黃化茶樹葉色、干茶、湯色色度季節變化及其與茶湯色素的關聯性

米水杉，韓寶瑜

中國計量大學 生命科學學院/浙江省生物計量及檢驗檢疫技術重點實驗室，浙江 杭州 310018

茶樹[Camellasinensis（L.）O. Kuntze]是山茶科山茶屬的一種灌木類植物[1]。一直以來，對茶樹新品種的選育和推廣著重于綠葉品種（系）。20 世紀90 年代出現了白化茶茶樹，21 世紀初期‘黃金芽’的成功選育帶動了非綠色茶樹品種的種植熱潮，開始了彩色茶葉的時代[2]，也掀起了對白化系和黃化系茶研究的熱潮。色、香、味、形是商品茶品質的構成因子，茶葉色澤在一定程度上可反映茶葉的品質；且認為‘黃金芽’等黃化茶的氨基酸含量高，構成了茶湯滋味鮮爽的物質基礎。研究者們分別采用不同波長光照處理茶葉[3]、測序分析基因組[4]、對變異前后的葉片進行細胞和分子水平比對[5]等手段探討黃化茶樹葉片變色的機理。

黃化茶和白化茶的干茶色澤和茶湯湯色隨其鮮葉色澤的不同而不同，即鮮葉葉色、干茶色澤和茶湯湯色有關聯。通常認為茶湯湯色的色素包含茶紅素、茶黃素和茶褐素，而單獨的色素含量還不能代表商品茶葉的色澤狀況[6]。從鮮葉葉色、干茶色澤至茶湯湯色的計量及三者之間關聯性評價更能表征商品茶葉的色澤狀況。

20 世紀70 年代日本開始使用亨特-Lab 表色系[7]將色差測定引入茶葉檢測，將不同茶樹品種的茶葉色澤量化與可比[8]。黃化茶的內含物也發生了相應的變化[9]。茶黃素等色素類化合物既是茶湯的關鍵呈色呈味物質[10]，也是構成茶葉湯色的關鍵成分[11]。有報道，干茶色澤與茶湯中茶黃素等物質的含量密切相關，與商品茶葉品質的高低也呈高度的相關性[12]。商品茶葉的品質與茶樹品種也密切相關，品種決定鮮葉內含物的組成，很大程度上決定著商品茶葉的品質[13]。亦即黃化茶茶樹品種的黃色與其商品茶的品質存在密切關聯。本試驗篩選近年葉色顯著變黃、滋味鮮爽的‘大黃袍’和‘黃龍錦’，以‘黃金芽’為對照，利用日本柯尼卡CM3600A 色差儀，選用Lab 表色系，在絕對色空間觀測不同季節3 個茶樹品種的鮮葉、干茶和茶湯的L（亮度）、a（色度坐標）和b（色度坐標）值變化規律[14]，同時結合茶黃素、茶紅素、茶褐色含量的變化評價3 個黃化品種（系）葉色季節變化與干茶色度、茶湯色素含量的相關性，旨在為黃化茶茶樹新品種的選育和種質資源的深度挖掘利用等提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 茶樹品種

試驗所用茶樹品種分別為‘大黃袍’‘黃龍錦’和‘黃金芽’，種植于浙江省麗水市松陽縣偉眾家庭農場。

1.1.2 茶樣處理

鮮葉樣。2022 年4 月1 日 ～ 12 月4 日每10 d分別隨機采摘一次各試驗茶樹品種大小均勻、無病蟲害的一芽二葉鮮葉，分攤于白紙上采用四分法取其中一份鮮葉樣分別按品種置于密封袋內并迅速帶到實驗室檢測。

