林家正，涂政，陈琳，叶阳*，刘飞，王玉婉，杨云飞，伍洵，吕昊威

红光萎凋对茶叶挥发性成分及其成品红茶品质的影响

林家正1,3，涂政1，陈琳1，叶阳1*，刘飞2*，王玉婉1，杨云飞1,3，伍洵1，吕昊威1

1.中国农业科学院茶叶研究所，浙江 杭州 310008；2.四川省农业科学院茶叶研究所，四川 成都 610066；3.中国农业科学院研究生院，北京 100081

红光萎凋有助于茶叶香气的形成，然而，不同红光光质对萎凋茶叶挥发性成分及其成品红茶品质的影响有待研究。采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用法，对无光、红光（630 nm，1 000 lx、3 000 lx）、自然光（260～325 lx）等光照处理萎凋叶的挥发性成分进行了分析，并研究了不同光照处理下萎凋叶挥发性成分及红光萎凋差异性挥发性物质的动态变化。结果表明，不同时间段的萎凋叶中共检出挥发性成分130种，其中醇类26种、酯类33种、烃类29种、醛类12种、酮类13种以及其他类17种。对比不同光照萎凋方法发现，红光3 000 lx组在萎凋前中期（8 h前）的挥发性成分总量均显著高于其他组；随着红光强度增加，酯类物质总量显著提升（＜0.05），酮类物质总量显著下降（＜0.05）。按照正交偏最小二乘判别分析中变量投影重要性因子大于1，联合变异系数大于50%，筛选出受红光照射响应程度较大的挥发性成分5个，包含1,2-二甲基丙基-2-甲基丁酸酯、1-异氰基-3-甲苯、癸醛、2-甲基-2-癸醇和亚油酸乙酯，其中癸醛在红光1 000 lx组变异系数最高，达133.34%。研究结果可为红茶香气品质提升和定向调控提供科学依据。

茶；红光；萎凋；多元统计分析；差异性挥发物质

香气是茶叶感官品质和经济价值的重要评价指标，受茶树品种[1]、栽培管理[2]、生长环境[3]和加工技术[4]等多种因素影响，其中光照是茶叶香气形成的重要制约因素之一[5-6]。萎凋是红茶加工的首道工序，随着含水量的逐渐降低，茶叶内含糖苷类、脂肪酸、蛋白质和多糖等物质发生水解或酶促氧化等反应，为后续品质成分形成提供了物质基础[7-8]。由于茶鲜叶离体后一段时间内仍存在活跃的生命活动[9-10]，因此可以在鲜叶萎凋过程中开展光照处理以促进成品茶香气的提升，其中以乌龙茶生产中的自然光萎凋最为常见[11-12]。但囿于自然光的光质复合性、天气的不可控性等因素，生产上难以实现对茶叶品质的精准调控。因此，以人工光源为基础开展不同光质对茶叶品质影响研究显得尤为重要。

目前，有关不同光质对茶叶品质的影响已有较多研究，如李小娟等[13]采用紫外灯照射摊青叶，发现芳樟醇、反式氧化芳樟醇、橙花叔醇、-紫罗酮、棕榈酸甲酯和柠檬醛等成分含量显著提升；项丽慧等[14]研究表明，黄光（585～590 nm，320 lx）照射处理能提高萎凋叶中-葡萄糖苷酶活性并促进工夫红茶甜花香的显现；陈寿松[15]研究表明，红、橙、黄等高波长LED光对茶鲜叶的光响应更加敏感和高效。近年来，针对红光对茶叶品质影响研究日渐增多。Ai等[16]研究表明，红光（630～640 nm，725～1 015 lx）光照萎凋制得红碎茶的香气评分和己醛、反式-3-丙基丙烯醛、苯乙醛、香叶醇等香气成分含量均高于白光；Fu等[17]研究发现，红光（660 nm，70～80 μmol·m-2·s-1）处理茶树未离体鲜叶3 d后能够显著增加大部分内源挥发性物质，包括挥发性脂肪酸衍生物、挥发性苯丙烷/苯类化合物和挥发性萜烯；孟慧等[18]研究发现，红光（580～720 nm）萎凋能促进金观音红茶中长叶烯、橙花叔醇及其异构体的生成；黄藩[19]通过不同光质萎凋处理筛选得到红光处理的茶叶香气品质较佳。上述研究结果证实了不同光质尤其是红光对茶叶品质具有改善作用，但前期研究多集中在成品茶综合感官品质和挥发性成分上，缺乏对处理过程中在制品挥发性成分动态变化规律的研究。鉴于此，本研究采用顶空固相微萃取（Headspace-solid phase micro-extraction，HS-SPME）联合气相色谱-串联质谱法（Gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS），系统分析比较了无光、红光（1 000 lx、3 000 lx）和自然光萎凋对红茶在制品挥发性成分的影响，以期为后续红茶香气品质提升和定向调控技术研发提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

