不同加工工艺下刺梨叶茶品质研究与评价

宋勤飞，牛素贞，杨琦宏，范金娟， 尹杰

（1.贵州大学国家林业和草原局刺梨工程技术研究中心，贵州贵阳 550025；2.贵州大学茶学院，贵州贵阳 550025）

0 引言

刺梨（Rosa roxburghii）是原产我国西南山区的一种特有果树。富含维C、超氧化物歧化酶（SOD）、黄酮、多糖、多种微量元素等营养保健成分及药用成分，是极具开发价值的药食同源植物[1]。但目前对刺梨的开发，主要集中在果实的加工利用，以刺梨果脯、刺梨汁、刺梨果茶等产品为主，对刺梨嫩梢等利用较少。

刺梨嫩梢是由叶芽萌动展叶而成的新生营养体，含有丰富的活性物质及较强的抗氧化性，其总酚、总黄酮和维C 含量的高低与抗氧化活性呈显著正相关[2]。刺梨嫩梢叶片中总鞣花酸含量约为刺梨果中游离鞣花酸含量的5 倍，其醇提物的体外抗氧化活性也最强[3]；平均总黄酮甙含量2.5%[4]，而一般刺梨果实中黄酮含量约为0.847%[5]；刺梨叶片提取物具有良好的α -葡萄糖苷酶抑制活性，有开发降糖药物的潜力[6]。此外，刺梨嫩梢中蕴含着丰富的营养物质，尤其是未展叶片中游离氨基酸含量达29 种，包含了人体必需氨基酸、药效氨基酸，以及与鲜味、甜味等滋味品质相关的多种氨基酸，尤其是甜味氨基酸含量较高[7]。在贵州等刺梨主产区，民间也有用刺梨鲜叶与茶青混合后炒青干制冲泡饮用的习惯，这种混有刺梨叶的茶，冲泡饮用时香鲜宜人爽口，深受群众喜爱[8]。采用红茶工艺对刺梨鲜叶进行加工后，所制刺梨叶茶有花果香，茶汤色红明亮，滋味醇厚鲜爽，且有较强的体外抗氧化活性[9]。由此可见，刺梨嫩梢具备开发成饮品的基础和潜力。

主成分分析可将多个因子简化为少数几个综合指标，即主成分。这些主成分不仅可以反映原始变量的大部分信息，而且可以将问题简单化[10-11]，目前该方法在品质评价[12-13]、植物抗性评价[14]、食品加工工艺评价[15-16]等方面应用较多。但还未见采用主成分分析评价刺梨叶茶加工工艺的研究报道。

以一芽二叶的刺梨嫩梢为原料，参考白茶、绿茶、红茶及乌龙茶的加工工艺制作刺梨叶茶，比较其感官品质和内质成分的差异，并采用主成分分析法对不同加工工艺刺梨叶茶品质进行综合评价，以期筛选出最适宜刺梨叶茶品质形成的加工工艺，对充分利用刺梨嫩梢中有效成分、丰富刺梨产品类型、提高刺梨综合利用率、推动产业发展都有积极意义。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

10 年生“贵龙5 号”刺梨树春季嫩梢一芽二叶。2020 年4 月下旬采自贵州龙里县贵州奇昂生物科技有限公司刺梨基地。

没食子酸（CAS:149-91-7），≥98%，阿拉丁试剂（上海）有限公司提供；芦丁（CAS:153-18-4），≥98%，成都曼思特生物科技有限公司提供；香草醛（CAS:121-33-5），≥99%，上海麦克林生化科技有限公司提供；熊果酸（CAS:77-52-1），≥98%，成都曼思特生物科技有限公司提供；谷氨酸（CAS:56-86-0），≥98%，阿拉丁试剂（上海）有限公司提供；福林酚（AR），北京索莱宝科技有限公司提供；蒽酮（AR），国药集团化学试剂有限公司提供；茚三酮（AR），上海麦克林生化科技有限公司提供。

