黑毛茶不同产区发花对茯砖茶品质的影响

赵仁亮1,2，胥 伟1，吴 丹1，姜依何1，朱 旗1,*

（1.湖南农业大学 茶学教育部重点实验室，国家植物功能成分利用工程技术研究中心，湖南 长沙 410128；2.河南农业大学园艺学院，河南 郑州 450002）

摘 要：不同产区特定的气候环境影响茯砖茶发花微生物群落结构、代谢及风味物质的形成。以同批湖南黑毛茶为原料，分别在我国具有代表性的茯砖茶主产区（陕西、湖南和浙江）同时期制作茶样，研究黑毛茶在不同产区发花对茯砖茶品质的影响。感官审评表明：陕西和湖南产区加工的茯砖茶“金花”数量明显高于浙江产区，“菌花香”明显；但湖南和浙江产区加工的茯砖茶均略带青涩味。化学成分结果表明：茶多酚、酯型儿茶素、儿茶素总量及咖啡碱在湖南产区加工的茯砖茶中含量较高；氨基酸总量和茶氨酸在浙江产区加工的茯砖茶中保留量较多；有机酸在陕西产区的茯砖茶中含量较高。从3个产区加工的茯砖茶中共分离鉴定出57 种香气成分，对茯砖茶“菌花香”具有重要贡献的萜烯醇、烯醛类和酮类等化合物含量在不同产区加工的茯砖茶中差异显著（P＜0.05）。结论：不同产区花过程中微生物种群结构、代谢方向及作用方式可能不同，对茯砖茶品质的形成具有重要影响。

关键词：茯砖茶；发花；微生物种群；化学成分；香气成分

茯砖茶又称“湖茶”、“府茶”，是我国特有的一种紧压型黑茶，其具有较强的降脂减肥作用[1-11]，历来是边疆少数民族同胞必不可少的生活必需品。茯砖茶源于元末明初的陕西泾阳，古称“泾阳茯茶”。1953年湖南安化试制茯砖茶获得成功，从此湖南成为中国最大的茯砖茶加工中心[12]。改革开放以来，随着茯砖茶消费需求的增长，带动了周边其他省份区域茯砖茶的生产与流通。

茯砖茶是以黑毛茶作为原料，经过筛分、汽蒸、渥堆、压制、发花和干燥等工序加工而成；其中“发花”系在特定环境控制下，培养一种被称为冠突散囊菌的黄色真菌，通过分泌多种胞外酶[13-14]，催化相关底物的氧化、降解、聚合或转化[13]，这些转化或代谢的产物与其茶体繁殖的丰富的“金花”构成了茯砖茶特有的色、香、味物质，是茯砖茶品质形成的关键工序。现有研究表明，不同产地[15]、季节[16]加工的茯砖茶在发花过程中优势微生物及总的种群结构不同，发花微生物群系呈现出多样性，因而作用于底物的代谢方向和作用方式应该存在一定的差异。为此，本实验在前人研究的基础上，采用同批黑毛茶原料，分别在我国当前茯砖茶的主产区陕西、湖南和浙江同时期进行生产加工，研究黑毛茶在不同产区发花对茯砖茶品质的影响，以期为合理调控茯砖茶发花、提升产品品质及丰富和完善我国茯砖茶加工技术理论体系提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

湖南黑毛茶 湖南益阳茶厂有限公司；甲醇、N,N-二甲基甲酰胺、乙腈、乙醚（均为色谱纯）、磷酸、盐酸、冰乙酸、甲酸、过硫酸钾、磷酸二氢钾（均为分析纯） 天津科密欧公司；儿茶素、氨基酸、茶氨酸、富马酸等对照品、己酸乙酯（内标） 美国Sigma公司。

1.2 仪器与设备

LC-10ATVP高效液相色谱（high performance liquid chromatography，HPLC）仪、GCMS-QP2010气相色谱-质谱（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）联用仪 日本岛津公司；98-1-B型电子调温电热套天津泰斯特仪器有限公司；KQ3200B超声波清洗仪昆山超声仪器有限公司；XMTE-8112电热恒温水浴锅上海精宏实验设备有限公司；D8611纯水发生器 美国Thermo公司；35R离心机 德国Rotina公司。

1.3 方法

1.3.1 茶样制备

在我国茯砖茶的主产区陕西、湖南和浙江，分别选取代表性的省级农业龙头企业为茶样制备地点。由湖南益阳茶厂有限公司提供同批黑毛茶原料3 t，分别发往陕西、浙江省内的两企业各1 t，3 家企业同时期按照GB/T 9833.3—2013《紧压茶 第3部分：茯砖茶》[17]制作茶样，在陕西、湖南和浙江产区发花的茯砖茶样编号依次为：FBT 1、FBT 2和FBT 3（图1）。

图1 同批黑毛茶原料不同产区“发花”的茯砖茶内部
Fig. 1 Inner structure of Fu brick tea fermented in different regions from the same raw tea materials

FBT 1、FBT 2、FBT 3. 分别为陕西、湖南和浙江产区发花的茯砖茶样。

1.3.2 3个产区发花期温湿度调控及发花周期记录

每天上午10点分别记录3个产区烘房的温度、相对湿度，直至发花结束。

1.3.3 感官审评方法

参照《茶叶审评与检验》[18]和GB/T 23776—2009《茶叶感官审评方法》，由资深评茶师和高级评茶员组成5 人审评小组，对茶样进行密码审评。取茶样3.0 g，150 mL沸水冲泡，静置5 min，进行感官评审，重复3 次。

