茶樹是我國重要的植物資源,相比茶葉,茶樹花作為茶樹的生殖器官,年產量可達40億千克,但是一直以來因開發(fā)不足、市場認知有限等原因,大量茶樹花在自然脫落后被直接降解,造成資源浪費。
近年來,隨著人們對天然植物資源綜合利用的關注,茶樹花作為茶樹副產物逐漸受到重視。目前已有部分茶樹花相關產品實現(xiàn)商品化,如以茶樹花為原料的花茶飲品、復合型功能性保健品以及化妝品等。這些產品的推出不僅拓寬了茶樹花的利用途徑,也為茶產業(yè)的多元化發(fā)展提供了新的思路。然而,與茶葉產業(yè)相比,茶樹花產品的研發(fā)仍處于起步階段。盡管當前茶樹花資源的開發(fā)利用程度較低,但其所富含的獨特成分使其開發(fā)前景十分廣闊。
研究表明,茶樹花次生代謝物的組成與茶葉非常相似,主要包括非揮發(fā)性物質和揮發(fā)性物質兩大類。非揮發(fā)性物質主要包括茶多酚、咖啡堿、游離氨基酸及可溶性糖等,揮發(fā)性物質則以醇類(如苯乙醇、蘇合香醇、芳樟醇)和酮類(如苯乙酮、α-紫羅蘭酮、β-紫羅蘭酮)化合物為主,還富含醛類、萜烯類、烷烴類等。這些揮發(fā)性物質的組合賦予了茶樹花清新自然、蜜香馥郁的獨特香氣。同時,非揮發(fā)性成分呈現(xiàn)出澀、苦、鮮、甜交織的豐富滋味,形成了茶樹花多層次的口感體驗。這些豐富的特征性次生代謝物不僅帶來了宜人的風味,更賦予了茶樹花產品多種保健功效。例如,以兒茶素為主體(占茶多酚總量的70%~80%)的黃烷醇類就因其具有抗氧化功能和調節(jié)代謝的功能而備受關注。這也使茶樹花成為兼具滋味與健康益處的產品。而且茶樹花中的咖啡堿含量顯著低于茶葉。因此,干燥后的茶樹花可作為一種低咖啡堿茶飲原料。
除了作為低咖啡堿的新式健康飲品外,茶樹花獨特的芳香特質也為其在傳統(tǒng)花茶窨制工藝中的應用提供了新的可能?;ú枋且环N以茶葉為坯,利用香花進行窨香的茶類飲品。前人根據(jù)香花釋香類型的不同,將香花劃分為“氣質花”與“體質花”。前者如茉莉花,其香氣物質主要以結合態(tài)糖苷前體形式存在于植物組織中,需在窨制過程中由內源酶水解釋放,邊開放邊釋香,故多采用花蕾進行窨制。后者如玫瑰花,其香氣物質則以游離態(tài)直接存于花朵中,故采用已開放的花朵進行窨制。茶樹花富含黃酮醇苷類物質,這是典型的香氣前體。其香氣釋放主要依賴于這些前體物質的轉化,因此茶樹花更傾向于歸類為“氣質花”。但相較于茉莉花、玫瑰花等常見茶用香花,茶樹花作為窨制香料的應用相對滯后。事實上,茶樹花憑借其獨特的芳香物質組成和比例,完全具備成為新型茶用香花的潛力。
有研究表明,熱風干燥過程中,不同溫度條件會顯著影響茶樹花的干燥動力學特征、生物活性成分的保持以及感官品質屬性。此外,采用微波輔助干燥結合熱風干燥的方式,則能夠在縮短干燥時間的同時,有效提高茶樹花中功能性營養(yǎng)物質的保留率,改善其風味品質,增強抗氧化特性。研究重點比較不同干燥工藝制備的茶樹干花及窨制紅茶產品的品質特征,旨在為茶樹花創(chuàng)新產品的開發(fā)及高附加值利用提供科學依據(jù)與實踐思路。
01
材料與方法
1、試驗材料
茶樹鮮花樣品于2024年11月在安徽白云春毫茶業(yè)開發(fā)有限公司基地采摘,為群體種的完全盛開鮮花。使用凍干機將茶樹鮮花真空冷凍干燥制得凍干茶樹花(冷阱溫度-56℃,壓強0.3hPa,冷凍干燥48h)。使用低溫慢烘工藝(55℃烘焙5h)和高溫快烘工藝(90℃烘焙2h)分別將茶樹鮮花以制成兩組烘干茶樹花樣品;將廬州紅茶(安徽白云春毫茶葉開發(fā)有限公司,一級)與新鮮茶樹花,按6∶1的比例混合均勻后,窨制10h,窨制完成之后,于80℃干燥2h,制成茶樹花窨制的紅茶樣品,同期以廬州紅茶作為對照組。
2、試劑與儀器
葡萄糖(分析純,國藥集團化學試劑有限公司)、蒽酮(分析純,上海麥克林生化科技有限公司)、濃硫酸(分析純,成都金山化學試劑有限公司)、乙腈(色譜純,ACS)、甲醇(色譜純,ACS)、乙酸(分析純,國藥集團化學試劑有限公司)、福林酚試劑(分析純,北京索萊寶科技有限公司)、磷酸二氫鉀(分析純,國藥集團化學試劑有限公司)、水合茚三酮(分析純,上海麥克林生化科技有限公司)、十二水磷酸氫二鈉(分析純,西隴科學股份有限公司)。