茶鲜叶于2019年10月中旬采自中国农业科学院茶叶研究所嵊州实验基地茶园，品种为金牡丹，采摘标准为单芽至一芽二叶。

癸酸乙酯购自上海麦克林生化科技有限公司，正构烷烃混合标准品C7—C40购自美国O2si公司，蒸馏水购自杭州娃哈哈集团有限公司。

1.2 仪器与设备

红光（630 nm）T8植物灯（杭州益昊农业科技有限公司）；TES-1334A照度计（台湾泰仕TES电子工业股份有限公司）；6CQ-8型茶鲜叶处理实验平台（湖南长沙湘丰智能装备股份有限公司）；JY-6CRT-15型茶叶揉捻机、JY-6CFJ-1B红茶发酵机（福建佳友茶叶机械智能科技股份有限公司）；6CHM-901型碧螺春烘干机（浙江春江茶叶机械有限公司）；LGJ-50C型真空冷冻干燥机（北京四环科学仪器厂有限公司）；SPME手柄、二乙烯基苯/碳分子筛/聚二甲基硅氧烷（Divinylbenzene/ carboxen/polydimethylsilo，DVB/CAR/PDMS）固相微萃取萃取头（美国Supelco公司）；7890B-7000C GC-MS仪（美国Agilent公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计

借助6CQ-8型茶鲜叶处理实验平台，萎凋温度和相对湿度分别设置为28℃和70%。根据本课题组前期的研究结果[19-20]，本试验设置3个处理，分别为无光组（隔绝光线）、红光1 000 lx组和红光3 000 lx组，对照组为自然光组（室内自然光萎凋，光照强度260～325 lx）。每组分别于萎凋0、2、4、6、8、10 h和12 h取样3次，并立刻置于液氮速冻，然后进行真空冷冻干燥处理（–55℃，72 h），冻干样磨碎后置于–20℃保存。茶鲜叶萎凋结束后进行揉捻：空揉（15 min）→轻揉（10 min）→重揉（10 min）→空揉（5 min）→重揉（10 min）→空揉（5 min）→重揉（10 min），总计65 min。发酵温度30℃，相对湿度95%，摊叶厚度8 cm，发酵时间3.5 h，间隔0.5 h翻动一次。干燥方法：毛火温度为130℃，时间为30 min；毛火后摊凉30 min，在足火温度80℃下烘1 h。

1.3.2 挥发性成分的测定

测定方法参照文献[21-22]并稍作修改，称取0.100 g茶叶磨碎样于20 mL的样品瓶中，加入5 μL癸酸乙酯（10 mg·L-1）作为内标、沸蒸馏水5 mL，用DVB/CAR/PDMS萃取头吸附，置于60℃水浴锅中水浴1 h，然后将萃取头插入GC-MS进样口，于250℃解吸附5 min；每个样品重复3次。

GC分析条件：色谱柱为HP-5ms Ultra Inert毛细管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；载气为高纯He，流速为1 mL·min-1；进样口温度250℃。程序升温：初始柱温50℃，保持5 min，以2.5℃·min-1升至150℃，保持2 min，再以10℃·min-1升至270℃，保持2 min。分流模式为不分流进样。

MS分析条件：离子化方式为电子轰击电离源，电子能量70 eV；传输线温度270℃；离子源温度230℃；质量扫描范围m/z为33～450。

定性定量分析：通过MassHunter未知物分析软件中NIST11标准谱库进行检索，按匹配度大于80%的原则筛选挥发性成分，再根据正构烷烃混标C7—C40在上述GC-MS相同条件下的出峰时间，按照保留指数公式[23]计算各个化合物的保留指数（Retention index，RI），并与文献RI进行比对，以RI相差30以内为标准再次筛选化合物。按下式采用内标法计算各个化合物的含量。

上式中：C为任一组分的质量浓度（μg·L-1）；C为内标的质量浓度（μg·L-1）；A为任一组分的色谱峰面积；A为内标的色谱峰面积。

1.4 感官审评

按照GB/T 23776—2018《茶叶感官审评方法》对4种不同光照萎凋方法制得的红茶样品进行审评，由具有评茶员资质的5名专业人员进行100分制评分，最后按照加权法计算总分（总分＝外形×25%＋汤色×10%＋香气×25%＋滋味×30%＋叶底×10%）。

1.5 统计分析

单因素方差分析采用SAS 9.4软件；正交偏最小二乘判别分析（Orthogonal partial least-squares discrimination analysis，OPLS-DA）采用SIMCA 13软件；折线图、柱形图采用Origin 9.0软件；热图聚类分析采用R语言（cran.r-project.org）；挥发性成分的香型通过TGSC（The Good Scents Company）网站（www.thegoodscentscompany.com）查询。

