亓俊然，张龙雪，陈新颖，王思蕊，张丽霞

（山东农业大学园艺科学与工程学院，山东泰安 271018）

白茶是六大基本茶类之一，属轻微发酵茶，具有香气清鲜、滋味鲜醇的品质特征。传统白茶经萎凋、干燥工序加工而成，其中萎凋是白茶品质形成的关键步骤。在萎凋过程中，鲜叶通过缓慢失水，细胞原生质膜通透性增大，内源性物质分解转化，多酚类物质轻度缓慢氧化，形成白茶独特的品质特征。由于白茶不经揉捻且干燥温度低、时间短，易导致部分传统白茶存在“味薄、香低、青味重”的品质缺陷，特别是采用成熟度较高原料加工的产品。近年来针对上述问题，研究人员在白茶加工中引入“揉捻”、“堆积”、“做青”、“发酵”等其它茶类加工工序，使所加工的新工艺白茶较传统白茶的香气和滋味品质得到了提升。

已有研究表明，对鲜叶进行适当的低温处理有助于提升茶叶的香气和滋味。Katsuno 等研究发现对离体茶梢进行低温（15 ℃）贮藏后加工成的绿茶香气优于普通绿茶；田野以乌牛早茶梢为材料进行人工低温处理后制成蒸青茶，发现0～10 ℃的低温处理后茶叶香气成分种类和数量呈现增加趋势，−10～0 ℃的低温处理后茶叶香气成分数也呈增加趋势，香气总量也趋于增加；李凤娟研究发现鲜叶在低温长时间萎凋过程中醇类和醛类含量增加，香气、滋味均有改善。另有研究发现，低温处理能够促进茶树新梢香气类物质的合成。张孝芹通过对金萱茶树进行低温胁迫处理，发现过氧化物酶、脂氧合酶活性及对应的脂肪族醇和衍生物含量均高于对照组，证明了适度低温胁迫处理能促进金萱茶鲜叶形成香气成分。

传统白茶根据所用原料品种类型可分为大白、小白、水仙白三类，其中以福鼎大白、福鼎大毫等茸毫多的茶树品种加工的“大白”产品为多，其次还有以菜茶群体种和乌龙茶适制品种水仙为原料加工的“小白”和“水仙白”。金萱是台湾茶业改良场育成的乌龙茶适制品种，其抗逆性和适应性强，产量高、品质优。目前已在山东茶区规模化种植，主要产品有花香型绿茶、花香型红茶和乌龙茶，均具有香气高、滋味醇厚的品质特点。目前，对金萱白茶加工技术仍需进一步研究。

为了对金萱白茶加工技术进行优化研究，探究萎凋前期低温处理对金萱白茶品质的影响，参考茶叶冷藏保鲜库通常为高温（−5～5 ℃）冷库，且设定0～5 ℃贮藏可兼顾保质和经济、环境效益，本研究以金萱茶树品种一芽二叶为原料，在萎凋前期对鲜叶进行低温（5 ℃）不同时长处理，然后按室内自然萎凋和干燥工艺制成白茶，并通过感官审评、气相色谱-质谱法（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）和电子舌对白茶香气和滋味进行分析，以期为优化金萱白茶加工工艺和提高其品质提供参考，助推茶产业提质增效。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

金萱茶鲜叶 于2021 年7 月采摘金萱茶树品种鲜叶，栽培于山东省泰安市君思饮茶叶有限公司有机茶园（东经117°38′31″，北纬36°25′15″，海拔317 m），标准为一芽二叶，无病虫害、无机械伤害、不夹带其它杂物；环己醇（色谱纯）、酒石酸（分析纯）上海麦克林生化科技有限公司；盐酸、无水乙醇、氢氧化钾分析纯，天津市凯通化学试剂有限公司。

