江华苦茶新品系红茶发酵性研究

刘 振，杨培迪，成 杨，赵 洋，张曙光，宁 静，杨 阳

（湖南省农业科学院茶叶研究所，国家茶树改良中心 湖南分中心，农业部湖南茶树及茶叶观测实验站，湖南 长沙 410125）

苦茶是我国特有的一类茶树（Camellia sinensis（L.）O.Kuntze）资源，多分布于粤、湘、赣毗邻区，其中尤以南岭山脉两侧最多。它们在植物学形态上多是小乔木型，叶大质软，叶面平整富光泽，芽叶茸毛少。具有萌发迟，芽叶味苦，有特殊香味等特征[1-3]。庄晚芳等[4]和陈兴琰等[5]通过苦茶形态学、染色体对称性和生化成分等多方面综合分析认为苦茶有可能是阿萨姆茶和茶杂交产生的杂交后代，是乔木型大叶种向灌木型茶变种过渡的中间类型。

湖南省地处茶树种质资源遗传演化过渡带，而江华苦茶则是这一过渡过程中代表性的资源类型[6-8]。江华苦茶主要分布在湖南省南部的江华地区，是湖南四大地方群体资源之一，1987年被认定为湖南省优良地方群体品种。该资源茶多酚含量高，抗寒性强，制作红碎茶可达到二套样水平，是提高湖南红茶品质特别是湖南红碎茶品质和进行红茶品种选育的宝贵资源[9-10]。从20世纪七十年代开始，刘宝祥等开始对江华苦茶进行了系统研究，并在苦茶品种中选育了一批茶树新品系[1]。但是由于九十年代以后，我国红茶产业发展的衰退，江华苦茶资源研究一度处于中断状态。近年来，随着我国红茶产业的发展，红茶新品种的选育已成为目前我国茶产业发展的热点，因此进行江华苦茶新品种的选育研究已显得非常必要。本文在前人研究基础上，对从江华苦茶中筛选的26个品系进行了生化成分测定和发酵性研究，以期从中选育出优质红茶新品系。

1 材料与方法

1.1 材料

参试的26个江华苦茶新品系和对照槠叶齐均位于长沙县金井茶场。生化样为一芽二叶，用蒸汽杀青固样，酶活力测定的一芽二叶样品用液氮迅速冷却，-80℃冰箱保存待用。

1.2 仪器与设备

TU-1901双光束紫外可见光分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司）；超声波清洗机（上海台姆超生设备有限公司）；恒温磁力搅拌器（江苏金坛市环宇科学仪器厂）；F50酶标仪（奥地利Tecan）；RT-3000洗板机（深圳雷杜生命科学股份有限公司）；5427 R台式高速冷冻离心机（德国Eppendorf）；HH-4水浴锅（江苏省金坛市友联仪器研究所）；万深LA-S全能型植物图像分析仪（杭州万深检测科技有限公司）。

1.3 检测方法

1.3.1 生化成分测定

茶多酚总量测定参照GB/T 8313-2008茶叶中茶多酚和儿茶素含量的检测方法；游离氨基酸总量测定参照GB/T 8314-2013茶游离氨基酸总量测定；水浸出物含量测定参照GB/T 8305-2013茶水浸出物测定；咖啡碱含量测定参照GB/T 8312-2013茶咖啡碱测定。

1.3.2 氯仿发酵性

采用干燥皿进行氯仿发酵性处理。将200 mL氯仿倒入干燥皿底部，中间用带孔格挡分开。分别将鉴定的叶片放入带孔格挡上层，每个品种放置3个一芽二叶，用保鲜膜对干燥皿进行封口，然后再盖上盖子。春季发酵时间为60 min，取出叶片，并采用植物图像分析仪进行红色成分、蓝色成分、绿色成分和叶绿素参考值等的测定。同时采用发酵指数进行红变程度的评价。发酵指数评价标准参照段继华等[11]的方法，1.5分，叶色红棕，均匀明亮，变色速度快；1.4分，叶色红棕，变色速度稍慢；1.3分，叶色金黄；1.2分，叶色黄；1.1分，叶色暗黄，主脉绿色；1.0分，叶色黄绿或绿，变色速度慢或几乎不变色。夏季直接进行氯仿发酵的红变程度评分。

