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鲜叶摊放方式对绿茶色、香、味品质成分代谢的影响研究

虞昕磊  
【摘要】:春茶旺季,大量的鲜叶尚未被加工成绿茶便因过度摊放而变质,既能延长采后鲜叶摊放期,又能保证甚至提升绿茶的感官品质,即是理想的茶鲜叶采后管理方式。本研究以常规自然摊放(CK)为对照,设置了低温黑暗(LTD)、低温黄光(LTY)、低温CO_2气调(LTCD)3种摊放方式,对不同摊放处理过程中采后茶鲜叶的生理特性、色素组分、滋味成分以及芳香物质的变化进行系统地分析,并对茶叶关键品质成分的代谢机制做了深入探索,最后结合绿茶制品的感官品质,来评判将低温摊放技术应用到实际生产中的可行性。主要研究内容及结果如下:1. 不同摊放处理对茶鲜叶采后生理特性的影响自然摊放处理鲜叶摊放期是7 h,而低温环境下鲜叶的失水速度明显减慢,摊放期分别延长至14 h(LTD)、18 h(LTY)和48 h(LTCD)。随着摊放进行,鲜叶色泽明亮度(L*)下降,绿色度(-a*)和黄色度(b*)先升后降,低温摊放能有效延缓叶片色差值的下降,以LTCD处理效果最明显(P0.05)。新采茶鲜叶的呼吸强度和乙烯释放最剧烈,随着摊放进行,二者逐渐降至较低水平并趋于平稳,叶背面的气孔开放率也随之下降,说明茶树不是采后呼吸跃变型作物。LTCD处理下采后鲜叶的气孔多数关闭,呼吸强度和乙烯释放也均被显著(P0.05)抑制。随着采后叶失水程度加重,活性氧(H_2O_2和O_2~(·-))的产生量递增,并引起细胞膜脂过氧化产物(MDA)的积累,使得叶片细胞液浓度增大,细胞膜透性也随之升高。相较于自然摊放,低温摊放环境(尤其是CO_2气调处理)下采后茶鲜叶的抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活力保持度更高,进而能有效避免采后叶遭受活性氧损伤。2. 不同摊放处理对叶绿素代谢和绿茶色泽品质的影响茶鲜叶中脂溶性色素测得10种组分:叶绿素a/b、脱镁叶绿素a/b、脱镁叶绿酸a/b、脱植基叶绿素a/b、叶黄素和β-胡萝卜素。摊放过程叶绿素a,b、叶黄素和β-胡萝卜素的含量均呈前期显著(P0.05)上升,后缓慢下降的趋势,LTD和LTCD处理前期叶绿素含量的增幅较大。摊放结束,叶绿素及其衍生物的含量比值(Chl+Cd)/(Po+Py),从5.35(0 h)分别降至1.28(CK-7 h)、2.71(LTD-14 h)、1.62(LTY-18h)和4.70(LTCD-48 h),说明茶鲜叶从离体到摊放结束,绿色度都是主要的,而低温摊放环境(尤其是LTCD处理)能有效抑制叶绿素衍生物的产生,进而延缓采后叶因叶绿素降解引起的色泽变暗。转录组分析显示,叶绿素合成基因(Cs ERS1、Cs HEMC、Cs HEMD、Cs HEME2、Cs LIN2)在摊放期出现了显著(P0.05)上调表达的情况,同时L-谷氨酸作为叶绿素合成前体,摊放结束含量下降,说明摊放初期叶绿素含量激增的来源是叶绿素的合成反应。叶绿素酶(Cs CLH1)和脱镁螯合酶(Cs NYE1)是茶鲜叶摊放过程催化叶绿素降解产生有色衍生物的2个关键酶。随着鲜叶失水萎焉,二者的基因表达水平和酶活性都显著(P0.05)上升。相较于自然摊放,低温摊放环境能有效延缓叶绿素的降解,同时黑暗条件(LTD和LTCD)对叶绿素的脱镁降解也产生了明显的抑制效果。