红茶饮料液态发酵关键化学成分及其调控的研究(可编辑)
红茶饮料液态发酵关键化学成分及其调控的研究
密级:
编号:
中国农业科学院
学位论文
红茶饮料液态发酵关键化学成分及其调控研究
硕士研究生:杨宇宙
指
导 教
师:尹军峰研究员
申请学位类别:农学硕士
专
业:茶学
研究 方
向:茶叶加工与质量控制
培养
单位:中国农业科学院茶叶研究所 中国农业科学研究生院
提交日期
年月.:
:
:
:
及取得的研究成
含其他人已经发
机构的学位或证
己在论文中作了
时间: 年‘月加日
加
研究生签名:扔岛南
关于论文使用授权的声明
本人完全了解中国农业科学院有关保留、使用学位论文的规定,即:中国农业
科
学院有权保留送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅,可以采用
影印、缩
印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业科学院可以用不同
方式在不
同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。 研究生签名:
时间:矽『 年‘月弘日
导师签名:
时间: 年二月矽日
尹鹕
中国农业科学院
硕士学位论文评阅人、答辩委员会签名表 论文题目
红茶饮料液态发酵关键化学成分及其调控研究 茶叶加工与
论文作者 杨宇宙 专业 茶学 研究方向 质量控制
指导教师 尹军峰 培养单位研究所 茶叶所 硕博
姓名 签名
职称 单 位 专业
导师
评 中国农业科学院
叶阳
研究员 硕导 茶学
茶叶研究所
\\
阅
浙江大学
龚琦 教授 博导 茶学
人
农业与生物技术学院 \\
答
辩 浙江工商大学 杜琪珍 教授 博导 食品科学
主
食品与生物工程学院 席
偷岔啄
中国农业科学院 林智 研究员 ,博导 茶学 茶叶研究所
磁
答
浙江大学
王岳飞
副教授 硕导 茶学 结
农业与生物技术学院 辩
中国农业科学院
江用文
研究员 硕导 茶学 茶叶研究所
纠吗垂
委
副研究
中国农业科学院
江和源 硕导 茶学 员
茶叶研究所
沙夥粮
员
硕导口
博导口
硕导口
博导口
会议记录秘书 孙逸钊 论文答辩时间地点 年月 ,茶叶所、对不同品种的鲜叶液态发酵过程中主要生化成分的变化量进
行相关性
,结果显示, 茶黄素单体的增加量与儿茶素单体中、、、、的减少量密切相关。对鲜叶匀
浆液中主要生化成分与发酵效果进行相关性分析,结果显示,发酵效果与鲜
叶匀浆液中主要生化
成分存在显著相关性,茶黄素单体含量及总量与、、、、呈显著相关性。迸
一步得出线性回归方程为....。明确茶鲜叶中、
和是红茶饮料液态发酵的关键成分,对红茶饮料液态发酵的原料筛选有一定的指导作用。
、对个不同品种鲜叶匀浆液态发酵所得红茶饮料感官审评结果与生化成分进行分析,结
果表明,/和/品种鲜叶液态发酵所得红茶饮料品质总体较好,得分总体较高。汤色、香
气、滋味、与儿茶素组分含量间呈显著负相关,与、、.’母、含量存在
极显著正相关。、?、?和?/?与汤色、香气、滋味、感官品质间都存在极显著相关性。
并得出汤色得分与色差值的线性回归方程为:汤色得分...幸../。
利用色差约,值估计液态发酵过程中红茶饮料的品质,实现液态发酵工艺的在线控制。
、研究了红茶饮料液态发酵的调控技术,包括不同发酵液浓度对发酵效果的影响和干茶浸
提液添加鲜叶液态发酵。结果表明,在本实验条件下,发酵液浓度为最佳。为防止茶汤后
期的缓慢氧化,采用微波处理灭酶,保持茶汤品质。为改善液态发酵原料的单一性,扩大液
态发酵工艺的适用性,本实验研究了炒青浸提液添加鲜叶匀浆后进行液态发
酵的可行性。结果显 示,炒青浸提液添加一定比例的鲜叶,采用液态发酵方式,可以生产出品质较
好的液态红茶饮料
产品。
关键词:红茶饮料,液态发酵,生化成分,动态变化,相关性分析,回归分析,品
质调控.姒.
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目 录
第一章 绪论
.红茶饮料产业现状?.
.红茶饮料液态发酵的影响因素??一 ..底物对红茶饮料液态发酵的影响??。 ..酶对红茶饮料液态发酵的影响。 ..鲜叶预处理对红茶饮料液态发酵的影响??.
