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芒果体育《食品科学》:福建农林大学郭玉琼教授等:不同海拔政和白茶品质差异分析

2023-12-23 17:42:03
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  芒果体育白茶是我国的特种茶,因其具有抗氧化、抗癌变和抗突变、降血糖血脂等保健功效及别具一格的风味品质而受到人们的广泛关注。白茶具有外形白毫显、毫心肥壮、香气清鲜、滋味鲜醇、汤色浅杏黄的品质特征,其独特风味品质的形成不仅取决于茶叶加工工艺,还与鲜叶所处生长环境密切相关。海拔是影响茶树生长发育的重要环境因素,其高度变化会导致光照、温度、湿度、气压等环境因子产生差异,进而影响茶树的生长发育、代谢生理和功能,综合影响鲜叶内含化学成分的组成比例。

  福建农林大学园艺学院的黄琳洁、徐凯、郭玉琼*等选用政和县当地主栽茶树品种福安大白茶为材料,选择3 个位于不同海拔高度、成龄的茶园作为实验对象,采用感官审评、生化成分测定筛选出不同海拔茶树鲜叶及成品茶的特征差异化合物,以期为不同海拔茶叶品质特征的区分提供参考。

  如表2所示,高海拔样品比中、低海拔样品审评得分高;外形表现为中、高海拔样品的毫芽较多、匀整,而低海拔样品毫毛较少;汤色方面,白毫银针样品以浅杏黄为主,白牡丹样品以黄绿为主;香气方面,茶样均带有毫香,但中、高海拔样品香气较清纯,低海拔样品花香显;滋味方面,高海拔样品较中、低海拔样品清鲜醇爽;叶底表现为中、高海拔样品软嫩肥壮而有别于低海拔样品的尚嫩。

  如图2a、b所示,在单芽和一芽二叶样品中,高海拔组样品的可溶性糖和水浸出物含量均显著高于低海拔组样品,而酚氨比显著低于低海拔组样品;中、高海拔组样品的游离氨基酸含量高于低海拔组样品,不同海拔区间达到显著差异水平;不同海拔单芽和一芽二叶样品间茶多酚含量未达到显著水平。咖啡碱含量均以高海拔组样品最低,且与中、低海拔组样品差异达到显著性水平。

  如图2c、d所示,在白毫银针和白牡丹样品中,中、高海拔组样品的可溶性糖和水浸出物含量均显著高于低海拔组样品,且与低海拔组样品差异达到显著水平;中、高海拔组样品的游离氨基酸含量均显著高于低海拔组样品,各海拔区间差异达到显著水平;高海拔组样品的咖啡碱含量最低,且在白毫银针样品中与其他两个海拔区间达到显著水平;中海拔组样品的酚氨比值最低,与其他2 个海拔达到显著水平,茶多酚含量在白毫银针样品中介于高、低海拔组样品芒果体育,而在白牡丹样品中含量最低,且与其他海拔达到显著水平。

  如表3所示,海拔高度与茶树鲜叶、成品茶样品的生化成分具有一定的相关性,在鲜叶样品中,海拔高度与可溶性糖、游离氨基酸和水浸出物含量呈显著正相关,与咖啡碱、酚氨比显著负相关;在成品茶样品中,海拔高度与可溶性糖、水浸出物含量呈极显著正相关。

  基于鲜叶样品主要生化成分含量数据构建PLS-DA模型,结果(图3a 1 )显示,低海拔样品多聚集于第1、4象限,中海拔样品多聚集于第1、2象限,高海拔样品多聚集于第2、3象限,其拟合参数为R2Y =0.833,Q 2 =0.777芒果体育。置换检验有助于判别该模型的预测能力(图3b 1 ),回归直线,表明所构建的PLS-DA判别模型不存在过度拟合现象,有较好的预测能力(R 2 =0.134,Q 2 =-0.342)。通过该模型可以区分不同海拔茶树鲜叶,并从中筛选出VIP值大于1的关键生化成分(图3c 1 ),包括可溶性糖和咖啡碱。

