‘汝城白毛茶’新品系制工夫紅茶品質特征分析

鐘 妮 ，趙 熙 ，余鵬輝 ，黃 浩 ，鄭紅發 *

1.湖南省農業科學院 茶葉研究所，湖南 長沙 410125；2.湖南農業大學 茶學教育部重點實驗室/國家植物功能成分利用工程技術研究中心，湖南 長沙 410128

湖南茶樹種質資源豐富，從這些資源中分別選育出‘櫧葉齊’[1]、‘湘茶研1號’[2]、‘保靖黃金茶1號’[3]等一系列茶樹良種。這些品種特色突出，適制性強，制茶品質優，較好地助推了湖南乃至我國茶產業的優質發展。

‘汝城白毛茶’原產于湖南省羅霄山脈汝城縣境內九龍江一帶，是長期自然選擇而形成的有性群體品種，與‘江華苦茶’‘城步峒茶’‘保靖黃金茶’‘安化云臺山種’并稱湖南五大地方特色茶樹種質資源[4]。該種質資源芽頭肥碩，茸毛滿披，內含物質豐富[5]，適制紅茶、白茶等多種茶類。以往關于‘汝城白毛茶’的研究主要集中在生育特性、親緣關系、遺傳多樣性及群體種的適制性探究等方面[6-11]，而不同品系所制紅茶的品質特征及差異少有研究。本試驗以國家級茶樹良種‘櫧葉齊’為對照，分別對兩個品系‘汝城白毛茶’工夫紅茶的感官品質和生化品質進行比較分析，旨在了解不同品系‘汝城白毛茶’紅茶的品質特征，為‘汝城白毛茶’的新品種選育、推廣及開發利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試茶樹品系為‘汝城白毛茶1號’與‘汝城白毛茶2號’，以茶樹良種‘櫧葉齊’為對照?！畽饺~齊’系我國茶樹良種選育對照種，適制性強，制紅茶品質優[1]。

試驗鮮葉由汝城縣木草人茶業公司提供，于2020年3月底按“一芽二葉”標準采摘，參照《湖南紅茶 工夫紅茶加工技術規程》制作。

硫酸亞鐵（FeSO4·7H2O）、酒石酸鉀鈉（KNaC4H4O6·4H2O）、茚三酮等試劑均為國產分析純。甲醇、N,N-二甲基甲酰胺、冰乙酸均為國產色譜純。標準品兒茶素組分、咖啡堿和癸酸乙酯購自美國Sigma公司。

1.2 儀器與設備

高效液相色譜儀（LC20AT），日本島津公司；固相微萃取手動SPME進樣手柄、50/30 μm DVB/CAR/PDMS固相微萃取頭，美國Supelco公司生產；氣相色譜儀（7890A-5975C），美國安捷倫科技公司；質譜儀（5975C），美國安捷倫科技公司；電子天平（ME203E），梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；紫外可見分光光度計（UV2100），尤尼柯（上海）儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 感官審評

根據GB/T 23776—2018《茶葉感官審評方法》進行。

1.3.2 主要品質成分測定

水浸出物含量的測定采用全量法（GB/T 8305—2013）；游離氨基酸含量的測定采用茚三酮比色法（GB/T 8314—2013)；茶多酚含量的測定采用酒石酸鐵比色法；可溶性總糖的測定采用硫酸-蒽酮比色法；茶黃素、茶紅素和茶褐素含量的測定采用系統分析法；兒茶素組分與咖啡堿含量的測定采用高效液相色譜法（GB/T 8313—2018）。

1.3.3 香氣組分測定

采用頂空固相微萃取結合氣相質譜法[12]進行測定。

HS-SPME萃取條件：60℃平衡10 min，吸附50 min，待萃取完成后收回纖維頭立即插入氣相色譜儀的進樣口中，解吸附3 min。

GC-MS檢測條件：色譜柱DB-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm）彈性石英毛細管柱。進樣口溫度為240℃、載氣為高純氦氣（純度＞99.999%），流速1.0 mL/min，手動脈沖不分流進樣。柱溫程序：50℃（5 min），3℃/min升至180℃（2 min），10℃/min升至250℃（3 min）。離子源EI，電子能量為70 eV，離子源溫度為230℃；掃描質量范圍50～550 m/z；四極桿溫度為150℃。