2 结果与分析

2.1 挥发性成分的类型及总量

不同时间段的萎凋叶共检测出挥发性成分130种，其中醇类26种、酯类33种、烃类29种、醛类12种、酮类13种和其他类17种（表1）。对比分析挥发性物质总量，发现随着萎凋进行，茶叶挥发性物质总量呈现先增加后下降的变化趋势（图1）。由图1可知，无光组、红光3 000 lx组萎凋叶挥发性成分总量在4 h时最高，自然光组、红光1 000 lx组在6 h最高；除无光组外，其余组挥发性成分总量在10 h最低。同时，红光3 000 lx组在萎凋2～8 h的挥发性成分总量均显著高于自然光组（＜0.05），而红光1 000 lx组与自然光组的挥发性成分总量无显著差异，说明较高光强的红光照射可显著提高萎凋叶前中期（前8 h）的挥发性成分总量。

2.2 红光萎凋对挥发性成分类型的影响

如图2所示，不同种类挥发性物质对不同光照响应呈现出较大的差异。在萎凋过程中，醇类物质（37.21%～65.87%）以香叶醇、芳樟醇、2-甲基-2-癸醇和反式-橙花叔醇为主，其中香叶醇含量占比最高，醇类总量表现出先增加后降低的变化趋势（图2-A）。红光3 000 lx组在萎凋2～8 h的醇类物质总量显著高于自然光组，而红光1 000 lx组与自然光组除在10 h存在显著差异外，其余时间段均无显著差异（图2-A）。由此表明，较高强度的红光处理有利于萎凋前中期醇类物质的形成和积累。

表1 鲜叶和萎凋叶中的挥发性成分

图1 4 种不同光照处理下萎凋过程中茶叶挥发性成分总量

图2 4种不同光照处理下萎凋叶中挥发性成分的含量变化

酯类物质（14.18%～35.35%）以乙酸叶醇酯、顺-3-己烯基丁酯、水杨酸甲酯和()-己酸-3-己烯酯为主，其中水杨酸甲酯含量占比最高，酯类总量总体表现出上升趋势（图2-B）。红光1 000 lx组除2 h和6 h外，酯类含量均显著高于自然光组；红光3 000 lx组除2 h和12 h外，酯类含量均显著高于其他组。由此表明，随着红光光照强度和照射时长的提升，酯类含量有升高的趋势。

烃类物质（1.53%～15.73%）以(1)-(-)--蒎烯、(+)-柠檬烯、新植二烯、6,6-二甲基十一烷为主，其中(1)-(-)--蒎烯占比最高，烃类总量整体表现出下降趋势，并在10 h降到最低，在12 h时有所上升（图2-C）。除6 h外，前10 h红光3 000 lx组显著高于自然光组和红光1 000 lx组，说明红光强度的提升有利于烃类物质的形成。

醛类物质（2.74%～9.40%）以正己醛、苯甲醛、(,)-2,4-庚二烯醛、壬醛和癸醛为主，其中苯甲醛含量占比最高。醛类总量整体表现出上升趋势，红光1 000 lx组除在2 h显著低于自然光组，其他时间均与其无显著差异；而红光3 000 lx组在6 h达到最高并在6～10 h显著高于其他组；红光1 000 lx组、红光3 000 lx组和自然光组在12 h无显著差异，但均显著高于无光组（图2-D）。由此表明，高光强红光有利于萎凋中后期醛类物质的形成和积累。

酮类物质（2.43%～8.90%）以茉莉酮、-紫罗酮、香叶基丙酮和-紫罗酮为主，其中-紫罗酮含量占比最高，酮类总量表现出先增加后降低的变化趋势（图2-E）。自然光组和红光1 000 lx组的酮类总量在4～10 h没有显著差异，而在萎凋12 h时，自然光组显著高于其他组；此外，红光3 000 lx组酮类总量在10 h和12 h时显著低于自然光组；除8 h外，无光组酮类总量在萎凋全过程均显著低于自然光组。以上结果表明，无光、长时间的高光强红光照射不利于酮类物质的形成。

其他类物质（2.81%～7.10%）为有机酸类、酚类、醚类、胺类等，鲜叶中2,2-二甲基-丙基2,2-二甲基-丙烷亚砜基砜含量占比最高，萎凋叶中甲氧苯基肟含量占比最高。红光3 000 lx组和无光组前8 h的其他类型物质总量显著高于红光1 000 lx组和自然光组，红光1 000 lx组和自然光组在萎凋全过程其他类型物质总量无显著差异（图2-F）。