  基于成品茶样品主要生化成分含量数据构建PLS-DA模型,结果(图3a2)显示,低海拔样品多聚集于第4象限,中海拔样品多聚集于第3象限,高海拔样品聚集于第1、2象限,其拟合参数为R2Y=0.876,Q2=0.776。置换检验(图3b2)显示,回归直线,表明所构建的PLS-DA判别模型不存在过度拟合现象,有较好的预测能力(R2=0.16,Q2=-0.52)。通过该模型可以区分不同海拔成品茶样品,并从中筛选出VIP值大于1的关键生化成分(图3c2),包括可溶性糖和游离氨基酸。中、高海拔组样品的可溶性糖和游离氨基酸含量显著高于低海拔组样品,这与感官审评中、高海拔白茶滋味呈现清甜醇爽一致。

  不同海拔茶树鲜叶样品共检测出31 种挥发性成分,包括醇类12 种、萜烯类9 种、醛类5 种、芳香族类1 种、酮类1 种、酯类1 种、其他1 种和杂氧化合物1 种(图4a、b)。反-2-戊烯醛为高海拔茶区的特有挥发性成分。其中,单芽样品含量最高的挥发性成分类型为萜烯类化合物,其次是醇类化合物;而一芽二叶样品则相反。高海拔样品醇类化合物含量(单芽32.00%、一芽二叶42.31%)高于低海拔样品(单芽26.09%、一芽二叶40.74%),但萜烯类化合物含量(单芽36.00%、一芽二叶30.77%)低于低海拔样品(单芽39.13%、一芽二叶33.33%)。

  不同海拔成品茶样品共检测出32 种挥发性成分,包括醇类9 种、萜烯类9 种、醛类5 种、芳香族类2 种、酮类2 种、硫醚类1 种、酸类1 种、酯类1 种、其他1 种和杂氧化合物1 种(图4c、d)。反-2-辛烯醛为中海拔茶区的特有挥发性成分。其中,不同海拔成品茶样品含量最高的挥发性成分类型为醇类化合物,其次是萜烯类化合物。白毫银针样品中,高海拔组样品醇类化合物含量(30.00%)高于低海拔组样品(29.63%),但萜烯类化合物含量(26.67%)低于低海拔组样品(29.63%);白牡丹样品中,高海拔组样品萜烯类化合物含量(27.59%)高于低海拔组样品(25.00%),但醇类化合物含量(32.14%)低于低海拔组样品(27.59%)。

  如图5a所示,各茶样所含有的特征挥发性成分不同,YE1、YE2聚为一大类,其中YE1含有较多含量的1-甲基环戊烯、3-戊烯-2-醇、1-庚炔-3-醇、反-1,4-环己二醇、紫苏醇、马鞭草烯醇、2-甲基丁醛和甲苯,而顺-2-己烯-1-醇、2-环己烯醇、顺-2-戊烯醇、紫苏醇、叔丁基环已烷、2-乙基呋喃和顺-2-甲基-2-丁醛在YE2样品中含量较高。聚为一小类的YA3、YE3与聚为另一小类的YA1、YA2聚为一大类。其中2-甲基丁醛、苯乙醇、γ-松油烯、萜品油烯和桧烯在YA1、YA2聚类中含量较高。同时上述挥发性成分在高海拔组样品中含量普遍较低,在YE3样品中四氢熏衣草醇、反-2-戊烯醛、苯甲醛和2-甲基环戊醇含量较高。

