红薯叶又叫地瓜叶、甘薯叶,是甘薯的地上部分,在红薯生长周期内,可多次采摘,其产量远高于其他绿叶蔬菜[1],被誉为“蔬菜皇后”、“抗癌蔬菜”。红薯叶富含营养素,如蛋白质、膳食纤维、维生素和矿物质元素[2]。除了营养价值外,红薯叶还被发现是一种富含多糖、黄酮、多酚、花青素等生物活性化合物的功能性食品,具有抗炎、降糖等多种促健康功效[3]。目前,红薯叶在中国只有2%～5%被用于农村牲畜饲料或作为蔬菜食用,剩余大部分都被作为低价值废物丢弃,造成资源浪费和环境问题[4-5]。作为一种食用安全并富含保健功效组分的农业废弃物,对红薯叶的高值化利用研究也在不断深入。黎怡等[6]通过绿茶加工方法对红薯叶进行加工,制备出清香型红薯叶茶,所制清香型红薯叶茶富含酚酸类化合物、叶黄素、β-胡萝卜素和矿物质,具有较高的营养价值。但这种茶的口感单一,多有青草的涩味。为了改进红薯叶茶的口感和品质,本研究引入了冠突散囊菌(Eurotium cristatum),又被称作“金花菌”。这种微生物在茯砖茶中被广泛认为是有益的,其代谢产物能有效调节人体新陈代谢[7],多数茶叶经冠突散囊菌发酵后,苦涩味降低,散发独特菌花香,口感和品质得到提升[8]。

茶叶制作工艺中,干燥过程是影响最终茶叶品质的关键步骤之一[9]。适当控制干燥过程是必要的,既可以保持和提高茶叶质量,又可以最大限度地减少能耗。传统的干燥方法(炒干、晾干、晒干等)主要用于绿茶的生产,普遍存在品控难和效率低的问题[10]。而热风干燥(hot air drying, HAD)是目前茶叶加工工业中最为常见的干燥方式,苏敏等[11]研究了传统干燥和HAD对六堡茶品质的影响,发现传统干燥茶样具有“槟榔香”的特点,滋味浓醇回甘;相比之下,HAD茶样香气纯净,陈香明显,滋味更浓郁。此外,HAD茶样茶多酚、茶红素含量较高,但游离氨基酸、茶褐素和咖啡碱含量相对较低[10]。目前已有将热泵干燥(heat pump dry, HPD)应用于茶叶制作工艺,杜江凌等[12]研究了在茯砖茶发酵和干燥过程实际使用的空气源热泵系统,发现在节能环保方面,热泵系统优于传统系统。此外,真空冷冻干燥(freeze drying, FD)能较好地保持物料的营养、外观与风味,且干制品复水性能较好,产品品质高,常用于水果蔬菜、酶制剂和益生菌的脱水产品制备[13],在速溶茶的生产中备受关注。

为探讨不同干燥工艺对茶叶品质的影响,本研究采用HPD、FD和不同温度HAD工艺,并以感官评价、主要品质成分、茶叶色差、游离氨基酸、香气成分为指标进行综合研究,旨在为推动新型红薯叶冠突散囊菌发酵茶的工业应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

红薯叶:普薯32号,采摘于洛阳薯乡薯业科创园有限公司(河南洛阳,112°23′E,34°26′N),6月采摘,选取茎叶长不超过15 cm的成熟叶片;冠突散囊菌(Eurotium cristatum,BNCC146563),北纳生物-河南省工业微生物菌种工程技术研究中心。

PDA培养基,青岛海博生物科技技术有限公司;甲醇、没食子酸、三氯化铝、蒽酮、浓硫酸、葡萄糖均为分析纯,天津市德恩化学试剂有限公司;FoLin-Denis试剂、Folin-Ciocalteu试剂,国药集团化学试剂有限公司;葵酸乙酯,上海麦克林生化科技有限公司。

1.2 仪器与设备

MJ-250-I霉菌培养箱,上海一恒科学仪器有限公司;101-2A型电热鼓风干燥箱,北京科伟永兴仪器有限公司;GHRH-20型热泵干燥机,广东省农业机械研究所干燥设备制造厂;LGJ-10D型真空冷冻干燥机,北京四环科学仪器厂有限公司;Xrite Color I5色差仪,美国爱色丽公司;TSQ9000型三重四级杆GC-MS联用仪,赛默飞世尔科技(中国)有限公司;A300型氨基酸自动分析仪,德国曼默博尔有限公司;UV-2600型紫外可见分光光度计,龙尼柯(上海)仪器有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 样品制备