2.3 差异挥发性成分的筛选及变化分析

为进一步揭示红光萎凋处理对挥发性物质关键组分的影响，本研究对不同光照萎凋处理2、4、6、8、10 h和12 h的样品进行了OPLS-DA分析（图3）。结果发现，模型X轴方向累积解释率RX=0.854、Y轴方向累积解释率RY=0.915、模型的累积预测率Q=0.842，表明以检出的挥发性物质为自变量，可对不同光照处理下的萎凋叶样品进行较好的分离和预测，这进一步说明不同光照萎凋方法对萎凋叶挥发性成分组成和含量产生了影响。

为进一步明确红光萎凋对红茶在制品挥发性成分的影响，本研究采用OPLS-DA模型中变量投影重要性因子（Variable important for the projection，VIP）大于1的挥发性成分作为模型判别和预测的重要贡献物质（即差异性化合物），发现VIP＞1的挥发性成分共31种，其中酯类13种、醇类6种、烃类5种、醛类4种、酮类2种和其他类1种（表2）。结果表明，酯类物质受不同光照萎凋影响最大。

如图4所示，对筛选出的31个挥发性成分进行热图聚类，根据含量大小，可将这31种挥发性成分大致分为3类。其中，第一类包含2-甲基-2-癸醇、1-甲基环庚醇、三甲氧基酯、顺式-1-羟基双环[4.4.0]癸烷、6,6-二甲基十一烷、3,3-二甲基已烷和1,2-二甲基丙基2-甲基丁酸酯等，这些成分在无光组和红光3 000 lx组中含量均较高；第二类包含2,6-二甲基-3,7-辛二烯-2,6-二醇、()-丙酸-3-己烯酯（青梨香、苹果香）、正戊酸-()-3-己烯酯（苹果香、梨香、猕猴桃香）、癸醛（柑橘香、花香）、顺式-3-己烯醇苯甲酸酯（绿叶香、花香）、十四酸乙酯（甜糯香、紫罗兰花香）、亚油酸乙酯（脂肪香、果香）、正己酸乙酯（甜果香、菠萝香）、乙酸叶醇酯（新鲜苹果香、香蕉香）、()-己酸-3-己烯酯（水果香、梨香、菠萝香）、顺-3-己烯基丁酯（青苹果香）、,-3-己烯酸-3-己烯酯（番茄叶香、茴香香）等，这些成分在红光1 000 lx组和红光3 000 lx组中含量均较高；第三类包括-紫罗酮（甜香、木香、紫罗兰花香）、-紫罗酮（木香、花香）、()-(+)-5-甲基-1-己醇、1-辛烯-3-醇（蘑菇香、鸡肉香）和正辛醛（柑橘香、橙皮香）等，这些成分在红光1 000 lx组和自然光组中含量均较高。

图3 4种不同光照处理下萎凋叶中挥发性成分含量的OPLS-DA得分图

表2 4种不同光照处理下萎凋叶中VIP＞1的挥发性成分

注：每个格子表示3个重复的含量平均值。A表示无光组，B表示红光1 000 lx组，C表示红光3 000 lx组，D表示自然光组

Note: Each grid represents the average content of 3 replicates.A represents the dark group, B represents the red light 1 000 lx group, C represents the red light 3 000 lx group, D represents the natural light group

图4 4种不同光照处理下萎凋叶中VIP＞1的挥发性成分含量的热图聚类分析

Fig.4 Heatmap cluster analysis of volatile components with VIP> 1 in 4 different light withering method

按照OPLS-DA分析中VIP＞1结合变异系数CV＞50%，筛选出了受红光响应较为剧烈的差异性挥发性物质，按照出峰时间顺序分别为1,2-二甲基丙基-2-甲基丁酸酯、1-异氰基-3-甲苯、癸醛、2-甲基-2-癸醇和亚油酸乙酯；其中癸醛在红光1 000 lx组的变异系数最大，为133.34%（表2）。这5种挥发性物质的含量随时间变化情况如图5所示，总体上各成分含量随萎凋时间延长存在一定的照射剂量累积效应。

1-异氰基-3-甲苯和2-甲基-2-癸醇是鲜叶中含有的成分，1-异氰基-3-甲苯含量在萎凋中呈现先增加后降低的趋势，2-甲基-2-癸醇含量在萎凋中总体呈现降低趋势。1,2-二甲基丙基-2-甲基丁酸酯、癸醛和亚油酸乙酯在萎凋阶段生成，这些成分含量总体呈现先增加后降低的趋势。另外，不同光照萎凋方法对这5种挥发性成分的含量具有显著影响。萎凋结束后（12 h），自然光组中1-异氰基-3-甲苯含量显著高于其他各组（＜0.05）；红光1 000 lx、3 000 lx组中癸醛、亚油酸乙酯含量较高（＜0.05）；无光组中1,2-二甲基丙基-2-甲基丁酸酯、2-甲基-2-癸醇含量显著高于其他各组（＜0.05）。