BCD-328WDPT 型智能冰箱 青岛海尔股份有限公司；6CHM-901 型电式碧螺春烘干机 浙江省富阳茶叶机械总厂；FA1004A 型电子天平 上海精天电子仪器有限公司；HH-8 型数显恒温水浴锅 上海力辰邦西仪器科技有限公司；Supelco 固相微萃取装置、复合DVB/CAR/PDMS 萃取头 美国SUPELCO公司；GC/MS-QP2010Plus 气相色谱－质谱联用仪日本岛津公司；TS-5000Z 电子舌 日本INSENT 公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品预处理 鲜叶采摘后，待其散发完田间热并恢复室温，立即置于智能冰箱中进行5 ℃低温处理，摊放厚度约2 cm 左右，设0 h（CK）、10 h（T1）、20 h（T2）、30 h（T3）、40 h（T4）、50 h（T5）共6 个时间梯度。低温处理结束后，进行室内自然萎凋（环境温度29±2 ℃，湿度67%±3%），至青草气味消失，紧握有刺手感，失水率为70%左右；70 ℃干燥2 h，至手捻成末，即制成足干的白茶初制样品，用于后续分析。

1.2.2 测定项目与方法

1.2.2.1 感官审评方法 参照GB/T 23776-2018《茶叶感官审评方法》，由山东农业大学茶学系组织专家对茶叶香气、滋味进行密码审评，根据审评结果划分感官特征，并进行量化打分。

1.2.2.2 电子舌评价方法 茶汤滤液制备：随机称取CK、T1、T2、T3、T4、T5 茶样各3.0 g，磨碎后分别置于250 mL 锥形瓶中，加入100 ℃的超纯水150 mL，冲泡5 min 后迅速过滤，获得茶水比为1:50 的茶汤滤液，温度恢复至室温后取100 mL 用于电子舌评价。电子舌的测定参考潘俊娴等的方法并进行优化调整。将正、负电极分别浸入正极清洗液（30%乙醇、10 mmol·LKOH 和100 mmol·LKCl）和负极清洗液（30%乙醇和100 mmol·LHCl）中浸洗90 s 后，使用Reference 溶液（30 mmol·LKCl 和0.3 mmol·L酒石酸）清洗120 s，重复两次。清洗完毕后，测定基准液的膜电位Vr，采集时间30 s，然后测定茶汤滤液的膜电位Vs，采集时间30 s。测定结束后，将正、负电极在两杯Reference 溶液中分别浸洗5 s 后，再次测定Reference 溶液的膜电位Vr′，采集时间30 s。所有测试过程每1 s 采集数据1 次，同时软件自动记录并分析，取第30 s 的测试值为传感器信号输出值。每个茶样重复上述过程4 次，取后3 次的测定数据记录并分析。

电子舌的基本味由苦味（Bitterness）、涩味（Astringency）、鲜味（Umami）和甜味（Sweetness）组成，每种基本味的测定采用专用传感器进行测定，计算方式见式（1）；而反映苦味、涩味和鲜味残留程度或持久特性的回味分别称之为苦味回味（Aftertaste-B）、涩味回味（Aftertaste-A）和丰富性（Richness），通过测定其吸附引起的膜电位差值，用CPA 值表示，计算方式见式（2）。

式中：Vs 表示茶汤滤液的膜电位，mV；Vr 表示基准液的膜电位，mV；Vr′表示Reference 溶液的膜电位，mV。

Reference 溶液基本味的阈值下限为0。当白茶的任一味觉值低于阈值下限时，说明该白茶样品无该味道，反之则具有该味道。不同白茶的所有味觉值均是以Reference 溶液输出为零点的相对输出值。

1.2.2.3 GC-MS 香气组分分析与方法 香气制备及GC-MS 条件参考汪鹏等、刘晓慧等、王力等的方法并进行优化调整。

香气制备：将固相微萃取头安装在气相色谱仪的进样口，使用250 ℃老化30 min 备用；随机称取CK、T1、T2、T3、T4、T5 茶样各10.0 g，分别置于100 mL 锥形瓶中，加入80 ℃的超纯水50 mL 后立即加入10 μL 环己醇内标母液（38.72 g·L），使用铝箔纸和无菌保鲜膜密封锥形瓶口后置于水浴锅中，80 ℃水浴1 h 后备用。将固相微萃取装置穿透铝箔纸和无菌保鲜膜后插入锥形瓶，推出针头后进行顶空吸附，吸附时间60 min。吸附完成后收回针头，将固相微萃取装置插入GC-MS 仪器进样口，使用230 ℃热脱附5 min。