菌液制备:将冻存保藏的冠突散囊菌复壮,在PDA培养基中纯化培养2～3次后,用接种环将金黄色闭囊壳刮下,取适量于灭菌后的去离子水中,振荡均匀,血球计数法测得孢子悬液浓度为1.0×107CFU/mL。

参考WANG等[14]的方法将新鲜红薯叶经清洗、晒青、蒸汽杀青、干燥、复水、灭菌后接种冠突散囊菌菌液(接种量为20%),在28 ℃下固态发酵8 d。发酵结束后,将发酵茶叶混匀,取适量采用以下几种干燥工艺:

HAD:将茶叶平铺在电热鼓风干燥箱中,厚度控制在(1.0±0.1) cm,温度分别设置为60、70、80 ℃,风速设置为1 m/s。

HPD:将茶叶平铺至热泵干燥盘内,厚度控制在(1.0±0.1) cm,热泵温度设置为60 ℃,风速设定为1 m/s。

FD:将茶叶在-25 ℃下预冻12 h,机器参数设定为冷阱温度-50 ℃,真空度10 Pa,室温热交换干燥。

干燥过程至茶叶含水量降至5%(湿基)以下,干燥停止,将样品经粉碎机粉碎,过100目筛,用于理化指标的测定。

1.3.2 感官评价

按照GB/T 23776—2018《茶叶感官审评方法》对5组红薯叶干茶进行感官评价,品评小组由6女4男专业品评人员组成。评述参照GB/T 14487—2017《茶叶感官审评术语》,评分采用100分评分制,总分的计算如公式(1)所示:

总分(100%)=外观(20%)+汤色(15%)+香气(25%)+滋味(30%)+叶底(10%)

(1)

1.3.3 主要品质成分分析

干茶叶水浸出物含量测定按照GB/T 8305—2013《茶 水浸出物测定》进行;干茶叶可溶性糖含量采用蒽酮比色法[15];干茶叶多酚总量采用FoLin-Ciocalteu比色法分析[16];干茶叶黄酮总量采用三氯化铝比色法测定[17];干茶叶中单宁的含量采用FoLin-Denis试剂比色法测定[6]。

1.3.4 茶叶及茶汤色泽分析

茶叶及茶汤色泽采用色差仪分析[18-19],茶汤的制作:取干茶叶3 g,加入煮沸去离子水120 mL冲泡后静置5 min,趁热过滤,将滤液用去离子水定容至150 mL。将制备好的茶汤置于色差仪中检测,色差值记录为L*、a*、b*。

1.3.5 游离氨基酸测定

茶汤中游离氨基酸的检测按照XIAO等[17]的方法进行。将1 g研磨干茶叶样品用20 mL沸腾的去离子水冲泡,并在沸水浴中提取30 min。中速定性滤纸过滤茶汤并冷却至室温,用去离子水稀释至20 mL后,置于A300自动氨基酸分析仪进行检测及数据分析。

1.3.6 香气成分分析

干茶叶中香气成分的检测基于AN等[20]的方法并稍加修改。顶空固相微萃取(headspace solid phase microextraction,HS-SPME)条件:首先,将萃取头于250 ℃老化30 min。然后称取0.80 g茶样放入20 mL顶空瓶中,加入1.2 g NaCl和20 μL癸酸乙酯(用甲醇溶液定量至0.865 μg/mL)。接着再加入3 mL沸水,密封瓶口,于60 ℃恒温条件下平衡5 min。随后,将50/30 μm DVB/CAR/PDMS纤维针萃取头插入样品顶空瓶,萃取60 min。然后立即将纤维针插入GC-MS进样口,在250 ℃下解吸5 min。GC条件:使用膜厚为0.25 μm的30 m×0.25 mm毛细管柱(HP-5MS)分离样品,载气(精制He,纯度≥99.99%)恒定流速为1 mL/min,进样口温度250 ℃,采用不分流进样。烘箱升温温度设定:50 ℃(保持5 min)然后以4 ℃/min的速率升至110 ℃(保持2 min),再以5 ℃/min的速率升温升至200 ℃(保持2 min),最后以15 ℃/min的速率升温至250 ℃(保持2 min)。MS条件:全扫描模式下,在70 eV处产生了从35到400 amu的EI质谱图,离子源温度为230 ℃。将质谱检测结果与NIST数据进行匹配并解析,并结合光谱成分的保留指数(retention index,RI)对茶叶样品中的挥发物进行鉴定。使用癸酸乙酯作为内标对挥发性化合物进行半定量。计算如公式(2)所示:

(2)

式中:C,分析物的含量,μg/g;Cis,样品中内标的含量,μg/g;Ac,分析物的峰面积;Ais,内标物的峰面积。

1.3.7 气味活度值(odor activity value, OAV)计算方法[21]

在一定范围内,OAV越大,说明该香气成分对总体风味贡献越大。计算如公式(3)所示:

(3)

式中:C,香气成分的相对含量,μg/g;T,香气成分的阈值,μg/g。

1.3.8 数据统计与分析

所有茶样分析均设置3组平行,结果以“平均值±标准偏差”表示,显著性分析使用SPSS 23.0软件进行,P<0.05表示差异显著。图形绘制使用Origin pro 2023软件;热图绘制通过在线网站ChiPlot(https://www.chiplot.online)完成;主成分分析(principal component analysis, PCA)和正交偏最小二乘判别分析(orthogonal partial least squares-discriminant analysis, OPLS-DA)使用SIMCA-P 14.1软件进行。

2 结果与分析

2.1 不同干燥工艺红薯叶发酵茶感官评价分析

如表1所示,评价总分最高的为HAD 80 ℃茶,其他依次为HPD 60 ℃茶、HAD 70 ℃茶、FD茶、HAD 60 ℃茶。对于HAD干燥,干燥温度对薯叶茶的感官评价影响显著。HAD 80 ℃茶除叶底外,外观、汤色、香气、滋味评价分数均为最高。随着干燥温度的增加,干茶外观上有褐黄颜色加深,润度增加;汤色由浅黄明亮向橙黄明亮转变;香气上青涩气减少,菌花香气增多;滋味由甘和微涩向平和醇厚转变。在不同干燥工艺下,FD茶在外观上较优,其他方面对比HAD茶和HPD茶较差,所以总分相对较低。外观上FD茶整体呈亮黄色,“金花”满批,茶体新鲜度好,HAD茶和HPD茶呈褐黄色,茶体色泽稍暗淡(图1)。与FD茶相比,HAD茶、HPD茶干燥温度较高,有利于酶促反应的进行,从而导致样品褐变或氧化,导致外观评分较低[8]。汤色上FD茶与HPD茶无明显差别、浅黄明亮,对比HAD 80 ℃茶较差;香气上HAD茶和HPD茶散发出明显的菌花香气,同时青涩气较为淡薄,而FD茶主要表现为青涩气、菌香气微弱。这一差异主要与不同的干燥温度引起的美拉德反应和氧化反应有关[22],这使得HAD和HPD茶的香气比FD茶更为丰富。滋味上,FD茶评分最低、甘和微涩,HPD茶和HAD茶无涩味,滋味醇和。叶底上FD茶褐黑欠亮、柔软,HAD和HPD茶褐青明亮,评分较高。

2.2 不同干燥工艺红薯叶发酵茶主要品质成分分析

如表2所示。水浸出物中包括可溶性糖、多酚类、游离氨基酸、黄酮类和单宁等多种物质,其直接影响茶汤的浓淡及滋味。苦涩味主要来源于茶多酚类、酚酸类、黄酮、单宁等物质,而鲜爽味主要来自于游离氨基酸[14]。根据表2的结果,不同干燥工艺茶叶水浸出物含量没有显著差异,而各组之间的主要品质成分含量有明显的差异。茶叶生产中的揉捻和切碎等工艺会使茶叶细胞破碎或使细胞膜的通透性提高,从而提高水溶出物含量[23]。而本文中红薯叶发酵茶并未进行外力作用的物理破碎加工,因此不同干燥工艺茶的水浸出物含量差异并不显著。