1.2 仪器与设备

6CCG-60 型炒茶锅，信阳一鼎茶叶科技有限公司产品；6CWD-3 型摊青萎凋机、6CHY-4 型圆斗烘焙机，贵州双木农机有限公司产品；SZ28B5 型不锈钢蒸锅，浙江苏泊尔股份有限公司产品；SHZ-Ⅲ型循环水真空泵，上海亚荣生化仪器厂产品；US5300型分光光度计，Hitachi、GV-30L 型超声提取仪，深圳市够威科技有限公司产品；ST 16R 型离心机，ThermoFisher 产品；DK98-Ⅱ型水浴锅，天津市泰斯特仪器有限公司产品；BJ-150 型多功能粉碎机，德清拜杰电器有限公司产品；（150 mL），国家茶叶质检中心监制。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺设计

参考白茶、绿茶、红茶及乌龙茶的加工方法，设计6 种不同加工工艺，同时以新鲜嫩梢杀青后直接干燥的处理作为对照（CK）。每种工艺及对照处理平行制作3 份。

刺梨叶茶加工工艺见表1。

表1 刺梨叶茶加工工艺

1.3.2 加工方法

试验在贵州大学茶学院茶叶加工实验室进行。刺梨嫩梢采摘后放于清洁、透气的尼龙袋中及时运至实验室。将嫩梢较为均匀地分为7 份，每份约10 kg，每份再均匀分为3 小份作为平行组。按上述试验设计进行处理。其中，日光萎凋将刺梨嫩梢平铺于簸箕中，厚度约0.5 cm，置于室外阳光下（中午光照强烈时用遮阳网适当遮挡避免灼伤）；室内自然萎凋时将嫩梢平铺于萎凋槽中，厚度约1 cm；锅炒杀青时将前期处理好的嫩梢置于炒茶锅中，锅温200 ℃，炒制6～10 min 至杀青彻底；蒸汽杀青时用不锈钢蒸锅将水煮沸后，将摊放好的嫩梢均匀铺在蒸格上，尽量不重叠，蒸3 min 后取出摊在萎凋槽中自然冷却；采用红茶工艺（BT）轻揉时将萎凋好的嫩梢置于簸箕中，按顺时针方向轻揉5 min，其后用干净、湿润的纱布将揉好的嫩梢包裹好，于室内进行发酵（室温24 ℃），发酵期间注意湿度变化，及时喷水，使发酵湿度保湿在80%～90%；采用青茶工艺（OT）摇青时将嫩梢置于簸箕中进行人工摇青，摇好后将嫩梢平铺，摊放于室内进行晾青。除对照外，其余工艺下“烘干”都采用毛火（100 ℃）5 min-摊凉-足火（65 ℃）烘至足干。由于刺梨叶片较小较薄，为防止叶片烘焦，在足火过程中可进行几次摊凉。所有刺梨嫩梢茶样制备好后置于避光自封袋中，用于感官品质和内含成分的测定。

1.3.3 感官审评方法

组织5 名具备高级评茶员资格的人员对所制刺梨叶茶进行感官品质审评。参考茶叶感官审评方法[17]的方法，并进行适当调整。所有样品均称取3 g，1∶50 茶水比，150 mL 沸水冲泡5 min 进行审评，记录评语。因不同茶类加工方法制作的茶样外形和汤色特征差异较大，难以量化，故仅对香气、滋味进行评分，其权重分别50%，50%，以5 位评茶员打分的平均值为最终结果。

1.3.4 内含成分测定方法

取所制刺梨叶茶，将样品粉碎[18]后进行内含成分测定，其中总酚、总黄酮、三萜的测定参考周广志等人[2]的方法，氨基酸采用茚三酮比色法[19]，可溶性糖采用蒽酮-硫酸比色法[20]，水浸出物含量采用全量法[21]。

1.3.5 数据处理方法

采用SPSS23.0 进行数据分析。不同加工工艺刺梨叶茶感官品质和内含成分的主成分综合值（F）计算公式为：F=Σ(Fλi·Fi)，其中λi 表示第i 个主成分所对应的特征值占所提取主成分总的特征值之和的比例；Fi 表示第i 个主成分的得分，其计算公式为Fi=Σ(Ui·Zi)，Ui 表示第i 个主成分变量，Zi 表示第i个变量的标准值。