  成品茶样品的聚类效果和鲜叶样品的聚类结果一致,结果(图5b)表明,BMD1和BMD2聚为一大类,BHYZ3、BMD3与BHYZ2、BHYZ1聚为另一大类,其中高海拔组样品聚为一小类,BHYZ1芒果体育、BHYZ2聚为另一小类。与其他茶样相比较,2,6-二甲基-3-庚烯、己酸、(E)-4-己烯-1-醇、紫苏醇、2-己烯醛、马鞭草烯醇、顺-2-己烯-1-醇、2-甲基丁醛、罗勒烯、水杨酸甲酯、顺-2-戊烯醇、1-庚烯-3-酮、二甲基硫和甲苯在BMD1和BMD2中含量较高;BMD3含有较多含量的苯丙醛;D-柠檬烯和α-法尼烯在BHYZ1、BHYZ2中的含量显著高于其他样品。

  基于茶树鲜叶样品31 种所有挥发性成分含量数据构建PLS-DA模型,结果(图6a 1 )显示,低海拔样品多聚集于第1、2象限,中海拔样品多聚集于第1、4象限,高海拔样品多聚集于第3象限,其拟合参数为R2Y=0.901,Q 2 =0.827。置换检验(图6b 1 )显示,回归直线,表明所构建的PLS-DA模型不存在过度拟合现象,有较好的预测能力(R 2 =0.085,Q2=-0.405)。通过该模型可以区分不同海拔茶树鲜叶样品,并从中鉴定出6 种VIP值大于1的关键挥发性成分(图6c 3 ),包括3-蒈烯、马鞭草烯醇、萜品油烯、顺-2-戊烯醇、2-乙基呋喃和顺-2-己烯-1-醇。

  基于成品茶样品32 种所有挥发性成分含量数据构建PLS-DA模型,结果(图6a2)显示,低海拔样品多聚集于第3、4象限,中海拔样品多聚集于第1、2象限,高海拔样品聚集于第3象限,其拟合参数为R2Y=0.915,Q2=0.728。置换检验(图6b2)显示,回归直线,表明所构建的PLS-DA模型不存在过度拟合现象,有较好的预测能力(R2=0.362,Q2=-0.432)。通过该模型可以区分不同海拔成品茶样品,并从中鉴定出6 种VIP值大于1的关键挥发性成分(图6c2),包括萜品油烯、马鞭草烯醇、2-乙基呋喃、2-甲基丁醛、苯乙醇和3-蒈烯。

  结合成品茶中挥发性成分的相对含量,通过查阅相关文献阈值计算OAV(表4),不同海拔成品茶样品共鉴定出16 种挥发性成分,包括醇类4 种、醛类4 种、芳香族类1 种、萜烯类3 种、硫醚类1 种、酮类1 种、杂氧化合物1 种和酯类化合物1 种,这些化合物主要为不同海拔成品茶提供“果香”、“青草香”等香气属性,具有重要的贡献。其中OAV≥1的挥发性成分有5 种,分别为2-甲基丁醛、反-2-辛烯醛、2-乙基呋喃、3-蒈烯和萜品油烯,推测这些挥发性成分对白茶香气品质有重要作用,不同海拔之间有显著差异。不同海拔成品茶共有挥发性成分3 种,OAV最大的萜品油烯、3-蒈烯分别赋予政和白茶清香、花香和木香等香气特征。

  本研究通过测定不同海拔茶树鲜叶及成品茶的主要生化成分表明,在茶树鲜叶样品中,可溶性糖、咖啡碱、游离氨基酸和水浸出物含量存在统计学差异。随着海拔高度升高,可溶性糖、水浸出物和游离氨基酸含量增加,咖啡碱含量减少。在成品茶样品中,可溶性糖、咖啡碱和水浸出物含量与鲜叶样品随海拔高度变化的趋势一致,表明鲜叶内含成分基质造就成品茶优良品质的形成。

