产地与加工过程中绿茶香气物质的变化规律研究

摘要

茶叶香气与茶叶品质和效益关系密切，长期以来人们对其有较多的关注，但因香气研究手段复杂，设备要求较高，对其研究不尽完善。本课题系统的比较了不同香气提取方法，产地条件，钾肥管理，以及加工中的摊放、杀青工艺对茶叶香气物质所带来的影响，可为香气测定，指导茶园建设和栽培、加工技术改进，提供理论依据。
　　 1.冲泡法和干茶法在香气物质种类、重要呈香物质含量、香气组分比例方面差异较大，干茶法优于冲泡法。干荼直接进行挥发物质萃取报道较少，对此设计了干茶法测定条件的研究，结果表明:检测茶叶香气HS-SPME-GC-MS优化检测条件为称取10.0g茶粉（过28目筛）置于萃取瓶，在60℃温度水浴锅中静置10min，用65μm PDMS/DVB萃取头萃取60min。
　　 2.香气高低不同的三产地茶叶香气物质测定表明，高香茶挥发性物质总量较高，比低香型茶叶增加21％左右。醇类、烯类和烷类是三个产地茶叶挥发性物质的主体部分，这些物质含量在两香型茶叶中差异明显:低香型茶叶中烷类物质较多，高达29.36％，高香型茶叶烷类物质含量只有14％左右。高香型茶叶所含的醇类和烯类物质较高，比低香型茶叶分别增加了49.11-54.18％和32.08-34.46％。此外，高香型茶叶中含有较多的芳樟醇、正辛醇、香叶醇、蒎烯、丁子香烯、法尼烯、己酸-3-己烯等物质。与低香型茶叶对比，高香型茶中芳樟醇增加301.84-382.41％，正辛醇增加78.05-154.12％，香叶醇增加51.67-267.39％。而低香型茶叶中含有较多的戊醇、庚醛、β-环柠檬醛、青叶醇、2-己基-1-辛醇等的香气物质，其中高香茶的庚醛与低香茶叶相比减少79.14-80.67％。
　　 3.高、低香型茶产地的土壤条件测定（pH值、全碳氮量和全量、速效元素含量），表明高、低香型茶产地的pH和全碳、全氮含量差异不大，而元素含量差异明显，其中高香茶产地土壤中钾、镁、磷元素含量高于低香茶产地。高香茶产地上层土壤的全钾含量比低香茶产地高出125.62-168.40％％，全镁含量增加41.69-163.30％，全磷含量增加121.53-298.14％;下层土壤全钾含量增加113.05-157.43％％，全镁含量依次增加37.60-67.23％，全磷含量依次增加159.55％，366.23％。钾、镁、磷元素的速效态含量在两种香型茶产地的土壤中的差异呈现与全量元素相同的规律，且上述元素差异均达到显著性水平(P＜0.05)。
　　 4.钾肥的施用对茶叶中挥发性物质有较大影响，目前对这方面研究较少。通过对不同钾肥处理（不同水平和种类钾肥）茶叶挥发性物质测定，分析钾肥施用对茶叶香气带来的影响。结果表明，施钾会改变茶叶致香物质的含量和比例，进而改善茶叶的香气特征。钾肥以后，一方面能增加罗勒烯、芳樟醇氧化物、芳樟醇、苯甲醛、苯甲醇、β-苯乙醇和壬醛等物质的含量。另一方面，青叶醇、正戊醇、庚醛的含量下降，这些物质具有青草气等不良香气。