2 结果与分析

2.1 不同加工工艺刺梨叶茶感官品质分析

不同加工工艺刺梨叶茶感官审评结果见表2。

由表2 可知，不同加工工艺下，刺梨叶茶在形态上以舒展、略卷曲为主，亮度较好；外形的匀整度均较差，出现不同程度叶梗分离。不同加工工艺下，刺梨叶茶干茶色泽不尽相同。对照（CK）刺梨叶茶呈黄褐色；采用白茶加工工艺（WTc、WTn），刺梨叶片色泽以绿为主，叶梗呈现黄褐色或褐色；绿茶工艺（GTb、GTs）下色泽以褐色为主；红茶工艺（BT）下，色泽呈现乌黑带金刺；乌龙茶工艺（OT）下，色泽为乌中带绿。各加工工艺下，刺梨叶茶汤色以橙黄、橙红为主，亮度上除GTs 亮度较差外，其余亮度尚可。WTc 和OT 工艺处理下，刺梨嫩梢都产生了明显的、持久的甜香、果香；但2 个绿茶工艺，即GTb、GTs 处理下香气都较为低沉，尤其是GTb 处理下，有明显的闷感。对照刺梨叶茶在滋味上表现较为平淡，且有明显酸味；但红茶工艺，即BT 处理下，刺梨叶茶滋味醇正带甜，并有明显的果酸味，口感较为突出。此外，GTb 和OT 工艺下，滋味都较厚，有明显的收敛感。白茶工艺（WTc、WTn）下，刺梨叶茶滋味较浓，但带有明显的麻感，且出现不同程度的苦味和水味，滋味品质得分较低。综合不同加工工艺下刺梨叶茶香气和滋味的情况，品质高低依次为OT＞BT＞WTc＞GTs＞GTb＞WTn＞CK。可见采用乌龙茶工艺（OT）和红茶工艺（WT）加工的刺梨叶茶茶感官品质较好，而采用白茶自然萎凋加工方式（WTn）制作的刺梨叶茶感官品质较差。

表2 不同加工工艺刺梨叶茶感官审评结果

2.2 不同加工工艺刺梨叶茶内含成分含量分析

不同加工工艺刺梨叶茶内含成分含量见表3。

由表3 可知，不同加工工艺下，刺梨叶茶内含成分含量变化不尽相同。采用2 种白茶工艺（WTc、WTn）加工的刺梨叶茶总酚含量均显著高于对照；而采用2 种绿茶工艺（GTb、GTs)加工的刺梨叶茶总酚含量均低于对照，尤其是GTb 处理下，总酚含量极显著低于对照；红茶工艺（BT）下总酚含量极显著高于对照，达到5.15%；乌龙茶工艺（OT）下总酚含量极显著低于对照，仅为3.82%。WTc 处理，即白茶复式萎凋工艺下，总黄酮含量最高，达到了3.73%，与其他工艺和对照处理下总黄酮含量差异达到极显著；而GTb 处理下总黄酮含量最低，仅为1.67%，极显著低于对照和其他工艺处理。白茶工艺和乌龙茶工艺下，刺梨嫩梢游离氨基酸含量有所提高，极显著高于对照；而其他工艺下，游离氨基酸与对照差异不显著。刺梨叶茶总糖含量以WTn、BT和OT 等工艺下较高，尤其是BT 工艺下，总糖含量为10.28%，极显著高于对照。GTb、BT、OT 等工艺下刺梨叶茶中三萜类物质含量提高，与对照处理达到显著差异。经加工后的刺梨叶茶水浸出物含量均高于对照，尤其WTn、WTc、GTb 及BT 工艺下，水浸出物含量极显著高于对照。

