一种基于特征化合物的普洱茶渥堆发酵适度的判别方法

1.本发明属于茶叶判别技术领域，具体涉及一种基于特征化合物的普洱茶渥堆发酵适度的判别方法。


背景技术：

2.普洱茶是云南的地理标志产品，是以云南大叶种鲜叶制作的晒青毛茶为原料，经特殊微生物后发酵工艺加工而成的。优质普洱茶外形色泽褐红润泽、茶汤红浓明亮、陈香明显、滋味浓厚回甜，深受消费者喜爱。同时，具有降血压、降血脂、改善代谢、提高免疫等多种健康功效。
3.渥堆发酵是普洱茶熟化、风味品质和生物活性形成的关键工序。该工序涉及过潮水、渥堆、翻堆等重要步骤，是高温高湿环境下微生物参与的复杂化学过程。在该过程中，茶叶中内含物质发生了急剧变化，茶多酚、儿茶素、黄酮醇苷等剧烈下降，没食子酸、茶褐素等不断累积，使得茶坯的色泽、滋味、香气不断变化。适宜的渥堆发酵程度，是决定熟茶品质的关键。渥堆发酵不足，茶叶过“生”，则滋味苦中带涩，叶底黄褐泛青，陈香弱。渥堆发酵不足，茶叶过“熟”，则茶汤黑褐欠亮，滋味淡薄，带焦糊味。发酵过“生”或过“熟”，皆不可取。目前，在普洱茶熟化过程中，一般由制茶师根据晒青毛茶的原料嫩度、渥堆湿度、堆温、翻堆次数来控制渥堆发酵的程度。然而，由于堆温等参数难以精准控制，且对茶叶品质的判断主要依赖于感官判别，难以消除人为的主观因素，缺乏客观的量化的判别依据，从而影响品质稳定性。因此，亟需一种可靠、有效的方法，实现对普洱茶渥堆发酵适度的准确判别。
4.公开号为cn101766240a的中国专利，公开了一种普洱茶渥堆发酵程度的判定方法，其具体公开了不同程度渥堆发酵的普洱茶样采用同时蒸馏萃取法(sde)收集其挥发性成分，并用气相色谱(gc)进行挥发性成分的分析，采用百分归一化法，扣出溶剂峰不参与积分，以各挥发性成分的峰面积占总峰面积的百分比表示各组分相对含量，根据各挥发性成分的相对百分含量，按照idf＝100
×
(芳香类化合物/萜类化合物)进行计算。式中idf代表普洱茶发酵程度指数。idf≤30.0为轻度发酵、30.0＜idf＜100.0为适度发酵、idf≥100.0为过度发酵，该发明的普洱茶渥堆发酵程度的判定方法能够有效判定普洱茶发酵程度，从而实现普洱茶后发酵的规范化加工，保证普洱茶质量稳定。
5.该方法为普洱茶渥堆发酵程度的判定提供了一个新思路、新策略。然而，该方法具有一定的不足。一方面，该方法中所选用的香气成分是茶叶中常见的香气成分，将其作为普洱茶渥堆发酵程度的判别指标，其特异性有限。另一方面，茶叶中香气成分在加工过程的形成转变是高度动态的，对其准确检测具有一定难度。而该方法中所采用的同时蒸馏萃取法容易受温度、氧含量等影响，引起氧化、热降解、水解等，影响含量分析的准确性，且耗时、操作繁琐。
6.本发明申请人在前期研究中发现，羟脂肪酸脂肪酸酯类(fatty acyl esters of hydroxy fatty acid,fahfa)物质在晒青毛茶中不存在，在渥堆发酵过程中逐渐产生，至峰值后下降，与渥堆发酵进程显著相关，峰值转弱时间点即达到渥堆发酵适度。因此，拟将
fahfa作为标志性化合物，用于普洱茶渥堆发酵适度的判别。