1.3.3 酶活力测定

采用ELISA试剂盒法进行酶活测定，植物多酚氧化酶（PPO） ELISA检测试剂盒购于上海通蔚生物科技有限公司，操作步骤参考试剂盒说明书，每个样品三次重复。

2 试验结果

2.1 生化成分含量

表1研究结果表明：春季江华苦茶新品系的水浸出物含量高于对照槠叶齐的有17个，平均值为41.31%；高于40.00%的有20个，最高的为46.97%（A20-2），最低的为36.54%（B17-2）。茶多酚高于对照的有17个，平均值27.86%；高于30.00%的有5个，最高为36.25%（A20-2），最低为21.49%（B13-1）。氨基酸含量高于对照的有15个，平均值3.50%，最高为4.89%（B13-1）。最低为2.73%（B1-2）。咖啡碱含量高于对照的有25个，平均值4.76%，高于5%的有8个，最高的为6.20%（A20-2），最低为3.74%（B17-2）。生化成分变异系数从大到小的顺序依次为氨基酸（14.29%）、茶多酚（11.56%）、咖啡碱（10.08%）和水浸出物（5.74%）。

表1 26个江华苦茶新品系春季生化成分测定结果Table 1 Determination Results of biochemical composition of 26 new strains in spring

2.2 氯仿发酵性结果

春季发酵性测定结果（表2）表明：红色成分最大的为A20-1（121.3±28.4）、最小的为B16-2（100.7±8.3）；蓝色成分最大的为A9-1（75.9±12.5）、最小为 B1-2（60.0±2.0）；绿色成分最大的为B13-1（117.0±14.1）、最小的为A24-2（94.0±7.9）；叶绿素参考值最大的为B3-2（2.0±0.4）、最小的为 A38-1（0.3±0.3）。红变程度评分所得的发酵指数与红色成分值、与叶绿素参考值的大小不完全一致，春季发酵指数高于对照槠叶齐的有18个，其中最高的为1.4（A24-1和A38-1），与对照相同的有8个。

表2 26个江华苦茶新品系春季发酵性Table 2 Fermentability of 26 new strains of Jianghua Kucha tea in spring

26个苦茶新品系的夏季发酵结果表明，发酵指数高于对照槠叶齐的有17个品系，比对照低的有4个品系，与对照相当的有5个品系。发酵指数达到1.3的有16个，分别为B1-2、B6-2、B13-1、B17-2、B19-1、B19-2、A28-1、A29-1、A8-1、A9-1、A21-1、A24-1、A24-2、A31-1、A36-1和A38-1，其中有5个的发酵指数为1.5，分别为B17-2、B19-1、A8-1、A24-2和A36-1，说明这5个品系的发酵性非常好。

2.3 PPO活性

对江华苦茶新品系进行PPO酶活性测定，结果（图1）表明，26个品系的PPO酶活性平均值为1907.1U/mL，最高为2176.1U/mL（B19-1），最低为1642.89 U/mL（B19-2），所有品系均高于对照槠叶齐，江华苦茶资源具有较好的红茶发酵性。PPO酶活性高于2000 U/mL的有7个品系，分别为 B1-2、B16-2、B17-2、B19-1、A29-1、A24-2和A38-1，低于1700 U/mL的有3个品系，分别为A3-1、B19-2和A32-1。

表3 26个江华苦茶新品系夏季发酵性Table 3 Fermentability of 26 new strains of Jianghua Kucha tea in summer