　　 5.不同钾肥施用水平对茶叶香气物质的影响。结果表明:与不施钾处理(CK1)相比，随钾肥肥力水平增加，4月采摘茶叶的芳樟醇增加50.34％(A1)、61.72％(A2)和81.03％(A3)，且相互间差异达到极显著水平(P＜0.01)。在A2、A3处理中茶叶的苯甲醇依次增加24.61％、48.60％，β-苯乙醇分别增加30.67％、43.25％。施钾后脂肪酸类中具青草气的庚醛含量降低，而花香气味的壬醛、辛醇含量增加。5月和7月茶叶香气物质有类似的规律。
　　 6.不同种类钾肥对茶叶香气物质的影响。结果表明两种钾肥均能促进茶叶中具良好花香的罗勒烯、芳樟醇及其氧化物、α-荜澄茄油烯、长叶烯、α-萜品醇、β-苯乙醇等物质增加，这些物质含量差异达显著水平(P＜0.05)。与CK2相比，B1、B2处理，浙农117茶叶中顺芳樟醇氧化物分别增加235.64、67.38％，芳樟醇分别增加207.31、41.10％，萜品醇分别增加62.20、58.94％。此外，B1处理茶样的顺芳樟醇氧化物、芳樟醇成分明显高于B2处理，且各物质含量差异均达到极显著水平(P＜0.01)，但苯甲醛、β-苯乙醇低于B2处理，差异显著(P＜0.05)，上述结果与龙井43品种施钾效应类似。
　　 7.研究不同摊放时间绿茶的主要香气物质的变化规律，以掌握最适合摊放工艺。结果表明，4月份采摘的一芽二叶原料，经过8-12h摊放（室内环境条件温度17-25C，湿度66-85℃），茶叶含水量为70-71％，较为合适。因为此阶段处理中高沸点的花香型的萜烯醇类、烯类物质含量处于较高水平，如荜澄茄油烯和丁香烯均在摊放8h达到最大值，与不摊放对比分别增加95.99和15.67％;芳樟醇、杜松醇、萜品醇在摊放12h达到最大值，与不摊放处理相比，其值分别增加187.76、260.91和65.22％。而具有青气的低沸点醇类和醛类等香气成分含量在处于较低的水平。如与不摊放叶对比，摊放12h茶叶中青叶醇、β-环柠檬醛、庚醛分别减少40.86％，64.47％和12.00％。
　　 8.研究杀青温度对茶叶挥发性物质的影响。结果表明处理Ⅱ茶叶中具有芳香气味的代表性物质含量，主要是一些醇类物质如芳樟醇、香叶醇最高，与处理Ⅰ、Ⅲ增加显著。处理Ⅰ和处理Ⅲ，茶叶的醇类香气成分少，茶叶香气形成的物质基础差，对茶叶香气品质的形成不利。其中与处理Ⅱ相比，处理Ⅰ、Ⅲ茶叶中芳樟醇分别减少45.24、42.04％、芳樟醇氧化物(Ⅰ)分别减少45.68、32.67％，芳樟醇氧化物(Ⅱ)分别减少34.89、39.16％％，香叶醇分别减少53.66、56.95％，苯乙醇分别减少15.18、13.90％。因此认为处理Ⅱ杀青温度，茶叶含水量在55-60％之间，香气质量较好。

