黑茶初制生产工序历经杀青、揉捻、渥堆和干燥, 由此将茶树鲜叶制得黑毛茶,黑毛茶再通过筛分、轧切、风选、拼堆、蒸压、发花等精制工序加工成不同品 质风格的黑茶产品。中国茶叶流通协会报道了2018年全国黑茶产量为31.89万 t,占比六大茶类总量的12.20%, 位居六大茶类第2位。由于生产黑茶的鲜叶原料采摘通 常较为粗老,加工成的黑毛茶需在库房中存放1~2 a才能 进行精制,同时,售出的黑茶商品,消费者通常将其存 放一段时间以改善其粗涩的口感。在黑毛茶或成品黑茶 贮存过程中,如果遇到高湿高温的环境条件,特别是南 方的梅雨季节,茶叶表面则极易滋生霉菌,轻者有风 霉味,重者失去饮用价值,甚至产生安全问题。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
将来源于黑茶生产企业的黑毛茶(2016年5月产于湖 南省桃源县,一级,含水量(10.05±0.20)%)样品盛 于培养皿(培养皿开口,每份培养皿15 g茶样,分别置于 培养箱内5 层栅状隔板上,每层12 份,合计60 份),并 置于生化培养箱进行促霉培养。培养条件:温度25 ℃, 相对湿度90%。 人工促霉培养过程中分别按培养至第0、5、7、9、 11、13、15天依照栅状隔板分层取样混匀,-20 ℃密封 冻存。 从市场收集2 份自然霉变黑茶样品(霉变茯砖茶: ZM1,霉变花卷茶:ZM2)用于真菌毒素的对照分析。 咖啡碱标准品(99%)、可可碱标准品(95%)、 茶碱标准品(99%)、没食子酸标准品(90.34%)和 儿茶素标准品(DL-儿茶素(DL-catechin,DL-C)、 表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG)、没食子儿茶素没食子酸酯(gallocatechin gallate,GCG)、表儿茶素没食子酸酯(epicatechin gallate,EGC)、表儿茶素(epicatechin,EC)) 美国Sigma公司;70% ACCQ·TagTM洗脱液 美国 Waters公司;ML030104黄曲霉毒素B1(aflatoxin B1, AFB1)酶联免疫试剂盒 上海酶联生物科技有限公司; ACCC30899黄曲霉菌株 中国农业微生物菌种保藏管理 中心;超纯水由Millipore纯水仪制备;乙腈、乙醇、甲 醇、冰醋酸、N,N-二甲基甲酰胺均为国产色谱纯,无水 乙醚为国产分析纯。
1.2 仪器与设备
GZ-150-HSII恒温恒湿箱 韶关市广智科技设备有 限公司;PB303-N电子天平 梅特勒-托利多仪器有限 公司;LDP-350型高速多功能粉碎机 浙江永康市红太 阳机电有限公司;XMTD-7000恒温水浴锅箱 上海精 宏实验设备有限公司;N13462C移液器 德国Eppendorf 公司;昆山舒美KQ3200B超声波清洗器 昆山超声仪器有限公司;UV-2550紫外-可见分光光度计、LC-20AT高效液 相色谱仪 日本岛津公司;ACCQ·TagTM氨基酸分析 色谱柱(3.9 mm×150 mm,5 μm) 美国Waters公司; ECOSIL-C18色谱柱(4.6 mm×150 mm,5 μm) 广州绿 百草科学仪器有限公司;R-300旋转蒸发仪 瑞士Büchi 公司;1290-6460液相色谱-串联质谱仪 美国Agilent 公司;Aquelix 5超纯水制备仪 美国Millipore公司; 35R超速离心机 德国Rotina公司;3001型酶标仪 美国Thermo公司。
1.3 方法
1.3.1 茶汤制备
准确称取粉碎茶样5.0 g于500 mL三角瓶中,加沸腾 蒸馏水450 mL,沸水浴浸提45 min,过滤,洗涤残渣, 滤液合并于500 mL容量瓶中,冷却后定容,摇匀,待 测。测定前待测样过0.45 μm滤膜,取滤液上机待测。
1.3.2 水分及多酚总量测定
水分含量测定参考GB 5009.3—2016《食品中水分的 测定》;茶多酚含量测定参考GB/T 8313—2008《茶叶 中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》。