利用NIST標準譜庫對GC-MS分析得到的色譜峰的色譜信息進行串聯檢索和人工解析，查閱有關質譜資料，對基峰、質核比和相對峰度等進行分析，結合保留時間和質譜分別對各峰加以確認。采用內標癸酸乙酯定量香氣成分，計算公式：待測物質量濃度（μg/L）=（癸酸乙酯質量濃度×待測物峰面積）/癸酸乙酯峰面積。

1.4 數據統計分析

運用IBM SPSS Statistics 24、Simca-P 14.0、GraphPad Prism 9等軟件對檢測數據進行相關分析及圖片的制作與處理。

2 結果與分析

2.1 感官品質

感官審評結果顯示，兩個‘汝城白毛茶’品系所制工夫紅茶感官總評分均高于對照‘櫧葉齊’紅茶，感官品質特征表現為外形金毫滿披、棕褐油潤、肥碩稍卷，湯色紅艷明亮，內質果香明顯，滋味甘甜醇厚，葉底紅亮。與對照‘櫧葉齊’紅茶相比，條索肥碩，金毫更顯，湯色紅濃，口感更鮮醇，尤其是具有獨特的果香氣味。其中，汝白2果香濃郁，綜合品質更佳（表1）。

表1 ‘汝城白毛茶’兩個品系工夫紅茶感官審評結果Table 1 Sensory evaluation results of Congou black tea prouced from two strains of Rucheng Baimaocha

2.2 主要品質成分含量

茶湯色澤是紅茶審評的重要感官指標之一。由表2可知，兩個‘汝城白毛茶’品系的工夫紅茶茶黃素（TFs）含量分別為0.35%和0.40%，均略低于對照（0.44%）；對湯色有負面影響的茶褐素（TBs）含量分別為7.07%、6.72%，也均低于對照（9.43%）。有研究表明茶色素除含量之外，其組成比例也是影響紅茶湯色品質優次的重要因素，當TRs（茶紅素）與TFs含量的比值為10～15且TBs含量較少時茶湯色澤品質較優[13-15]?！瓿前酌琛瘍蓚€品系紅茶的TRs與TFs含量的比值分別為10.6和12.3，均在優質色澤評價范圍內。與汝白1相比，汝白2的TFs與TRs含量高、TBs含量低，其湯色呈現更為優異。

表2 ‘汝城白毛茶’兩個品系工夫紅茶茶湯主要呈色物質含量Table 2 Main pigments of tea soup of Congou black tea prouced from two strains of Rucheng Baimaocha

由表3可知，‘汝城白毛茶’兩個品系工夫紅茶的游離氨基酸含量均略高于對照（3.13%），且汝白1（3.63%）高于汝白2（3.42%）。兩個品系的可溶性糖含量明顯高于對照（2.43%），其中汝白2含量高達3.56%，與感官結果滋味甜醇相符。兩個品系的咖啡堿含量具有一定差異，汝白1（4.47%）比汝白2（4.79%）低7.12%，但與對照無明顯差異。茶多酚含量方面，兩個品系工夫紅茶明顯高于對照組（14.23%），且汝白1（23.15%）高于汝白2（20.89%），感官上表現為滋味更顯濃厚。由表4可知，兒茶素組分方面，酯型兒茶素與非酯型兒茶素含量比值從小到大依次為為汝白1、汝白2、對照，在感官上汝白2表現為甜醇中帶有一定刺激的鮮爽味，而對照茶樣的滋味品質表現為尚甜醇。