1.3.4 茶多酚、水浸出物、游离总氨基酸含量的测定

参照GB/T 8313—2008《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》、GB/T 8305—2013《茶 水浸出物测定》和GB/T 8314—2013《茶 游离氨基酸总量的测定》进行测定。

1.3.5 儿茶素、生物碱组分和没食子酸含量检测

参照李银花等[19]的方法，设置色谱条件为：Ecosil C18色谱柱（150 mm×4.6 mm，5 µm）；流动相为水（A泵）、N,N-二甲基甲酰胺-甲醇-冰醋酸（40∶2∶1.5，V/V）（B泵）；检测波长278 nm；进样量10 μL；柱温30 ℃；流速1.0 mL/min。

1.3.6 氨基酸组分含量检测

参照龚雪等[20]方法，设置色谱条件为：AccQ.TagTM色谱柱（150 mm×3.9 mm，5 µm）；流动相为稀释10 倍的AccQ.TagTMEluent A（A泵）、60 %乙腈（B泵）；检测波长248 nm；柱温37 ℃；流速1.0 mL/min。

1.3.7 有机酸组分含量检测

参照袁玲等[21]的方法，设置色谱条件为：ACCHROM XAqua C18色谱柱（250 mm×4.6 mm，5 µm）；流动相为0.1%磷酸水溶液（A泵）、乙腈（B泵）；检测波长278 nm；柱温20 ℃；流速1.0 mL/min。

1.3.8 茯砖茶香气物质测定

参照黄亚辉等[22]的方法，采用同时蒸馏萃取（simultaneous distillation extraction，SDE）法提取茶叶香气物质；GC条件：DB-5MS石英毛细管柱（30m×0.25 mm，0.25 μm），载气为氦气（纯度＞99.999%）；进样口温度：210 ℃；柱流量：1.0 mL/min；进样量：1 μL；分流比为10∶1。程序升温：初始温度50℃，保持4 min，以2 ℃/min升温至150 ℃（保持1 min），以5 ℃/min升温至180 ℃（保持5 min），再以10 ℃/min升温至280 ℃（保持20 min）。MS条件：电子能量70 eV；电离方式：电子轰击电离；离子源温度200 ℃，接口温度220 ℃，扫描范围35～500 amu，溶剂延滞时间2.8 min，扫描方式：全扫描。

定性分析：香气化合物成分的定性采用NIST谱库进行检索匹配，仅报道相似指数大于800的化合物，部分化合物结合人工解析质谱图进行确证。定量分析：采用峰面积归一化法进行定量，组分峰面积除以总峰面积得到各香气物质组分的相对含量（内标不计）。

1.4 数据处理与统计

数据采用SPSS 22.0统计软件进行分析，用t检验及方差检验各处理间的差异显著性，Origin 8.0软件作图，各项指标取3 次重复的平均值。

2 结果与分析

2.1 不同产区茯砖茶发花期温、湿度调控情况

由图2可知，陕西产区发花周期为15 d，发花期内温度为26～33 ℃，相对湿度由85%下降至72%；湖南产区发花周期为15 d，发花期内温度为28～33 ℃，相对湿度由88%下降至72%；浙江产区发花周期为12 d，发花期内温度为27～33 ℃，相对湿度由92%下降至78%。可见，3个产区发花周期略有不同，发花期内温、湿度调控情况也略有差别。

图2 同批黑毛茶在陕西（A）、湖南（B）、浙江（C）产区发花时的温、湿度变化
Fig. 2 Variation in temperature and relative humidity during
fermentation period in Shaanxi (A), Hunan (B), and Zhejiang (C) regions

2.2 黑毛茶不同产区发花对茯砖茶感官品质的影响

表1 同批黑毛茶不同产区发花的茯砖茶感官审评结果
Table 1 Sensory evaluation results of Fu brick tea fermented in different regions from the same raw tea materials

样品名称 外形 汤色 香气 滋味 叶底FBT 1 砖面色泽青褐，显梗，“金花”茂盛、色泽金黄 深黄 纯正、菌花香明显 纯正 黑褐FBT 2 砖面色泽黑褐，叶片完整，显梗，“金花”、色泽显白 橙黄 纯正、菌花香明显 纯正、略带青涩味 黑褐FBT 3 砖面色泽青褐，显梗，“金花”少量 黄 纯正、带青气味 浓厚、带青涩味 黑褐

由表1可知，3个产区加工的茯砖茶感官品质差异明显，陕西产区加工的茯砖茶“金花”茂盛、色泽金黄，品质风味正常；湖南产区加工的茯砖茶“金花”多、色泽显白，略带青涩味，品质基本正常；浙江产区加工的茯砖茶“金花”数量少，略带青气和青涩味，品质基本正常。发花期间，随着发酵微生物种群的生长繁殖及演变，会促进茯砖茶感官品质发生深刻的变化，塑造出茯砖茶特有的品质风味。

