茶树品种和揉捻压力对香茶挥发性组分影响研究
茶树品种和揉捻压力对香茶挥发性组分影响研究
香茶是在传统炒青工艺上改进的绿茶品种,具有香气持久、滋味浓爽、汤色明亮等特点,且性价比高,深受消费者喜爱。香茶加工工艺主要包括摊青、杀青、揉捻、循环滚炒四个部分。

香气是评价茶叶品质的重要评价标准,对于香茶而言,香高持久是其突出的品质特征。其中,品种与加工工艺是影响香气的关键因子,郑生宏等比较了‘白叶1号’‘中黄1号’‘黄金芽’‘景白1号’‘景白2号’五个品种所制香茶的品质差异,发现‘景白2号’香茶栗香持久,‘黄金芽’香茶嫩栗香显。在加工方面,何迅民等测试了三种杀青工艺制成香茶中香气变化,发现杀青温度为250℃和投叶量为100kg/h时,炒制的香茶品质最佳。蔺志远等比较了不同干燥温度加工成香茶的组分含量变化,认为高温干燥条件下(150℃和130℃)茶叶香气组分含量显著高于低温干燥(110℃和90℃)。高温干燥条件下有助于激发包括花香味的芳樟醇、香叶醇、苯乙醛和烘烤香的糠醛等特征香气物质的形成。
此外,揉捻作为香茶加工的重要环节之一,通过对叶细胞进行一定程度破坏促使内含物质发生改变,对茶叶品质具有重要影响。钟应富等从揉捻与否和揉捻轻重以及揉捻次数三个方面研究了对茶叶色泽品质的影响,发现增大揉捻压力,增加揉捻次数均会破坏叶绿素影响绿茶色泽。陈玉琼等比较冷揉、余热揉、热揉三种揉捻方式对针形绿茶品质的影响,发现热揉可显著提高茶叶氨基酸、可溶性糖、叶绿素的含量,降低茶多酚含量,所制绿茶香气较为高扬持久。
然而,由于目前关于揉捻对香茶香气影响的研究仍相对有限,为进一步明确揉捻压力在香茶中香气品质形成中的作用,研究通过对在不同揉捻压力下‘龙井43’‘迎霜’‘银猴’三种茶树品种所制香茶香气进行分析,以期为明确揉捻对香茶品质的影响及改良加工工艺提供理论依据。
01
材料与方法
1、试验材料
供试茶样来源于浙江省遂昌县天堂源农业合作社,2024年7月按照一芽二叶采摘标准,采集‘迎霜’(YS),‘银猴’(YH),‘龙井43’(LJ)三个茶树品种鲜叶原料作为试验样本。
2、加工及试验设备
滚筒杀青机(6CST-80,嵊州市绿峰茶叶机械有限公司),揉捻机(6CR-55,浙江珠峰机械有限公司),可编程逻辑控制器(S7-200CN,西门子中国有限公司),电子天平(PR224ZH,奥豪斯仪器常州有限公司),恒温水浴锅(HH-2,拓赫机电科技上海有限公司),气相色谱-质谱仪(QP201PLUS,岛津中国有限公司),固相微萃取萃取头(DVB/CAR/PDMS,Supelco,美国西格玛奥德里奇公司)。
3、实验方法
(1)样品制备
鲜叶摊放6h后,在280℃下滚筒杀青机进行杀青。随后将叶片放入与可编程逻辑控制器相连的揉捻机内。编写3种揉捻压力程序:轻度揉捻(揉捻机盖子轻置于茶叶之上稍施压力)(LRP),中度揉捻(揉捻机盖子压紧筒体内杀青叶,约3/5处)(MRP),重度揉捻(揉捻机盖子压紧筒体内杀青叶,约1/5处)(HRP)。YS、YH和LJ三种茶叶分别按照3种程序加工(3h)。揉捻后,将茶叶置于250℃滚筒杀青机中进行循环滚炒二青,至含水量下降至15%左右,摊凉后,循环滚炒提香,温度设置为120℃,炒至足干。随后收集样品并储存在4℃下,以供进一步分析。

