乌龙茶做青中果胶酶的活性变化.pdf

中 国茶叶 加 1 r 2 0 0 4 ， ( 4 ) ： 3 5 - 3 8 3 5 唐 颢 杨伟丽 文海涛 黄华林 ( 1 广东省农业科学院茶叶研究所 广州 5 1 0 6 4 0 ； 2 ， 湖南农业大学食品科技学院 长沙 4 1 0 1 2 8 ) 摘要本试验选用毛蟹和梅 占两个乌龙荼品种鲜叶， 按湖南鸟龙荼创新工艺进行做青( 包括5 次摇青) ， 以不摇青处理作为对照， 研究了摇青和对照处理过程在制品 内源果肢酶( P G) 活性的动态变化。结果表明 ， 晤青 后， 果胶酶( P G) 活性有小幅上升， 摇青前期， 酶活性总体呈逐渐增强趋势， 并在第二次摇青结束时达到峰值 ， 此 后的两次摇青过程 中， 酶活性迅速下降。 不摇青处理的P G活性及变化幅度明显低于摇青处理。 在制品含水量及 可溶性果胶含量与P G活性之间存在显著相关性。 关键词 鸟龙荼新工艺 做青 聚半乳糖醛酸酶( P G) 活性 生化机理 乌龙茶是我国特有的茶类 ， 历史悠久 ， 素 以 滋味醇厚、 香气浓郁而著称。 乌龙茶独特品质形 成的关键工序在于其做青工艺 ， 做青期间， 茶青 中的多种内源酶调控着其内含物质的转化方向 和程度。关 于内源糖苷酶对乌龙茶香气形成的 作用， 国内外已有一些研究报道Z - 8 。湖南乌龙 茶创新工艺是在乌龙茶传统工艺的基础上结合 本地茶叶生产实际情况开发的革新工艺 ，该工 艺注重做青环境条件调控与工艺改进相结合， 与传统工艺相 比， 在稳定提升茶叶品质的同时 ， 缩短了做青时间， 提高了做青效率。 本文研究了 乌龙茶新工艺做青过程中果胶酶if G ) 的活性变 化 ，旨在探讨多糖水解酶类 中的果胶酶在乌龙 茶做青工艺中的变化及生化效应。现将结果报 告如下。 1材料与方法 1 1供试材料 2 0 0 2 2 0 0 3 年4 月，选用湖南农业大学茶树 品种 园的乌龙茶 品种梅 占和毛蟹 的鲜叶 为原 料 ， 进行本试验的各项内容研究。 采摘标准以中 开面2 - 3 叶为主， 每次重复各品种鲜叶用量2 0 k g 收誓日期： 2 0 0 4 - 0 1 5 左右 ， 试验重复5 次 。 1 2试验设计 本试验设2 个处理 ，即摇青和不摇青处理 ， 以不摇青处理作为对照。摇青共进行5 次 ， 历时 1 0 - 1 l h 。 对照的处理时间与新工艺一致 。 做青间 的环境条件为：温度2 3 - 2 5 C，相对湿度7 5 8 0 。在制品杀青后经初揉、 初干、 复揉、 足干 ( 分2 次进行) 等工序制成成茶。 1 3取样及 固样方法 在鲜叶、 晒青及各次摇青、 静置后分别取在 制品及对照样的第二叶( 整叶样) ， 其中在摇青期 间分取整叶的叶缘和叶芯 ， 测定整叶 、 叶缘和叶 芯的P G酶活性及含水量。叶缘 、 叶芯取样 方法 为 ：将整 叶用不锈钢剪 刀剪下叶片边 缘约2 3 mm 宽度作为叶缘样 ， 余下的为叶芯样。 不摇青 处理只取整叶样作酶活性分析 ，取样方法和时 间与新工艺摇青处理一致。可溶性果胶测定取 样与酶活性测定取样同步，取样后将样品进行 冷冻固样( 一 2 0 ) ， 测定时从冷冻区取出用微波 炉进行 灭酶活处理 。 1 4检测方法 ( 1 ) 果胶酶( P G ) 粗酶液制备 取样 约0 6 g ，加预冷 的0 1 5 m o l L 的N a C I 缓 冲液( p H 6 0 ， 内含1 5 P V P P ) 5 r a l ， 迅速匀浆l m in 维普资讯 中国茶叶加工 再加5 m l N a C I 缓 冲液 ， 置冰箱 中( 4 C ) 提取2 4 h 然后低温( 5 o 【 = ) 离心1 0 m i n (4 0 0 0 r m i n ) ， 留上清液 ， 即得粗酶液。 ( 2 ) 果胶酶( P G ) 活性测定 采用3 ， 5 一 二 硝基水 杨酸( D N S ) 定糖法 。取 0 5 m l 酶 液 ，加预 热 的0 2 5 的果 胶液 ( p H 3 8 ) 2 IT I l ， 对照先加2 ml D N S 液破坏酶活性 。置4 0 o 【 = 恒 温水浴中反应3 0 ra i n 后 ，立即取 出加2 m l D N S 液 终止反应。 然后于沸水中煮沸5 m i n 后取出 ， 流水 冷却。用蒸馏水定容至2 0 m l ， 于波长5 2 0 n m处比 色测定吸光值。 以葡萄糖作标准曲线。 酶活性单 位定义为在上述反应条件下每分钟生成 l g 葡 萄糖所需的酶量。 ( 3 ) 数据处理 ： 所有数据均采用S P S S 1 0 0 软 件进行统计分析。 2结果与分析 l做青过程 中整叶的果胶酶( P G) 活性变化 从图l 可以看出， 鲜叶经过晒青， 其P G 活性 有小幅上升 ， 在摇青过程 中 ， 两品种 的P G活性 变化趋势基本一致 ， 都表现出总体上升趋势， 并 在三摇、 静置后达到峰值， 其中梅占的酶活性峰 值为鲜叶的1 2 8 倍 ，而毛蟹的酶活性峰值为鲜 叶的1 1 l 倍 。在四摇 、 五摇中P G活性迅速下降 。 从酶活性水平看 ，梅 占的P G活性显著高 于毛 蟹， 其平均值和峰值分别 比毛蟹高4 6 和3 4 ， 但是 ， 在酶活性变幅上， 梅占明显小于毛蟹。方 差分析显示 ( 表2 ) ，品种 间P C , 活性差异极显著 ( P 整 叶， 毛蟹则是整 叶 叶芯 z f 缘 。在变化趋势上 ， 两品种间， 三者 总体趋于一致 ， 只是在个别工序 中存在差异。 其中， 一摇、 五摇时， 整叶、 叶芯、 叶 缘的酶活性相差较 大 ， 二摇 、 三摇 、 四摇 时则差 别较小。 这说明在摇青的起始和结束阶段 ， 在制 品不同部位问的理化差异较为显著 。 一 4 0 0 0 0 0 1 g 毫 2 0 0 裔 1 0 0 O 芑 3 0 0 2 5 0 富 2 0 0 1 5 0 1 0 0 5 O 蜒0 m 町 皿 一菌 j 一 摇 二摇 三摇 四摇 五摇 工序 图2摇青过程整叶、 叶缘 、 叶芯的 P G活性 变化( 梅 占) 一 霹 苗 一摇 二摇 三摇 四摇 五摇 工序 图3 摇青过程整叶、 叶缘、 叶芯的 P G活性 比较( 毛蟹) 2 4做青各工序间P G活性的多重比较分析 在乌龙茶加工过程 中，做青强度随着工艺 的进行逐渐加深 的，而做青强度 的加深可能会 对P G 活性及酶促作用产生影响。本试验结果显 示 ，在新工艺摇青中前期， P G 活性总体上呈上 升趋势， 并在三摇、 静置后达到活性峰值， 在此 后的四摇 、 五摇中， 酶活性迅速下降。方差分析 表明， 不同工序之间在制品的P G 活性有极显著 差异( 见表2 ) 。通过多重 比较分析发现( 表4 ) ， 一 摇与鲜叶 、 晒青 、 二摇 、 五摇之间P G活性差异显 著 ， 而与三摇 、 四摇之间P G活性差异不显著 ； 三 摇 、 四摇分别 与晒青 、 二摇 、 五摇之 间P G活性差 异显著 ， 鲜 叶 、 晒青 、 二摇 、 五摇之 间P G活性差 异不显著 。这也表明P G 的活性高峰与生理效应 主要体现在新工艺摇青前期， 摇青后期， 由于细 胞壁的降解 和生物膜的破坏 ， P G 失去适宜的生 化环境 ， 并受到多酚类 、 糖类物质等的抑制 ， 其 活性渐次降低。