可见，同一原料在不同产区加工，由于地域和气候环境的差别，可能会造成发酵的微生物数量和种类构成有差异，从而对茯砖茶品质形成具有一定影响。

2.3 黑毛茶不同产区发花对茯砖茶滋味品质的影响

2.3.1 水浸出物含量变化

图3 同批黑毛茶不同产区发花对茯砖茶主要化学成分的影响
Fig. 3 Major chemical components in Fu brick tea fermented in different regions from the same raw tea materials

同一指标不同小写字母表示茶样间差异显著（P＜0.05）；不同大写字母表示茶样间差异极显著（P＜0.01）。图4同。

由图3可知，在湖南产区加工的茯砖茶水浸出物含量略高，与其他两产区差异显著（P＜0.05）。水浸出物是茶叶中可溶于水的各种物质的总称，在茯砖茶发花过程中，由于微生物群系对茶叶内含物质的降解、转化和聚合作用，使发酵结束时可溶于水的物质总量有差异。

2.3.2 茶多酚总量、儿茶素组分及没食子酸含量的变化

多酚类化合物是涩味的根源，也是茶汤中最主体的风味成分[23]。由图3可知，茶多酚含量在湖南产区加工的茯砖茶含量较高，为6.92%，浙江产区其次，陕西产区加工的茯砖茶含量最低，仅为5.80%，3个产区加工的茯砖茶多酚含量差异显著（P＜0.05）。

表2 同批黑毛茶不同产区发花对茯砖茶没食子酸与儿茶素组分含量的影响
Table 2 Contents of gallic acid and catechins in Fu brick tea fermented in different regions from the same raw tea materials%

注：同行不同小写字母表示茶样间差异显著（P＜0.05）；不同大写字母表示茶样间差异极显著（P＜0.01）。表3～5同。

成分 FBT 1 FBT 2 FBT 3没食子酸 0.18±0.01bA0.24±0.05aA0.18±0.01bB表没食子儿茶素 0.16±0.03aA0.24±0.06aA0.18±0.13aA儿茶素 0.05±0.03aA0.07±0.04aA0.05±0.03aA表儿茶素 0.12±0.06aA0.14±0.04aA0.14±0.06aA表没食子儿茶素没食子酸酯 0.41±0.08aA0.54±0.07aA0.50±0.17aA没食子儿茶素没食子酸酯 0.19±0.03aA0.27±0.02aA0.19±0.06aA表儿茶素没食子酸酯 0.08±0.02aA0.10±0.06aA0.10±0.02aA总量 1.01±0.36aA1.36±0.16aA1.16±0.14aA

由表2中HPLC结果分析可知，儿茶素总量、酯型儿茶素和简单儿茶素在湖南产区加工的茯砖茶中含量均最高，其次是浙江产区，最后是陕西产区。儿茶素在茯砖茶加工过程中，由于微生物的发酵及水热的综合作用，发生降解、氧化和转化，造成儿茶素类化合物在茯砖茶中含量和种类大幅度减少，尤其是酯型儿茶素的减少，对茶汤滋味的进一步改善，促进甘厚醇和的风味形成具有积极的作用。在本研究中，儿茶素和茶多酚在3个产区加工的茯砖茶中变化规律是同步的，感官审评结果表明，湖南和浙江产区加工的茯砖茶略带苦涩味，这与其茶多酚总量偏高及儿茶素组分分配的比例紧密有关。由表2可知，没食子酸在湖南产区加工的茯砖茶中含量最高，与其他两产区差异显著（P＜0.05）。研究发现，部分微生物能够有效地水解单宁，从而促进没食子酸的生成；另外，在一些酶及次生代谢产物的的作用下，还会进一步进行生物转化，从而使含量降低[24-26]。茯砖茶发花过程中由于受到季节、气候和烘房的温、湿度控制条件的影响，会造成发花微生物的种类、数量、产酶能力及代谢产物存在一定差异，促使没食子酸的生成、氧化聚合处于一个复杂的动态变化过程。

2.3.3 游离氨基酸总量及组分的变化

由图3可知，游离氨基酸总量在浙江产区加工的茯砖茶中含量略高，感官审评发现，该产区加工的茯砖茶“金花”数量明显少于其他2 个产区，优势微生物数量偏低可能会造成氮源的利用率不高。

表3 同批黑毛茶不同产区发花对茯砖茶氨基酸组分含量的影响
Table 3 Amino acid contents in Fu brick tea fermented in different regions from the same raw tea materials mg/g

注：*.必需氨基酸.

氨基酸 FBT 1 FBT 2 FBT 3天冬氨酸 8.64±0.05bB19.10±0.55aA18.53±0.80aA丝氨酸 33.97±0.97aA5.45±0.12cC14.14±0.50bB谷氨酸 19.57±0.80aA17.76±0.73aA9.52±0.19bB甘氨酸 14.44±0.49aA7.76±0.07cC10.57±0.11bB组氨酸 0.00±0.00bB0.00±0.00bB1.30±0.04aA精氨酸 16.50±0.53aA7.56±0.16cC12.99±0.21bB苏氨酸* 3.65±0.10bB1.65±0.01cC4.59±0.05aA丙氨酸 9.50±0.12aA8.69±0.03bB8.29±0.04bB脯氨酸 27.19±0.08aA23.87±0.39bB18.99±0.08cC茶氨酸 62.63±1.12cC82.11±1.01bB94.13±0.63aA胱氨酸 1.21±0.06bB1.36±0.04aA0.93±0.01cC酪氨酸 2.17±0.03cC8.44±0.05aA3.67±0.09bB缬氨酸* 33.81±0.36aA35.31±0.79aA24.14±1.12bB蛋氨酸* 2.96±0.06aA2.55±0.02bB3.05±0.04aA赖氨酸* 2.49±0.01cC5.02±0.06aA2.89±0.06bB异亮氨酸* 0.00±0.00cC1.43±0.01bB2.39±0.05aA亮氨酸* 0.00±0.00cC1.43±0.01bB2.39±0.07aA苯丙氨酸* 2.61±0.03aA2.73±0.11aA2.32±0.04bB

