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普洱茶贮藏过程中含水量与多酚变化的 相关性分析研究

2022-05-18单治国张春花满红平李国鑫陈小强

食品安全导刊 2022年7期
关键词:普洱茶儿茶素茶多酚

单治国,张春花*,满红平,李国鑫,陈小强

(1.普洱学院,云南普洱 665000;2.普洱市质量技术监督综合检测中心,云南普洱 665000)

普洱茶隶属于黑茶,在我国具有较为渊源的发展历程,自东汉开始普洱府辖地就已经有相关记载,至唐宋时期普洱茶进入茶叶贸易市场,“茶马古道”正是在该阶段出现的,伴随时间推移,普洱茶受众分布愈发广泛,明朝甚至有“士庶所用皆普茶”的记载。除商业价值外,有关普洱茶药用价值的论述也由来已久,《本草纲目拾遗》中,认为普洱茶有消食化痰、刮肠通泄等作用,在现代医学理论兴盛的背景下,普洱茶醒酒、清食等效用也进一步被证实[1]。普洱茶的贮藏工艺最早可追溯至唐宋时期,近年来伴随检测仪器、手段的进步,成分、含量筛查成为可能,越来越多的学者投入到普洱加工、贮存技艺的研究中来。从现有理论成果上看,普洱茶品质与贮藏过程有较大关联,温度、氧气等因素均会影响普洱茶化学成分的转化进程,其中水分贯穿整个发酵过程,作用尤其明显,因此有必要从相关性角度出发展开分析讨论。有学者在研究中发现,多种因素可对普洱茶品质造成影响。多酚类衍生物是儿茶素、黄酮等众多化合物的集成,其口感较涩同时收敛性强,是普洱茶苦涩、回甘的主要源头。多酚在茶叶干重中占比适中,维持在15%~30%,当干茶被制成茶汤后,其在水浸出物中占比会进一步提升,最高可达60%~75%,对茶汤滋味、汤色均有较大的贡献。从茶多酚化学结构上看,多羟基是其主要的、共通的一种结构类型,在普洱茶长期的贮存过程中,这种结构很容易发生氧化、脱氢反应,并进一步生成醌,最终聚合形成褐变物质,茶红素(Thearubin TR)、茶黄素(Theaflavin TF)以及茶褐素(Thearubicin TB)等均是极具代表性的种类,其中TB味道较淡,可以使茶汤发暗;TR可溶于水,以游离状态存在,是构成茶色的主要成分,还可以影响滋味的浓强程度,三者在贮存环节的比例关系、转化情况在一定程度上决定了普洱茶的总体品质[2]。除此之外,含水量的作用对普洱茶品质影响同样极为关键,普洱茶中的水分可以为反应提供介质,同时也可作为原料直接参与反应变化,为新物质的生成提供氢离子和氢氧根离子,此外,水分还具有一定的吸氧作用,可以为物质转化提供强大助力,促进微生物的生长代谢。从贮藏角度分析,伴随贮藏时间推移,普洱茶中茶多酚、儿茶素总量会出现较为明显的下降,从而缓解茶叶苦涩特性,增强醇厚、回甘之感[3]。但整体来看,已有文献中并未明确各要素及成分变化的相关性特征,亟待补充和完善,本文聚焦于此,就含水量、多酚变化的相关关系、影响机理等进行深入探究。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

大叶种晒青毛茶。色谱纯乙腈、乙酸,天津渤海化工集团供销有限公司;70%甲醇水溶液,山东亿鹏化工有限公司;10%福林酚试剂,北京应成基业化工有限责任公司。

1.2 仪器与设备

分析天平(上海企戈实业有限公司,GHZ-C50001),精度为0.001 g;离心机(上海企戈实业有限公司,LC-04F),转速为3 500 r/min;液相色谱仪(珠海蓝网电气设备有限公司,LWS-2600);分光光度计(陕西德祥实验设备有限公司,DN6000)。

