《食品科学》：山东省农业科学院王玉涛研究员、刘平香博士等：真空与摇青对陇南白茶风味物质基础的影响

甘肃省是我国茶叶生产的最北端区域之一，主要产区分布在陇南市文县、武都和康县，属于我国四大茶区中的江北茶区。然而，目前陇南地区茶叶产业以绿茶为主，78%以上的产量为绿茶，产品同质化严重，创新性不足，亟需开发高附加值产品以拓展市场。然而，目前已有研究主要针对厌氧或摇青单一因素对白茶中挥发性成分的影响，真空+摇青协同作用于白茶的研究鲜见报道。

白茶因其简易的加工工艺，最大限度的保留了茶叶的养分，又因其具有丰富的抗氧化、抗炎等生物活性，尤其是在预防慢性疾病方面具有较大潜力，从而受到消费者广泛关注。γ-氨基丁酸（GABA）是一种非蛋白质氨基酸，具有抗糖尿病、抗高血压、促进睡眠等多种保健功能。GABA含量在150 mg/100 g以上的茶叶命名为GABA茶。研究报道，延长摇青时间通常会增强茶叶的花香和果香，同时可能降低清新草香的比例；此外，摇青时间还会影响茶叶中酯类、醇类和醛类化合物的比例。因此，在GABA白茶加工过程中采用摇青处理提升茶叶香气质量切实可行。

山东省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所李永华、刘平香*、王玉涛*等研究以陇南白茶为原料，先后加入真空和摇青工艺，对不同加工方式下陇南白茶的生化成分和挥发性成分进行分析与对比，并利用香气活性值（OAV）和香气特征影响（ACI）值分析鉴定，对加入真空和摇青处理的陇南白茶的关键香气成分进行筛选鉴定。拟开发香气质量较高的高GABA陇南白茶，提升陇南茶产业多元化发展水平和产品附加值，为促进当地茶产业提质增效奠定基础。

1 真空与摇青处理对茶叶中的非挥发性成分影响

1.1 PCA

基于非监督模式下的PCA对3 组实验样品进行了分析，结果如图1所示。从PCA得分图（图1A）可以看出，Control、ZK和ZK+YQ 3 组化合物能较好地分开，说明该3 组样品中理化成分存在较大差异，表明真空与摇青处理对陇南白茶中氨基酸、儿茶素类等成分影响较大。通过单因素方差分析数据显示，除Ala、C、EC、Met和Theanine外，其他生化成分在真空方式处理下均存在显著性差异（P＜0.05）。从载荷图（图1B）可以看出，大部分化合物在Control组中含量较高，而Met、Gly和GABA在实验组中含量较高。

为了更加直观地展示不同真空处理对茶叶成分含量变化的影响，绘制HCA热图以反映真空和摇青工艺下茶叶中营养成分的变化情况。如图2所示，ZK和ZK+YQ聚为一类，Control组聚为一类，表明2 个实验组间化合物差异较小，而与对照组存在较大差异。GABA、Gly、Met、GA、Cys和总游离氨基酸经真空处理后含量显著上升，且摇青处理进一步提升了GABA和Gly的含量；而大部分游离氨基酸和儿茶素类经真空处理后含量呈下降趋势。

1.2 OPLS-DA

为分析真空和摇青处理对陇南白茶中关键理化成分的影响规律，采用OPLS-DA对Control和ZK、Control和ZK+YQ、ZK和ZK+YQ进行两两比较实验，得分图和S曲线如图3所示。同时采用R2和Q2对OPLS-DA模型进行评估，结果显示，在所有预测模型中R2≥0.956和Q2≥0.994，表明其拟合能力和预测能力较好。同时，采用排列实验对模型进行了N＝200的置换检验，表明模型质量较好。