表3 不同加工工艺刺梨叶茶内含成分含量 /%

2.3 不同加工工艺刺梨叶茶品质指标相关性分析

不同加工工艺刺梨叶茶品质指标相关性分析见表4。

表4 不同加工工艺刺梨叶茶品质指标相关性分析

由表4 可知，不同加工工艺下，刺梨叶茶各内含成分指标及感官品质指标之间相关性不尽相同。水浸出物含量与总酚、总黄酮、游离氨基酸、三萜、总糖等物质含量均呈正相关，其中与总黄酮含量的相关系数最大，达到0.734，而与总糖含量的相关系数较小，仅有0.102。三萜物质含量与总酚、总黄酮、游离氨基酸含量均呈负相关，而与总糖含量呈正相关关系。此外，总糖与总酚含量之间有较小的正相关；游离氨基酸与总酚、总黄酮含量呈正相关，但与总糖呈负相关。总酚物质含量与总黄酮、氨基酸、总糖均有正相关关系，尤其是与总黄酮的相关系数为0.937，达到了极显著水平。2 个感官品质指标中，香气和滋味指标间表现为一定的负相关关系。香气指标除与总糖含量表现为负相关外，与其他内含成分指标均表现正相关关系，但未达到显著水平。滋味得分与总糖、三萜含量均呈正相关关系，尤其与三萜含量相关性达到了极显著水平，说明总糖、三萜含量的高低对滋味影响较大。

2.4 不同加工工艺刺梨叶茶品质指标的主成分分析

不同加工工艺刺梨叶茶品质指标特征值及贡献率见表5，主成分载荷矩阵见表6。

表5 不同加工工艺刺梨叶茶品质指标特征值及贡献率

表6 主成分载荷矩阵

对不同加工工艺下刺梨叶茶总酚、总黄酮、游离氨基酸、总糖、三萜、水浸出物等6 个内含成分指标，以及滋味和香气2 个感官品质指标进行主成分分析。由表5 可知，前2 个主成分的累积贡献率已达到77.293%，可以代表这8 个指标的绝大多数信息，因此提取前2 个主成分作为数据分析的有效成分。第一主成分贡献率为49.916%，与总酚、总黄酮、游离氨基酸、水浸出物含量等几个指标呈正相关，其中总酚、总黄酮、游离氨基酸、滋味等4 个指标在第一主成分上具有较高载荷。第二主成分中，总糖、三萜、水浸出物含量等3 个指标具有较高载荷。

2.5 不同加工工艺刺梨叶茶制茶品质的综合评价

主成分标准值见表7，不同加工工艺刺梨叶茶品质综合得分及排名见表8。

表7 主成分标准值

表8 不同加工工艺刺梨叶茶品质综合得分及排名

根据标准化后的各指标与因子载荷矩阵（表7）计算各主成分得分，得到2 个主成分的线性关系式分别为：

F1=0.413Z 总酚+0.447Z 总黄酮+0.438Z 氨基酸+（-0.207）Z 总糖+（-0.274）Z 三萜+0.256Z 水浸出物+0.299Z 香气+（-0.406）Z 滋味.

F2=0.224Z 总酚+0.256Z 总黄酮+0.013Z 氨基酸+0.483Z 总糖+0.527Z 三萜+0.409Z 水浸出物+0.259Z 香气+0.373Z 滋味.

再根据每个主成分特征值占所提取总成分特征值总和的比值，按照公式F=0.646F1+0.335 4F2计算每个工艺下制茶品质指标的综合得分。由表8 可知，各加工工艺下，刺梨叶茶品质综合得分大小依次为WTc＞WTn＞BT＞OT＞GTs＞CK＞GTb。2 个白茶工艺下，刺梨叶茶品质综合值分别为2.705（WTc）和0.843（WTn），排在第1、2 位，说明相比其他工艺，刺梨叶茶更适合以白茶工艺进行加工。2 个绿茶工艺下，刺梨叶茶品质综合值分别为-0.596（GTs）和-1.251（GTb），排在第6、7 位，其中烘青工艺处理（GTb），其综合值低于对照（CK）。可见采用绿茶工艺，尤其是烘青工艺处理刺梨嫩梢，饮用的感官品质最差，且内含物质损失也较多。采用红茶工艺（BT）和乌龙茶工艺（OT）时，刺梨嫩梢制茶品质指标综合值居中。