  PLS-DA结果表明,该模型能够对不同海拔茶树鲜叶、成品茶进行有效判别,并鉴定出可溶性糖和咖啡碱是区分不同海拔茶树鲜叶的重要生化成分,可溶性糖和游离氨基酸是区分不同海拔成品茶的重要生化成分。成品白茶可溶性糖含量略比鲜叶含量增加。鲜叶样品中,咖啡碱含量随着海拔升高而降低。成品茶样品中,中、高海拔样品游离氨基酸含量高于低海拔样品。高山茶园具有相对低温、湿度大、降雨量多的气候特点,有利于氨基酸等含氮化合物的合成和积累。综上,可溶性糖、游离氨基酸和咖啡碱等生化成分可以作为区分不同海拔鲜叶、成品茶品质差异的依据。

  本实验采用GC-MS及多元统计分析技术对不同海拔茶树鲜叶及成品茶挥发性成分进行分析,与不同海拔乌龙茶以醛类和酯类化合物,绿茶的醛类和烷烃类化合物为主不同,不同海拔白茶以醇类和萜烯类化合物为主,这可能可以解释白茶香气以清纯为主的品质特征。茶树鲜叶挥发性成分PLS-DA结果表明,3-蒈烯、马鞭草烯醇、萜品油烯、顺-2-戊烯醇、2-乙基呋喃和顺-2-己烯-1-醇为区分不同海拔茶树鲜叶的关键挥发性成分。中、高海拔鲜叶样品的顺-2-己烯-1醇、顺-2-戊烯醇含量均高于低海拔鲜叶样品。不同海拔成品茶香气差异显著,中、高海拔白茶香气清纯,低海拔白茶花香显。成品茶挥发性成分PLS-DA结果表明,萜品油烯、马鞭草烯醇、苯乙醇、2-甲基丁醛、3-蒈烯和2-乙基呋喃为区分不同海拔成品茶的关键挥发性成分。乙醇在低、中海拔区间含量较高,且后者显著高于其他海拔区间。2-甲基丁醛、2-乙基呋喃均呈烘烤香,茶叶干燥过程中形成的高温环境会促进二者的产生,且2-甲基丁醛是冻顶乌龙、铁观音和大红袍茶汤香气品质的重要组成物质。

  OAV≥1被认为对整体香气有重要贡献作用,结合OAV≥1和VIP值>1筛选出2-甲基丁醛、3-蒈烯和萜品油烯是形成不同海拔政和白茶香气差异的主要物质基础。本研究发现低海拔白茶的3-蒈烯和萜品油烯含量显著高于高海拔白茶,感官审评结果同样显示高海拔白茶香气更为清鲜,低海拔白茶花香显。

  采用SPME-GC-MS技术分析了稀奶油发酵过程中5 个不同时间点的挥发性物质变化规律,结合DSA和化学计量学方法进行进一步讨论。在稀奶油样品和发酵样品检测到32 种化合物,包括酸类14 种、酮类6 种芒果体育、酯类6 种、烷烃类2 种、烯烃类1 种和醇类3 种。通过PCA评估了不同样品间的差异和各时期风味组成的主要贡献化合物,结果表明不同发酵时期稀奶油样品的挥发性风味物质组成可以被区分,特别是在发酵15 h,有大量香气物质存在并且与酮类、酯类和醇类等物质有较强的相关性。综上,在由乳酸乳球菌发酵的稀奶油中芒果体育,发酵15 h可能是风味最佳的时期,为后续工业化生产提供了理论参考。同时,通过OAV确定关键风味物质,利用PLSR分析讨论关键风味物质与感官评价间的相关性,发现发酵风味可能与酸类物质相关,酮类物质与奶油香气间有较强相关性,内酯类物质则与果味和甜味相关,因此在生产过程中应加强控制此类物质的形成,以保证稀奶油制品的特征香气。在对稀奶油发酵过程中挥发性风味物质变化的探讨中发现,部分小分子风味物质的产生可能与脂质代谢过程相关,比如酸、醇、酮、酯等物质。有关发酵稀奶油脂质对风味形成的影响还需要进一步研究,以深入了解脂质代谢对特征风味的形成机制,从而实现对发酵稀奶油风味的改良与调控,以满足消费者对产品的期望与需求。

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