干茶樣。分別于2022 年4 月20 日（春季樣）、2022 年7 月20 日（夏季樣）和2022 年10 月20 日（秋季樣）采摘各試驗茶樹品種鮮葉，用沾水的潔凈紗布擦拭除去葉片表面的灰塵，將鮮葉平鋪在托盤上置于避光通風處晾干；用電磁爐將蒸青鍋內的蒸餾水加熱至完全沸騰，取適量鮮葉平鋪至蒸青鍋內的蒸架上，加熱，蒸青2 min 左右，用鑷子夾出平鋪于托盤上。將托盤放置于80℃的烘箱中2 h 左右，烘至茶梗易折斷、葉片完全變脆時取出。分別采用磨碎機粉碎，樣品過600 ～ 1 000 μm 篩，裝入不透光密封袋內，編號存入4℃冰箱備用。

1.2 儀器設備

循環水式多用真空泵（上海豫康科教儀器設備有限公司，中國），紫外可見分光光度儀（上海美普達儀器有限公司，中國），CM3600A 型臺式色差儀（KONICAMINOLTA 公司，日本）。

1.3 試驗方法

1.3.1 茶鮮葉外形色澤屬性檢測

采用L*a*b色差系統進行。其中，L值的大小代表明亮度；a值的正、負代表紅色程度和綠色程度；b值的正、負代表黃色程度和藍色程度。每個茶樹品種（系）隨機采取3 片健康葉，用干凈紗布擦拭后用色彩色差儀測定，檢測葉片正反面色澤連續變化。每片葉均3 次重復。計算b/a值。b/a值是葉片黃綠度的綜合反應[15]。

1.3.2 干茶粉末、茶湯色差值測定

分別將各試驗茶樹品種春茶、夏茶、秋茶的干茶粉末均勻粘在硬質卡片上，同樣采用L*a*b色差系統進行測定。分別取3.00 g 茶樣倒入150 mL 沸水浸泡5 min，過濾，采用L*a*b色差系統測定。以上均重復3 次，取平均值。

1.3.3 茶黃素、茶紅素、茶褐素等質量分數檢測

參考黃意歡[16]的方法并適當修改。

供試液制備：室溫下取3.00 g 未研磨茶樣加入125 mL 沸騰的蒸餾水，搖勻后在100℃水浴鍋中浸提10 min，每5 min 搖瓶一次，取出搖勻趁熱抽濾，冷卻待測。

茶色素萃?。何?0 mL 茶湯液加入60 mL 分液漏斗中，加入30 mL 乙酸乙酯振蕩5 min，靜置，待分層后分別放出下層的水和上層的乙酸乙酯萃取液置于50 mL 的EP 管中。吸取乙酸乙酯萃取液2 mL 加到25 mL 容量瓶中，用95%乙醇定容至25 mL，得溶液A；吸取水層液2 mL 加到25 mL 容量瓶中，加入2 mL 飽和草酸溶液和6 mL 蒸餾水，用乙醇定容至刻度，得溶液B；吸取乙酸乙酯萃取液15 mL 于30 mL的分液漏斗，加15 mL 2.5% NaHCO3水溶液，迅速振蕩30 s（不得超過），靜置分層后棄去水層，吸取上層乙酸乙酯萃取液4 mL 到25 mL 容量瓶中，加95%乙醇定容至刻度，得溶液C；用一次性注射器吸取茶湯15 mL 于30 mL 分液漏斗中，加15 mL 正丁醇振蕩3 min，靜置分層后將下層水層放入50 mL 的EP 管中，吸取水層2 mL 加2 mL 飽和草酸溶液和6 mL 蒸餾水，用95%乙醇于25 mL 容量瓶中定容至刻度，得溶液D。將得到的4 種溶液于380 nm 處分別測定吸光度值。按下列公式計算：

