒(méi)食子酸的羥基氫被取代實(shí)現(xiàn)甲基化則產(chǎn)生甲氧基苯的類似結(jié)構(gòu)化合物。蒸壓定型、發(fā)花、干燥工序和后續(xù)陳化都為EGCG的進(jìn)一步氧化降解創(chuàng)造了條件，這可能是造成緊壓茶中1,2,3-三甲氧基苯的相對(duì)含量顯著高于原料茶的原因。(Z)-2-癸烯醛等特征香氣含量的增加可能是不飽和脂肪酸在微生物的作用下發(fā)生自氧化的結(jié)果。十三烷酮等酮類化合物含量的增加可能來(lái)源于類胡蘿卜素的氧化和縮合反應(yīng)及β-胡蘿卜素的氧化分解反應(yīng)。研究也表明，苯甲醇、苯乙醇、橙花醇、α-萜品醇以及芳樟醇、香葉醇等萜烯醇類化合物產(chǎn)生于單萜烯醇配糖體的水解，成品茶經(jīng)過(guò)后續(xù)的工序，微生物釋放相應(yīng)的水解酶，從而促進(jìn)了萜烯醇含量的提升。

本研究從原料茶和成品茶的角度闡述蒸壓干燥工藝對(duì)緊壓型黑茶成品茶香氣品質(zhì)形成的作用，為探明黑茶品質(zhì)的形成機(jī)制提供新的參考思路。然而，香氣化合物單體在整體香氣中的貢獻(xiàn)主要取決于其閾值及含量，任何一種茶葉的香氣都是多種香氣成分相互協(xié)調(diào)作用的綜合表現(xiàn)，且各成分之間不同的感官閾值和呈香值，以及不同濃度的配比使茶葉呈現(xiàn)出豐富而怡人的香型，本研究對(duì)于香氣組分的分析還需要進(jìn)一步完善，可結(jié)合GC-O技術(shù)、香氣重組實(shí)驗(yàn)、香氣缺失實(shí)驗(yàn)，香氣活度值等方法全面深入地探討香氣成分的氣味表達(dá)及強(qiáng)度。