GC 条件：Rtx-5MS 石英毛细管柱（30.0 m×0.32 mm×0.25 μm）；载气为He（99.999%）；柱前压5.9 psi，分流比5:1；进样口温度：250 ℃；升温程序：起始温度40 ℃保持1 min，以8 ℃/min 升至150 ℃，再以4 ℃/min 升至200 ℃保持1 min，再以2 ℃/min升至230 ℃保持3 min。

MS 条件：电子离子源（EI），离子源温度200 ℃，电子能量70 eV，光电倍增管电压800 V，质量扫描范围35～450 amu，扫描速度909 amu/s。

香气组分定性分析：根据GC-MS 采集到的质谱信息，经NIST17-1、NIST17-2 和NIST17s 标准质谱库的检索，确定金萱白茶香气化合物组成。香气化合物含量以相对含量表示，即各香气化合物的峰面积占总峰面积的比值。

香气组分定量分析：采用内标法计算。内标物的浓度已知，将未知香气组分的峰面积与内标物峰面积的比值乘以内标物的浓度式（3）即为未知香气组分的相对定量。

式中：C表示任一香气组分的浓度，μg/g；C表示环己醇内标的浓度，μg/g；A表示任一香气组分的相对色谱峰面积；A表示环己醇内标的相对色谱峰面积。

1.3 数据处理

数据采用Microsoft Excel 2019 进行数据处理，利用SPSS19.0 进行差异显著性（ANOVA）处理（<0.05），采用Origin 2019 软件作图。

2 结果与分析

2.1 萎凋前期低温不同时长处理对白茶香气的影响

2.1.1 香气感官品质 不同处理的白茶样香气感官审评结果见表1。由表1 可知，6 个白茶样的香气为花香型或带花香，其中，CK 呈清花香，T1 呈花蜜香，T2、T3 均呈甜花香，T4、T5 呈花香。由此表明，低温处理能够明显改变白茶香气类型，提高香气浓度；且随处理时间的延长，香型由清花香→甜花香→花香转化，香气浓度则呈先提高后降低的变化趋势。

表1 不同处理的白茶感官审评结果Table 1 Sensory evaluation results of white tea by different treatments

根据不同处理的白茶样的香气特征，将香气划分清香、花香和甜香3 个嗅觉感官特征，按0～10 对香气特征进行量化处理并绘图（图1）。由图1 可知，各处理茶样的香型特征值分别为：清香CK>T1>T2>T3>T4>T5，甜香T1>T2>T3>T4>T5>CK，花香T3=T4≈T5>T2>T1。由上可知，CK 的清香最高，而甜香和花香最低，由此表明，萎凋前期低温处理可以明显提高金萱白茶的甜香和花香强度。随着处理时间的延长，除CK 组外，不同处理茶样的清香、甜香强度逐渐降低，而花香强度则呈现先升高后降低的变化趋势，以T3、T4 较高。

图1 不同白茶的感官香气特征Fig.1 Sensory aroma characteristics of different white teas

2.1.2 香气种类及组成特点 通过GC-MS 对不同处理的白茶香气组分进行分析，由表2 可知，CK、T1、T2、T3、T4、T5 中分别检测出37、52、51、53、58 和54 种香气组分，总含量分别为66.23、212.14、141.88、327.83、170.79 和125.07 μg/g。这些香气组分由烃类、酯类、酮类、醛类、醇类、杂氧化合物和含硫化合物组成，不同类别物质在不同处理的白茶中对应含量见图2。以上结果表明，与对照相比，萎凋前期低温处理能明显增加金萱白茶香气组分种类和含量；随着低温处理时间的延长，香气总量呈现出先增加后降低的变化趋势，其中，香气种类最多的为T4，比对照CK 增加了21 种呈香挥发性物质；香气总量最高的为T3，约为CK 的5 倍。同时，T3 样香气中的花香型组分，如香叶醇、香叶酸甲酯、苯乙醇、苯乙醛、-紫罗兰酮、顺式芳樟醇氧化物、芳樟醇等的含量为CK 的5 倍以上。

图2 不同处理白茶香气中各类型化合物的含量Fig.2 Content of various types of compounds in the aroma of white tea by different treatments

