不同季节黄化英红九号红茶品质比较分析

2019-12-09 01:53李波黄华林陈欣陈海强马成英陈维乔小燕
山东农业科学 2019年10期
关键词:主成分分析

李波 黄华林 陈欣 陈海强 马成英 陈维 乔小燕

摘要:为进一步了解黄化英红九号茶树的品种特性,本研究对不同季节(春、夏、秋三季)生产的黄化英红九号红茶的生化成分进行测定并分析。结果表明:不同萎凋处理的黄化英红九号红茶茶多酚含量以春季最低,为3.81%~8.13%;游离氨基酸和咖啡碱含量季节间较为稳定,分别处于2.5%~3.5%、3.0%~4.0%之间;可溶性糖含量在秋季红茶中最高;简单儿茶素和复杂儿茶素均以春茶保留率最低;茶黄素、茶红素含量以夏茶最高;茶褐素含量以春茶最高。主成分分析表明黄化英红九号春季红茶品质区别于夏秋茶,且夏秋红茶品质接近。

关键词:黄化英红九号;品质分析;主成分分析

中图分类号:S571.101文献标识号:A文章编号:1001-4942(2019)10-0060-05

Comparative Analysis of Black Tea Quality of Yellowish Yinghong 9 Made in Different Seasons

Li Bo, Huang Hualin, Chen Xin, Chen Haiqiang, Ma Chengying, Chen Wei, Qiao Xiaoyan

(Tea Research Institute, Guangdong Academy of Agricultural Sciences/ Guangdong Provincial Key Laboratory of

Tea Plant Resources Innovation & Utilization, Guangzhou 510640, China)

Abstract The analysis was undertaken on chemical components of the black tea made by Yellowish Yinghong 9 for better understanding its characteristics. The results showed that the tea polyphenol content was the lowest in the black tea made with spring shoots, ranging from 3.81% to 8.13%. The contents of free amino acids and caffeine remained stable between the tea made in different seasons at 2.5%~3.5% and 3.0%~4.0%, respectively. The soluble sugar was the highest in the black tea made with autumn buds. The two kinds of catechins were the lowest in the black tea made in spring. The contents of theaflavins and thearubigins were the highest in the black tea made with summer shoots, but the theabrownin content was the highest in that made with spring shoots. Based on principal component analysis, the quality of the black tea made with spring shoots was unique from that made in summer and autumn, and the others had the similar biochemical characteristics.

Keywords Yellowish Yinghong 9; Quality analysis; Principal component analysis

英紅九号作为英德红茶的重要代表,2018年省内种植面积超过8 000 hm2。2010年获得全年新梢为黄色的英红九号新种质。研究表明黄化英红九号具有与英红九号迥异的品种特性[1,2]。萎凋是红茶加工的第一道工序,也是重要的基础工序,萎凋过程中不仅发生物理变化[3],同时也伴随着化学变化[4-6]。目前,已研究出很多新的萎凋技术并应用于生产[7-10],但萎凋程度对红茶品质的影响同样重要[11,12]。因此,本研究以黄化英红九号为材料,于春、夏、秋三季采摘茶叶进行不同时间的萎凋处理,测定并分析不同处理下茶叶的理化成分,以期为探明茶叶品质、正确认识茶树品种特性以及合理开发提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2017年7月至2018年4月在广东省农业科学院茶叶研究所英德基地开展,茶树品种为黄化英红九号,采摘标准为一芽二叶。

1.2 主要试剂与仪器设备

标准品:表儿茶素(EC)、 表儿茶素没食子酸酯(ECG)、表没食子儿茶素(EGC)、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、儿茶素(C)、没食子儿茶素(GC)、没食子儿茶素没食子酸酯(GCG)、咖啡碱,纯度≥98%,均购自上海源叶生物科技有限公司。

萎凋槽:7.6 m×1.3 m,底部鼓自然风。东信CFZ-10H 型除湿机,杭州东玛电气有限公司产品;6CR-55茶叶揉捻机,浙江上洋机械股份有限公司产品; JY-6CHZ-9B茶叶提香机,福建佳友机械有限公司产品。