茶的滋味与可溶性糖的转化有关,可溶性糖有助于茶汤滋味甘甜醇厚[9]。如表2所示,干燥茶样品中可溶性糖含量随干燥工艺的不同而变化显著,其含量依次为FD>HPD 60 ℃>HAD 80 ℃>HAD 70 ℃>HAD 60 ℃。在不同干燥工艺中,干燥时间HPD最短,HAD的干燥时间随温度增加而减少,热加工引起的褐变与美拉德反应导致的可溶性糖损失下降。这与不同焙火时间下,武夷丹桂毛茶的可溶性糖与感官品质变化规律相似[15]。FD茶相比其他工艺茶可溶性糖含量高,这也与感官评价中滋味甘和微涩的描述一致。

适宜的干燥过程能够促进红薯叶内多酚的转化,对于去除青草气和苦涩味物质以及形成特有香气物质具有显著贡献[24]。根据表2,干燥工艺对发酵茶总酚含量有显著影响。干燥红薯叶茶的总酚含量在4.03～5.55 mg/g,而FD茶的总酚含量最高,与其他4组差异显著(P<0.05)。这是因为低温及真空环境大大减少了多酚氧化的损失,与FD对芹菜叶多酚类化合物保留的研究结果一致[25]。在HAD处理中,随着热风温度的增加,干燥薯叶茶的总酚含量降低,是由于高温促进的茶多酚非酶促自动氧化作用导致的[22]。HPD茶虽然与HAD 60 ℃茶干燥温度相同,但由于其较短的干燥时间减少了茶多酚的氧化损失。

研究表明,黄酮类化合物,特别是黄酮苷组分,是影响茶汤涩味的关键化合物之一[22]。红薯叶发酵茶的总黄酮含量为3.14～3.62 mg/g,不同干燥工艺显著差异,特别是在HAD与FD样品之间的差异性显著,这与司金金[26]的研究结果一致。黄酮类物质化学性质不稳定,在加热条件下极易分解,因此高温HAD条件下的红薯叶发酵茶黄酮损失最为显著。HAD和HPD茶叶的单宁含量无显著差异,但与FD茶差异显著。研究发现,干燥后柿子的可溶性单宁含量随干燥温度升高而升高[27],这与本研究中的发现一致。由表2可以看出,与样品相比,HAD 60 ℃和FD茶的总酚、总黄酮及单宁含量都比较高,会导致茶汤涩味较高,从而在感官评价中滋味评分较低。

2.3 茶叶色泽分析

干燥茶叶实物图如图1。茶叶色泽包括干茶色泽、汤色和叶底色泽3部分,对于评价茶叶品质至关重要。由表3可知,所有干茶样品的a*值和b*值均为正值,整体色泽偏红黄;FD茶的L*值和a*值最高,整体干茶呈现亮黄色,是因为在FD的低温和真空状态下,薯叶茶的氧化和褐变被抑制[19],并且对冠突散囊菌金黄色的菌体保留较好,因此样品的亮度及色泽较鲜艳,因此感官评价中外观评分较高;HAD处理后的茶样随着干燥温度的升高,其红色(a*值)及黄色(b*值)都呈现不同程度的下降,这与POLAT等[28]研究得到的规律相似,这是因为较高的干燥温度造成细胞表面损伤和叶绿素损失。从图1可以看到,HAD处理后的茶样表面的冠突散囊菌随温度升高,其菌体体积收缩度增加,菌体密度变小,因此黄色值下降;HPD茶的L*值和b*值最低,但a*值较高,干茶偏红。在茶汤色泽中,所有样品L*值无明显差异,汤体清澈;FD茶的a*值最高、b*值最低,茶汤整体偏红;HAD茶样的茶汤则随着干燥温度的升高,a*值降低且b*值升高,汤色偏向黄色,与感官评价汤色随着干燥温度的增加由浅黄明亮向橙黄明亮转变描述一致。这与鲁倩等[29]的研究结果一致,这是由于茶红素的高温裂解,使茶红素含量降低,汤色逐渐变浅。