从图3A可以看出，3 组样品间理化成分均存在显著差异。从图3B1、B2可以看出，与Control组相比，ZK和ZK+YQ组中理化成分变化规律较为一致。其中，GABA、Gly、Met均发生了上调，尤其是GABA。其中，ZK+YQ组GABA含量高达1.54 mg/g（P＜0.05），与肖艳琴等的研究接近（1.52 mg/g）。GABA在茶叶中的合成主要涉及2 个关键途径：GABA分流途径和多胺降解途径。有研究表明，缺氧处理使得茶叶中GABA的浓度相较于新鲜茶叶提高了约20 倍。这一显著增加主要由于GAD和二胺氧化酶活性的增强。GAD基因（CsGAD1和CsGAD2）是缺氧环境中关键基因，在缺氧环境中表达显著上调；此外，缺氧还会导致用于GABA合成的底物的浓度增加，包括精胺等多胺类物质。传统白茶加工工艺下生产的茶叶，其鲜叶处于有氧环境，致使三羧酸循环加强，琥珀酸进一步被消耗，进而降低GABA含量。因此，真空处理可提高茶叶中GABA的含量，同时GABA前体物质茶氨酸、谷氨酸等进一步水解，致使其含量降低。

与Control组相比，ZK和ZK+YQ组中大部分化合物发生下调，尤其是EGC、EGCG和Asn。其中，与Control组相比，ZK和ZK+YQ处理中EGCG含量在儿茶素类化合物中下降幅度最大，分别下降54.95%和75.40%。总体来看，ZK和ZK+YQ处理显著减少了白茶中酯型和非酯型儿茶素类的含量，这与厌氧处理下紫娟茶的下降趋势一致，这可能是由于，一方面真空低氧条件导致茶多酚氧化酶分泌，从而氧化茶多酚，减少了其在茶叶中的含量；另一方面，真空处理对茶鲜叶造成损伤，同时在茶叶加工过程中，萎凋促使茶叶中茶多酚的氧化，生成茶黄素等色素类成分，导致酚类物质大量减少。因此，ZK和ZK+YQ处理的茶叶儿茶素类含量较低，这与经摇青处理后的丹桂秋季白茶中儿茶素类含量降低一致。研究表明，儿茶素类中EGCG、ECG、C、EGC、GG、GC是茶叶中呈苦涩味的主要化合物，因此，与Control组相比，经真空和先真空后摇青处理的陇南白茶相比于对照组苦涩味较低，口感更为柔和。

此外，ZK和ZK+YQ组中，茶叶中大部分游离氨基酸呈下调趋势，与Control组相比，ZK+YQ组总氨基酸含量减少了33.43%。具体来看，ZK+YQ组中Asp、Glu、Asn、Ser、Gln、Thr、Pro、Val、Ile、Leu、Phe和Tyr等氨基酸含量下降幅度为31.19%～78.49%，这与林智等的实验结果一致。究其原因，可能是厌氧条件下，糖酵解发酵取代三羧酸循环，氨基酸合成前体物质α-酮戊二酸和草酰乙酸被中断，氨基酸的来源只能通过蛋白质水解，其降解消耗速度超过合成速度，导致厌氧后氨基酸总量下降。王芳研究发现GABA白茶的茶多酚和氨基酸含量均下降，这与本研究结果一致。

与ZK组相比，ZK+YQ组中除GABA和Gly外，大部分化合物下调。原因可能是由于摇青过程中，茶叶细胞壁的机械破裂增强了细胞内物质的释放，激活了相关的酶促反应，如GAD的活性提升，从而促进了GABA和Gly的合成。另一方面，可能是在摇青过程中Leu等氨基酸参与香气物质的合成，进而呈下调趋势。

2 真空与摇青处理对茶叶中的挥发性成分影响

2.1 不同加工方式下茶叶的感官评审分析

根据研究目的对不同加工方式下加工的陇南白茶进行感官审评最终评审结果如表1所示。Control组综合得分为86.2 分，ZK组为85 分，ZK+YQ组为87.25 分。不同加工方式下生产的陇南白茶呈现出不同的特点。Control组香气以尚浓、果香、略青为主，口感尚甘醇、微苦涩；ZK香气以尚浓、甜果香、微青、微闷为主，口感较甘醇、微涩，并且叶底色泽较软尚匀、红绿相间；而ZK+YQ香气以较浓纯、有甜果香、略有花香为主，口感则呈现出甘醇。