Agilent 1200型高效液相色谱仪,包括G1314S 可变波长检测器、G1321B 荧光检测器和Agilent 1200色谱工作站,美国安捷伦科技有限公司产品;MQS5001型 Millipore 纯水仪,密理博(Millipore)公司产品;HHS型电热恒温水浴锅,上海博讯实业有限公司医疗设备厂产品;OHAUS 准微量电子天平,奥豪斯仪器(常州)有限公司产品;752N 紫外分光光度计,上海菁华科技仪器有限公司产品。

1.3 试验设计

于2017年7月、9月和2018年4月采摘黄化英红九号叶片进行不同时间的萎凋处理,萎凋时间设置为5、10、15、20 h(表1)。利用室内鼓风抽湿萎凋,室温25~27℃,相对湿度 65%~70%;采用两步法烘干,初烘温度为110~120℃,足烘温度80℃。以鲜叶为对照,微波杀青固样。

1.4 测定指标及方法

茶多酚测定参照GB/T 8313—2008[13];游离氨基酸总量测定参照GB/T 8314—2013[14];可溶性总糖测定采用蒽酮比色法[15];茶黄素、茶红素和茶褐素采用系统分析法[15];总黄酮测定参照黄华林等[1]的方法;儿茶素组分和咖啡碱待测液提取方法参照GB/T 8313—2008[13],测定采用HPLC法[16]。

1.5 数据分析

使用 Microsoft Excel 2013进行数据统计及计算,Graphpad prism 6 软件绘图,SPSS软件进行方差分析。为了消除不同指标变量间的量纲关系,通过Z-Score 标准化方法对生化成分浓度矩阵进行标准化,计算各变量的特征向量和方差贡献率,用SIMCA-P软件进行主成分分析。

2 结果与分析

2.1 不同季节黄化英红九号红茶主要生化成分分析

由图1可知,不同季节红茶中茶多酚含量以夏秋季较高,春季最低(3.81%~8.13%);三季萎凋处理的茶多酚含量均显著低于相应CK,秋茶中各处理间差异不显著,而夏茶中萎凋10 h处理的茶多酚含量极显著高于其它处理,春茶中除萎凋时间为10、20 h差异不显著外,其它均差异极显著(P<0.01);春秋季红茶中茶多酚含量随萎凋时间的延长表现为先增加后减少,夏季则表现为先升高再下降后略微上升。不同季节红茶中游离氨基酸含量(2.5%~3.5%)保持稳定;多数萎凋处理的秋茶中游离氨基酸含量与CK差异不显著,但在15、20 h萎凋处理的春夏茶中则极显著高于相应CK和其它处理(P<0.01);春秋茶游离氨基酸含量随萎凋时间的延长先增加后稍有下降,夏茶则表现为先减少后增加。不同季节红茶中可溶性糖含量以秋季最高,数值在8.0%左右,夏季最低;萎凋处理的春秋茶可溶性糖含量均极显著低于相应CK,夏茶与CK差异不显著(P<0.01)。各萎凋处理的春夏茶中咖啡碱含量均极显著低于相应CK,而秋茶中则极显著高于CK(P<0.01);各萎凋处理春茶咖啡碱含量随处理时间的延长显著增加。各萎凋处理的春夏秋三季红茶总黄酮含量均极显著高于相应CK,并且随着处理时间的延长整体呈降低趋势。

综合比较得到,黄化英红九号春茶茶多酚、咖啡碱含量低于夏秋茶,游离氨基酸含量则高于其它两季红茶,部分萎凋处理间差异达极显著水平(P<0.01)。秋茶总黄酮含量极显著低于春夏茶,夏红茶可溶性糖則低于春秋茶,部分萎凋处理间差异达极显著水平(P<0.01)。