1.3.3 高效液相色谱分析
儿茶素组分、嘌呤碱、游离氨基酸含量及没食子酸 含量测参考刘建军等的方法。 儿茶素及嘌呤碱含量测定色谱条件:ECOSIL-C18色 谱柱(4.6 mm×150 mm,5 μm);检测波长200 nm;进 样量10 μL;柱温40 ℃;流速1.0 mL/min;流动相A为超 纯水,流动相B为40% N,N-二甲基甲酰胺溶液溶液。梯度 洗脱程序:0.01 min,9% B;10 min,14% B;15 min, 23% B;27 min,36% B;31 min,36% B;32 min,9% B;37 min,停止。游离氨基酸组分色谱条件:ACCQ·TagTM色谱柱 (3.9 mm×150 mm,5 μm);检测波长220 nm;进 样量20 μL;柱温37 ℃;流速1.0 mL/min;流动相A为 10% ACCQ·TagTM洗脱液,流动相B为60%乙腈溶液。 梯度洗脱程序:0.01 min,0% B;0.5 min,2% B; 15 min,7% B;19 min,10% B;32 min,33% B; 34 min,100% B;37 min,100% B;39 min,0% B; 42 min,0% B;42.01 min,停止。
2 结果与分析
氨基酸是茶汤呈味物质的主要构成之一,口感主要 体现为鲜爽味,氨基酸含量的高低对茶汤鲜爽味的呈现 起着很大的作用。如表1所示,氨基酸总量随着霉变时间 的延长而逐渐降低,在霉变之初0~5 d降低最快,降低率 约为80.23%。茶氨酸为测定的18 种游离氨基酸组分中含 量最高的一类氨基酸,未霉变时约占游离氨基酸总量的 40.92%。在未霉变黑毛茶样本中,含量前5的氨基酸组分 为茶氨酸、精氨酸、谷氨酸、天冬氨酸和蛋氨酸,霉变 第15天时排名前5的氨基酸组分为茶氨酸、天冬氨酸、谷 氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸。精氨酸和蛋氨酸含量在霉变 过程中降解速度很快,说明精氨酸较容易成为霉菌的氮 源而被霉菌所利用转化。在18 种氨基酸组分中仅酪氨酸 含量略有增加,未见因霉菌生化代谢转化而导致某类氨 基酸含量明显上升的现象。采用最小显著性差异法对茶 氨酸和18 种氨基酸总和在不同霉变时期的含量进行差异 显著性分析。结果表明:茶氨酸从霉变起始至霉变第5天 时含量变化呈显著性差异(P<0.05);18 种氨基酸总量 从霉变起始到霉变第7天时含量变化呈显著性差异,霉变 第9~15天含量变化呈现显著性差异。
3 讨 论
黑茶品质化学多集中于品质形成机理研究,但对于 高湿霉变环境引起的黑茶品质劣变的研究较少。本研究 从高湿条件下诱导黑毛茶的霉变过程着手,模拟梅雨季 节的贮藏条件,研究霉变黑毛茶的主要品质成分变化规 律及真菌毒素残留状况。 黑毛茶霉变过程中,氨基酸和儿茶素类物质在霉变 初期(第0~5天)含量下降迅速,其中茶氨酸作为18 种 游离氨基酸组分中含量最高的氨基酸,其含量的变化是 霉变过程黑毛茶氨基酸下降的主要原因,实验过程未检 测到因霉菌生化代谢转化而导致某类氨基酸含量明显上 升的现象。从霉变起始至霉变第5天,茶氨酸和18 种氨基 酸总量分别下降了71.65%和78.67%,至霉变第15天时, 其含量仅为起始含量的12.31%和13.95%。表明霉变过程 对黑茶品质带来了极大的影响。3 种嘌呤生物碱的总量 在霉变过程中基本保持稳定,茶碱在霉变过程中有所上 升,而咖啡碱则有所下降,两者存在数量相关性,其原 因可能在于部分霉菌存在嘌呤碱之间的转化能力。儿 茶素类组分主要以EGCG和EGC的含量降低为主,不含 没食子酸基团的儿茶素(EC、DL-C)和非表型儿茶素 (GCG)含量变化不大。这表明,霉菌存在水解儿茶素 没食子基团的能力,这在单体物质代谢研究中已经被证 明,但这种能力是否还受制于儿茶素的构型,有待 进一步实验证明。茶多酚和没食子酸含量在霉菌侵染的 过程中逐渐降低,表明该类物质能够被霉菌所代谢和转 化,具体的代谢转化机制及通路有待进一步研究。
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