2.4 游离氨基酸分析

如表4所示,游离氨基酸是茶叶的主要风味物质,为茶香气形成的基础,也是茶汤鲜爽的主要原因[30]。干燥后的发酵红薯叶茶中共检出15种游离氨基酸,其中鲜味氨基酸2种、甜味氨基酸3种、苦味氨基酸4种、芳香族氨基酸2种,非呈味氨基酸4种。干燥工艺对除精氨酸外的大多数氨基酸产生明显影响。5种干燥工艺中,HAD 60 ℃茶样氨基酸含量最高,是FD茶样的1.5倍、HPD茶样的2倍,这是因为FD的低温和HPD较短的干燥时间使得热引发的蛋白质水解减少,释放的游离氨基酸量下降。但随着干燥温度升高,HAD茶的氨基酸含量大大降低,HAD 70 ℃降至60 ℃茶样的54.83%,HAD 80 ℃降至60 ℃茶样的37.32%,这主要是由于高温引发的美拉德反应导致的氨基酸损失。众所周知,氨基酸是适口性化合物,给予茶叶鲜爽的口感,同时其美拉德产物也是挥发性杂环化合物吡嗪、吡啶、吡咯、呋喃等的前体,是茶叶甜香气产生的关键[16];此外,热引发的氨基酸脱羧、脱氨基、还原和氧化,会生成芳香物质醇、醛等,益于茶叶香气的形成,这是HAD茶感官评价中香气评分随温度增高的原因。表4可知,HAD 60 ℃汤中苦味氨基酸的含量最高,为(569.58±36.5) μg/g,远高于其他茶样,占呈味游离氨基酸含量的45.2%,这也是导致其感官评价中滋味评分不高的原因之一。

2.5 香气成分结果分析

如表5所示,为研究不同干燥工艺下红薯叶发酵茶的香气特征,利用HS-SPME与GC-MS联用的方法对其挥发性化合物成分及含量进行分析。由表5可知,不同干燥工艺下红薯叶发酵茶共检测到70种香气成分,其中醇类化合物17种、酯类化合物7种、酮类化合物9种、醛类化合物9种、萜烯类化合物20种、酚类化合物2种和杂环类化合物6种。以70种香气成分作为因变量,不同干燥工艺作为自变量,通过OPLS-DA,可以实现5种不同干燥工艺茶样的有效区分。图2为不同干燥工艺下红薯叶发酵茶香气成分PCA图、OPLS-DA验证图以及离子源图谱。经过200次置换检验,如图2-b所示,Q2回归线与纵轴的相交点小于0,说明模型不存在过拟合,模型验证有效,认为该结果可用于不同干燥工艺红薯叶发酵茶香气的鉴别分析。根据这些香气成分特征峰的保留时间、峰面积值等相关参数绘制不同干燥工艺红薯叶茶离子源图(图2-c),可看出不同干燥工艺红薯叶茶图谱之间具有明显差异。

由图3可知,不同干燥工艺茶样的香气成分种类一致,占比最高的香气组分均为萜烯类,其次是杂环类、酯类和醇类。由表5可知,HAD 80 ℃产生的茶香气成分数量最高,为52种,远高于其他干燥工艺(HAD 70 ℃ 46种、HPD 60 ℃ 43种、FD 42种、HAD 60 ℃ 40种)。不同的干燥温度会使茶叶的香气成分发生变化且呈现不同的香气特征,这是由于加热引起的美拉德反应及氧化反应造成的,因此HAD和HPD茶的香气种类较FD更为丰富[25]。萜烯类化合物在茶样中共检出20种,其中,石竹烯含量最高,这与司金金[26]对新鲜红薯叶的检测结果一致。石竹烯具有辛香、木香、柑橘香和丁香香气,被认为是红薯叶中的主要特征香气成分。双环倍半萜类化合物是最常见的萜烯类化合物,茶叶中常见的萜烯类大都带有浓郁的甜香、花香和木香。干燥后的薯叶茶中富含α-松油烯,具有柑橘香味。这些萜烯类化合物的含量及其交互作用在一定程度上决定了薯叶茶的香气特征。HAD处理的薯叶茶的萜烯类组分含量随着干燥温度的增加逐渐减少,这与HAD温度对大麻萜烯的影响结果一致,温度升高和干燥速率的增加会增强萜烯的不可逆氧化反应及挥发,导致其含量下降[31]。但其他香气成分酯类和醛类的变化使得萜烯对薯叶茶香气的感官影响并不显著。