(2)顶空固相微萃取提取样品
称取0.5g茶样放入20mL的顶空萃取瓶中加入5mL的沸水,再加入10μL的内标(10mg/L),加盖密封后置于60℃的电磁加热板上,平衡5min后插入已老化的萃取头进行萃取,吸附60min后,取出,即刻转入进样口处进行解吸附5min,同时进行GC-MS分析。所有茶样均重复3次。
(3)GC-MS检测条件
GC条件:色谱柱为SH-Rtx-Wax石英毛细管(30mm×0.25mm,0.25μm)。柱温箱温度为40℃,进样口温度为250℃,进样方式为不分流,总流量4.1mL/min,柱流速1mL/min;升温程序:初始温度40℃保持5min,以10℃/min的速率升温至150℃并保持5min,接着再以10℃/min升温至220℃,保持22min。MS条件:EI电离源,EI源能量70eV,离子源温度230℃,接口温度250℃,扫描范围(m/z)为40~500amu。
(4)挥发性成分的定量和OAV计算
挥发性成分的定量分析采用内标法,香气组分含量按下式计算:

式中:Ci为任一组分的质量浓度(μg/g);Cis为内标的质量浓度/(mg/L);Ai为任一组分的色谱峰面积;Ais为内标的色谱峰面积;M为待测样品的质量;vis是加入茶汤和内标体积之和。
化合物的OAV计算公式如下:

式中:Ci为任一组分的质量浓度(μg/g);OT为任一组分在水中的香气阈值(μg/mL)。
4、统计分析
实验结果均进行三个独立重复,以平均值±标准差的形式呈现。绘图和数据分析采用Origin9软件完成。SPSSStatistics27.0软件对各组间是否存在显著差异进行统计学分析,当p<0.05时,认为差异具有显著性。
02
结果与分析
1、不同品种和揉捻压力下香茶的香气成分分析
挥发性化合物在香茶的香气特征中起着重要作用。茶树品种、农艺措施和加工方法等因素均会影响绿茶中挥发性化合物的含量。研究中,9个香茶样品鉴定出51种共有挥发性化合物,其中包括8种醛类、6种醇类、6种酯类、14种烃类、9种酮类和8种其他化合物。在YS品种中,醇类和醛类物质受压力影响含量均发生了明显变化;在YH品种中,烃类化合物受压力影响较为明显;在LJ品种中,烃类化合物和其他类受压力影响较为明显(图1)。


如图2所示,随着揉捻压力的增加,YS中醛类物质含量呈现出先减少后增加的趋势,如YS中含量最高的为1-乙基-1H-吡咯-2-甲醛,具有烘烤气味,在LRP、MRP、HRP条件下其含量分别为467.48、263.56、519.91μg/g。YH与LJ中醛类物质则逐渐增加,三个品种所制香茶其醇类物质含量均随揉捻压力增加,呈现先减少后增加的趋势,如YH中含量最高的芳樟醇,是赋予茶叶花香的关键香气成分,在LRP、MRP、HRP条件下其含量分别为1109.55、990.71、1178.22μg/g。YS与YH烷烃类物质出现先增加后减少的情况,而LJ中烷烃类物质呈现出先减少后增加的趋势,如LJ中含量最高的为4,5-二甲基壬烷,具有油脂味,在LRP、MRP、HRP条件下其含量分别为146.92、70.46、100.00μg/g。





2、不同品种和揉捻压力下香茶的OAV分析
为深入探究对香气具有关键影响作用的香气物质,对样品中OAV>1的挥发性化合物进行筛选,共计16种(表2)。随后根据OAV值>1000筛选出所有样品中共有的6种关键的差异代谢物,包括1-辛烯-3-醇、苯乙醛、香叶醇、芳樟醇、壬醛和反式-β-紫罗兰酮(图3)。