HPLC检测到18 种氨基酸组分，结果如表3所示，其中茶氨酸是主体成分，在浙江产区加工的茯砖茶中含量最高，其次是湖南，最后是陕西，含量差异极显著（P＜0.01）；其次含量较高的组分有缬氨酸、脯氨酸、丝氨酸、精氨酸和谷氨酸，在3个产区加工的茯砖茶中分配比例不同，含量差异显著（P＜0.05），尤其受到发花微生物群系的作用，氨基酸组分重新调整组合，对构成各产区茯砖茶的品质风味起到了重要影响。另外，必需氨基酸在陕西、湖南和浙江产区加工的茯砖茶中分别为45.52、50.12、41.77 mg/g，据刘菲等[27]研究表明，发花可促进必需氨基酸的生成，这与感官审评结果是一致的。茯砖茶加工中，由于微生物的发酵作用，把茶叶中的含氮物质作为氮源，从而造成氨基酸总量的减少。同时，由于蛋白质的降解，又可以促进氨基酸的生成，各种微生物利用氮源的能力不同，可造成氨基酸的降解和生成达到动态平衡。

2.3.4 生物碱组分含量

如表4所示，可可碱和茶碱含量较低，变化幅度不大；咖啡碱是主体成分，在湖南产区加工的茯砖茶中含量最高，与其他两产区差异极显著（P＜0.01），咖啡碱是茶汤中苦味的根源，感官品质分析发现，湖南产区加工的茯砖茶略带苦涩味，可能与咖啡碱含量偏高有关。一般认为，咖啡碱性质比较稳定，在茯砖茶加工中变化幅度较小，但本研究的结果是3个产区加工的茯砖茶咖啡碱含量差异显著（P＜0.05），推测不同产区发花微生物群系对其作用效果不同。也有研究表明，霉菌类可以通过不同于茶树咖啡碱代谢途径的通路而提高后发酵茶中咖啡碱的含量[28]。

表4 同批黑毛茶不同产区发花对茯砖茶生物碱含量的影响
Table 4 Alkaloids contents in Fu brick tea fermented in different regions from the same raw tea materials%

生物碱 FBT 1 FBT 2 FBT 3可可碱 0.05±0.01aA0.05±0.01aA0.05±0.01aA茶碱 0.01±0.00aA0.01±0.00aA0.01±0.00aA咖啡碱 1.43±0.03bB1.87±0.08aA1.34±0.06bB总量 1.49±0.01bB1.94±0.05aA1.40±0.02bB

2.3.5 有机酸组分含量

表5 同批黑毛茶不同产区发花对茯砖茶有机酸含量的影响
Fig. 5 Organic acids contents in Fu brick tea fermented in different regions from the same raw tea materials mg/g

有机酸 FBT 1 FBT 2 FBT 3草酸 155.63±3.38aA160.22±4.93aA137.92±6.85aA酒石酸 316.62±14.20aA98.99±1.98bB36.72±1.37cC甲酸 463.61±13.09bB502.58±8.94aA462.20±5.28bB苹果酸 0.00±0.00bB2.16±0.01aA0.00±0.00bB抗坏血酸 37.72±2.55aA23.32±1.53bB26.10±2.52bB乙酸 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00柠檬酸 0.00±0.00cC58.51±2.82bB127.09±4.36aA琥珀酸 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00富马酸 1.85±0.01aA1.09±0.05cC1.50±0.01bB总量 975.43±15.61aA846.88±12.76bB791.53±9.06bB

茶叶中有近30 种有机酸，是香气和滋味的主要成分之一。利用HPLC分离到了9 种有机酸组分（表5），从总量来看，陕西产区加工的茯砖茶中有机酸含量最高，湖南次之，浙江最低。酒石酸在3个产区加工的茯砖茶中差异极显著（P＜0.05），陕西产区最高；草酸、甲酸、抗坏血酸在3 个产区加工的茯砖茶中变化幅度不大。有机酸是茯砖茶中重要的品质因子，在生化反应中作为糖类分解的中间产物，对茯砖茶香气成分的形成具有重要作用。有研究表明，茶叶中有机酸的含量与发酵程度呈高度正相关，从有机酸的含量可以初步判断发酵的程度[29]。另据屠幼英等[30]研究发现，经微生物发酵的黑茶比不发酵的绿茶有机酸含量高，认为可能是真菌类微生物代谢比较强烈的原因。因此，微生物的代谢对有机酸的生成可能起到了关键作用。

2.4 黑毛茶不同产区发花对茯砖茶香气品质的影响

表6 同批黑毛茶不同产区发花的茯砖茶香气组分及相对含量
Table 6 Aroma components and their relative contents in Fu brick tea fermented in different regions from the same raw tea materials