图5 5个重要的挥发性成分在萎凋叶中的含量变化

2.4 红茶样品的感官品质评价

经过4种不同光照萎凋处理后，制得红茶的感官审评结果如表3所示。香气方面，4组红茶均表现为甜香，评分为红光3 000 lx组（90.9）＞红光1 000 lx组（88.0）＞自然光组（87.2）＞无光组（85.2）。随着红光强度的提升，甜香评分升高，这可能是由于红光萎凋加强了脂肪类香气物质的代谢，导致亚油酸乙酯、()-丙酸-3-己烯酯、()-己酸-3-己烯酯、正己酸乙酯、乙酸叶醇酯、顺-3-己烯基丁酯和()-正戊酸-3-己烯酯等物质含量增加，从而促进了红茶水果甜香的形成。在滋味方面，红光1 000 lx组和红光3 000 lx组分别表现为醇爽和浓爽、甜，评分均高于自然光组和无光组，表明红光萎凋显著提升了红茶的品质。

3 讨论与结论

茶叶的香气化合物来源于加工过程中类胡萝卜素、脂肪酸和糖苷等前体物质的次级代谢和美拉德反应，因此茶叶香气很大程度上取决于制作工艺[24]。本研究采用HS-SPME-GC- MS技术，对不同光照处理鲜叶及萎凋叶的挥发性成分进行了定性和定量分析。结果表明，在鲜叶和萎凋叶中共检出挥发性成分130种，包括醇类、酯类、烃类、醛类、酮类等。醇类和酯类物质是主要的挥发性成分，分别含有26种和33种成分，在萎凋过程中的总量分别占挥发性成分总量的37.21%～65.87%和14.18%～35.35%；烃类、醛类、酮类和其他类物质分别有29、12、13、17种，整体特征与王秋霜等[25]研究相似。萎凋过程中，萎凋叶的挥发性成分含量呈先升后降的趋势，萎凋4 h叶片的挥发性成分总量最高，萎凋10 h叶片的挥发性成分总量最低，较高光强（3 000 lx）红光照射少于8 h可显著提升挥发性成分总量。萎凋过程中醇类和酮类物质含量先升后降，酯类、醛类物质含量增加，烃类物质含量下降。这与陈维等[26]研究中萎凋过程中香气类型含量的变化趋势大致相同，其研究还发现，萎凋时间过长会导致香气总量减少，与本研究结果一致。

本研究发现，红光强度的提升有利于萎凋前中期醇类物质、酯类物质和烃类物质的生成，但高光强、长时间红光照射不利于酮类物质的形成。脂肪酸主要降解于红茶萎凋和干燥工序中，其总量减少幅度超过60%[27]。脂肪酸的代谢降解一部分是由自由基引起的氧化反应，如光氧化、热氧化等；另一部分是由脂肪氧化酶（LOX）介导，联合氢过氧化物裂解酶（HPL）、醇脱氢酶（ADH）、醇酰基转移酶（AAT）形成酯类化合物[28]。本研究通过OPLS-DA分析将不同光照萎凋样品进行了很好区分，其中VIP＞1的31种挥发性成分中有13种为酯类物质，包括亚油酸乙酯、()-丙酸-3-己烯酯、()-己酸-3-己烯酯、正己酸乙酯、乙酸叶醇酯、顺-3-己烯基丁酯、,-3-己烯酸-3-己烯酯、顺式-3-己烯醇苯甲酸酯、正戊酸-()-3-己烯酯和十四酸乙酯等，这些酯类成分含量受红光照射显著提高，说明红光促进了萎凋叶中脂肪酸代谢路径的香气合成，推测这些脂肪酸代谢相关酶活性很可能受红光辐射而提高，进而促进了脂肪酸的降解。这一结果也可从Fu等[17]的研究得到验证，该研究表明，红光是通过显著上调9/13-脂氧合酶（LOX）基因表达来增加挥发性脂肪酸衍生物的形成。酯类物质通常被认为是良好香型化合物的代表，一般具有水果甜香[29]，红光萎凋将有利于红茶水果甜香型的香气品质形成。