对表2 中所有茶样香气的不同组分及含量作热图（图3）比较分析，由图3A 可知，CK、T1、T2、T3、T4、T5 中高于均值的呈香挥发性物质分别为2、18、16、48、22、10 种，其中以T3 高于均值的呈香挥发性物质种类最多（48 种），占总数（53 种）的90.57%；同时，CK 的呈香挥发性物质含量普遍低于均值，超过均值的组分比例仅为5.4%。由此表明，5 ℃低温处理可以有效提高白茶的香气浓度，处理时间以30 h为最佳。此外，除水杨酸甲酯和石竹烯在CK 中含量较高外，T1、T2、T3、T4、T5 大部分香气组分的含量随处理时间的变化整体上呈现先增加后降低的变化趋势，如花果香型的芳樟醇氧化物（呋喃型、吡喃型）、香叶酸甲酯、反式-紫罗兰酮、-紫罗兰酮、苯乙醇、壬醛和十一醛等；而随着低温处理时间的延长，二甲硫表现为先升高、后降低、再升高、再降低、再升高的变化趋势；反式-2-己烯基己酸酯表现为升高趋势；辛醛、3-甲基-1-丁醇表现为先升高、后降低、再升高的变化趋势；1-戊醇、顺-3-壬烯-1-醇表现为先升高后降低的变化趋势，橙花醇表现为先降低、后升高、再降低、再升高的变化趋势。也有一些香气组分随时间变化呈现多峰形变化趋势，如-月桂烯、-罗勒烯等。由图3B 可知，不同处理白茶香型的主要赋香成分不同，CK 与低温处理茶样的差异香气组分有水果味顺式-3-己烯2-甲基丁酸酯、2-甲基丁酸己酯、丁酸己酯、十一醛、1-己醇等，清香味的顺-3-己烯醇、-罗勒烯、水杨酸甲酯和花香味的芳樟醇氧化物、石竹烯、反式-紫罗兰酮等。

图3 不同处理的白茶呈香挥发性物质热图Fig.3 Heat map of volatile compounds in white tea with different treatments

表2 不同处理的白茶呈香挥发性物质含量Table 2 Content of aroma volatile compounds in white tea by different treatments

续表2

2.2 萎凋前期低温不同时长处理对白茶滋味的影响

2.2.1 滋味感官品质 不同处理的白茶样滋味感官审评结果见表1。由表1 可知，所有白茶滋味均有鲜、甜、醇的特征，除T1 外均有回甘效果，T3 生津感官特征最强、滋味最纯正有韵，T5 稠厚度最高，由此表明随着低温处理时间的延长，茶汤由醇→醇厚→稠厚转化，醇厚度感官特征逐渐增强。根据不同处理的白茶样的滋味特征，将滋味划分鲜、甜、醇（厚）、涩和苦5 个味觉感官特征，按0～10 对香气和滋味特征进行量化打分（图4）。

图4 不同白茶的感官滋味特征Fig.4 Sensory taste characteristics of different white teas

由图4 可知，不同处理的白茶鲜味特征值由高到低依次为CK、T1、T2、T3、T4、T5，甜味特征值由高到低依次为T5、CK、T3、T4、T2、T1，醇厚度特征值由高到低依次为T5、T4、T3、T2、T1、CK，苦涩味特征值CK>T5>T4≈T3≈T2≈T1。综上所述，CK 鲜味和苦涩味最强，甜味仅次于T5，醇厚度特征值最低，由此可见，萎凋前期低温处理降低了金萱白茶的苦涩味和鲜味，但提升了金萱白茶的醇厚度，当处理时间为50 h 时可以提升甜味。