表3 ‘汝城白毛茶’兩個品系工夫紅茶主要呈味物質含量Table 3 Main taste substance of tea soup of Congou black tea prouced from two strains of Rucheng Baimaocha

表4 ‘汝城白毛茶’兩個品系工夫紅茶兒茶素組分及含量Table 4 Catechin components and its content of Congou black tea prouced from two strains of Rucheng Baimaocha

除以上主要呈味物質之外，茶色素對茶湯滋味也有一定的貢獻，低閾值的TFs可影響紅茶茶湯的鮮爽度，TRs表現出甜醇的滋味，而高濃度的TRs會使得茶湯滋味寡淡。同時，茶葉的水浸出物含量也與滋味品質呈正相關，體現為茶湯的濃度與厚度。兩個品系工夫紅茶的水浸出物含量均高于對照，且汝白1的含量高于汝白2。

綜上，呈味物質結果與感官評價結果相符，‘汝城白毛茶’兩個茶樹品系工夫紅茶茶湯滋味均表現為甜醇，但因滋味物質含量比例的不同呈現出一定的差異。

2.3 香氣組分分析

采用HS-SPME/GC-MS對兩個品系與對照工夫紅茶的揮發性成分進行分析鑒定，共得到88種成分（表5），包含醇類18種、醛類25種、酮類9種、酯類12種、烯烴類18種及其他6種，其中汝白1、汝白2與對照茶樣分別鑒定出揮發性成分為54個、58個和59個。

表5 ‘汝城白毛茶’兩個品系工夫紅茶香氣組成及相對含量Table 5 Aroma composition and its relative content of Congou black tea prouced from two strains of Rucheng Baimaocha μg/L

三種工夫紅茶揮發性成分含量由高到低依次為汝白2（618.70 μg/L）、汝白1（364.65 μg/L）、對照（233.49 μg/L）。三種紅茶樣品香氣物質主要以醇類、酯類、醛類、烯烴類等化合物為主，其中醇類物質種類較多，在汝白1、汝白2和對照茶樣中分別檢測鑒定出15種、13種和9種，且香氣含量最高，其相對含量分別為40.22%、49.13%和22.01%；其次為酯類，在汝白1、汝白2和對照茶樣中分別檢測鑒定出8種、9種和4種，相對含量分別為38.00%、28.15%和15.57%；種類最多的醛類物質在汝白1、汝白2和對照茶樣紅茶中分別檢測鑒定出15種、18種和21種，相對含量分別為8.96%、10.02%和33.46%；烯烴類化合物在汝白1、汝白2和對照茶樣紅茶中分別檢測鑒定出9種、7種和13種，相對含量分別為8.34%、4.94%和19.44%（表5、圖1）。

圖1 ‘汝城白毛茶’兩個品系工夫紅茶揮發性化合物數量及其相對濃度Figure 1 Quantity and relative concentration of volatile compounds of Congou black tea prouced from two strains of Rucheng Baimaocha

2.3.1 共有揮發性香氣成分

三種紅茶中共有揮發性香氣成分30種，分別占汝白1、汝白2和對照樣工夫紅茶檢測香氣總量的58.97%、44.10%和75.77%，其中水楊酸甲酯為共有率最高的成分；‘汝城白毛茶’兩個品系的茶樣共有揮發性香氣成分48種，分別占汝白1、汝白2香氣總量的96.84%和92.39%，其中香葉醇為共有率最高的成分。對照樣香氣成分主要以醇類與醛類為主，而‘汝城白毛茶’兩個品系的工夫紅茶主要以醇類與酯類為主。將三種紅茶共有香氣成分繪制成散點圖（圖2），可直觀地了解共有香氣成分在不同樣品間的含量差異。汝白1中相對含量最多的為水楊酸甲酯（102.12 μg/L）、香葉醇次之（62.11 μg/L），汝白2中相對含量最多的為香葉醇（214.55 μg/L）、水楊酸甲酯次之（129.09 μg/L），對照樣中相對含量較多的為水楊酸甲酯（32.81 μg/L）和芳樟醇（32.55 μg/L）。對同一香氣物質香葉醇，汝白2中含量最高，汝白1中次之，對照樣中則未檢出，該結果與香氣感官審評結果相符，‘汝城白毛茶’紅茶與對照確為不同香型的紅茶。