..技术参数对红茶饮料液态发酵的影响. .本实验的研究内容、目的和意义? ..研究目的和意义?
..研究内容..
第二章 典型茶树品种鲜叶液态发酵主要生化成分的动态变化
.
与试剂..试验材料。
..主要仪器?
..主要试剂?
.实验方法??.
..材料处理方法?一
..测定方法?
.结果与分析?
..液态发酵过程中主导酶类的活性变化 ..液态发酵过程中主要生化成分的含量变化? .讨论第三章影响红茶饮料鲜叶液态发酵的关键成分研究.
.材料与试剂?
..试验材料?
..主要仪器..
..主要试剂..
.实验方法..材料处理方法?.
..测定方法.
..实验数据分析方法??.
.结果与分析?
..鲜叶液态发酵过程中主要化学成分的研究? ..鲜叶液态发酵红茶饮料感官品质研究. ..鲜叶液态发酵红茶饮料感官品质与色差值的研究?.
.讨论??.??..:
第四章基于鲜叶液态发酵的红茶饮料品质调控与配套技术研究.材料与试
剂?
..试验材料
..主要仪器
..主要试剂
.实验方法..材料处理方法?..
..感官审评方法?.
..色差值的测定?
..实验数据分析方法.结果与分析? 。.不同浓度发酵液液态发酵效果分析?. ..微波处理对酶活性的作用研究. ..干茶浸提液添加鲜叶液态发酵可行性研究? .讨论??.??..:;
第五章总结与展望..
.全文总结??..
.展望参考文献?.
致
谢作者简历?一
英文缩略表
英文缩写 英文全称 中文名称多酚氧化酶过氧化物酶
没食子儿茶素
表没食子儿茶素儿茶素咖啡碱 表儿茶素
表没食子儿茶素没食子酸酯 没食子儿茶素没食子酸酯
表儿茶素没食子酸酯
儿茶素没食子酸酯儿茶素类茶黄素 .. 茶黄素..没食子酸酯
一’.
茶黄素’.没食子酸酯
’
茶黄素’一双没食子酸酯
?’茶黄素类总得分
茶红素类
他 茶褐素类茶多酚
游离氨基酸
?中国农、科学院硕士学位论文 第?章绪论
第一章绪论
.红茶饮料产业现状
茶是世界三大饮料之一,深受世界人民的喜爱。现代茶饮料世纪年代起源于
美国,随
后在世界范围内获得快速发展。目前,国际市场上茶饮料年销售总额已超过
亿美元。有研究表
明,茶叶具有良好的抗氧化、缓解压力、预防癌症、预防心血管疾病等保健功能,:
,;。;,,茶及茶饮料产品更符合人们的健康饮食和养生保
健观念,因此,茶饮料产业的发展前景更为广阔。有专家曾预言:“世纪的饮料市场将是茶的
世界,茶饮料将超过可乐型饮料和咖啡型饮料,成为饮料之王”,。
我国大陆地区茶饮料产业起步较晚,但发展势头强劲。有关统计资料显示,茶饮料总产量从
年的多万吨快速增长至年的万吨中国茶饮料工业协会年统计数据。与
此同时,中国茶饮料消费市场的发展十分迅速,几乎以每年%的速度增长,占中国饮料消费市
场份额的%以上王刻铭,。
由于长期的消费习惯和红茶饮料所具备的保健功能,红茶是世界上产销量最多的茶类,国际
茶饮料也以红茶饮料为主。目前,中国红茶加工方式以萎凋、揉捻、发酵、干燥的传统加工方式
为主,速溶红茶粉和液态红茶饮料等红茶产品也大多采用传统成品红茶为原料,经提取、澄清、
浓缩、灭菌干燥等工序而成,导致整个红茶饮料产品生产链的能源消耗大,且生产工艺和产
品
不易控制。为了解决这些问题,国内外许多学者陆续地研究生产红茶饮料产品的新途径,
其中以鲜叶液态发酵技术研究最为广泛。
.红茶饮料液态发酵的影响因素
..底物对红茶饮料液态发酵的影响
茶鲜叶中含有多酚类、氨基酸、咖啡碱等多种不同的化学成分,其中的某些成分构成了液态
发酵中的底物。红茶液态发酵的实质是通过匀浆、压榨等方式使鲜叶组织和细胞破碎,鲜叶中的
多酚类等成分与多酚氧化酶和过氧化物酶充分接触,在氧气的作用下发生酶促