恒溫水浴鍋(DK-8D,上海一恒科學儀器有限公司),超低溫冰箱(真空冷凍干燥E40086FV-ULTS,賽默飛),Curling迷你渦旋儀(莫納生物科技有限公司),分析天平(BCE223-1CCN,賽多利斯),電熱鼓風干燥箱(DHG-9123A,上海一恒科學儀器有限公司),高速冷凍臺式離心機(5810R,Eppendorf),數(shù)控超聲波清洗器(KQ5200DE,昆山舒美),循環(huán)水式真空泵(SHZ-D(III),予華儀器有限責任公司)。
3、感官審評
茶樹干花感官審評參照黃瀟等的方法和GB/T23776—2018《茶葉感官審評方法》中綠茶部分進行;茶樹花窨制紅茶感官審評參照花茶部分進行。
4、內含物成分分析方法
(1)揮發(fā)性香氣成分定性定量分析
準確稱取磨碎的茶樹干花、紅茶與茶樹花窨制紅茶樣品0.2g置于20mL頂空瓶中,加入1μL癸酸乙酯(100μg/mL)作為內標,立即封口。用SPME纖維頭(PDMS/DVB,65μm)吸附頂空的揮發(fā)性物質40min后,使用HP-5MS(30m×0.25mm×0.25μm,Agilent,CA,USA)毛細管色譜柱進行GC-MS分析。
使用Agilent8890A氣相色譜-火焰離子化檢測器(GC-FID;GC,California,USA)分析樣品中的氣味活性化合物。氦氣作為載氣(99.999%),采用不分流模式進樣,進樣量為3μL。HP-5MS柱升溫程序如下:初始溫度為35℃保持5min,以6℃/min升至110℃,然后4℃/min至230℃,并保持7min。MS離子源溫度230℃,四極桿溫度150℃,電離方式EI,電子能量70eV,全掃模式,離子掃描范圍30~350m/z,溶劑延遲0min。SPME纖維頭插入進樣口解吸附5min后進行檢測。
研究中的香氣揮發(fā)物的定性分析主要采用MS離子圖比對NIST譜庫和保留指數(shù)鑒定(RI),其中譜庫比對是將化合物的質譜碎片信息與NIST23數(shù)據(jù)庫進行比對,使用GC-MS按照上述溫度程序測定了正構烷烴(C7-C40)的保留時間,計算得到相應的保留指數(shù),香氣揮發(fā)性物質采用內標法進行相對定量。
(2)兒茶素與咖啡堿含量測定
兒茶素類和咖啡堿含量測定采用高效液相色譜(HPLC)法進行。稱取50mg干茶粉于5mL離心管中,加入2mL80%甲醇,渦旋混勻后在超聲震蕩儀中超聲萃取10min,期間每隔5min顛倒混勻,之后在高速離心機中8000r/min離心10min,取上清。在殘渣中加入2mL80%甲醇,重復上述操作,取上清。在殘渣中加入1mL80%甲醇,重復上述操作,合并上清后使用80%甲醇定容至5mL,定容后上清過0.22μm有機相濾膜后轉入進樣瓶中。
液相分析在配備有C18柱(5μm,4.6mm×250mm)的ArcHPLC系統(tǒng)上進行。流動相A相為0.1%(V/V)的乙酸水溶液,B相為100%乙腈,檢測波長278nm,柱溫設置30℃,樣品室溫度設置12℃,流速設置1mL/min,進樣量10μL。每個樣品進行3次重復。
(3)其他內含成分測定
茶多酚含量采用GB/T8313—2018法測定;游離氨基酸采用GB/T8314—2013法測定;水浸出物采用GB/T8305—2013法測定;可溶性糖采用蒽酮比色法測定。
5、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
采用GraphPadPrism10和MicrosoftOfficeExcel進行統(tǒng)計分析。香氣物質的相關信息,在ChemicalBook網站(https://m.chemicalbook.com/ProductIndex.aspx)和PubChem網站(https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov)獲取。
02
結果與分析
1、不同干燥工藝處理的茶樹干花特征性風味物質分析
(1)茶樹干花產品的感官審評
對不同干燥工藝制得的茶樹干花樣品進行感官審評結果如表1和圖1所示。各干燥工藝制得樣品感官審評總分由高到低排序為:低溫慢烘(89.30分)>真空冷凍干燥(86.25分)>高溫快烘(84.35分)。低溫慢烘制得的茶樹花外形勻整、色澤鮮亮,在保留較多茶樹花香氣的同時又提升了茶樹干花產品飲用的口感。