3 讨论

3.1 江华苦茶新品系的生化成分

王新超等[3]对保存于国家种质杭州茶树资源圃的24份苦茶资源进行了主要化学成分的测定与评价。结果表明，在体现茶类适制性的指标上，苦茶资源具有适制红茶的品种特点。刘宝祥等[1]对江华苦茶进行了系统研究，结果表明：江华苦茶的多酚类化合物和水浸出物总量显著高于槠叶齐等栽培型群体品种，是一个适制红茶的优良品种。李丹等[12]对江华苦茶进行了生化成分鉴定评价，从江华苦茶种质资源中筛选出高茶多酚 （＞34.0%）资源14份、高咖啡碱（＞6.0%） 资源14份、高水浸出物（＞48.0%）资源19份，并且认为江华苦茶群体在筛选高EGCG、高咖啡碱和高茶多酚等资源方面具有较强的潜力。杨春等[13]以江华苦茶群体品种资源为试验材料，从中筛选出了春、夏、秋三季咖啡碱含量平均值高于5.00%的高咖啡碱单株4个。李赛君等[14]从江华苦茶中选育了茶树新品种潇湘红21-1，且加工红、绿茶中咖啡碱含量均达5%以上。本试验研究与前人的研究结果相似，26个江华苦茶新品系的水浸出物平均值为41.31%，茶多酚平均值27.86%，咖啡碱平均值4.76%，具有水浸出物、茶多酚和咖啡碱含量高的品种特征，可以作为优质红茶品种选育的目标群体资源。

图1 26个江华苦茶新品系的PPO活性Fig.1 PPO activity of 26 new strains of Jianghua Kucha tea

3.2 江华苦茶新品系的发酵性

发酵是红茶加工过程中的一项重要工序，红茶发酵是在酶促作用下以茶树芽叶中多种儿茶素组分氧化为主体的一系列化学变化，底物和酶共同决定了鲜叶发酵能力的强弱[15-16]。沈丹玉等[17]结合茶树鲜叶生化成分测定和发酵性能鉴定表明，儿茶素总量，特别是EGCG、EGC和ECG等酯型儿茶素及咖啡碱与发酵效果呈极显著高度正相关。本研究中，26个江华苦茶新品系的茶多酚含量与其发酵性并非完全一致，比如两次发酵性均较好的A13-1和B38-1，其茶多酚含量却相对较低（分别为21.49%和25.76%），而茶多酚含量较高的B3-1（31.17%）和A20-2（36.25%）的发酵性评价却相对较差。由此可见，红茶发酵是一个复杂的过程，受温度、生化成分和酶活等多种因素的影响，单独依靠茶多酚类或某个单一指标还不能完全反映品系间的发酵性强弱，进行儿茶素总量、特别是酯型儿茶素与发酵性能的相关性研究是本研究后续需要完善的内容之一。PPO酶活性测定表明，PPO酶活性的大小顺序基本与发酵性评价结果相一致，在结果上更能反映不同品系的发酵性，比如PPO酶活性最高的7个品系中有6个都具有稳定且较好的氯仿发酵性。

在红茶发酵性的判断上，本试验研究采用叶片图像分析仪进行了红色成分、蓝色成分、绿色成分和叶绿素参考值等的测定，其结果与眼睛观察的发酵性不完全吻合，这可能与叶片成色系统的复杂性有关。洪文娟[18]研究认为，国内工夫红茶成条形，有别于国外红碎茶，发酵叶的表面颜色分布不均，基于图像处理检测判断的发酵性，与取样代表性、精度低、评价模型差等都有很强的相关性。因此，通过基于图像色泽来判断发酵性还需要基于色泽和纹理等多特征参数来综合判断，建立多信息参数的发酵适度判别方法和预测模型，进而更加准确地反映不同品种的发酵性。

本试验研究结合生化成分、氯仿发酵性和PPO酶活性的测定结果，初步选育出了发酵稳定、酶活性较高，可能适制红茶的苦茶新品系6个，分别为B1-2、B17-2、B19-1、A8-1、A24-2和A38-1，为后期优质红茶品种选育提供了丰富的遗传材料。