其中,1-辛烯-3-醇是呈现蘑菇香气,并带有薰衣草、玫瑰等花香,伴随揉捻压力升高,其含量在YS与LJ中先下降后上升,在YH中持续上升,如LRP处理条件下,YS和LJ品种中1-辛烯-3-醇的OAV值最高,分别为103990和116200,在YH中OAV值最低,为19750;苯乙醛、香叶醇、芳樟醇含量在三个品种中均随揉捻压力加强而先下降后上升。苯乙醛是呈现风信子花香的物质,如YS和YH在HRP处理下,OAV值均最高(YS=23210,YH=15792.50);香叶醇呈玫瑰香,在YS和YH品种中,经HRP处理后,其样品的OAV值最高,分别为3728和2674.67,而在LJ样品中,LRP处理样品的OAV值最高,为12524;芳樟醇呈现铃兰花香,在HRP处理下,YS和YH品种OAV值最高,分别为77993.33和196370,在LJ中LRP处理下OAV值最高,为332721.67。此外,壬醛是呈现水果香气的关键气味物质,在YS品种中,其香气贡献随着揉捻压力的增加而增强,在YH和LJ中,其香气贡献随着揉捻压力的增加呈现先减少后增加的趋势;反式-β-紫罗兰酮是呈现木质香气的关键气味物质,在三个品种中也随压力升高呈现先减少后增加的趋势,如在YH中MRP处理样品的OAV值最低(41950)。
03
讨论与结论
揉捻作为香茶加工中的关键环节,对茶叶品质具有重要影响。目前,已有关于揉捻时间、揉捻方式等对茶叶品质影响的相关研究。如WEN等发现揉捻30~45min后绿茶挥发化合物中具有浓郁冬青油及果香的2-苯甲酸甲酯等关键物质含量较揉捻30min显著上升。苏秋芹等研究发现将揉捻时间延长后,‘梅占’种绿茶顺-己酸-3-已烯酯酯类化合物含量显著提高。仝佳音等研究单揉和复揉两种揉捻方式对‘云抗十号’红茶的香气成分和感官品质的影响,发现单揉后茶叶醇类和酯类香气组分含量高于复揉。邓文连等对揉捻时间在10~70min的样品进行分析,发现当揉捻时间控制在31min时感官评分最高,其中香气物质正十三烷含量最高,达0.104%。常睿等研究变频和固定频率揉捻对永川秀芽品质的影响,发现经过变频处理后发现,5个茶样的二甲基戊酸甲酯、顺-茉莉酮含量显著增加,4个茶样的3-己烯-1-醇、1-戊醇含量显著增加。吴仕敏等研究揉捻转速(35r/min、45r/min、55r/min、60r/min)对工夫红茶风味品质的影响,发现45r/min揉捻所制得的工夫红茶感官品质最佳,滋味和香气品质较优,具有甜香。
为进一步深入探究揉捻压力对不同品种香茶风味品质的影响,文章以‘迎霜’‘银猴’‘龙井43’一芽二叶鲜叶为原料,探究不同条件下香茶挥发性组分含量变化,并对其香气特征性成分进行分析。结果表明,共鉴定出51种共有香气成分,其中包括8种醛类、6种醇类、6种酯类、14种烃类、9种酮类以及8种其他类型化合物。通过OAV法分析了香茶中16个OAV>1的香气成分,其中OAV较大的化合物有苯乙醛、壬醛、1-辛烯-3-醇、芳樟醇、反式-β-紫罗兰酮、香叶醇等。在YS品种中,1-辛烯-3-醇是香气贡献最大的物质;在YH和LJ品种中,芳樟醇是香气贡献最大的物质。
因此,揉捻压力是影响香茶香气的关键要素,且揉捻压力对香茶香气成分的影响具有一定的品种特异性。后续还需通过设置不同参数针对不同茶树品种、原料嫩度等开展深入研究,为进一步推动香茶品质的系统性、智能化调控提供理论依据。

作者简介:周樟平
遂昌县科技赋能服务中心农艺师,遂昌县科学技术协会兼职副主席,主要从事科技项目管理和科技成果转化推广工作,曾在乡镇基层从事茶叶、中药材和食用菌等农业技术科研推广二十年;参与制定市县地方标准3项,授权发明专利3项,实用新型专利5项,发表各类学术论文7篇。
基金项目:浙江省“三农九方”科技协作计划(2023SNJF021);浙江省农业重大技术协同推广计划(2024ZDXT05-09);浙江省团队科技特派员项目(2025-2029)
具体内容详见《中国茶叶加工》杂志,2025年第2期文章《茶树品种和揉捻压力对香茶挥发性组分影响研究》,页码:47-54,作者:周樟平,秦芳婷,吕岷泽,夏益民,张问,汪煜杭,苏祝成*,魏然*。
引用格式:周樟平,秦芳婷,吕岷泽,等.茶树品种和揉捻压力对香茶挥发性组分影响研究[J].中国茶叶加工,2025(2):47-54.
—— 木兰茶故事茶艺师点评