比较4个绿茶制品的干茶、茶汤以及叶底色泽品质得出,LTD和LTCD处理绿茶色泽品质较优。3. 不同摊放处理对非挥发性成分的代谢以及绿茶滋味品质的影响利用UHPLC-Q-TOF/MS非靶标液质分析了不同摊放处理前后非挥发性成分的含量变化。共定性了66种差异代谢物,包含13种氨基酸、10种儿茶素单体和二聚体、3种生物碱、4种茶黄素、4种酚酸、25种黄酮(醇)苷、以及7种挥发性香气糖苷。摊放结束,氨基酸总量上升,茶氨酸含量下降;儿茶素总量下降,茶黄素和酚酸含量上升,黄酮苷总量略有下降;咖啡碱含量上升,可可碱含量下降。相较于自然摊放,低温摊放环境能通过抑制黄烷醇合成基因(Cs PAL、Cs4CL、Cs F3H、Cs F3’H、Cs FLS1、Cs LDOX等)的下调表达以及PPO的活性,以达到延缓多酚类物质氧化降解的目的。低温摊放后氨基酸总量增幅更大,主要是通过促进缬氨酸、亮氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、苯丙胺酸和脯氨酸等合成基因的上调表达,以及肽酶的活性来提高蛋白源氨基酸的含量。LTCD处理对γ-氨基丁酸的合成表现出极显著(p0.01)的促进,LTY处理则对“苯丙氨酸-水杨酸甲酯”和“色氨酸-吲哚”的代谢产生了明显(p0.05)的促进效果。另外,低温摊放环境下可可碱向咖啡碱的合成转化更剧烈。不同摊放处理绿茶制品的滋味品质得分依次为LTY(86.2)LTCD(82.1)CK(81.1)≥LTD(80.5),黄光处理的绿茶制品滋味醇和尚鲜,得分最高,其他三个绿茶制品滋味均略苦涩,得分偏低。4. 不同摊放处理对挥发性成分的合成以及绿茶香气品质的影响利用HS-SPME/GC-MS分析了不同摊放处理前后香气挥发物的含量变化。摊放结束,萜烯挥发物(VTs)、脂肪酸衍生物(FADVs)、氨基酸代谢挥发物(AADVs)的相对总量均大幅上升。相较于自然摊放,低温摊放环境下VTs和AADVs的相对总量增幅更大,以黄光处理最为明显(p0.01),然而FADVs的总量增幅在自然摊放处理下最大。摊放前期,多数萜烯前体合成基因,部分芳樟醇合成酶基因(Cs LIS2、Cs LIS3、Cs LIS4)和法尼烯合成酶基因(Cs FS5、Cs FS10)都呈显著(p0.05)上调表达的趋势,相较于自然摊放,低温摊放环境能进一步增强萜烯合成基因的上调表达,这一现象在黄光处理下最明显(p0.01)。摊放过程α-亚麻酸的氧化降解显著(p0.05)增强,相较于低温摊放,自然摊放环境能进一步增强脂肪酸降解基因的上调表达。黄光处理除了对茉莉酸甲酯的合成表现出较强的促进作用外,对“苯丙氨酸-苯乙醇”的代谢也产生了显著(p0.05)的促进作用。摊放过程β-葡萄糖苷酶基因家族和β-樱草糖苷酶基因多数呈下调表达的趋势,但摊放前期二者的酶活性均略有上升,而摊放后GBVs的相对总量是明显(p0.05)增多的,推测摊放过程香气糖苷的水解对绿茶香气的形成作用有限。不同摊放处理绿茶制品的香气品质得分依次为LTY(89.6)LTCD(86.6)CK(85.1)LTD(83.9),黄光处理的绿茶制品清香高,带花果香,得分最高,气调处理的绿茶制品清香较高,得分又略高于其他两个样本。


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