表3 4种不同光照萎凋方法下红茶样的感官审评结果

本研究进一步通过VIP＞1结合变异系数CV＞50%，筛选出1,2-二甲基丙基-2-甲基丁酸酯、1-异氰基-3-甲苯、癸醛、2-甲基-2-癸醇和亚油酸乙酯等5种受红光照射响应较为剧烈的挥发性成分。其中癸醛（柑橘、花香，水中阈值为0.1～6.0 μg·kg-1）[30]是西湖龙井[31]、日本绿茶[32]、凤凰单丛[33]、花香型红茶[34]和甜香型湖北红茶[35]的关键呈香物质之一，变异系数高达133.34%，且其含量受红光照射显著提高，并表现出红光照射剂量累积效应（图5-C）。此外，感官审评结果显示，红光（尤其是3 000 lx）萎凋处理制得的红茶在香气和滋味方面都得到较大提升。总的来说，红光由于其波长较长、能量高，能够加强叶片的生命代谢活动，包括对细胞的破坏、叶片水分的变化以及前体物质的消耗，均会影响挥发性成分的转化和合成，进而影响红茶的香气品质形成。综上所述，本研究可为红光萎凋在红茶香气品质提升中的应用提供科学依据。在实际红茶加工过程中，单一光源红光（光强3 000 lx，少于8 h）萎凋可以作为一种提升红茶香气品质的方法，在阴雨天时可作为光补偿的手段。

[1] 朱荫, 邵晨阳, 张悦, 等.不同茶树品种龙井茶香气成分差异分析[J].食品工业科技, 2018, 39(23): 241-246.

Zhu Y, Shao C Y, Zhang Y, et al.Comparison of differences in aroma constituents of Longjing tea produced from different tea germplasms [J].Science and Technology of Food Industry.2018, 39(23): 241-246.

[2] 董尚胜, 骆耀平, 吴俊杰, 等.遮荫、有机肥对夏茶叶片内醇系香气生成的影响[J].茶叶科学, 2000, 20(2): 133-136.

Dong S S, Luo Y P, Wu J J, et al.Effect of shading and organic fertilizer on the alcoholic aroma production in summer tea leaves [J].Journal of Tea Science, 2000, 20(2): 133-136.

[3] Yang Z Y, Kobayashi E, Katsuno T, et al.Characterisation of volatile and non-volatile metabolites in etiolated leaves of tea () plants in the dark [J].Food Chemistry, 2012, 135(4): 2268-2276.

[4] 陈保, 姜东华, 罗发美, 等.四种不同加工工艺紫娟茶香气成分的比较[J].现代食品科技, 2013, 29(10): 2480-2486.

Chen B, Jiang D H, Luo F M, et al.Aroma components of Zijuan tea processed by four different methods [J].Modern Food Science and Technology, 2013, 29(10): 2480-2486.

[5] Franklin K A, Whitelam G C.Phytochromes and shade-avoidance responses in plants [J].Annals of Botany, 2005, 96(2): 169-175.

[6] 陈寿松, 金心怡, 游芳宁, 等.多次间歇LED光照射对铁观音风味组分的影响[J].农业工程学报, 2018, 34(2): 308-314.

Chen S S, Jin X Y, You F N, et al.Influence of multi intermittence radiation by LED on flavor components in Tieguanyin tea [J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2018, 34(2): 308-314.

[7] Hou Z W, Wang Y J, Xu S S, et al.Effects of dynamic and static withering technology on volatile and nonvolatile components of Keemun black tea using GC-MS and HPLC combined with chemometrics [J].LWT, 2020, 130: 109547.doi: 10.1016/j.lwt.2020.109547.

[8] Tomlins K I, Mashingaidze A.Influence of withering, including leaf handling, on the manufacturing and quality of black teas: a review [J].Food Chemistry, 1997, 60(4): 573-580.

[9] Wu Z J, Ma H Y, Zhuang J.iTRAQ-based proteomics monitors the withering dynamics in postharvest leaves of tea plant () [J].Molecular Genetics and Genomics, 2018, 293(1): 45-59.

[10] Wang Y, Zheng P C, Liu P P, et al.Novel insight into the role of withering process in characteristic flavor formation of teas using transcriptome analysis and metabolite profiling [J].Food Chemistry, 2019, 272: 313-322.

[11] Chen S, Liu H H, Zhao X M, et al.Non-targeted metabolomics analysis reveals dynamic changes of volatile and non-volatile metabolites during oolong tea manufacture [J].Food Research International, 2020, 128: 108778.doi: 10.1016/j.foodres.2019.108778.

[12] Zhu C, Zhang S T, Fu H F, et al.Transcriptome and phytochemical analyses provide new insights into long non-coding RNAs modulating characteristic secondary metabolites of oolong tea () in solar-withering [J].Frontiers in Plant Science, 2019, 10: 1638.doi: 10.3389/fpls.2019.01638.

[13] 李小娟, 郑国建, 陈积霞, 等.不同光源照射与碰青处理对摊青叶香气的影响[J].中国茶叶加工, 2011(2): 13-18.

Li X J, Zheng G J, Chen J X, et al.Effect of different light resources the aroma components of fresh and Peng-qing treatment on tea leaves after spreading [J].China Tea Processing, 2011(2): 13-18.