注：—.未检出。

序号 香气成分 相对含量/%FBT 1 FBT 2 FBT 3 1（E）-2-戊烯醛 0.74 0.48 0.94 2 1-戊醇 0.38 0.58 0.46 3（Z）-2-戊烯-1-醇 0.63 0.83 0.72 4己醛 5.14 3.24 6.33 5 2,6-二甲基-3,5-庚二烯-2-醇 0.20 0.16 —6（E）-2-己烯醛 1.14 0.71 1.31 7 1-己醇 — 0.18 —8（Z）-2-己烯-1-醇 — 0.18 —9（Z）-4-庚烯醛 0.70 0.35 0.76 10 庚醛 0.73 0.47 0.84 11 （E）-β-罗勒烯 0.31 — —12 苯甲醛 0.54 0.34 0.58 13 2-乙基-2-己烯醛 0.34 0.17 —14 6-甲基-5-庚烯-2-酮 0.48 0.46 0.31 15 2,2,4,6,6-五甲基-庚烷 0.36 0.06 0.16 16 2-戊基-呋喃 0.66 0.60 0.92 17 辛醛 0.27 0.08 0.22 18 （E,E）-2,4-庚二烯醛 6.73 4.10 4.95 19 苯乙醛 0.80 1.41 0.85 20 （E）-2-辛烯醛 0.65 0.43 0.70 21 苯乙酮 0.86 0.28 1.06 22 芳樟醇氧化物Ⅰ 2.37 1.56 2.52 23 芳樟醇氧化物Ⅱ 3.16 1.08 3.91 24 β-芳樟醇 1.35 1.55 1.56 25 2,6-二甲基-3,7-辛二烯-2,6-二醇 — 0.39 —26 3,4-二甲基环己醇 1.19 1.02 1.13 27 苯乙醇 — 0.06 —28 （E）-2-壬烯醛 0.37 0.20 0.39 29 芳樟醇氧化物Ⅲ 1.02 0.45 0.86 30 芳樟醇氧化物Ⅳ 0.93 0.28 1.03 31 水杨酸甲酯 0.91 0.91 2.02 32 α-松油醇 0.70 0.33 0.41 33 β-环柠檬醛 0.49 0.54 0.72 34 金合欢醇 0.12 0.26 —35 （Z）-2-癸烯醛 0.36 0.24 —36 壬酸 0.32 0.13 —37 （E,E）-2,4-十二碳二烯醛 1.30 1.43 0.99 38 （E,E）-2,4-癸二烯醛 2.43 2.28 1.85 39 α-紫罗酮 2.77 1.03 2.68 40 2,2,8,8-四甲基-3,6-壬二烯-5-酮 0.96 0.40 0.72 41 香叶基丙酮 4.31 3.11 2.81 42 β-紫罗酮 2.25 2.31 1.83 43 5,6-环氧化物-β-紫罗酮 0.83 0.87 0.85 44 2,5-二丙基-1,5-己二烯 1.25 0.72 1.21 45 3,3,6-三甲基-4,5-庚二烯-2-醇 0.79 0.85 1.58 46 橙花叔醇 1.98 15.51 0.60 47 雪松醇 — 1.55 2.07 48 6,10,14-三甲基-2-十五烷酮 7.25 4.53 6.49 49 法呢基丙酮 1.04 1.02 0.76 50 棕榈酸甲酯 0.53 0.49 0.37 51 异植醇 0.74 0.48 0.64 52 棕榈酸 25.18 22.99 23.39 53 棕榈酸乙酯 0.13 0.53 0.49 54 植醇 5.59 7.64 6.01 55 （9Z,12Z）-十八碳二烯酸 — 1.20 0.92 56 （Z）-7-十四烯醛 2.12 3.59 3.62 57 二十七（碳）烷 0.13 0.08 —

图4 同批黑毛茶不同产区发花的茯砖茶香气物质种类及相对含量
Fig. 4 Aroma compound classes and their contents in Fu brick tea fermented in different regions from the same raw tea materials

采用SDE法提取同一原料、不同产区加工的茯砖茶样品香精油，进行GC-MS分析，根据质谱数据、相对保留时间及文献值对照，共鉴定出57 种香气化合物（表6、图4），主要由醇类、醛类、酮类、酸类、酯类、杂环类和碳氢化合物等构成。其中陕西、湖南和浙江产区加工的茯砖茶分别分离鉴定出51、56、46 种香气成分，共有香气成分44 种。棕榈酸和植醇在3个产区样品中含量较高，但对茶叶香气贡献较小，不作分析；其他含量较高的共有组分主要是：6,10,14-三甲基-2-十五烷酮、（E,E）-2,4-庚二烯醛、香叶基丙酮、己醛，但差异明显，橙花叔醇在3个产区加工的样品中差异明显，湖南产区加工的样品中含量最高（15.51%），具青气味的己醛在浙江产区加工的茯砖茶样品中含量较高（6.33%）。从香气物质种类分析，不计算主体成分是棕榈酸的酸类物质，3个产区加工的样品香气物质主要以醇类、醛类和酮类为主，差异显著。其中醇类物质种类丰富，含量较高，尤其在湖南产区加工的茯砖茶中含量最高（34.94%），其次是浙江产区（23.50%），最后是陕西产区（21.15%），而且萜烯醇和芳环醇类是构成3个产区加工的茯砖茶醇类香气物质的主体；对茯砖茶“菌花香”具有重要贡献的烯醛类和酮类物质在陕西产区加工的茯砖茶中含量最高（38.12%），其次是浙江产区（33.74%），最后是陕西产区（28.53%）。可以看出，同一原料在不同产区加工成茯砖茶，综合形成的香气品质差异比较明显，应该是由不同产区发酵的微生物群系不同而导致的。

