采用多因素方差分析探究提香温度、提香时间及其交互作用对提香中在制品脂溶性色素含量的影响,结果见表3。由表3可知,提香温度和时间对所分析的15种色素含量均有极显著影响(P＜0.01)。提香温度和时间的交互作用除对C2、玉米黄素及β-胡萝卜素的含量无显著影响外,对其余色素含量的影响均达到显著或极显著水平。从F值来看,提香温度对各色素含量的影响程度均大于提香时间、提香温度和时间交互作用的影响程度。

2.3 在制品色度值在绿茶加工中的变化

干茶色度值在绿毛茶加工过程中的变化如图4所示。L^∗代表亮度,在毛茶加工过程中L^∗呈下降趋势,其中摊青和干燥处理后L^∗显著降低,在制品色泽明显变暗。揉捻后在制品亮度略有增加,可能与在制品的水分重新分布及内含物质穿透至表面有关。a^∗代表红绿度,正值代表颜色偏红,负值代表颜色偏绿。在毛茶加工中a^∗保持负值,且呈现上升趋势,表明在制品色泽以绿色为主,但绿色色泽逐渐削弱,干燥后a^∗变化幅度最大。b^∗代表黄蓝度,正值代表颜色偏黄,负值代表颜色偏蓝。在毛茶加工中b^∗的变化规律与L^∗的较为一致,在制品表现为黄度降低。

3个不同提香温度处理下,在制品L^∗、a^∗和b^∗的变化过程见图5。由图5可知,在同一提香温度下,随着时间的延长,L^∗呈下降趋势,a^∗呈上升趋势,b^∗则在80℃中呈波动下降趋势,100℃中呈现先波动下降后波动上升的变化趋势,120℃中呈波动上升趋势。而在不同提香温度下,整体上L^∗表现为80℃＞100℃＞120℃,a^∗和b^∗表现为80℃＜100℃＜120℃,表明随着提香温度的升高,在制品的亮度降低,绿色色泽减弱,黄色色泽增强。采用多因素方差分析进一步研究提香温度、提香时间及其交互作用对在制品色度值的影响,结果如表4所示。由表4可知,提香温度和时间对L^∗、a^∗及b^∗均有极显著影响。温度与时间的交互作用对L^∗和a^∗的影响达极显著水平,而对b^∗无显著影响。从F值来看,提香温度对a^∗和b^∗的影响程度大于提香时间及温度和时间的交互作用,提香时间对L^∗的影响程度略大于提香温度的影响程度。

2.4 在制品色泽与关键色素组分的相关性分析

根据色度值与脂溶性色素组分含量建立偏最小二乘回归模型,分析色素组分与在制品色泽的相关性,并采用偏最小二乘回归-变量投影重要性法筛选出影响绿茶色泽的关键色素组分。以检出的28种脂溶性色素含量为自变量X,各样品的色度值为因变量Y。依次作3个因变量Y的偏最小二乘回归,选择因变量解释度＞80%的因子计算各自变量的VIP值。选择VIP值＞1的变量作为关键变量,优化偏最小二乘回归模型,并计算各关键变量与因变量的加权回归系数,回归系数的大小的绝对值与相关性成正比,选取回归系数绝对值＞0.1的关键变量为显著相关物质。

通过模型所包含的X和Y矩阵信息的百分比及预测能力三方面对所建模型进行评价。如表5所示,3个模型中的前2个主成分分别包含自变量X的信息均＞90%,对因变量Y的解释度均＞82%,模型预测能力均＞77%,说明这些色素组分与色度值间关系密切,且PLSR法能够较好预测二者间的关系。在亮度L^∗模型,有15个色素组分的VIP值＞1,其中叶绿素b、C6、叶绿素a、C5和新黄素与L^∗呈显著正相关,回归系数均＞0.15。与L^∗呈显著负相关的组分有脱镁叶绿素a及Y3,回归系数均＜-0.1,说明随着脱镁叶绿素a及Y3含量的增加,在制品亮度降低,叶色发暗。在红绿度a^∗模型中,VIP值＞1的色素组分有14个,其中仅有脱镁叶绿素a′和Y3与a^∗呈正相关。与a^∗呈显著负相关的主要成分有Y1、叶绿素b和叶绿素a,回归系数均＜-0.1,说明当Y1、叶绿素b和叶绿素a含量越高时,a^∗越小,在制品绿色色泽越强,这与孙婵骏研究结果一致。在黄蓝度b^∗模型中,VIP值＞1的色素组分有15个,其回归系数的绝对值较为接近,为0.057～0.067。其中回归系数为正值的有堇黄素、环氧玉米黄素、新黄素、叶绿素a、C1、C5、C6和C8,表明在制品的黄色色泽可能是多个类胡萝卜素综合作用的结果。

3 结论

本研究通过对绿茶加工过程中在制品脂溶性色素的变化分析,发现在制品的叶绿素种类在杀青后显著增加,类胡萝卜素种类在提香过程中逐渐减少,叶绿素总量及类胡萝卜素总量在加工中均呈下降趋势。其中,在杀青和干燥工序中,高温作用破坏了叶绿体结构,叶绿素从蛋白体中释放出来,使呈绿色色泽的叶绿素大量降解,呈黑褐色泽的脱镁叶绿素迅速生成并积累,同时呈黄色色泽的类胡萝卜素在高温下发生裂解,含量显著降低,导致在制品亮度显著降低,绿色及黄色色泽显著减弱。在提香工序的持续热作用下,叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素进一步损失,脱镁叶绿素持续积累,在制品色泽逐渐变暗。多因素方差分析结果表明,提香温度对各脂溶性色素含量、a^∗及b^∗的影响程度明显大于提香时间的影响程度。因此,在加工中合理选择杀青、干燥及提香温度,严格控制在制品叶温,以减少叶绿素等脂溶性色素的大量损失,是达到绿茶“三绿”品质要求的有效途径。

本研究基于PLSR-VIP法对28种脂溶性色素含量与在制品色度值的相关性进行分析,结果表明影响在制品L^∗、a^∗和b^∗的主要色素组分分别为15种、14种和15种。其中,与L^∗呈显著正相关的色素为叶绿素b、C6、叶绿素a、C5和新黄素,呈显著负相关的色素为脱镁叶绿素a及Y3。与a^∗呈正相关的色素为脱镁叶绿素a′及Y3,呈显著负相关的色素为Y1、叶绿素b和叶绿素a。与b^∗呈正相关的色素组分包括7种类胡萝卜素和1种叶绿素,表明在制品黄色色泽可能受多种类胡萝卜素含量的影响。但在加工过程中多酚类氧化产物、美拉德反应产物等的形成均会对干茶色泽产生一定影响,后续可对这部分物质对干茶色泽的作用做进一步研究。

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