式中：EA 為溶液A 的吸光度值，EB 為溶液B 的吸光度值，EC 為溶液C 的吸光度值，ED 為溶液D的吸光度值，DM為干物質量分數。

1.4 數據處理

采用SPSS 22.0 軟件對數據進行統計分析，采用OriginPro 2022 軟件進行圖形繪制。

2 結果與分析

2.1 3 個黃化茶樹品種鮮葉葉色季節動態變化情況

試驗結果表明，‘大黃袍’‘黃龍錦’‘黃金芽’3 個茶樹品種春、夏、秋季葉片的正、反面色澤變化顯著（表1、表2 和表3）。隨時間推移，葉片亮度L值、色度坐標a值和色度坐標b值皆有顯著變化。L值從4—6 月呈上升趨勢，6—8 月份呈下降趨勢，8—12 月較低且無明顯變化（表1）。其中10 月份‘大黃袍’的葉色L值有短暫的上升，‘黃金芽’和‘黃龍錦’的變化趨勢則一致。表明春季茶樹葉片明亮度最大，夏、秋季逐漸降低并趨于平穩。茶樹葉片的正、反面明亮度之間存在顯著性差異，葉片正面的明亮度均高于葉片反面。各黃化茶樹品種之間葉片的正、反面的明亮度也分別存在顯著性差異，其中‘大黃袍’葉片正面的明亮度值最大，其次是‘黃金芽’，最小為‘黃龍錦’。各茶樹品種葉片反面的明亮度差異與正面一致。

表2 3 個黃化茶樹品種鮮葉正、反面a 值變化Table 2 Change in a value of the front and back of fresh tea leaves of 3 etiolated tea cultivars

表3 茶鮮葉正、反面b 值變化規律Table 3 Change rule of b value of the front and back of fresh tea leaves

a值的絕對值變化較大的時段在8—10月（表2），‘黃金芽’和‘大黃袍’葉片的正、反面皆呈先升后降趨勢，而‘黃龍錦’則是先降后升。a值代表綠色度，表明8—10 月茶樹葉片的色澤不含明顯的綠色。3 個茶樹品種葉片的正面與反面的綠色度之間均存在顯著性差異，葉片正面a值的絕對值均高于葉片反面，表明葉片正面綠色比反面綠色深；而3 個茶樹品種之間葉片的正面和反面的綠色度也分別存在顯著性差異，‘黃龍錦’葉片正面色澤a值的絕對值最大，其次是‘黃金芽’，‘大黃袍’的值最小，表明‘黃龍錦’的葉片正面綠色最深，其次是‘黃金芽’，‘大黃袍’葉片正面綠色最淺。各茶樹品種葉片反面綠色度值差異與葉片正面一致。

從表3 可看出，表示黃色度的b值在4—6月期間呈上升趨勢，6—8 月期間呈下降趨勢，后趨于平穩，但‘黃龍錦’和‘大黃袍’葉片反面色澤沒有明顯的變化趨勢，表明在春、夏季茶樹葉片色澤比秋季更偏黃色，與L值變化趨勢一致。3 個茶樹品種葉片的正面與反面的黃色度均存在顯著性差異，葉片正面的b值的絕對值均高于葉片反面，表明葉片正面比反面顏色更金黃。3 個茶樹品種之間葉片的正面的黃色度也分別存在顯著性差異，‘黃金芽’正面的b值最大，其次是‘大黃袍’，‘黃龍錦’最??；表明‘黃金芽’葉片正面更金黃，‘大黃袍’其次，‘黃龍錦’在3 個茶樹品種中葉片正面黃色度最低。葉片反面的黃色度值，‘大黃袍’和‘黃龍錦’沒有明顯差異，而‘黃金芽’顯著高于‘大黃袍’和‘黃龍錦’，表明‘黃金芽’葉片反面色澤更金黃。

b/a值是葉片黃綠度的綜合反應，其從春季到秋季葉片正、反面的變化如圖1 所示。春、夏季‘黃金芽’的 |b/a| 值較大，說明春、夏季葉片黃綠度較明顯；‘黃龍錦’與‘黃金芽’的變化趨勢相同，但其值相對于‘黃金芽’低，說明黃綠度較‘黃金芽’淺，秋季兩者都比較低，表明秋季葉片綠色特征明顯?！簏S袍’葉片正面在春季和10 月中旬 |b/a| 值比較大，葉片反面在春、夏季和10 月中旬值都比較大，說明一年中‘大黃袍’葉片的黃綠特征較‘黃金芽’和‘黃龍錦’保持的時間長，黃綠特征更明顯。