3 讨 论

茯砖茶加工过程实质是一个由冠突散囊菌为主体的多种微生物共同参与的复杂的发酵过程，其品质的形成也是多种微生物共同参与作用的结果。国内外的学者做了大量研究[31-33]，分别以发花过程的在制品、成品茶、不同季节[16]、不同产区[15]加工的茯砖茶为研究对象，得出了共同的结论，茯砖茶加工中除了优势菌——冠突散囊菌之外，还伴生有曲霉、青霉、毛霉、酵母菌和大量的细菌，而非冠突散囊菌单一菌种的演变。这些复杂的微生物在受到环境条件影响及共生与拮抗之间优胜劣汰的自然选择之后，茯砖茶发花微生物群系在空间和时间上不断发生着变化。

在研究中，采用同批原料，分别在不同产区同时期进行生产加工，结果表明，含碳化合物在湖南产区加工的茯砖茶中含量最高，含氮化合物在浙江产区中含量最高，而有机酸在则在陕西产区中含量最高；香气成分及香型组成差异也比较明显，最终制造出的茯砖茶品质风格迥异。王增盛等[34]以湖南茯砖茶为研究对象，从原料到成品茶，茶多酚、儿茶素和游离氨基酸分别降低了46.60%、60.18%和38.67%，咖啡碱含量变化幅度较小，而可可碱、茶碱含量分别提高了2.8、4.0 倍。周兴长等[35]以陕西茯砖茶为研究对象，从原料到成品茶，茶多酚、儿茶素、游离氨基酸含量下降的幅度分别为17.33%、35.08%和22.46%，咖啡碱含量升高了5.51%。李适等[36]以黑毛茶为原料，采用冠突散囊菌纯种接种，研究散茶发花中品质的变化规律，发现多酚类、黄酮类、水溶性蛋白、可溶性糖和氨基酸总量分别减少了16.75%、5.65%、22.77%、10.73%和88.62%，而咖啡碱的含量提高了8.55%。欧阳梅等[37]以炒青绿毛茶为原料，应用人工接种发酵技术进行固态发酵，经冠突散囊菌发酵1 个月后，茶多酚和氨基酸含量分别下降了41.12%和3.13%。许永立[38]研究了4 株不同类型的冠突散囊菌（G1、G2、G3、G4）对茯砖散茶中主要化学成分的影响，发现G2处理得到的茯砖散茶中表没食子儿茶素没食子酸酯、茶氨酸、茶多酚含量均高于其他3 个菌株，咖啡碱含量较低，可溶性糖含量略低于其他3 个处理组。虽然在发花之前的汽蒸、渥堆等工序使茯砖茶中的各种内含成分发生了一定程度的氧化、聚合、降解、转化等复杂变化从而对其品质的形成有一定的影响，但这些改变的幅度都是较小的[39]。真正促进茯砖茶品质发生质的升华的是其关键工序——发花，微生物的大量繁殖及演变，分泌各种胞外酶，催化茶叶中的各种相关物质，产生新的氧化、聚合、降解和转化，引起发花体系中一系列物质的变化。但由于发花期间微生物种群组成、数量及多样性的优势菌对底物的利用能力不同，茶叶内含成分降解、聚合等转化幅度不同，对茯砖茶风味品质的形成具有重要影响。

总之，茯砖茶是一类由微生物发酵贯穿始终的特殊茶类，其独特的发花工序，通过控制一定的温、湿度条件，促使优势微生物生长繁殖，使茶叶内含物质发生了复杂的变化。茯砖茶发花微生物群系的差异，可能造成微生物的代谢方向和作用方式不同，对茯砖茶风味品质的形成起到了显著的作用。

参考文献：

[1] 刘天囡, 徐梦佳, 胡冰, 等. 茯砖茶多酚类物质对胰脂肪酶活性的抑制作用[J]. 食品科学, 2015, 36(21): 46-49. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201521010.

[2] 吴朝比, 黄建安, 刘仲华, 等. 黑茶调节高脂血症作用及机理研究进展[J]. 食品科学, 2011, 32(19): 307-311.

[3] LI Q, LIU Z H, HUANG J N, et al. Anti-obesity and hypolipidemic effects of Fuzhuan brick tea water extract in high-fat diet-induced obese rats[J]. Journal of the Science of Food & Agriculture, 2013,93(6): 1310-1316. DOI:10.1002/jsfa.5887.

[4] FU D H, RYAN E P, HUANG J N, et al. Fermented Camellia sinensis, Fu Zhuan Tea, regulates hyperlipidemia and transcription factors involved in lipid catabolism[J]. Food Research International,2011, 44(9): 2999-3005. DOI:10.1016/j.foodres.2011.07.008.