2.2 不同季节黄化英红九号红茶儿茶素分析

由表2可知,与CK相比,各季节不同萎凋处理的黄化英红九号红茶中儿茶素组分均大幅降低,以EGCG降低最多,且未检测到GC;EGC是红茶中简单儿茶素含量最高的组分,季节间差异不大,ECG则是复杂儿茶素含量最高的组分,夏秋季节含量高于春季。各萎凋处理红茶中简单儿茶素保留率远大于复杂儿茶素,春茶保留率低于夏秋茶。

2.3 不同季节黄化英红九号红茶茶色素分析

由图2可知,不同萎凋处理的黄化英红九号茶黄素含量以夏茶中最高,且季节间差异较大,夏茶中差异不显著,春秋茶中部分差异达极显著水平(P<0.01)。不同季节间茶红素含量在夏季最高,尤以5 h萎凋处理的含量最高,且在春季不同萎凋处理间差异不显著,但在秋季随着萎凋时间的延长极显著降低(P<0.01),而后略有增加。茶褐素是红茶中含量最高的色素物质,在春茶中最高,秋茶中最低,且当秋茶萎凋时间处于5~15 h时茶褐素含量随处理时间的延长极显著降低(P<0.01)。

黄化英红九号秋茶茶褐素含量极显著低于春夏茶(P<0.01),茶红素和茶黄素没有一致性的规律。

2.4 主成分分析

以茶多酚、游离氨基酸、咖啡碱、可溶性糖、总黄酮、茶色素和儿茶素组分等14个组分为指标进行主成分分析,构建PCA-X模型,分析显示R2X为0.803,Q2为0.622,该主成分分析结果可信。由图3可知,因加工工艺和季节的不同,黄化英红九号红茶分为三个类群,春季红茶聚为一类(类群Ⅰ);夏秋红茶可聚为一类(类群Ⅱ);三季鲜叶CK聚为一类(类群Ⅲ)。三个类群在主成分1上区分开,由表3可知,EGC、C和EC在主成分1上的载荷值和特征向量绝对值较大,对主成分1的贡献率最大。在主成分2上类群Ⅰ和类群Ⅱ分布于横坐标的两侧,茶红素和茶黄素载荷值和特征向量绝对值最大,对主成分2的贡献率最大。因此,黄化英红九号春茶品质区别于夏秋茶,夏秋茶品质较为接近,EGC、C、EC、茶红素和茶黄素是春红茶的特征成分。但萎凋程度不同,品质也有所差异。

3 讨论与结论

不同季节黄化英红九号红茶中游离氨基酸、可溶性糖和总黄酮的变化趋势基本相同,这与刘少群[12]、曹藩荣[17]、潘玉华[18]等对春茶的研究结果一致。茶多酚和可溶性糖是季节间变化最大的成分,本研究黄化英红九号茶多酚含量以夏季最高,可溶性糖含量秋季中最高,咖啡碱和游离氨基酸含量季节间比较稳定。这与李丹阳[19]、付静[20]等对陕西地方群体种和黄山群体种研究结果有所差异,他们均认为与夏秋茶相比,群体种春季红茶茶多酚、游离氨基酸和可溶性糖含量较高。推测这可能是与选用的茶树品种不同有关。目前,基于生化成分的主成分分析法已成功应用于烤烟[21]、向日葵[22,23]、花生[24]等作物的表型和品质成分分析,本研究应用该法得出,黄化英红九号春红茶品质区别于夏秋茶,单独聚为一类,夏秋茶聚为一类,EGC、C、EC、茶红素和茶黄素对春茶品质有重要意义。

参 考 文 献:

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[2]乔小燕, 李波, 何梓卿, 等. 黄化英红九号红茶体外抗氧化活性分析[J]. 农产品质量与安全, 2018(5):85-90.

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收稿日期:2019-05-06

基金项目:国家自然科学基金项目(31600560);广东省农村科技领域项目(2017A020208020)

作者简介:李波(1984—) ,男,硕士,研究实习员,主要从事茶树种质资源鉴评与新品种选育研究。E-mail: boniek0517@163.com

通讯作者:乔小燕(1982—),女,硕士,副研究员,主要从事茶树种质资源鉴评、茶叶加工和分子生物学研究。E-mail: qiaoxiaoyan@tea.gdaas.cn

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