技术实现要素：

7.针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种基于特征化合物的普洱茶渥堆发酵适度的判别方法的技术方案。该方法为普洱茶加工过程中发酵质量的快速鉴别和控制提供一种新的思路。经验证，该判别方法具有数据量化，结果客观，判别准确度高的优点。
8.为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
9.本发明一方面提供了一种基于特征化合物的普洱茶渥堆发酵适度的判别方法，其包括以下步骤：
10.1)连续测定普洱茶渥堆发酵过程中翻堆样的羟脂肪酸脂肪酸酯类(fatty acyl esters of hydroxy fatty acid,fahfa)物质的含量；
11.2)通过确定其含量峰值转弱的时间点，即为达到普洱茶渥堆发酵适宜程度，实现对普洱茶渥堆发酵适度的判别。
12.进一步，所述的步骤1)中：具体包括以下步骤：
13.①
普洱茶渥堆发酵过程中翻堆样的采集；
14.②
普洱茶翻堆样中内含物质的提取：翻堆样冻干后，磨粉，准确称取茶粉，以含内标的甲醇/甲基叔丁基醚(mtbe)/水溶剂体系提取，高速离心后取上清液；
15.③
基于液质联用技术的普洱茶翻堆样中fahfa类物质的定量检测；
16.④
在普洱茶渥堆发酵过程中，连续采集翻堆样，并分析fahfa含量。
17.进一步，所述的步骤2)中：根据连续测定的普洱茶渥堆发酵过程中翻堆样中fahfa的含量，确定其含量不断增加达到峰值并开始转弱的翻堆样，即为达到普洱茶渥堆发酵适宜程度。
18.进一步，步骤
①
中：为保证取样准确，在茶堆不同方位的上、中、下层取样，混合均匀后分成三份，供检测检测使用。
19.进一步，步骤
②
中：准确称取茶粉20mg。
20.进一步，步骤
②
中：先加入含内标的甲醇溶液300μl，涡旋30s，后加入mtbe 1ml，涡旋40min，加入纯水300μl，涡旋30s后离心。内标物质为棕榈酸-16,16,16-d3(ffa16:0-d3,同位素纯度99％d)，其浓度为2.2μmol/l。
21.进一步，步骤
②
中：高速离心转速为10000-15000rpm，时间为10分钟。
22.进一步，步骤
③
中：fahfa类物质含量的定量检测是基于内标法进行定量分析。
23.本发明另一方面提供了fahfa类物质作为判别普洱茶渥堆发酵适度的特征化合物的应用。
24.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
25.(1)作为判别指标的fahfa类物质是在茶叶中首次发现，具有原创性。
26.(2)fahfa类物质在晒青毛茶中不存在，即在渥堆发酵前不存在，而在发酵过程中其含量与发酵进程显著相关，将其作为渥堆发酵适度判别指标，具有创新性、科学性。
27.(3)排除了以往普洱茶生产中依赖制茶师傅感官进行判别的人为主观因素，数据可量化，结果客观。
28.(4)实验操作和数据分析简单快速。
附图说明
29.图1fahfa类物质的出峰色谱图。
30.图2fahfa类物质在普洱熟茶渥堆发酵过程中的含量变化。
具体实施方式
31.以下结合实例及附图来对本发明做进一步的解释说明。本实例仅用于具体说明该方法，而并非对本发明的范围进行限制，任何依照本发明的教导所做出的改动或改进，均属于本发明的保护范围。
32.实施例1：一种基于特征化合物的普洱茶渥堆发酵适度的判别方法
33.1)连续测定普洱茶渥堆发酵过程中翻堆样的羟脂肪酸脂肪酸酯类物质的含量，具体包括以下步骤：
34.①
普洱茶渥堆发酵过程中翻堆样的采集，为保证取样准确，在茶堆不同方位的上、中、下层取样，混合均匀后分成三份，供检测使用；
35.②