[5] PENG Y X, XIONG Z, LI J, et al. Water extract of the fungi from Fuzhuan brick tea improves the beneficial function on inhibiting fat deposition[J]. International Journal of Food Sciences & Nutrition,2014, 65(5): 610-614. DOI:10.3109/09637486.2014.898253.

[6] 王蝶, 黄建安, 叶小燕, 等. 茯砖茶减肥作用研究[J]. 茶叶科学,2012, 32(1): 81-86. DOI:10.13305/j.cnki.jts.2012.01.007.

[7] 傅冬和, 刘仲华, 黄建安, 等. 高通量筛选研究茯砖茶降脂功效[J]. 茶叶科学, 2006, 26(3): 209-214. DOI:10.13305/j.cnki.jts.2006.03.011.

[8] LÜ H P, ZHU Y, TAN J F, et al. Bioactive compounds from Puerh tea with therapy for hyperlipidaemia[J]. Journal of Functional Foods, 2015, 19: 194-203. DOI:10.1016/j.jff.2015.09.047.

[9] SU J J, WANG X Q, SONG W J, et al. Reducing oxidative stress and hepatoprotective effect of the water extracts from Pu-erh tea on rats fed with high-fat diet[J]. Food Science and Human Wellness,2016, 5(4): 199-206. DOI:10.1016/j.fshw.2016.09.002.

[10] LIU T. Effect of Eurotium Cristatum fermented dark tea extract on body weight and blood lipid in rats[J]. Journal of the Academy of Nutrition & Dietetics, 2016, 116(9): A77.DOI:10.1016/j.jand.2016.06.271.

[11] LEE D M, BATTSON M L, JARRELL D K, et al. Fuzhuan tea reverses arterial stiffening after modest weight gain in mice[J].Nutrition, 2017, 33: 266-270. DOI:10.1016/j.nut.2016.07.010.

[12] 夏涛. 制茶学[M]. 北京: 中国农业出版社, 2016: 179.

[13] ZHU Y F, CHEN J J, JI X M, et al. Changes of major tea polyphenols and production of four new B-ring fission metabolites of catechins from post-fermented Jing-Wei Fu brick tea[J]. Food Chemistry, 2015, 170: 110-117. DOI:10.1016/j.foodchem.2014.08.075.

[14] 陈桂梅, 邓永亮, 黄亚亚, 等. 冠突散囊菌生长过程中几种胞外酶活性变化[J]. 茶叶科学, 2013, 33(4): 306-310. DOI:10.13305/j.cnki.jts.2013.04.003.

[15] 阮林浩, 卢秦华, 谭吉慧, 等. 茯砖茶发花过程中冠突散囊菌的变化及差异性初报[J]. 食品安全质量检测学报, 2015, 6(4): 1271-1278.

[16] 赵仁亮. 茯砖茶加工中微生物演变及对品质形成影响的研究[D].长沙: 湖南农业大学, 2012: 8-26.

[17] 全国茶叶标准化技术委员会. 紧压茶 第3部分: 茯砖茶: GB/T 9833.3—2013[S]. 北京: 中国标准出版社, 2013: 1-3.

[18] 施兆鹏. 茶叶审评与检验[M]. 北京: 中国农业出版社, 2010:158-159.

[19] 李银花, 李娟, 龚雪, 等. 高效液相色谱法同时测定茶叶中8 种儿茶素、3 种嘌呤碱和没食子酸[J]. 食品科学, 2011, 32(18): 214-217.

[20] 龚雪, 李银花, 雷雨, 等. 黑茶不同样品氨基酸组分的分析[J]. 茶叶通讯, 2010, 37(4): 9-12. DOI:10.3969/j.issn.1009-525X.2010.04.004.

[21] 袁玲, 黄建安, 龚志华, 等. 茯砖茶有机酸反相高效液相色谱分析方法建立及其应用[J]. 中国农学通报, 2011, 27(30): 246-252.

[22] 黄亚辉, 王娟, 曾贞, 等. 不同年代茯砖茶香气物质测定与分析[J].食品科学, 2011, 32(24): 261-266.

[23] 宛晓春. 茶叶生物化学[M]. 北京: 中国农业出版社, 2016: 9.

[24] MUKHERJE G, BANERJEE R. Biosynthesis of tannase and gallic acid from tannin rich substrates by Rhizopus oryzae and Aspergillus foetidus[J]. Journal of Basic Microbiology, 2004,44(1): 42-48. DOI:10.1002/jobm.200310317.

[25] VAN DIEPENINGEN A D, DEBETS A J M, VARGA J, et al.Efficient degradation of tannic acid by black Aspergillus species[J]. Mycological Research, 2004, 108(8): 919-925.DOI:10.1017/S0953756204000747.

[26] HUANG Y Y, XIAO X D, CONG L, et al. A fermented tea with high levels of gallic acid processed by anaerobic solid-state fermentation[J]. LWT-Food Science and Technology, 2016, 71:260-267. DOI:10.1016/j.lwt.2016.03.047.

[27] 刘菲, 薛志慧, 叶倩林, 等. “发花”对白茶风味品质的影响研究[J]. 茶叶科学, 2016, 36(3): 301-311. DOI:10.13305/j.cnki.jts.2016.03.010.

[28] WANG X G, WAN X C, HU S X, et al. Study on the increase mechanism of the caffeine content during the fermentation of tea with microorganisms[J]. Food Chemistry, 2008, 107(3): 1086-1091. DOI:10.1016/j.foodchem.2007.09.023.