氧化反应,儿茶素类发生氧化、聚合和缩合等反应,形成茶红素类、茶黄素类
和茶褐素类等一系列红茶色素,从而形成红茶特有的品质陈
椽,。儿茶素等多酚类物质的酶促氧化是红茶液态发酵的核心反应,其反应机理可用图来
表示。叶色差值、咖啡碱、、、与发酵性能都呈现极显著相关性。
曾指出,当受到简单儿茶素邻醌的偶联氧化时可形成,却不会被
邻醌所氧化,这可能是由于的氧化还原电位比和其他简单儿茶素低。谷记平,
的模拟发酵研究表明,存在时会引起的氧化,而会阻止的氧化反应;而后,
在模拟试验中发现,发酵初期,简单儿茶素邻醌优于的氧化,但若产生过量的邻
醌则会形成,这是由于简单儿茶素和间存在氧化还原平衡过程。在利用体外氧化研究不同
浓度和比例的儿茶素混合体系对和形成的影响时发现,单一或组合的酯型儿
茶素浓度超过
/,会对活性有抑制现象:当、、和以同比例混合总含量为
/进行液态发酵时,无活性抑制现象,且所得产物中含量较高萧伟祥等,。
认为,出现此现象的原因为,鲜叶中和存在一定量的基础上,含量
与形成有极显著相关性。茶鲜叶中酯型儿茶素的远高于非酯型儿茶素,是限制形成的重要因
素之一,因此,若能增加发酵过程中等非酯型儿茶素的含量,将增加含量,有助于提高红
茶品质。
...底物浓度对红茶饮料液态发酵的影响
在红茶液态发酵体系中,底物浓度对产物影响也很大。底物浓度增大会导致茶黄素类含量增
加,但同时会导致氧气抑制。因此,液态发酵体系中,需要适宜的底物浓度。 认为,液态发酵中鲜叶的浓度以
/为宜,若鲜叶含量过高,则体系中存在底物限制
等,。夏涛在茶鲜叶匀浆悬浮发酵工艺学研究中夏涛,童启庆等,分析了发酵体
中国农、世科学院硕上学位论文
第‘章绪论
曼量曼曼皇曼量暑曼曼鼍曼曼曼曼曼曼曼量曼曼曼曼曼曼曼皇皇曼曼曼曼量量量暑曼曼
一皇曼曼寰曼皇曼曼置曼皇舅舅曼曼曼鲁曼曼曼皇皇曼曼皇曼曼曼皇皇
系的容量传质系数与底物浓度对发酵产物含量的影响,结果表明,在条件一定时,底
物浓度增大,和含量均下降。
可见,底物浓度和儿茶素单体之间的比例都对含量有极大影响,选择合适的原料是得到良
好的发酵产品和提高产率的基础。
..酶对红茶饮料液态发酵的影响
多酚氧化酶,.....和过氧化物酶,.....是茶叶中重要的酶类,也
是红茶液态发酵体系中参与反应的主导酶类,对红茶品质有着重要的影响。红茶液态发酵体系中
的主体反应是和催化下的儿茶素氧化反应。
...红茶饮料液态发酵过程中酶的主要作用
采用模拟发酵系统对红茶发酵过程中和的作用进行了研究李适,,结果
表明,提纯的在有氧条件下对没有作用,它主要催化儿茶素氧化聚合生成和简单的二
聚体:不仅能够催化生成和二聚体,也能催化转化形成,甚至产生更复杂的高聚
物。发现,催化儿茶素氧化形成的和可溶性的较多,而催化的产物中,不
溶性的较多,。由于和由同样的底物生成,因此,二者对底物具有竞
还发现,、对活性有强烈的
争性。此外,和
抑制现象。
...酶活性对红茶饮料液态发酵的影响
液态发酵方式对酶破坏程度比传统发酵方式重,由于匀浆过程中强烈的挤压作用和机械破碎
作用,细胞汁液中多酚类物质对酶蛋白产生变性和沉淀作用,使匀浆结束时和的活性仅
为萎凋叶的%和%,而在发酵过程中二者均下降至%左右,远远低于鲜叶研磨测出的酶活性,
但液态发酵仍可顺利进行。在绿茶抽提液中仅添加占其总量%的茶鲜叶进行匀浆,就可以完成正
常转化获得品质良好的速溶红茶产品阎守和,。萧伟祥在采用铜酶抑制剂
抑制液态发酵体系中活性研究时发现,活性与的形成关系密切,活性被抑制%
%时,形成减少%左右,而基本不受影响。采用一定比例蒸青叶与鲜叶混合进行液态
发酵进行研究时发现,在考虑活性高低与形成有关时,也应考虑其他因素的影响,如与
分解有关的酶活性夏涛,。
...