2.6 不同干燥工艺红薯叶发酵茶香气成分差异分析

如图4所示,VIP值(variable importance in projection, VIP)作为衡量OPLS-DA模型变量的权重程度,能够代表各处理之间分类判别的影响度和解释力。VIP值越大,挥发性化合物对茶样整体香气的贡献率越大,筛选挥发性化合物时一般选取VIP值大于1的成分[32]。为了进一步分析不同香气成分对区分不同干燥工艺红薯叶发酵茶的贡献率,根据表5并依据VIP值(VIP>1)筛选出的达到显著水平的差异代谢物(P<0.05),共21种特征香气化合物,其含量的聚类热图如图4所示。其中HAD 60 ℃茶中较为突出的是苯丁酮、2-甲基-3-庚酮(清香)、二氢猕猴桃内酯(麝香)和佛术烯;HAD 70 ℃茶中较为突出的是β-隆尼松烯、4-乙基苯甲醛(甜香)和α-雪松烯;HAD 80 ℃茶中较为突出的是(E,E)-2,4-庚二烯醛(脂肪,坚果)和6-甲基-5-庚烯-2-酮(柑橘,蘑菇,胡椒,橡胶,草莓);FD茶中较为突出的是(E,E)-2,4-庚二烯醛(脂肪,坚果)、亚油酸甲酯(乳味)和费兰德醇(木香);HPD 60 ℃茶中较为突出的是佛术烯、石竹苷醇Ⅱ、γ-揽香烯(清香、木香)。

2.7 不同干燥工艺红薯叶发酵茶香气成分的OAV分析

如表6所示,香气成分的含量并不能作为评估茶叶特征香气的依据,根据化合物的香气阈值计算其OAV值可用于判断此化合物对红薯叶发酵茶的呈香影响[33]。OAV>1时认为该香气组分对茶叶香气具有一定影响性,OAV>10时认为该香气组分对茶叶整体香气贡献极大[33]。通过文献查阅薯叶发酵茶中的香气成分阈值,计算后发现,共有19种香气成分OAV>1。其中,β-紫罗兰酮、愈创木酚和1-辛烯-3-醇在每种茶样中均含有且OAV均高于100,这些香气物质是干燥后红薯叶发酵茶的关键香气成分。其中β-紫罗兰酮呈花香,1-辛烯-3-醇提供蘑菇香、脂香。而愈创木酚呈木材香,在HAD 60 ℃和FD茶样中OAV值远高于其他茶样,这是薯叶茶青草香气的主要来源,与感官香气评价一致。挥发性β-紫罗兰酮是薯叶中类胡萝卜素氧化降解产生的,并会进一步被氧化为5,6-环氧-β-紫罗兰酮和类似化合物[34],导致其含量随干燥温度增加而降低(表5)。随着温度的增加具有蘑菇香气的1-辛烯-3-醇含量也显著增加,1-辛烯-3-醇来源于亚油酸的热降解,温度升高促进了1-辛烯-3-醇在干燥产品中的积累[30]。此外,异戊醛在高温HAD(70 ℃和80 ℃)和HPD茶样中检出,且OAV值为706.29～1 056.88。异戊醛别名3-甲基丁醛,呈木材香、苹果香,是高温下不饱和脂肪酸的氧化分解产物[35]。苯乙醛仅在HPD 60 ℃茶样中检出且OAV值为395.65,赋予红薯叶发酵茶坚果香气。WEI等[30]研究表明基于嗅觉与味觉的交互作用,挥发性化合物β-紫罗兰酮、1-辛烯-3-醇和苯乙醛会显著增强绿茶茶汤甜味。干燥过程中,高含量的苯乙醛的生成是HPD 60 ℃茶样的茶汤香气提升的主要原因。研究报道[32],β-环柠檬醛和芳樟醇是冠突散囊菌的菌花香气的主要贡献者,这是发酵后红薯叶茶的菌香味的主要来源。

3 讨论与结果

通过实验结果可知,不同干燥温度和方式能促成红薯叶发酵茶不同的品质特征,为进一步研发优秀特征品质的红薯叶发酵茶成品品质提供理论依据。本研究结果表明:

a)在HAD中,随着干燥温度的升高,总酚、总黄酮含量下降,可溶糖含量升高,单宁含量没有变化;HAD 80 ℃样品中引起苦涩味的成分含量低,综合感官评价最好,有利于红薯叶发酵茶菌香型气味形成;HAD 60 ℃样品总酚、总黄酮和苦味氨基酸含量均高,苦涩味较重;FD样品中可溶性糖、总酚、总黄酮最高,单宁含量最低,外形评价最好,且有利于清香型香气物质形成;HAD 70 ℃和HPD 60 ℃干燥的红薯叶发酵茶各主要成分含量相似,滋味评价相似。