(2)干燥工藝對茶樹干花揮發(fā)性物質的影響
采用GC-MS對三種不同干燥工藝(真空冷凍干燥、低溫慢烘和高溫快烘)制得茶樹干花的揮發(fā)性物質的種類及含量進行檢測分析(圖2)。各樣品揮發(fā)性香氣化合物總量由高到低順序為:真空冷凍干燥樣品(20534.52μg/kg)>低溫慢烘樣品(9755.71μg/kg)>高溫快烘樣品(7409.98μg/kg)。


不同干燥工藝對茶樹干花的揮發(fā)性成分有顯著影響。研究在真空冷凍干燥、低溫慢烘和高溫快烘的樣品中分別鑒定出21、46和33種揮發(fā)性組分,其中11種為三者共有(圖3)。兩種烘干工藝雖然降低了某些原有成分的含量,但顯著增加了揮發(fā)性物質的種類。例如,真空冷凍干燥樣品中高含量的苯乙酮(花香,16449.02μg/kg),在低溫慢烘和高溫快烘樣品中分別降至2322.45μg/kg和1990.4μg/kg。與此同時,烘干處理促進了蘇合香醇(甜梔子/風信子味)和苯乙醇(玫瑰花香)等物質的生成,并產生了α-紫羅蘭酮和β-紫羅蘭酮等新的花香成分。



兩種烘干工藝之間也存在明顯差異。低溫慢烘樣品含有其特有的反式-2-己烯醛(綠葉清香,424.75μg/kg)和4-甲基-1-戊醇(堅果味,259.74μg/kg)。而在共有成分方面,高溫快烘樣品中的苯乙醇(玫瑰花香)含量則高于低溫慢烘樣品。
為探究不同干燥工藝對茶樹干花揮發(fā)性成分總體輪廓的影響,通過正交偏最小二乘判別分析(OPLS-DA)模型進行分析發(fā)現(xiàn),三種干燥方式的樣品在得分圖上實現(xiàn)了明顯的分離,組內樣品重復性良好,而組間差異顯著。圖4a表明三種干燥工藝導致了茶樹干花揮發(fā)性物質譜的顯著分化。同時,置換檢驗結果(圖4b)顯示Q2回歸線截距為負值,表明該模型穩(wěn)健可靠,無過擬合風險。

(3)干燥工藝對茶樹干花主要滋味物質含量的影響
不同干燥工藝對茶樹干花的主要滋味物質含量有顯著影響,結果如圖5、圖6所示。高溫快烘對熱敏性物質的破壞最為明顯,其茶多酚含量(7.27%)和各類兒茶素含量均為三組中最低。與之相比,真空冷凍干燥在保留核心成分方面表現(xiàn)最佳,其游離氨基酸含量高達3.61%,并能最大程度地保存兒茶素;但該工藝的缺點是可溶性糖含量最低。而低溫慢烘則展現(xiàn)出獨特的平衡優(yōu)勢:它不僅擁有最高的水浸出物含量,并且在關鍵兒茶素(如EGCG)的保留效果上與真空冷凍干燥并無顯著差異。因此,盡管真空冷凍干燥是保存滋味物質的理論最優(yōu)工藝,但考慮到成本因素,在關鍵品質指標上表現(xiàn)相當且水浸出物更優(yōu)的低溫慢烘,是兼顧品質與經濟效益的理想選擇。


2、茶樹鮮花窨制廬州紅茶特征性風味物質分析
(1)茶樹花窨制廬州紅茶產品的感官審評
對廬州紅茶與茶樹花窨制廬州紅茶樣品進行感官審評,結果如表2,圖7所示。茶樹花窨制紅茶在感官審評中總得分為88分,比廬州紅茶得分高出3.5分。二者外形、湯色、滋味和葉底的得分相差不大;茶樹花窨制紅茶香氣呈現(xiàn)甜香與花香,審評得分高達93分,顯著高于廬州紅茶。這表明茶樹花的窨制顯著改善了廬州紅茶的香氣特征,賦予其更馥郁的花香和甜香,從而提升了產品的整體感官品質。