圖2 ‘汝城白毛茶’兩個品系工夫紅茶與對照共有揮發性組分散點圖Figure 2 Scatter plot for common volatile components of Congou black tea prouced from two strains of Rucheng Baimaocha and the control

2.3.2 差異揮發性香氣成分

汝白1相對含量較高的香氣成分分別為水楊酸甲酯（28.00%）、香葉醇（17.03%）、芳樟醇（6.87%）、萜烯醇（3.64%）、香葉酸甲酯（3.59%）、2,6-二甲基-3,7-辛二烯-2,6-二醇（2.73%）、反-氧化芳樟醇（2.68%）、檸檬烯（2.16%）、（2E）-3,7-二甲基-2,6-辛二烯酸（2.12%）及己酸順-3-己烯酯（2.12%），汝白2相對含量較高的香氣成分分別為香葉醇（34.68%）、水楊酸甲酯（20.86%）、2,6-二甲基-3,7-辛二烯-2,6-二醇（6.55%）、香葉酸甲酯（4.29%）、月桂烯（3.28%）、順-茉莉酮（3.28%）、3,7-二甲基-2,6-二辛烯醛（2.64%）、苯甲醇（2.39%）、芳樟醇（1.77%）和1-乙基-2-甲酰吡咯（1.40%），對照為水楊酸甲酯（14.05%）、芳樟醇（13.94%）、苯乙醛（8.82%）、苯甲醛（6.95%）、月桂烯（5.14%）、反-氧化芳樟醇（3.09%）、反-2-己烯醛（3.07%）、苯乙烯（2.92%）、β-紫羅酮（2.59%）及羅勒烯（2.44%）?！瓿前酌琛瘍蓚€品系的香氣成分含量主要以醇類、酯類為主，兩者相對含量加起來占比75%以上，其中汝白1的醇類與酯類占比分別為40.22%和38.00%，汝白2為49.13%和28.15%；而對照‘櫧葉齊’紅茶樣香氣成分分布較為平均，主要以醛類、醇類與烯烴類為主，其相對含量分別為33.46%、22.01%和19.44%（圖3）。

圖3 ‘汝城白毛茶’兩個品系工夫紅茶特異性揮發性成分含量Figure 3 Content of specific volatile components of Congou black tea prouced from two strains of Rucheng Baimaocha

三種紅茶中其特異香氣成分種類分別占汝白1、汝白2和對照樣工夫紅茶檢測香氣總量的3.16%（6種）、2.97%（6種）和20.80%（23種）。汝白1特有成分為順-2-戊烯醇、反式-1-甲基-4-(1-甲基乙烯基)環己-2-烯-1-醇、紫蘇醇、反-2-己烯己酸酯、2,6-二甲基-1,3,5,7-辛四烯及γ-萜品烯，汝白2特有成分為苯甲醇、反,反-2,4-癸二烯醛、苯乙酮、鄰甲氧基苯甲酸甲酯、茉莉酮酸甲酯和2,3-二氫苯并呋喃，對照樣紅茶特有成分則為苯乙烯、萘、藏紅花醛、2-苯基丁烯-2-醛、δ-杜松烯、4-甲基-2-苯基-2-戊烯醛等23種，以醛類和烯烴類化合物為主（圖3）。

2.3.3 香氣化合物多元統計分析

主成分得分投影圖能夠直觀地反映樣本間的相似或差異性，可進行各類樣本的分布規律、品種分類等研究。本試驗對三種紅茶樣的香氣成分進行PCA分析，得到前3個主成分累計貢獻率為93.031%，其中擬合參數為RX2=0.938、Q2=0.851；由主成分得分投影圖（圖4A）可知，三種紅茶在二維空間中的分布呈現出較好的類別聚集趨勢，說明香氣成分結合PCA可以實現汝白1、汝白2和對照樣風味品質的區分。