摇青工艺是摇青和静置交替进 行的过程 ， 在此期间 ， 摇青次数及强度 、 静置 时 间的安排是 以茶青的理化状态( 主要指含水量 、 多酚类氧化程度和释香情况， 一般凭感官判定) 和做青环境条件为依据的， 而鲜叶特性 ， 如含水 量 、 持嫩性 、 主要化学成分的组成及含量 ， 这些 性质 的差异 ， 会在内源酶上予以显著地体现 ， 由 此 ，也促成 了乌龙茶做青技术在具体工艺处 理 上的灵活性和多样性。 囊 4 不一工序鼻 P C ； 嚣性的参I比较t D I 啪 t l N 子 集 晤青 五播 二播 鲜叶 四播 三播 一 摇 S i g 1 7 1 3 4 5 O 1 7 9 9 1 2 5 1 8 3 2 5 0 o 1 B 9 9 2 7 5 1 8 9 9 2 7 5 2 2 7 6 2 ： 2 2 7 6 2 2 5 2 ： 狞 8 4 2 5 2 2 7 2 4 3 6 8 7 5 3 6 2 O 6 2 4 1 5 2 5 P G活性变化与在 制品含水量 、 可溶性果胶 的相关性 水分代谢参与各种生理活动，尤其是酶促 反应。P G 作为降解果胶物质的主要功能酶之 一 ，在加速果胶物质的增溶 、 增加可溶性果胶含 量起着重要作用 。 因此 ， 本试验研究了做青过程 在制品含水量、可溶性果胶含量的动态变化及 其对P G 活性 的影响。 结果表明( 表5 ) ， 整体上 ， 随 着摇青程度的加深， 在制品失水幅度增大、 速度 加快。可溶性果胶含量自晒青至二摇结束逐渐 上升， 此后随着生化反应的加剧， 部分与其他化 合物发生转化、 聚合， 其含量呈下降趋势。 相关分析显示 ， P G则与含水量之 间存在极 显著负相关( P 0 0 1 ， r ： 一 0 4 9 3 ) 。P G 活性与可溶 维普资讯 3 8 中国茶叶加 工 2 0 0 4， ( 4 ) 衰 5 徽青过矗在一虽含水及可稿性暴胶含量( ) 性果胶含量之间存在 显著正相关 ( P O O 1 ， r = 一 o 4 6 3 ) 。表明在乌龙茶做青过程 中， 在制 品的水 分代谢 与P G活性之间有着显著的相互作用。 P G 的激活对于增加可溶性果胶含量有着显著的效 果 ， 并促进细胞间质饵体 ， 间接加速在制 品的物 质转化。 3讨论 果胶物质 主要存在于相邻细胞的胞 间层和 初生壁中。 多数研究认为， 在离体植物组织采后 生理中， P G 的功能主要在于加速果胶物质的降 解 ， 破坏细胞初生壁 的结构和消除胞间区隔 ， 增 加细胞间的通透性， 加速呼吸代谢 ， 从而促进水 分散发和区间分配运输； 此外， 胞壁的降解可使 某些低聚糖、蛋白质及其他胞壁酶类释放出来 1 。乌龙茶做青过程 中， 在制品主要的理化变 化特征是 ： “ 走水还 阳” ，香气物质形成并挥发 ， 多酚类物质被酶促氧化形成有色聚合物 ，形成 “ 绿叶红镶边” 的特征 。“ 走水还阳” 的过程 中水 分通过胞间通道或其他途径积极运动，并在细 胞及组织间重新分配 ，使用在制品呼吸作用和 物质转化旺盛， 以此保持茶青( 在制品) 的活体状 态 。香气的形成是 物质转化 和香气前体酶解的 结果 ， 胞间通道的形成加速了在制品细胞、 组织 间生化成分 的酶促及非酶促反应 ， 而且P G的酶 饵作用可能促进其他酶类的释放和与底物接 触 ， 尤其是与香气形成密切关联的糖苷酶类。 从 本试验的结果来看， P G的活性在晒青后缓慢上 升 ， 之后总体呈现迅速上升趋势并在三摇 、 静置 后达到活性高峰。 而这一阶段正是在制品物质 转化和呼吸代谢逐步活跃的时期。说明摇青工 艺促使P G 活性增强 、 变幅明显加大， 可能对在 制品内在物质转化起着重要作用。