2.2不同加工方式下茶叶的挥发性成分数量比较与分析

采用顶空固相微萃取方法对陇南白茶的挥发性成分进行分析，将色谱峰和RI值进行比较分析后，共鉴定出125～197 种挥发性成分。根据化合物主要功能团的不同，将检测到的挥发性成分分为8大类，包括呋喃类、萜烯类、酮类、酯类、脂肪酸、醇类、醛类和其他类化合物；Control组鉴定出125 种挥发性成分，ZK茶叶中检测到190种挥发性成分，ZK+YQ茶叶中检测到185 种挥发性成分，结果如图4所示。不同加工处理产生的白茶挥发性成分特征不同。白茶在不同的加工处理过程中产生了挥发性成分其前体成分含量改变，导致挥发性化合物浓度发生变化，从而改变了香气特征的强度。

与Control组相比，ZK组中醇类、酯类和萜烯类等数量增加，尤其是醇类和酯类，真空环境能够抑制醇类的氧化反应，增强糖苷与功能团结合，可以有效减少醇类化合物的挥发和降解。同样与Control组相比，ZK+YQ样品中醇类、酯类和酮类等挥发性成分数量增加；而与ZK组相比，ZK+YQ样品中醇类物质数量增加，但酯类化合物数量较少。有研究表明，云南产区的景谷大白茶的主要香气成分是芳樟醇、香叶醇、苯乙醇、α-萜品醇等物质，与本实验结果较为一致。其中，Control组样品中苯乙醇和香叶醇含量较为丰富，而芳樟醇在ZK+YQ样品含量最高。芳樟醇是茶叶中含量普遍较高的单萜类化合物，具有较低的香气阈值和宜人的香气，通常以对映异构体的形式存在，分布特征与茶树品种、产地及加工工艺密切相关，且不同构型的气味特征存在差异。研究表明，福鼎白茶中醇类物质多以S型芳樟醇的形式存在，然而陇南白茶中芳樟醇的优势构型尚未明确，后续需要进一步开展研究。真空和摇青处理促进了茶叶中氨基酸的转化，进而增加了醇类和醛类物质的转化与积累。如苯丙氨酸等游离氨基酸在茶叶加工过程中经脱氢脱羧后形成苯乙醛等挥发性成分，进而转化成苯乙醇等具有良好气味的香气成分；而亮氨酸等氨基酸参与紫罗酮系化合物等关键香气物质的合成、降解与转化。不同挥发性化合物的相对含量直接影响每个样品的香气特征，进一步证实了化学成分在茶叶香气中的重要作用。

2.3 不同加工方式下茶叶的挥发性成分种类及相对含量对比

基于OPLS-DA模型，采用P＜0.05、变量投影重要性（VIP）＞1.0为标准，对茶叶的不同加工过程中的差异性挥发成分进行筛选，共鉴定出36 种关键呈香成分。为了更加直观显示真空处理对茶叶挥发性成分含量的影响，对36 种关键挥发性成分对其进行热图绘制（图5）。

与Control组相比，ZK组的茶叶中二糠基二硫醚和二甲基硫醚等物质含量明显增加。在厌氧或真空条件下，茶叶中的脂肪酸、糖类和氨基酸代谢途径发生显著变化，导致挥发性成分的积累。如糠醛源于糖类的热解和脱水反应，厌氧条件下糖分代谢的变化加速了其生成。以往研究表明，厌氧加工过程茶叶会产生刺鼻的气味，但尚未明确具体挥发性成分。本研究发现，二糠基二硫醚和壬醛相比于Control组增加20.27%和17.68%。二糠基二硫属于硫化物类化合物，带有显著的硫味，一般与辛辣刺激有关，通常伴随着烤面包、焦糖、坚果、烘焙食品等香气。由于二硫键的存在，二糠基二硫比单硫化物具有更强烈的味道和香气。浓度过高时，可能产生类似烧焦、焦苦的味道，带有硫化物的刺鼻气息，令人不悦。但这种物质具体浓度界限尚未明确，需进一步探究。