圖4 ‘汝城白毛茶’兩個品系工夫紅茶香氣成分PCA和PLS-DA分析Figure 4 PCA and PLS-DA analysis of aroma components of Congou black tea prouced from two strains of Rucheng Baimaocha

利用PLS-DA進一步判別分析，通過每個樣本點在PLS-DA得分圖上的相對位置和分布情況顯示樣本的分類信息。由圖4B可知，三類紅茶集中地分布在各自特征區域，能夠很好地將其進行識別，其中RX2=0.881、Ry2=0.931、模型預測指數（Q2）為0.976。經過200次置換檢驗，Q2回歸線與縱軸的相交點小于零，說明模型不存在過擬合，模型驗證有效。使用變量投影重要性因子（Variable important in projection，VIP）值大于1的進行差異揮發性成分篩選。由圖5可知，VIP ＞ 1的化合物共計33種，可將該33種物質鑒定為‘汝城白毛茶’工夫紅茶的標志差異性揮發性成分。為進一步分析‘汝城白毛茶’兩個品系工夫紅茶的香氣成分差異，對33種標志差異性化合物進行熱圖分析。由表6和圖6可知，33種標志差異性化合物大致可分為三大類：第一類果香型，由順-檸檬醛、苯乙酮、庚醛、反,順-2,6-壬二烯醛、3,7-二甲基-2,6-二辛烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛、壬醛、檸檬烯、γ-萜品烯等10種物質組成，該類物質呈現出柑橘、檸檬等果味香，‘汝城白毛茶’兩個品系的該類物質含量均明顯高于對照，除壬醛、檸檬烯、γ-萜品烯外，其他7種物質均是汝白2高于汝白1；第二類花香型，由反-丁酸-3-己烯酯、順-茉莉酮、鄰甲氧基苯甲酸甲酯、茉莉酮酸甲酯、香葉醇、香葉酸甲酯、苯乙醇、α-紫羅酮、紫蘇醇、萜烯醇、順-氧化芳樟醇、己酸順-3-己烯酯、芳樟醇等12個具有玫瑰、茉莉等花香型的物質組成，除順-氧化芳樟醇、芳樟醇外，其余10種物質‘汝城白毛茶’紅茶均高于對照樣，且汝白2更為豐富；第三類其他香型，由苯甲醇、2,6-二甲基-3,7-辛二烯-2,6-二醇、1-乙基-2-甲酰吡咯、月桂烯、反-2-己烯己酸酯、2,6-二甲基-1,3,5,7-辛四烯、反式-1-甲基-4-（1-甲基乙烯基）環己-2-烯-1-醇、順-2-戊烯醇、對薄荷-1,3,8-三烯、反-2-（2-戊烯基）呋喃、反-氧化芳樟醇等具有薄荷、桂皮等其他植物香型的物質組成，該類物質汝白1組成更為豐富。由上可知‘汝城白毛茶’兩個品系的工夫紅茶果香型與花香型的揮發性成分含量普遍高于對照，且汝白2的含量高于汝白1，這與汝白2果香更為濃郁的感官審評結果一致，推測這些揮發性物質在‘汝城白毛茶’不同品系中含量分布的差異對制成的工夫紅茶香氣品質有著重要影響。

圖6 ‘汝城白毛茶’兩個品系工夫紅茶標志差異性揮發性成分熱圖分析Figure 6 Heat map of differential volatile components in markers of Congou black tea prouced from two strains of Rucheng Baimaocha

表6 PLS-DA模型中‘汝城白毛茶’兩個品系工夫紅茶VIP＞1的33種揮發性化合物及其香氣特征描述Table 6 33 volatile components with VIP＞1 in PLS-DA model and their aroma characteristics of Congou black tea prouced from two strains of Rucheng Baimaocha