圖1 鮮葉葉片正、反面 |b/a| 值的變化Figure 1 Change in |b/a| value of the front and back of fresh leaf blades

2.2 干茶粉末與茶湯色澤情況

不同季節‘大黃袍’‘黃龍錦’和‘黃金芽’的干茶粉末和茶湯色差測定結果如圖2 和圖3所示。茶鮮葉制成干茶后，不同區域的色度均有明顯差別，故選擇研磨成粉末進行色差值測定。

圖2 3 個茶樹品種不同季節干茶的色澤空間圖Figure 2 Color space map of dry tea produced from 3 tea cultivars in different seasons

由圖2 可知，‘大黃袍’‘黃龍錦’和‘黃金芽’干茶的L值從春茶到秋茶呈降低趨勢，即3 個茶樹品種（系）茶葉的明亮度春茶最高、秋茶最低?！S龍錦’和‘大黃袍’春茶的明亮度顯著高于‘黃金芽’，但3 個茶樹品種的夏茶明亮度無明顯差別，秋茶則是‘大黃袍’和‘黃金芽’的明亮度又顯著高于‘黃龍錦’，表明春茶干茶的鮮活度均較高，夏茶和秋茶則分別是‘黃金芽’和‘大黃袍’干茶的鮮活度較高?！S金芽’干茶的a值從春茶到秋茶呈上升趨勢，表明顏色越來越綠；‘黃龍錦’則是先升后降的趨勢，表明其夏茶更偏綠；‘大黃袍’的a值與‘黃龍錦’變化趨勢相反，表明其春茶和秋茶色澤更偏綠。

由圖3 可知，‘大黃袍’‘黃龍錦’和‘黃金芽’茶湯的L值從春茶到秋茶呈明顯降低趨勢；春茶和夏茶中，‘黃龍錦’和‘黃金芽’的L值顯著高于‘大黃袍’，三者的秋茶L值無明顯區別，表明春茶茶湯的明亮度更好，3 個茶樹品種（系）中‘黃龍錦’和‘黃金芽’的茶湯明亮度更優。茶湯的a值則是夏茶最低，秋茶略高，春茶最高，表明春茶茶湯綠色度更明顯，其中‘黃金芽’較其他兩個品種的茶湯更綠一些，夏茶和秋茶品種間無明顯差異?！S金芽’茶湯的b值從春茶到秋茶呈顯著降低趨勢，表明‘黃金芽’春茶的茶湯更金黃，‘大黃袍’與之相反；‘黃龍錦’茶湯的b值呈先升后降的趨勢，表明‘黃龍錦’茶湯在夏季含有的黃色物質更多。

‘大黃袍’‘黃龍錦’和‘黃金芽’的干茶和茶湯的 |b/a| 值從春茶到秋茶的變化如圖4所示。由圖4 可知，3 個黃化茶樹品種（系）春茶的干茶和茶湯的黃綠特征最明顯，夏茶和秋茶沒有明顯區別，表明3 個茶樹品種的干茶和茶湯均以春茶的品質更好。

圖4 干茶和茶湯的 |b/a| 值變化規律Figure 4 Variation law of |b/a| value of dry tea and tea soup

2.3 茶黃素、茶紅素和茶褐素含量

不同季節‘大黃袍’‘黃龍錦’和‘黃金芽’茶色素含量測定結果如表4 所示。由表4 可知，‘黃金芽’和‘黃龍錦’的茶黃素、茶紅素和茶褐素的含量均呈先下降后上升的趨勢，表明夏茶茶湯中色素物質含量積累最少，春茶和秋茶中相對較多?！簏S袍’的茶黃素含量則呈先升后降的趨勢，與其他兩個品種相反；茶紅素和茶褐素的含量呈上升趨勢，表明秋茶中色素含量積累最高。茶黃素、茶紅素、茶褐素與茶湯的品質之間的關系可以用（茶黃素+茶紅素）/茶褐素的值來描述，比值越大，茶的品質越好。從表4 可看出，3 個茶樹品種茶葉的比值從春季到秋季呈先下降后上升的趨勢，表明夏茶的品質次于春茶和秋茶。在春茶、夏茶和秋茶中，依次是‘黃龍錦’‘大黃袍’和‘黃金芽’比值最高，表明其在相應季節茶的品質最好。