[14] 项丽慧, 林馥茗, 孙威江, 等.LED黄光对工夫红茶萎凋过程香气相关酶基因表达及活性影响[J].茶叶科学, 2015, 35(6): 559-566.

Xiang L H, Lin F M, Sun W J, et al.Effects of LED yellow light on the expression levels of aroma related genes and the enzyme activity in withering process of Congou black tea [J].Journal of Tea Science, 2015, 35(6): 559-566.

[15] 陈寿松.LED对乌龙茶萎凋光响应及其理化品质的影响研究[D].福州: 福建农林大学, 2014.

Chen S S.Study on light response and physiological and biochemical quality by LED to Oolong tea withering [D].Fuzhou: Fujian Agriculture and Forestry University, 2014.

[16] Ai Z Y, Zhang B B, Chen Y Q, et al.Impact of light irradiation on black tea quality during withering [J].Journal of Food Science and Technology, 2017, 54(5): 1212-1227.

[17] Fu X M, Chen Y Y, Mei X, et al.Regulation of formation of volatile compounds of tea () leaves by single light wavelength [J].Scientific Reports, 2015, 5: 16858.doi: 10.1038/srep16858.

[18] 孟慧, 王登良, 罗晶晶, 等.不同光质萎凋对金观音红茶香气组分的影响[J].食品安全质量检测学报, 2019, 10(13): 4234-4241.

Meng H, Wang D L, Luo J J, et al.Effects of different light-wave withering on the aromatic components of Jinguanyin black tea [J].Journal of Food Safety & Quality, 2019, 10(13): 4234-4241.

[19] 黄藩.工夫红茶光补偿萎凋技术工艺研究[D].北京: 中国农业科学院, 2015.

Huang F.Study on the light compensation technology of Congou black tea in withering process [D].Beijing: Chinese Academy of Agricultural Sciences, 2015.

[20] 何华锋, 金雨青, 褚飞洋, 等.基于单因素和响应面优化的工夫红茶单色光补偿萎凋品质分析[J].科学技术与工程.2018, 18(22): 112-120.

He H F, Jin Y Q, Chu F Y, et al.Quality analysis of congou black tea with monochromatic light compensatory withering based on single factor and response surface optimization [J].Science Technology and Engineering, 2018, 18(22): 112-120.

[21] 张铭铭, 江用文, 滑金杰, 等.干燥方式对绿茶栗香的影响[J].食品科学, 2020, 41(15): 115-123.

Zhang M M, Jiang Y W, Hua J J, et al.Effect of drying methods on chestnut-like aroma of green tea [J].Food Science, 2020, 41(15): 115-123.

[22] Wang H J, Hua J J, Jiang Y W, et al.Influence of fixation methods on the chestnut-like aroma of green tea and dynamics of key aroma substances [J].Food Research International, 2020, 136: 109479.doi: 10.1016/j.foodres.2020.109479.

[23] 林杰, 陈莹, 施元旭, 等.保留指数在茶叶挥发物鉴定中的应用及保留指数库的建立[J].茶叶科学, 2014, 34(3): 261-270.

Lin J, Chen Y, Shi Y X, et al.Application of retention index on volatile compound identification of tea and development of retention index database [J].Journal of Tea Science, 2014, 34(3): 261-270.

[24] Ho C T, Zheng X, Li S M.Tea aroma formation [J].Food Science and Human Wellness, 2015, 4(1): 9-27.

[25] 王秋霜, 凌彩金, 乔小燕, 等.萎凋及发酵时间对广东丹霞红茶香气及品质的影响[J].茶叶科学, 2019, 39(3): 342-354.

Wang Q S, Ling C J, Qiao X Y, et al.Effect of withering and fermentation duration on aroma and qualities in Guangdong Danxia black tea [J].Journal of Tea Science, 2019, 39(3): 342-354.

[26] 陈维, 马成英, 王雯雯, 等.萎凋时间对“英红九号”白茶香气的影响[J].食品科学, 2017, 38(18): 138-143.

Chen W, Ma C Y, Wang W W, et al.Effects of withering duration on the aroma profile of Yinghong No.9 white tea [J].Food Science, 2017, 38(18): 138-143.

[27] Ravichandran R, Parthiban R.Lipid occurrence, distribution and degradation to flavour volatiles during tea processing [J].Food Chemistry, 2000, 68(1): 7-13.

[28] Mosblech A, Feussner I, Heilmann I.Oxylipins: structurally diverse metabolites from fatty acid oxidation [J].Plant Physiology and Biochemistry, 2009, 47(6): 511-517.

[29] 朱荫, 杨停, 施江, 等.西湖龙井茶香气成分的全二维气相色谱-飞行时间质谱分析[J].中国农业科学, 2015, 48(20): 4120-4146.