3 結論與討論

本試驗對‘汝城白毛茶’兩個茶樹品系所制工夫紅茶進行品質特征分析，其感官品質特征總體表現為外形金毫滿披、棕褐油潤、肥碩稍卷，湯色紅艷明亮，內質果香明顯，滋味甘甜醇厚，葉底紅亮。在茶湯主要呈色物質中，汝白2的TFs、TRs含量與對照相比雖未有明顯優勢，但其TBs含量顯著低于對照，因此所呈現出的茶湯更加紅艷明亮。紅茶呈味物質主要由以游離氨基酸為主體的鮮味物質、以可溶性糖及部分氨基酸為主體的甜味物質[16]、以咖啡堿為主體的苦味物質[17]、以多酚類為主體的澀味物質[18-19]等四大類組成，這些呈味物質按照不同的比例組合使茶湯呈現不同的風味特征。氨基酸是茶湯鮮甜的主體成分，與紅茶滋味呈正相關，‘汝城白毛茶’兩個品系的工夫紅茶游離氨基酸含量均略高于對照，在感官上表現為鮮度較好。Cartwright等[20]在茶湯中檢測到葡萄糖、果糖、蔗糖、阿拉伯糖、核糖等可溶性糖，這些可溶性糖是構成茶湯甜味的物質基礎。汝白1可溶性糖含量高達3 .10%，高于對照（2.43%），因此滋味表現出更為甜醇。茶多酚同時具有澀味和苦味，也是滋味濃度與強度的主體成分。紅茶發酵過程中由于茶多酚的氧化導致酯型兒茶素與非酯型兒茶素含量的比值變化是構成紅茶滋味變醇和的主要原因，比值越低則滋味越醇和。汝白1的茶多酚含量明顯高于汝白2，而酯型兒茶素與非酯型兒茶素含量比值為汝白2高于汝白1，因此汝白1茶湯滋味更顯濃厚，汝白2在甜醇中帶有一定刺激的鮮爽味。與對照相比，‘汝城白毛茶’紅茶茶多酚含量顯著偏高，而茶色素含量偏低，因此筆者推測適當延長發酵時間所制紅茶口感會更加醇和。

獨特的果味香型是‘汝城白毛茶’所制紅茶區別于對照‘櫧葉齊’紅茶的重要特征之一，尤其是汝白2果香濃郁。經檢測分析發現，汝白1、汝白2與對照樣分別鑒定出揮發性成分為54種、58種和59種，汝白2揮發性成分相對含量（618.70 μg/L）顯著高于汝白1（364.65 μg/L）與對照（233.49 μg/L）。三種紅茶中共有揮發性香氣成分30種，其中水楊酸甲酯為共有率最高的香氣成分；而‘汝城白毛茶’兩個品系的茶樣共有的揮發性香氣成分48種，香葉醇為共有率最高的成分?！瓿前酌琛瘍蓚€品系工夫紅茶的香氣成分主要以醇類、酯類為主，兩者相對含量加起來占比75%以上，而對照香氣成分分布較為平均。經PCA和PLS-DA分析，三種紅茶在二維空間中的分布呈現出較好的類別聚集趨勢，實現了汝白1、汝白2和對照風味品質的區分。VIP值大于1的進行差異揮發性成分篩選，篩選出果香型、花香型、其他香型三大類共計33種化合物，‘汝城白毛茶’兩個品系工夫紅茶果香型與花香型揮發性成分含量普遍高于對照，且汝白2的含量高于汝白1，這一點與汝白2果香更為濃郁的感官審評結果一致，推測這些化合物在‘汝城白毛茶’不同品系中含量分布差異對相應工夫紅茶的香氣品質有著重要影響。在本試驗研究基礎上，充分發掘‘汝城白毛茶’各品系的優良特性，可為‘汝城白毛茶’新品種的選育、推廣及特色產品開發提供依據及參考。