1.3 试验方法

本次试验采用同样地区、同批次的大叶种晒青毛茶,将样本平均分为4组并进行加水增湿操作,使其湿度分别达到30%、45%及60%,为排除无关变量干扰,实验室温度、供养条件均保持一致,模拟渥堆、自然发酵,每堆用量均为4 kg,平均6 d进行一次翻堆操作,样本组分别命名为S1、S2及S3,水分测定时,应当兼顾样堆表面、内芯。

1.3.1 含水量测定方法

为确保普洱茶茶样增湿达到设计标准,在操作完成后,还应进行必要的含水量测定,从茶堆表面、内芯分别取5 g样本,将其置于指定烘干器皿中,注意器皿必须经过干燥箱1 h的预处理,冷却至室温后称重,数值精确到0.001 g。随后将试样连同器皿一同送入120 ℃干燥箱,皿盖应当打开斜靠在旁边,加热时长为1 h,取出后放置在干燥箱内,等待其冷却至室温后称重、记录,计算过程如下:

式中:m1表示试样与烘皿烘干前质量,g;m2表示试样与烘皿烘干后质量,g;m0则表示试样质量,g。

1.3.2 茶多酚及儿茶素测定方法

(1)儿茶素测定方法。儿茶素测定主要采用高效液相色谱法(High Performance Liquid Chromatography,HPLC),用于测定的茶样应当处于磨碎状态,接着称取0.2 g置于离心管中,加入经过预热的70%甲醇水溶液,加入量控制在5 mL即可,充分搅拌后送入水浴,维持时间为10 min,过程中注意观察、搅拌,完成后冷却至室温送入离心机,离心时间同样为10 min。上清液放置于容量瓶储存,残渣则重复上述操作进行二次提取,完成后与原上清液合并,定容至10 mL并摇匀,过滤后储存待用,后续所有测定操作应当控制在24 h以内,以防母液失效[4]。测试环节取2 mL母液,将其转移至10 mL容量瓶,并定容摇匀、过滤,最后采用高效液相色谱仪完成最终含量测定。

(2)茶多酚母液的制备。与儿茶素步骤基本相同,测定环节需要取1.0 mL母液置于容量瓶之中,定容摇匀,再吸取1.0 mL放置于试管内部等待测定操作,接着取同等量的没食子酸工作液、清水,同样放置在试管内部,分别加入适量福林酚试剂,等待3~ 8 min充分反应之后,加入适量的碳酸氢钠溶液,定容摇匀。将几组试剂放置在室温条件下,等待 60 min后,即可借助分光光度计开展吸光度测定。

1.3.3 茶色素测定方法

取3 g茶样,将其放置于250 mL锥形瓶中,并加入适量沸水进行水浴提取,提取时间持续 10 min,完成后及时用脱脂棉进行过滤[5]。待到茶汤冷却至室温后,取30 mL置于分液漏斗中,加入适量乙酸乙酯,按照标准振荡5 min促进分层,分层后的液体要分开盛放。随后吸取2 mL乙酸乙酯层置于容量瓶中,加95%乙醇定容,定容后液体总量为 25 mL,摇匀并移至试管中,测定时以95%乙醇作参照,采用分光光度计进行辅助测定。

2 结果与分析

2.1 茶多酚总量变化

茶多酚是决定普洱茶茶汤品质的关键要素,浓度、收敛性等指标均会受到该物质的影响。由表1知,在茶叶原样本的测定中,茶多酚含量显示为24.06%,间隔18 d后对3组样本进行再次测定,发现茶多酚含量分别降低至5.69%、5.31%及3.24%,降幅分别为76.35%、77.93%及86.58%,说明初始含水量越高的样本中,茶多酚流失速度越快,最终含量越少,这种状况可能是由于含水量越高的茶堆中,湿热作用越明显,茶多酚转换也就越发频繁,因此含水量、茶多酚整体上呈现出负相关性,当含水量为60%时,茶多酚含量最低。

表1 茶多酚总量变化(单位:%)

2.2 儿茶素类物质含量变化

儿茶素测定值如表2所示。儿茶素是多酚主要成分,总体占比高达70%~80%,其单体构成较为复杂,本文主要针对其中6种物质含量展开测定,探究其与含水量之间的相关关系。从儿茶素总体变化情况可以看出,原茶堆测定值为131 mg/g,经过发酵后测定,发现3组含量分别为6.57 mg/g、2.81 mg/g及1.18 mg/g,下降趋势十分明显,降幅均已经超过了95%,同时,含水量越高的组别中,儿茶素含量的最终测定值越低,同样呈现反比例关系。