2.2.2 不同白茶电子舌味觉指标特征 由图5 可知，T1、T2、T3、T4、T5 的苦味、涩味、涩味回味、丰富性、甜味（除T5 外）均低于CK，苦味回味（除T5 外）均高于CK。与CK 相比，T1 处理的金萱白茶苦味略有降低但差异不明显，T2、T3、T4、T5 苦味明显降低，T3 降幅最大达11.15%。除T5 苦味回味明显低于CK 外，其余4 组低温处理的苦味回味均高于CK，其中T2 较CK 明显增加了67.50%，而T1、T3、T4与CK 相比差异不明显。所有处理的金萱白茶涩味和涩味回味，以CK 最高，分别为4.82 和3.91，T3 最低，T2 与T3 相比差异不明显。萎凋前期低温处理的金萱白茶鲜味均高于CK，但差异不明显；T1、T2、T3、T4、T5 的丰富性降幅较为明显，差值逐渐增大，T5 处理的金萱白茶丰富性明显低于CK，而其他各组低温处理的白茶与CK 相比差异不大。在低温处理10～40 h 范围内，随着时间的延长，金萱白茶的甜味差值逐渐增大，甜味越低，而低温处理50 h 后，甜味明显回升，较CK 增加了7.28%。综上所述，萎凋前期低温处理10～50 h 可以提高白茶的鲜味，同时降低苦涩味和丰富性，低温处理50 h 的白茶甜味最高。

图5 不同白茶的电子舌味觉指标特征Fig.5 Electronic tongue taste index characteristics of different white teas

3 讨论与结论

低温胁迫可划分为冷害（0～20 ℃）和冻害（<0 ℃），植物叶细胞的膜系统是低温胁迫受影响的主要部位。植物具有抵御低温逆境胁迫的抗寒机制，当受到低温胁迫时，叶片细胞膜透性会增大，叶片束缚水和自由水的含量比值升高，保护类酶活性、丙二醛（MDA）、可溶性糖与蛋白质含量升高。茶鲜叶采摘离体后，叶细胞仍保持紧张度，细胞质中的叶绿体、线粒体、核糖体等都处于正常的生理状态。研究表明茶树中可溶性糖含量随低温胁迫温度的降低呈先升后降趋势，但仅对一定程度的低温胁迫响应，本实验在萎凋前期的低温处理过程中，产生的次生代谢物及可溶性糖等抵御失水和低温胁迫的物质较对照组可能大量增加，可溶性糖可以减弱茶汤的苦涩味，增加甜味，同时参与香气的形成，因此在茶叶加工过程中，可以采用适宜的低温处理，调节鲜叶代谢，提升茶叶的滋味和香气。

香气是评价白茶品质的重要指标，除可溶性糖等物质外，茶树的一些其他挥发性次生代谢物也参与香气形成，这些挥发性次生代谢物根据合成途径分为脂肪酸来源挥发物、挥发性萜类、类胡萝卜素来源挥发物、苯丙素类/苯环型化合物衍生物。本实验中低温处理后的白茶呈花香的物质大部分属于苯丙素类/苯环型化合物衍生物，苯丙素类/苯环型化合物衍生物是L-苯丙氨酸在苯丙氨酸裂解酶的催化作用下生成肉桂酸后，进而衍生成的挥发性物质如苯甲醇、2-苯乙醇、苯甲醛、苯乙醛等，大部分属于芳香族的香气物质，而低温处理后，苯丙氨酸解氨酶活性随着胁迫程度的增加而增大，对应衍生成的挥发性物质含量逐渐增加，促进香气成分形成；高比例的醇和醛形成了白茶绿色和新鲜香气特征的基础，感官审评表明，低温处理的白茶香气清香度下降，而花香和甜香明显，与CK 相比，花香挥发性物质种类和数量均增加，可能因为萎凋前期低温处理诱导鲜叶促进苯丙素类/苯环型化合物衍生物合成途径的进行，产生苯甲醛、苯乙醛等呈花香的抵御低温胁迫的物质含量增加，这与张孝芹的研究结果基本一致，但本试验是在离体鲜叶的基础上进行研究，未来将探究离体鲜叶受到低温胁迫后代谢途径的变化。

本研究结果表明，金萱鲜叶萎凋前期低温处理可以明显提升白茶甜香、花香感官强度，增加花香型香气组分的种类和含量，增加茶汤滋味醇厚度，降低苦涩味，尤其以低温处理30 h 对白茶品质提升最为明显。因此，将鲜叶低温处理应用于白茶加工工艺行之有效。本研究为缓解茶企业加工时期鲜叶“洪峰”问题提供了新的技术解决方案，也为合理利用早春倒春寒和秋末寒流受冻鲜叶加工白茶提供了参考依据，具有重要的理论意义和实际应用价值。在实际生产中，可根据所用茶树品种、鲜叶嫩度、生产设备等情况对上述技术参数做适当调整。