(2)茶樹花窨制對廬州紅茶香氣品質的影響
使用GC-MS對廬州紅茶與茶樹花窨制紅茶的揮發(fā)性成分進行檢測分析(圖9),結果表明,窨制工藝在香氣含量和豐富度上均對紅茶有顯著提升。在總量與種類上,窨制紅茶的揮發(fā)性物質總含量(9134.39μg/kg)顯著高于原茶(3421.52μg/kg)。同時,揮發(fā)物種類從26種增加到30種,并引入了12種茶坯本身不具備的香氣物質,特別是在酯類(由8種增至11種)和醇類(由3種增至5種)的種類上更為豐富,這表明窨制過程可能促進了物質的轉化與積累。

在核心香氣成分上,變化尤為關鍵。一方面,紅茶原有的特征香氣得到增強,如苯乙醇(玫瑰花香)含量從600.59μg/kg提升至992.31μg/kg。另一方面,窨制過程成功地將茶樹花的高濃度特征花香賦予紅茶,其中新引入的苯乙酮(花香)含量高達4619.37μg/kg,此外還新增了苯甲醇(溫和芳香,1035.23μg/kg)和蘇合香醇(甜梔子味,418.08μg/kg)等重要組分。



03
討論
1、低溫慢烘是制備茶樹干花的較優(yōu)工藝
研究對三個不同干燥工藝處理得到的茶樹干花進行感官審評,結果顯示,低溫慢烘樣品綜合得分最高為89.30分,其香氣清甜、滋味回甘明顯,且葉底完整,該工藝能較好地協(xié)調茶花的香氣與滋味品質和維持茶樹花的外形。
使用GC-MS對上述三種干燥工藝(真空冷凍干燥、低溫慢烘、高溫快烘)制得茶樹花的揮發(fā)性成分進行檢測分析:三種工藝中,低溫慢烘樣品含有最為豐富的芳香物質(共鑒定出46種揮發(fā)性組分,總量為9755.71μg/kg)。同時含有較多清香、花香物質如蘇合香醇(2326μg/kg,新鮮甜梔子味、風信子味)、苯乙酮(2322.45μg/kg,花香)等。對三個樣品的主要滋味物質進行檢測分析表明,低溫慢烘茶樹干花內含物質含量接近真空冷凍干燥茶樹花,且香氣更為豐富,滋味更為協(xié)調。
因此,低溫慢烘工藝更適合茶樹干花產品的開發(fā),其在保留茶花特征風味的同時,能較好平衡品質與加工效率,具有較高應用價值;未來可以進一步優(yōu)化其工藝參數(shù),如溫度梯度控制、烘干時間調整等,以開發(fā)更優(yōu)品質的茶樹花產品,此外,茶樹花與茶葉相比,除了咖啡堿含量比較低外,還有黃酮苷和茶皂苷含量比較豐富,在后續(xù)的茶樹花研究中可以深入研究。
2、茶樹花窨制工藝可以大幅提升廬州紅茶的香氣品質
對廬州紅茶和茶樹花窨制紅茶進行的感官審評表明,窨制紅茶樣品(88.00分)的綜合得分高于前者(84.50分),其主要優(yōu)勢體現(xiàn)在香氣表現(xiàn)的提升上。同時,GC-MS對廬州紅茶和茶樹花窨制紅茶揮發(fā)性成分的檢測結果表明:茶樹花窨制工藝使得廬州紅茶富含多種關鍵香氣物質,如苯乙酮(4619.37μg/kg,花香)、苯乙醇(992.31μg/kg,玫瑰花香)和蘇合香醇(418.08μg/kg,新鮮甜梔子味、風信子味)等。
因此,茶樹花窨制工藝可以有效提升廬州紅茶香氣品質,具有開發(fā)花香型特色紅茶產品的潛力。未來可以通過優(yōu)化紅茶的窨制配方,進一步提升廬州紅茶香氣品質與風味層次。
作者簡介:崔惠荔

山東濰坊人,安徽農業(yè)大學茶業(yè)學院碩士研究生,主要從事茶葉品質方面研究。
基金項目:安徽省海外引才計劃創(chuàng)新人才項目
具體內容詳見《中國茶葉加工》雜志,2025年第3期文章《茶樹花干燥工藝優(yōu)化與窨制紅茶品質初探》,頁碼:33-41,作者:崔惠荔,陳昌昊,劉朱,孫偉華,嚴莉,費月*,石琳*。
引用格式:崔惠荔,陳昌昊,劉朱,等.茶樹花干燥工藝優(yōu)化與窨制紅茶品質初探[J].中國茶葉加工,2025(3):33-41.