3 结论

采用白茶（含复式萎凋和自然萎凋两种工艺）、绿茶（含烘青和蒸青两种工艺）、红茶及乌龙茶等6种加工工艺对刺梨嫩梢进行加工，所制样品在感官品质上有明显的不同。采用白茶复式萎凋工艺（WTc）处理下刺梨叶茶其香气表现优异，甜香、果香持久。萎凋作为白茶品质形成的关键工序，萎凋过程中水解酶等活性提高，鲜叶内蛋白质等不断降解，释放出的游离氨基酸被邻醌等物质氧化，经脱氨脱羧等作用生成多种醛类香气物质[22]，同时亚油酸、亚麻酸等不饱和脂肪酸在酶的作用下也降解出大量香气化合物[23]；萎凋时部分糖苷类香气成分的水解也利于香气的形成。但同样采用白茶工艺，萎凋方式为自然萎凋（WTn）时刺梨叶茶在热嗅时有明显的青气。可能的原因是采用自然萎凋时，平均室温在20 ℃左右，温度偏低，致使部分带有青气的芳香成分没有充分逸散或转化。采用乌龙茶工艺（OT）和红茶工艺（BT）加工的刺梨叶茶在香气上也带有甜香、果香，说明适当地进行摇青和揉捻，破坏部分叶肉细胞，有利于香气物质的转化。

各种加工工艺下，刺梨叶茶的滋味都要浓于直接杀青干燥的对照处理。可见制茶加工过程中，刺梨嫩梢内含物质发生了剧烈变化，使可溶性物质增加，提高了茶汤浓度。内含成分的检测结果也显示各加工工艺下刺梨叶茶中水浸出物含量均要高于对照。研究中发现，采用白茶工艺制作的两款刺梨叶茶在滋味上有较为明显的麻感。通常花椒等具有典型麻味的食材中刺激性成分主要是链状不饱和脂肪酸酰胺类物质[24]，是否在采用白茶工艺加工刺梨嫩梢时也产生了类似的麻味物质还值得深入研究。

刺梨叶茶作为一种饮品，其综合品质高低与感官品质（色、香、味、形）、内在品质（内含成分）、保健价值等密切相关。因此，仅靠单一的品质因子无法对其进行客观的评价。张宝会等人[9]基于绿茶、红茶和白茶工艺下刺梨叶茶的感官品质和黄酮的DPPH 自由基清除能力差异认为刺梨鲜叶最适合采用红茶工艺加工。对刺梨叶茶的评价主要以感官品质和内含成分含量为参考。通过主成分分析法将2 个感官品质指标和6 个内含成分指标简化为2 个主成分，并以此对不同加工工艺刺梨叶茶的品质进行了量化。发现2 种白茶工艺下刺梨叶茶综合品质得分最高，刺梨叶茶的最适工艺为WTc，即日光萎凋20 min→室内自然萎凋1 h→日光萎凋30 min→室内自然萎凋1 h→日光萎凋1 h→室内自然萎凋40 h→100 ℃烘干5 min→摊凉→65 ℃烘至足干，在该工艺下，刺梨叶茶具有持久的果香和甜香，滋味较浓，内含物质（总酚、总黄酮、游离氨基酸、水浸出物）含量较高，因其可溶性糖含量较低，茶汤中苦味和麻感较为明显；采用乌龙茶工艺和红茶工艺加工的刺梨叶茶综合品质居中；而采用绿茶工艺加工的刺梨叶茶综合品质最差。这与各加工工艺下刺梨叶茶感官品质和内含成分的检测结果基本吻合，说明应用主成分分析方法评价不同加工工艺刺梨叶茶品质是可行的。由于所涉及的评价指标偏少，且未考虑不同加工工艺下刺梨叶茶的抗氧化能力，精确度还需提升，今后应考虑增加评价指标，并将多种评价方法综合应用。