b)在所有干燥工艺茶香气成分中的β-紫罗兰酮、愈创木酚和1-辛烯-3-醇的OAV均高于100,是干燥后的红薯叶发酵茶的关键香气成分。

总体而言,不同的干燥工艺对红薯叶发酵茶的色泽、主要品质成分以及香气成分产生显著影响。在这些工艺中,HAD 80 ℃茶在综合感官评价方面表现最佳,各项指标均优越,具有明显的菌香型香气。此外,HAD已大规模应用于茶叶生产中,HAD 80 ℃工艺可被视为最佳的最终干燥工艺。本研究虽得到HAD 80 ℃茶综合感官评价最好,但在外观及叶底方面仍评分较低,后续可以不同干燥方式组合干燥,进一步提升茶叶品质,本研究也未对干燥过程中主要成分转变及香气成分变化进行探究。因此结合本文结论,可以基于广泛靶向代谢组学方法,采用UPLC-MS/MS技术对干燥过程中代谢物进行系统分析,为红薯叶发酵茶干燥及后续产品的开发提供理论参考和实践借鉴。

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Effects of different drying processes on the quality of sweet potato leaf tea fermented by Eurotium cristatum

WANG Junling1, YI Junpeng1,2,3*, LI Xin4, LIU Wenchao1, DUAN Xu1, LI Luyao1, GAO Yan1

1(College of Food and Bioengineering, Henan University of Science and Technology, Luoyang 471000, China) 2(Luohe Vocational Technology College, Luohe 462000, China)3(Food Laboratory of Zhongyuan, Luohe 462000, China) 4(School of Chemistry and Chemical Engineering, Henan University of Science and Technology, Luoyang 471000, China)

Abstract In order to optimize the drying process with respect to the maximal sensory quality of the product, contents of sensory related chemical constituents and free amino acids, along with sensory evaluation and volatile profiles were analyzed for dehydrated sweet potato leaf tea treated by hot air drying (HAD) with drying temperature of 60, 70, and 80 ℃, heat pump drying (HPD), and vacuum freeze drying (FD).The results showed that for the HAD treatment, with the increase in the drying temperature, both total polyphenol content and total flavonoids content decreased whereas the content of soluble sugar increased.No significant differences on tannins content were found between tea samples.In the HAD 80 ℃ tea sample, content of phenolic substances and flavonoids that cause astringency in the tea soup was low, the sensory evaluation of the tea soup color and aroma was high, and the aroma components were the most and the overall quality was the best;HAD 60 ℃ tea sample had high content of total phenols, total flavonoids, and bitter amino acids, with a strong bitter taste;FD tea sample has the best appearance evaluation and the lowest tannin content, but it had the highest total phenols and flavonoids, and a strong grassy aroma, which was related to the high content of guaiacol in its volatile substances, resulting in a lower sensory score.In the volatile profiles of all tea samples, the OAV values of 1-octen-3-ol, 2-methoxy-phenol, and β-ionone were higher than 100.It revealed that 1-octen-3-ol, 2-methoxy-phenol, and β-ionone were the key aroma compounds that were responsible for the aroma characteristics formation in the dehydrated sweet potato leaf tea.Taken together, these findings provided the useful information for understanding the formation mechanisms of the taste and aroma characteristic in sweet potato leaf tea fermented by Eurotium cristatum.This research also provided theoretical basis for the optimization of the drying process with respect to the maximal sensory quality of sweet potato leaf tea for the industrial production.

Key words sweet potato leaf tea;Eurotium cristatum fermentation;drying process;quality analysis;aroma components

DOI：10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038151

引用格式：汪俊领,易军鹏,李欣,等.干燥工艺对红薯叶冠突散囊菌发酵茶品质的影响[J].食品与发酵工业,2025,51(1):124-135.WANG Junling, YI Junpeng, LI Xin, et al.Effects of different drying processes on the quality of sweet potato leaf tea fermented by Eurotium cristatum[J].Food and Fermentation Industries,2025,51(1):124-135.

第一作者：硕士研究生(易军鹏教授为通信作者,E-mail:yijunpeng@126.com)

基金项目：中原科技创新领军人才项目(234200510020)

收稿日期：2023-12-04,改回日期：2024-03-18