表2 儿茶素测定值(单位:mg/g)

如表3所示,间隔6 d、12 d、18 d对茶堆中表没食子儿茶素没食子酸酯(Epigallocatechin Gallate, EGCG)含量进行测定,发现初次翻堆之后,其含量出现了急剧下降,原茶堆测定值为45.59 mg/g,但初次翻堆后的测定值只有0.71 mg/g、0.69 mg/g及 0.65 mg/g,第二次翻堆过后,并没有发生明显变化,至发酵完成,3组EGCG含量均达到0 mg/g,这说明含水量对该物质的消耗影响不强,相关关系不明显。

表3 EGCG测定结果(单位:mg/g)

如表4所示,在表儿茶素没食子酸酯(Epicatechin Gallate,ECG)含量的测定中,初次翻堆后3组均出现明显下降,由原本的32.12 mg/g下降到了6.52 mg/g、5.87 mg/g及5.46 mg/g,间隔一段时间进行再次测定后发现,3组中ECG含量降速减缓,最终测定数值为3.17 mg/g、2.11 mg/g及0.58 mg/g,含水量越高的组别中,该物质含量越低,二者之间同样为负相关性。

表4 ECG测定值(单位:mg/g)

如表5所示,在普洱茶3组试样中,没食子儿茶素没食子酸酯(Gallocatechin Gallate,GCG)含量整体呈现下降趋势,初次翻堆后这种变化并不明显,后随着发酵过程的推进,S3组GCG含量降幅明显增大,下降速度加快,再次翻堆后测定值已经达到0 mg/g,而S2、S1组则要等到第3、4次翻堆之后,才能实现零含量,这说明含水量高低可以影响GCG转换速度,但总量之间并不会出现明显的相关关系。

表5 GCG测定值(单位:mg/g)

如表6所示,伴随发酵进程的深化,表没食子儿茶素(Epigallocatechin,EGC)含量缓慢下降,3组茶堆均在首次翻堆后出现大幅度下降,含水量越高的组别降幅最大,并且会在后续的测定中最先达到低点,到发酵结束,3组含量分别为1.62 mg/g、 0.77 mg/g及0.45 mg/g,说明含水量、EGC含量之间是存在负相关关系,同时含水量高的状态下,转化速度会相对较快。

表6 EGC测定值(单位:mg/g)

如表7所示,对表儿茶素(epicatechin,EC)含量进行跟踪测定后发现,直至第2次翻堆,3个组别均未出现明显变化,但后期含水量较高的S2、S3组中,EC含量下降速度明显增快。

表7 EC测定值(单位:mg/g)

2.3 茶色素总量变化

通过上述分析,基本确定了茶多酚、含水量之间存在相关关系,推测这可能是由于含水量越多的茶堆中,化合物反应进程越频繁,多酚被充分转化成了其他物质,对茶色素含量的跟踪、测定进一步证实了这一作用机理。其中茶黄素呈现先增后减的趋势,其中含水量最少的S1组最大值达到0.26%,主要于第3次翻堆时出现,其余2组则分别为0.43%和0.36%,于第2次翻堆时出现,最终3组含量均在0.1%以下,其中含水量最高的S3组中,茶黄素含量最低,为0.02%(见图1)。茶褐素则在发酵进程中,呈现出明显的上升状态,最终可达9.49%、9.72%及10.83%(见图2),这些变化情况均说明了含水量是通过促成氧化反应,推动茶多酚转化,进而对其含量造成影响的。

图1 茶黄素变化情况

图2 茶褐素变化情况

3 结论

综上所述,水分是促成普洱茶多酚类物质转化的重要因素,水分的增加有助于加快普洱茶发酵进程,缓解其苦涩口感,同时促进茶色素的累积,在加工、渥堆过程中,要科学控制含水量因素,促进其滋味品质的提升。

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