和活性在红茶饮料液态发酵过程中的变化趋势
液态发酵过程中,活性变化不明显,活性主体呈下降趋势,但后期稍有提高,发酵
结束时的活性保留值较低夏涛,。这可能与液态发酵过程中底物浓度的变化有关。
由此可见,液态发酵过程中,没有酶的参与,液态发酵无法进行;和是主导酶类,
二者在液态发酵过程中活性均有所变化。同时,酶的活性受破碎度剪切力、发酵体系的和
发酵温度影响。因此,酶是液态发酵过程中又一个重要因素,它在液态发酵中的变化也是值得深
经适度萎凋处理的鲜叶,其发酵液内的茶黄素类含量显著高于未萎凋鲜叶,而茶红素类含量差异
不大。
加压萎凋是采用加压的方式处理萎凋叶,能提高叶内多酚氧化酶的活性,并随加压时间延长,
酶活性不断增强,加压时间达
时,多酚氧化酶的活性为传统萎凋的.倍顾谦,。
谭俊峰等研究发现,超高压处理可导致茶鲜叶细胞形态发生变化, ;力下,细
胞形态溃缩明显,出现细胞液溶出;在处理温度为?,处理时间为 条件下,经
以上超高压处理的茶鲜叶,多酚氧化酶活性显著下降;压力为 ,时间为 时,茶多酚
和游离氨基酸的总量提高%和%。
冷冻萎凋是采用低温冷冻处理使鲜叶细胞内或细胞间形成冰晶体从而引起生理脱水,完成鲜叶的物理萎凋,快速破坏细胞结构,从而加速发酵 等,; 等,。
黄建琴等也对冷冻萎凋作了研究,认为冷冻处理能增加细胞膜透性,提高了多酚氧化酶
类的活性,促进多酚类物质的酶促氧化,缩短发酵时间,也降低茶黄素的消耗,提高红茶品质。
袁弟顺等表明,冷冻的茶鲜叶与萎凋叶的多酚氧化酶活性降低.%和.%,冷冻萎凋
叶揉捻后细胞损伤率增加到.%,传统发酵时间由缩短到,冷冻处理的功夫红茶茶多酚含量
减少.%,水浸出物、茶黄素、茶红素含量分别增加.%,.%和.%,萎凋叶的冷冻处理明
显提高了红茶品质与水浸出物的泡出速率,且经液态发酵所得的红茶的组成中的、
’.和增幅显著,而保留量明显下降,说明冷冻处理促进茶素氧化。同时,
冷冻处理还可促进氨基酸的转化及香气形成夏涛,高丽萍等,。因此,鲜叶经传统萎凋
至含水量为%%左右后再经冷冻萎凋,不仅能缩短液态发酵时间,而且能提高茶黄素类含量,
提高红茶品质,是最佳的预处理方式。
...鲜叶破碎度
在液态发酵体系中,鲜叶的破碎度也是影响发酵过程的重要先决条件之一,对红茶品质形成
产生影响。鲜叶的破碎度不同,化学成分浸出率就不同,主要表现在酯型儿茶素含量的区别。同
时,由于多酚类物质与氧化酶类分别位于茶鲜叶细胞的不同部位,只有细胞
组织破损后才能充分
接触,破碎度会影响底物与酶的接触水平,从而影响鲜叶液态发酵的进行。等认为
..技术参数对红茶饮料液态发酵的影响
...温度
液态发酵过程中酶促氧化反应要求适宜的发酵温度。氧化酶在发酵过程中对温度有很强的敏
感性。温度过低,酶活性低,发酵反应速度慢;温度过高,酶促氧化过于剧烈,酶在高温下活性
降低甚至变性,还会导致多酚类物质过多向高聚物转化。困此,温度是红茶液态发酵的关键因素
之一。
试验证明,低温有利于茶黄素的形成,但不利于茶红素等物质的形成,导致汤色不够红艳、
香气低沉,滋味淡薄。夏涛、童启庆等在研究温度对红茶色素形成的影响时,发现适当
低温条件有利于的形成与积累,高温虽可促进发酵速度和的形成,但的形成量较低,
降低幅度增加,不利于红茶品质。因此得出茶鲜叶匀浆悬浮发酵工艺生产红茶饮料的最优发酵温
度为.?夏涛,高丽萍,。沈丹/.采用响应面
对红茶液态发
酵工艺的关键影响因素进行优化研究时发现,要使所得红茶达到优质水平,
即茶红素含量高于
%、茶黄素含量高于.%、二者比例为的最佳数值,液态发酵的温度应为.?,并验
证了这一数据。
...