与Control组相比，ZK+YQ组的茶叶样品中水杨酸甲酯、芳樟醇、苯甲醛和(E)-呋喃类芳樟醇氧化物含量显著增加。水杨酸是Phe代谢途径的产物，摇青过程中，茶叶内的酯酶类催化剂加速了水杨酸与甲醇的酯化反应，生成水杨酸甲酯。而在后续萎凋过程中随着茶叶的失水和缓慢氧化，糖苷类水解产生的水杨酸甲酯等主要的呈香物质显著增加。芳樟醇是乌龙茶中的典型花香成分，属于萜烯类物质，通过前体物如香叶醇、橙花醇等的转化生成。摇青过程中的细胞破损促使萜类前体通过氧化酶和异构酶发生进一步的转化反应，促进了氧化反应，芳樟醇在此过程中逐步释放，形成清新的花香气息。苯丙氨酸在酶促作用下脱去氨基，生成肉桂酸衍生物，进一步通过氧化反应生成苯甲醛，摇青时增强的氧化反应促使苯甲醛的生成，使其释放杏仁和果香。

与ZK组的茶叶样品相比，ZK+YQ组的茶叶水杨酸甲酯、苯乙醛、橙花醇和1-戊烯-3-醇等物质含量增加，另外新增(E)-呋喃类芳樟醇氧化物、棕榈酸甲酯、(Z)-芳樟醇氧化物（呋喃）等挥发性成分。白茶中新增的挥发性成分主要与茶叶内部酶促及非酶促反应的调控变化密切相关。摇青使茶叶细胞轻微破损，细胞中的酶与基质相互接触，催化多种挥发性香气物质的生成。这与加入摇青工艺制成的丹桂秋季白茶的香气成分较为一致，摇青处理新增了反式-橙花叔醇、己酸-顺-3-己烯酯和4-己内酯等花香香气物质，使茶叶香气的层次感更加丰富。同时，二糠基二硫醚等茶叶挥发性成分含量下降，由此可减少不良气味的产生。

2.4 不同加工方式下陇南白茶香气成分OAV对比分析

白茶中挥发性成分的组成十分复杂，但是部分化合物的阈值较高或浓度较低，对白茶的香气影响较小。因此，筛选香气的关键活性化合物，系统地揭示白茶中重要的香气成分至关重要。OAV可反映活性气味和挥发性有机化合物对茶叶香气的贡献，当OAV＞1时，化合物对香气有重要贡献，当0.1＜OAV＜1时，该化合物对香气有修饰作用，而当OAV＞10时，化合物则是重要香气成分。

对不同加工方式的茶叶中关键挥发性成分的OAV进行计算，筛选出23 种OAV＞1的挥发性成分，Control、ZK和ZK+YQ组分别筛选出19、16 种和17 种，进一步筛选OAV＞10的化合物，其中香叶醇、芳樟醇、苯乙醛和苯甲醛等化合物是Control组的重要香气成分，ZK组和ZK+YQ组中重要的香气成分是芳樟醇、苯乙醛和橙花醇等化合物。

多种关键香气化合物在3 种加工方式的茶叶中较为相同，如(E)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛等，但由于各成分的OAV各不相同，使得3 种加工方式下茶叶表现出不同的特征。如表2所示，在Control组中二糠基二硫（OAV＝1 454.49，ACI＝51.53%）的香气贡献最大，其次是3-己烯-1-醇（OAV＝651.24，ACI＝23.07%）和(E)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛（OAV＝551.41，ACI＝193%），这些物质具有坚果香和果香，使得Control组呈现偏重于坚果香气，这与尤秋爽等研究云南白茶中关键香气成分较为一致；二糠基二硫（OAV＝2 932.83，ACI＝78.23%）使得ZK的气味呈现坚果、咖啡和肉香，但浓度过大时则产生刺激性气味令人不适。而(E)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛（OAV＝806.50，ACI＝39.96%）、橙花醇（OAV＝667.93，ACI＝33.09%）和异戊醛（OAV＝202.86，ACI＝10.05%）是ZK+YQ组具有花香和果香味特征的主要来源，其中(E)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛具有柠檬味，橙花醇则呈现玫瑰香和花香，异戊醛具有苹果香气，因此ZK+YQ组的香气侧重于水果清香。