Zhu Y, Yang T, Shi J, et al.Analysis of aroma components in Xihu Longjing tea by comprehensive two-dimensional gas chromatography-time-of-flight mass spectrometry [J].Scientia Agricultura Sinica, 2015, 48(20): 4120-4146.

[30] 王梦琪, 朱荫, 张悦, 等.茶叶挥发性成分中关键呈香成分研究进展[J].食品科学, 2019, 40(23): 341-349.

Wang M Q, Zhu Y, Zhang Y, et al.A review of recent research on key aroma compounds in tea [J].Food Science, 2019, 40(23): 341-349.

[31] Zhu Y, Lv H P, Shao C Y, et al.Identification of key odorants responsible for chestnut-like aroma quality of green teas [J].Food Research International, 2018, 108: 74-82.

[32] Hattori S, Takagaki H, Fujimori T.Identification of volatile compounds which enhanced odor notes in Japanese green tea using the OASIS (original aroma simultaneously input to the sniffing port) method [J].Food Science and Technology Research, 2005, 11(2): 171-174.

[33] Zhao X P.Identification of aroma active compounds in fenghuangdancong tea stalk by solvent assisted flavour evaporation combined gas chromatography-mass spectrometry/gas chromatography-olfactometry [J].Hans Journal of Agricultural Sciences, 2017, 7(9): 636-647.

[34] 石渝凤, 邸太妹, 杨绍兰, 等.花香型红茶加工过程中香气成分变化分析[J].食品科学, 2018, 39(8): 167-175.

Shi Y F, Di T M, Yang S L, et al.Changes in aroma components in the processing of flowery black tea [J].Food Science, 2018, 39(8): 167-175.

[35] 郑鹏程, 刘盼盼, 龚自明, 等.湖北红茶特征性香气成分分析[J].茶叶科学, 2017, 37(5): 465-475.

Zheng P C, Liu P P, Gong Z M, et al.Analysis of characteristic aroma components of Hubei black tea [J].Journal of Tea Science, 2017, 37(5): 465-475.

The Effect of Red Light Withering on the Volatile Components of Tea Leaves and the Quality of Black Tea Product

LIN Jiazheng1,3, TU Zheng1, CHEN Lin1, YE Yang1*, LIU Fei2*, WANG Yuwan1, YANG Yunfei1,3, WU Xun1, LYU Haowei1

1.Tea Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Hangzhou 310008, China; 2.Tea Research Institute of Sichuan Academy of Agricultural Science, Chengdu 610066, China; 3.Graduate School of Chinese Academy of Agriculture Sciences, Beijing 100081, China

Red light withering contributes to the formation of tea aroma.However, the effect of different red light quality on the volatile components of withered tea and the quality of the black tea product after processing remains to be studied.In this study, headspace solid phase micro extraction-gas chromatography-mass spectrometry was used to detect and analyze the volatile components of withered leaves under different light treatments such as dark, red light (630 nm, 1 000 lx, 3 000 lx), natural light (260-325 lx), and the dynamic changes of the volatile components of withered leaves and red light withered differential volatile substancesunder different light treatments were studied.The results show that a total of 130 volatile components were detected in withered leaves at different time periods, including 26 alcohols, 33 esters, 29 hydrocarbons, 12 aldehydes, 13 ketones, and 17 others.Comparing different light withering methods, it was found that the total content of volatile components in the red light 3 000 lx group pre-mid withering period (The first 8 h) were significantly higher than that in other groups.With the increase of red light intensity, the total content of esters increased significantly (<0.05), while the total content of ketones decreased significantly (<0.05).Through orthogonal partial least squares discriminant analysis, the variable projection importance factor was greater than 1 and the coefficient of variation was greater than 50%, 5 volatile components were screened out with the greater response to red light, including 1,2-dimethylpropyl-2-methyl-butanoic acid ester, 1-isocyano-3-methyl-benzene, decanal, 2-methyl-2-decanol, linoleic acid ethyl ester.Among them, the coefficient of variation of decanal was as high as 133.34% under red light 1 000 lx.The results of this study could provide a scientific basis for the improvement of black tea aroma quality and targeted regulation.

tea, red light, withering, multivariate statistical analysis, differential volatile substances

S571；TS272.5+2

A

1000-369X(2021)03-393-13

2021-03-15

2021-03-31

财政部和农业农村部：国家现代农业产业技术体系（CARS-19）、浙江省农业重大技术协同推广计划（2020XTTGCY02-03）、四川省农村领域省级重点研发计划（2018NZ0031）

林家正，男，硕士研究生，主要从事茶叶加工与质量控制方面的研究。*通信作者：yeyang@tricaas.com；lferswu@163.com

（责任编辑：黄晨）