[29] 丁玲. 茯砖茶加工过程中主要化学成分的变化及其对胰酶活性的影响[D]. 杭州: 浙江大学, 2006: 30.

[30] 屠幼英, 梁慧玲, 陈暄, 等. 紧压茶儿茶素和有机酸的组成分析[J]. 茶叶,2002, 28(1): 22-24. DOI:10.3969/j.issn.0577-8921.2002.01.006.

[31] 温琼英, 刘素纯. 茯砖茶发花中优势菌的演变规律[J]. 茶叶科学,1991, 11(增刊1): 56-62. DOI:10.13305/j.cnki.jts.1991.s1.010.

[32] XU A Q, WANG Y L, WEN J Y, et al. Fungal community associated with fermentation and storage of Fuzhuan bricktea[J]. International Journal of Food Microbiology, 2011,146(1): 14-22. DOI:10.1016/j.ijfoodmicro.2011.01.024.

[33] 胡治远, 刘素纯, 赵运林, 等. 茯砖茶生产过程中微生物动态变化及优势菌鉴定[J]. 食品科学, 2012, 33(19): 244-248.

[34] 王增盛, 谭湖伟, 张莹, 等. 茯砖茶制造中主要含氮、含碳化合物的变化[J]. 茶叶科学, 1991, 11(增刊1): 69-75. DOI:10.13305/j.cnki.jts.1991.s1.012.

[35] 周兴长, 邓永亮. 泾渭茯茶加工过程中化学成分的变化[J]. 茶业通报,2015, 37(2): 86-90. DOI:10.16015/j.cnki.jteabusiness.2015.0028.

[36] 李适, 龚雪, 刘仲华, 等. 冠突散囊菌对茶叶品质成分的影响研究[J]. 菌物学报, 2014, 33(3): 713-718. DOI:10.13346/j.mycosystema.130066.

[37] 欧阳梅, 熊昌云, 屠幼英, 等. 冠突散囊菌对茶叶品质成分及其抗氧化活性影响[J]. 菌物学报, 2011, 30(2): 343-348.DOI:10.13346/j.mycosystema.2011.02.005.

[38] 许永立. 不同类型冠突散囊菌对金花散茶基质的影响[D]. 长沙:湖南农业大学, 2013: 19-30.

[39] 王增盛, 施兆鹏, 刘仲华, 等. 论茯砖茶品质风味形成机理[J]. 茶叶科学, 1991, 11(增刊1): 49-55. DOI:10.13305/j.cnki.jts.1991.s1.009.

Quality Evaluation of Fu Brick Tea Fermented in Different Regions from the Same Raw Tea Materials

ZHAO Renliang1,2, XU Wei1, WU Dan1, JIANG Yihe1, ZHU Qi1,*
(1. National Research Center of Engineering Technology for Utilization of Botanical Functional Ingredients,Key Lab of Tea Science, Ministry of Education, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China;2. College of Horticulture, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China)

Abstract:Specific climate and environmental conditions in different regions are the key factor that affects microbial community structure and metabolism as well as the formation of flavor components in Fu brick tea (FBT). Therefore, this study evaluated the effect of fermentation in three representative producing regions (Shaanxi, Hunan and Zhejiang province)on the quality of FBT produced from the same raw tea materials in the same time. The results indicated that there were significant differences in sensory evaluation. The number of “golden flora” in FBT from Shaanxi and Hunan were higher than that in FBT from Zhejiang, but Hunan and Zhejiang FBT had a slight grassy and astringent taste. The major chemical components revealed that Hunan FBT had the highest contents of polyphenol, ester catechins, total catechins and caffeine,Zhejiang FBT had the highest amounts of free amino acids and theanine, while Shaanxi FBT had the highest content of organic acids. A total of 57 volatile aroma compounds were identified from FBT produced in three regions. Furthermore,terpene alcohol, olefinic aldehydes and ketone could improve the arohid aroma of FBT significantly (P 〈 0.05). All results indicated that the diversity of microbial communities associated with fermentation and the direction and function of microbial metabolism will be beneficial for the quality of FBT.

Key words:Fu brick tea; fermentation; microbial population; chemical components; aroma components

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201721002

中图分类号：S571.1

文献标志码：A

文章编号：1002-6630（2017）21-0008-07

引文格式：赵仁亮, 胥伟, 吴丹, 等. 黑毛茶不同产区发花对茯砖茶品质的影响[J]. 食品科学, 2017, 38(21): 8-14.

DOI：10.7506/spkx1002-6630-201721002. http://www.spkx.net.cn

ZHAO Renliang, XU Wei, WU Dan, et al. Quality evaluation of Fu brick tea fermented in different regions from the same raw tea materials[J]. Food Science, 2017, 38(21): 8-14. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201721002. http://www.spkx.net.cn

收稿日期：2016-08-17

基金项目：国家自然科学基金面上项目（31571802）；湖南省教育厅重点项目（14A066）

作者简介：赵仁亮（1983—），男，讲师，博士，研究方向为茶叶加工及功能成分化学。E-mail：584194216@qq.com

*通信作者：朱旗（1959—），男，教授，博士，研究方向为茶叶加工及功能成分化学。E-mail：1965994459@qq.com