结论

茶叶经过真空和摇青处理后，其生化成分和挥发性成分种类及含量发生较大的变化。经真空或先真空后摇青处理的白茶中GABA含量显著升高。但在实际操作中大批量茶叶具有厌氧条件虽具有一定的难度，可采用充惰性气体或者真空袋抽真空等方式对茶叶鲜叶厌氧处理。与Control组相比，ZK组茶叶样中二甲基硫和二糠基二硫的含量明显增加，赋予真空组白茶刺激性气味。值得注意的是，与ZK组样品相比，先真空后摇青的茶叶样品中橙花醇和1-戊烯-3-醇等醇类物质含量增加，二糠基二硫醚等挥发性成分含量减少，进一步通过OAV和ACI值分析鉴定，(E)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛、橙花醇和异戊醛则赋予先真空后摇青的茶叶样品更加浓厚的水果香气；同时，先真空后摇青处理样品中呈现苦涩味的儿茶素类物质含量下降，口感更加甜醇。而感官评审也表现出其香气较浓纯、有甜果香、略有花香，滋味甘醇的特性。因此，先真空后摇青的白茶加工工艺可在显著提升茶叶中GABA含量的基础上增加香气物质的含量，改善茶叶关键香气成分，具有更高的香气质量，此工艺可为改善GABA茶整体品质奠定基础。

作者简介

通信作者：

刘平香，女，1990年11月，副研究员，博士研究生，毕业于中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所。长期从事农产品营养品质评价与控制研究，主要围绕大蒜、芦笋和茶叶等山东省特色农产品中的特征成分开展检测方法开发、品质评价与质量控制提升等相关研究。近年来，主持国家自然科学基金青年项目、山东省重点研发计划（重大科技创新工程）课题、山东省中央引导地方科技发展专项资金等项目7 项；先后参加茶产业技术体系、特色蔬菜产业技术体系、国家自然科学基金面上项目、山东省重点研发等多项研究工作。以第一作者或通信作者在《Journal of Agricultural and Food Chemistry》《Food Chemistry》《食品科学》等国内外杂志发表学术论文17 篇，其中一区SCI论文9 篇，以第一位完成人制定农业行业标准1 项，参编著作1 部。与河北工程大学、山东农业工程学院等联合培养硕士研究生、本科生6 人。

王玉涛，山东省农科院研究员，2020年入选泰山产业领军人才。兼任中国绿色食品发展中心农产品品质规格营养功能评价济南技术中心首席专家、国际食品法典中国联络处专家委员会岗位专家、全国农产品包装标识领域技术应用岗位专家、山东省农业地方标准种植业标准化技术委员会秘书长、青岛市食品科学技术学会理事。

先后主持国家农产品质量安全风险评估重大专项2 项、山东省重点研发计划3 项、山东省农业科技资金项目1 项、山东省技术创新引导计划1 项、山东省自然科学基金2 项，主持项目立项经费3000余万元；发表学术论文23 篇，获得国家发明专利9 项，主持或参与起草农业行业标准、山东省地方标准等共12 项，获得软件著作权4 项，参编著作6 部，获山东省科技进步一等奖1 项，中华农业科技奖二等奖1 项、三等奖各1 项，山东省农牧渔业丰收奖二等奖1 项，山东省食品科学技术学会科学技术一等奖1 项。

第一作者：

李永华，2022—2025年河北工程大学食品加工与安全硕士研究生在读，2025年1月获得农业硕士研究生，研究方向为食品营养品质评价与控制。

本文《 真空与摇青对陇南白茶风味物质基础的影响》来源于《食品科学》2025年46卷第8期189 -197页，作者： 李永华，吴鹏，徐建寒，苑学霞，张琳，高 瑞，毕京秀，江育莹，赵 彤，郝海宁，王惠军，刘平香*，王玉涛*。DOI: 10.7506/spkx1002-6630-20241107-046. http://www.spkx.net.cn。点击下方 阅读原文 即可查看文章相关信息。

实习编辑：申婧婧；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网。

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