普洱茶翻堆样中内含物质的提取：翻堆样冻干后，磨粉，准确称取茶粉20mg，以含内标的甲醇/甲基叔丁基醚(mtbe)/水溶剂体系提取，先加入含内标的甲醇溶液300μl，涡旋30s，后加入mtbe 1ml，涡旋40min，加入纯水300μl，涡旋30s后离心；内标物质为棕榈酸-16，16，16-d3，其浓度为2.2μmol/l，高速离心后取上清液，高速离心转速为10000-15000rpm，时间为10分钟；
36.③
基于液质联用技术的普洱茶翻堆样中fahfa类物质的定量检测；
37.④
在普洱茶渥堆发酵过程中，连续采集翻堆样，并分析fahfa含量。
38.2)根据连续测定的普洱茶渥堆发酵过程中翻堆样中fahfa的含量，确定其含量不断增加达到峰值并开始转弱的时间点，即为达到普洱茶渥堆发酵适宜程度。
39.试验例1：
40.普洱茶渥堆发酵适度的判别：以云南临沧某茶企普洱茶生产为应用实例，通过连续测定普洱茶渥堆发酵过程中翻堆样的羟脂肪酸脂肪酸酯类(fatty acyl esters of hydroxy fatty acid,fahfa)物质的含量，确定其含量峰值转弱的时间点，实现对普洱茶渥堆发酵适度的判别。
41.具体操作步骤：
42.1)茶叶中fahfa物质的定量分析
43.准确称取20mg茶粉，置于离心管中，先加入含内标棕榈酸-16,16,16-d3的甲醇溶液300μl，内标浓度为2.2μmol/l。涡旋30s。接着加入1mlmtbe，涡旋40min。随后加入纯水300μl，涡旋30s。随后10000rpm转速下离心10min。取上清液，加甲醇稀释5倍后，置于液相小瓶中，待分析。
44.液质联用分析：
45.液相条件：色谱柱为acquity uplc hss t3 column(2.1
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100mm,1.8μm,waters)；流动相a为乙腈/水＝6:4(v/v，含10mm乙酸铵)，流动相b为异丙醇/水＝9:1(v/v，含10mm乙酸铵)；梯度：0-2min,32％b；2-4min,60％b；4-13min，97％b；13-17min，97％b；17-17.1in，
32％b；17.1-20min，32％b。柱温45℃，流速0.26ml/min。
46.质谱条件：电离模式采用电喷雾(esi)负离子模式；高分辨全扫描模式，质谱扫描的纸荷质比(m/z)范围180-1500；电喷雾电压3.5kv，毛细管温度300℃，鞘气35arb，辅助气10arb。
47.在此条件下，在普洱茶中共检测出25种fahfa类物质。图1所示为25种fahfa类物质的出峰情况。其含量以同位素内标ffa16:0-d3进行内标法定量分析。
48.2)普洱茶渥堆发酵过程中fahfa类物质含量的监测和发酵适度的判别
49.茶企在普洱茶渥堆发酵过程中，按照常规加工工艺，每7-9天进行翻堆。采集翻堆样，每次翻堆样混匀后冻干，磨粉，均匀分成3份。每次取样后，按1)所述方法进行定量分析，对普洱茶渥堆发酵过程中fahfa类物质含量进行监测。25种fahfa类物质的含量及总量见表1。表1普洱茶渥堆发酵过程中晒青毛茶和每次翻堆样中25种fahfa类物质含量及总量。单位：nmol/g。
50.所示结果为3次重复的平均值。
[0051][0052]
fahfa类物质在晒青毛茶中检测不到，而随着渥堆发酵进程其含量不断增加，达到峰值，至发酵适度时其含量开始下降，即翻堆样中fahfa含量峰值转弱(含量变化转折点)，即为适度(图2)。操作人员事先不知晓渥堆发酵程度信息，亦无制茶经验，基于此判定第7次翻堆已达适度，可出堆。判别结果与制茶工艺师一致，准确性高。
[0053]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽
管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。