P G 作为胞壁 水解酶 ， 一方面通过增加可溶性果胶含量使在 制 品水溶性物质含量增加 ，另一方 面同时通过 降饵细胞间质，促进做青过程在制品中的物质 代 谢 。 乌龙茶加工技术的核心是做青 工艺 ，做青 的实质就是利用和调控茶青( 在制品) 内源酶 的 作用 ，通过复杂的生化变化形成乌龙茶独特的 香味品质 ， 尤其是香气品质。 各乌龙茶产区由于 地理环境、 气候、 土壤等自然条件及茶树品种的 差异 ， 使得各 自所采用的加工工艺各有特点 ， 并 由此形成 了茶叶品质的地域特征。乌龙茶做青 工艺的相关酶学机理的深入研究， 可以为优化做青 工艺和发展乌龙茶适制品种提供理论支持。 参考文献 l 夏涛， 童启庆 ， 董尚胜等 红茶萎凋发酵中B 一 葡萄糖苷酶的活性 变化【 J 】 茶叶科学 ， 1 9 9 6 ， 1 6 ( 1 ) ： 6 3 - 6 6 2 张秀云 ， 方世辉， 夏涛 乌龙茶萎凋做青中 葡萄糖苷酶活性变 化研究【 J 安徽农业大学学报， o o l ， 2 7 ( 2 ) ： l 6 4 _ l 6 6 3 Ta k e o T P r o d u c ti o n o f l i I l a a n d g e r a n i d b y h y d r o l y t i c b r e a k d o w n o f b o u n d f o r m s i n d i s r u p t e d t e a s h o o t s 【 J P h y t o c h e mi s t r y ， 1 9 8 1 ， 2 0 ：21 4 5 - 2 1 4 7 4 Y a n o M， Yu k a J , HL o mi M e t a 1 B e n l u c o s i d a s e f r o m t e a l e a v e s J 】 A g i c F o o d c h e m 1 9 9 0 ,5 5 ( 4 ) ： 1 2 0 5 - 1 2 0 6 5 S a k a t a K , G u o W H o s o i I L e I a 1 I s o l a ti o n o f# y u c o s i di c a r o m a p r e c u s o r s a n d c h a r a c t e r r a ti o n o f t h e e n z y m e s i n v o l v e d i n t h e a r o ma f o r ma t i o n I n P r o c S y mp O i l P l a n t Gr o mh a n d E n v L r o n m e n t C K o r e a , 1 9 9 3 , 7 3 - 8 3 6 Mo r i t a K, Mo t o k o W ，Ki k u e K e t a 1 A g l y c o n e c o n s i t i u e n t s i n f r e s h t ea l eav e s c n h i v a t ed f o r e e n a n d b l a c k t ea 【 J B i o s c i B io t e c h B i o c h e m , 1 9 9 4 , 5 8 ( 4 )： 6 7 - 6 9 0 7 G u o W e I 8 1 ， I s o l a t i o n a n d c h a r a c t e ri z a t i o n o f a B 一 耐 m e v e r o s i d a s e c