目录

声明

致谢

摘要

1 文献综述

1．1 茶叶香气种类

1．1．1 绿茶的香气种类

1．1．2 乌龙茶的香气种类

1．1．3 红茶的香气种类

1．2 茶叶香气研究方法的发展

1．2．1 茶叶香气研究方法的特点

1．2．2 茶叶香气研究方法的应用

1．3 影响茶叶香气产生的因素

1．3．1 茶树品种对茶叶香气的影响

1．3．2 气候条件对茶叶香气的影响

1．3．3 土壤条件对茶叶香气的影响

1．3．4 栽培措施对茶叶香气的影响

1．3．5 加工条件对茶叶香气的影响

1．3．6 存放条件对茶叶香气的影响

1．4 本研究的目的和意义

2 茶叶挥发性组分测定条件比较研究

2．1 实验材料与方法

2．1．1 实验材料

2．1．2 实验试剂与主要仪器设备

2．1．3 气相色谱-质谱条件

2．1．4 挥发性成分的数据处理与分析

2．1．5 固相微萃取测定条件设置

2．2 结果与分析

2．2．1 干茶法萃取温度对茶叶的挥发性物质测定的影响

2．2．2 干茶法萃取时间对茶叶的挥发性物质测定的影响

2．2．3 干茶法用茶量对茶叶的挥发性物质测定的影响

2．2．4 干茶法茶叶形态对茶叶的挥发性物质测定的影响

2．2．5 干茶法和水泡法萃取效果的比较

2．3 讨论

2．3．1 干茶法的萃取温度

2．3．2 干茶法的萃取时间

2．3．3 干茶法的用茶量和茶叶形态

2．3．4 干茶法与水泡法萃取效果

3 三产地茶叶香气特征的比较研究

3．1 实验材料与方法

3．1．1 实验材料

3．1．2 实验试剂与主要仪器设备

3．1．3 土样分析项目及其方法

3．1．4 固相微萃取方法

3．1．5 气相色谱-质谱条件

3．1．6 数据处理与分析

3．2 结果分析

3．2．1 三产地茶叶的挥发性物质总量差异

3．2．2 三产地茶叶的醇类香气物质的差异

3．2．3 三产地茶叶的烯类香气物质的差异

3．2．4 三产地茶叶的醛类和酯类香气物质的差异

3．2．5 三产地土壤的PH值和全碳、全氮量的差异

3．2．6 三产地土壤的全量元素的差异

3．2．7 三产地土壤的有效态元素的差异

3．3 讨论

3．3．1 两香型茶叶的香气物质差异

3．3．2 两产地(苍南、武义)高香型茶叶的香气物质差异

3．3．3 两香型茶叶产地的土壤条件差异

4 钾肥对茶叶香气的影响研究

4．1 实验材料与方法

4．1．1 实验材料

4．1．2 实验材料与试剂、设备

4．1．3 实验方法

4．2 结果分析

4．2．1 不同水平钾肥茶叶的挥发性物质

4．2．2 不同水平钾肥茶叶的季节效应

4．2．3 不同种类钾肥茶叶的挥发性物质

4．2．4 不同种类钾肥茶叶的品种效应

4．3 讨论

4．3．1 钾肥对茶叶香气物质的影响

4．3．2 钾肥对茶叶香气物质的影响机理

4．3．3 钾肥的季节效应

4．3．4 钾肥的品种效应

5 摊放时间对茶叶挥发性物质的影响研究

5．1 材料与方法

5．1．1 实验材料

5．1．2 实验试剂与主要仪器设备

5．1．3 实验方法

5．2 结果分析

5．2．1 摊放过程茶鲜叶含水量与叶质叶相的变化

5．2．2 摊放过程茶叶中挥发性物质总量的变化

5．2．3 摊放过程中醇类香气物质的变化规律

5．2．4 摊放过程中烯类香气物质的变化规律

5．2．5 摊放过程中醛类香气物质的变化规律

5．3 讨论

5．3．1 摊放过程中茶叶失水率的变化规律

5．3．2 摊放过程中茶叶中挥发性物质总量的变化及其变化机理

5．3．3 摊放过程中茶叶中呈香物质的变化及其变化机理

5．3．4 摊放最佳工艺的选择

6 杀青温度对茶叶挥发性物质的影响研究

6．1 实验材料与试剂、设备

6．1．1 实验材料

6．1．2 实验试剂与主要仪器设备

6．1．3 实验方法

6．2 结果分析

6．2．1 不同杀青温度茶叶含水量与叶质叶相的变化

6．2．2 不同杀青温度茶叶中挥发性物质总量的变化

6．2．3 不同杀青温度醇类香气物质的变化规律

6．2．4 不同杀青温度酯类香气物质的变化规律

6．3 讨论

6．3．1 杀青处理中茶叶的叶质叶相和含水量

6．3．2 杀青处理茶叶中呈香物质的变化及其变化机理

6．3．3 杀青最佳工艺的选择

7 结论

参考文献

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