表4 茶黃素、茶紅素和茶褐素含量變化Table 4 Changes in the contents of theaflavins, thearubigins and theabrownins

2.4 不同季節茶葉色澤屬性色差值與茶色素的相關性

茶色素與茶鮮葉、干茶、茶湯的色差值之間的相關性如圖5 所示，紅色表示呈正相關，藍色表示呈負相關，圓形的直徑與相關系數呈正比，圖中數字為對應的相關系數。

圖5 不同季節茶葉色澤屬性色差值與茶色素相關性Figure 5 Correlation between color difference values of tea color attributes and tea pigments in different seasons

由圖5 可知，季節與茶的L值、（茶黃素+茶紅素）/茶褐素的比值等呈顯著負相關，表明隨季節變換茶葉的明亮度降低，色澤從黃綠逐漸變為綠色，黃色度減少。鮮葉正面、反面和干茶、茶湯的L、a、b值之間分別呈顯著正相關，這與實際相符；a值與L值呈顯著負相關，表明葉片綠色度增加時明亮度降低。葉片b/a值與L值呈顯著正相關，即葉片黃綠色度越明顯，葉片的顏色越明亮鮮活。干茶的L值與鮮葉的L值、b值、b/a值均呈顯著正相關，a值與其呈顯著負相關，表明鮮葉和干茶的變化趨勢相一致。茶湯的L值與鮮葉的b值、干茶L值、干茶b/a值均呈顯著正相關，與干茶a值呈顯著負相關，表明茶葉葉片顏色越黃，干茶越明亮，黃綠色越明顯，則茶湯色調越明亮鮮活，茶湯的b/a值與L值也呈顯著正相關。茶褐素與茶湯的b/a值之間呈顯著負相關，表明茶褐素增加則茶湯的黃綠色度會降低。（茶黃素+茶紅素）/茶褐素值與茶湯L值、干茶b/a值呈顯著正相關，表明茶湯顏色越清透明亮，茶葉黃綠色越明顯，茶葉的品質也會越好。

3 討論與結論

‘大黃袍’‘黃龍錦’和‘黃金芽’3 個茶樹品種均屬于黃化茶樹品種，黃化茶樹作為一種變色茶樹資源，其葉片中的茶黃素、茶紅素等成分的含量變化與鮮葉、干茶、茶湯等的色澤有極大的相關性[17]。

本試驗結果表明，鮮葉亮度L值和色度坐標b值（黃/藍色）在春季最大，即鮮葉在春季色澤明亮、黃綠色明顯；a值在夏秋季較大，即葉片在夏秋季綠色度明顯。至于干茶和茶湯的色度同樣是春茶的明亮度最高，即春茶色澤更明亮鮮活，黃綠特征明顯。從茶色素（茶紅素、茶黃素、茶褐素）含量來看，3 個黃化茶樹品種皆是春茶和秋茶的色素含量較高。據相關性分析，季節與L值等呈顯著負相關，即春茶亮度較高、茶葉品質較好。3 個品種茶葉的（茶黃素+茶紅素）/茶褐素的值從春季到秋季呈先下降后上升的趨勢，表明夏茶的品質次于春茶和秋茶。這與劉文武等[18]的研究結果相同。

綜上，‘黃龍錦’和‘大黃袍’作為選育的黃化系茶樹新品種，從鮮葉、干茶和茶湯的色澤及色素含量來看，黃化品質特征明顯，且在一定程度上優于‘黃金芽’。本試驗結果可為黃化茶樹品種的選育與推廣提供一定理論依據，同時表明色度值能較為準確和客觀地比較茶葉品質高低并可作為參考標準之一。