红茶饮料液态发酵过程中,是影响发酵效果的重要因素。大多数研究者认为,儿茶素类的
酶促氧化速率与氧化还原电位呈反比,没食子儿茶素氧化还原电位较低,被优先氧化,降低,
改变儿茶素类的氧化还原电位,降低了没食子儿茶素氧化速率,而简单儿茶素却基本不变,导致
类儿茶素邻醌的形成比例合理,增加了的形成量。毛清黎等研究发现,发酵系统与
种主要的红茶色素呈显著相关性,其中与和的形成呈负相关,与的形成呈正相关。即
发酵体系呈偏酸性,利于和的形成,而不利于茶褐素类的形成。悬浮发酵体系偏
酸性.巧.,有利于和的形成,抑制的形成。但过酸条件也会抑制的形成。
在..范围内,均保持较高水平,当.时,奢含量呈逐渐降低趋势。含量则随
增大而增大。因此,茶鲜叶匀浆悬浮发酵生产红茶饮料的最优为..。但有研究表明沈丹
玉,,对鲜叶液态发酵进行酸处理所得到的红茶汁,汤色亮度较好,但严重影
响了产品的感
此外,液态发酵体系中,供氧过高虽然促进的快速形成,但同时也加快了的消耗速度
勾,与供氧量呈正相关,但发酵至 后,供氧量
,。在发酵的前
的加大反而与的形成呈负相关。由此可见,发酵体系中的供氧量应当采用变幅供氧方式,发酵
早期充足供氧,后期则应当适当降低供氧量,既提高了氧气利用率,也可以增力的含量。
...发酵时间
液态发酵过程的适度性取决于对发酵时间的控制。 在研究红茶发酵时
将形成分为个阶段,即线性形成期、高峰期和消耗期,选择适当的发酵时间也是液态发酵体
系中形成量和保留量的关键因素之一,也是红茶品质高低的影响因素之一。若发酵时间不足,
会使和含量过低,则红茶饮料的汤色红浅,滋味强度不足,香气偏低;而发酵过度,则会
使转化过多,生成大量的和,导致红茶饮料汤色红暗,滋味淡薄,香气沉闷;适度发
酵所得的红茶汤和含量高,比值合适,汤色红艳明亮,滋味浓、强、鲜爽。夏涛【】认为,
茶鲜叶液态发酵的最佳发酵时间为.一. ,沈丹玉通过响应面设计得出液态
发酵体
系最佳反应时间为.. ,二者非常接近。可见,液态发酵体系的反应时间一般应控制在
左右为宜;时间过短,反应不够充分,含量不足,汤色不够红艳;时间过长,反应过度,
和大量转化为,导致汤色发暗,影响红茶品质。
.本实验的研究内容、目的和意义
..研究目的和意义
近年来,随着人们对健康的重视及对茶叶保健功能的认识,茶饮料越来越受到广大消费者的
喜爱,并逐渐在国际饮料市场中占据优势地位,其前景十分广阔。当前,世界茶叶总产量的%
约?万茶叶被加工成茶饮料,其中/为速溶红茶及液态红茶制品,可见,红茶饮料的开
发生产已成为茶叶深加工的发展趋势和潮流。
高速发展的茶饮料产业对优质低价的红茶原料提出了较大的需求。传统工艺存在生产工艺和
产品标准不易控制、能耗较大等缺陷。与传统红茶发酵过程相比,鲜叶液态发酵具有品质均一、
用时较短、制作成本较低的优点,是红茶饮料生产的新途径。而鲜叶液态发酵技术要真正实现工
业化生产,仍存在许多技术问题,如关键化学成分不清楚,无法实现在线调控
技术及与传统工艺
第一章绪论
三翌型经羔兰堕生兰兰垡笙茎
一
的衔接等。
研究典型茶树品种鲜叶液态发酵过程中主要化学成分的动态变化,明确不同茶树品种对液态
发酵规律,对原料选择具有一定的指导作用。
研究提出红茶饮料液态发酵关键化学成分及其调控技术,不仅可为红茶饮料的液态发酵工艺
提供理论基础,而且对实现红茶饮料液态发酵的稳定性和可操控性打下坚实的基础。
探索红茶饮料液态发酵工艺的相关配套技术,可以较好地促进技术的产业化转化。
..研究内容
、典型茶树品种鲜叶发酵主要化学成分的动态变化
、影响红茶饮料鲜叶液态发酵的关键成分研究
、基于鲜叶液态发酵的红茶饮料品质调控与配套技术研究
中国农业科学院硕:学位论文
第一章典型茶树品种鲜叶发酵主要化学成分的动态变化
量曼曼曼曼曼曼皇曼曼曼曼曼曼曼
皇曼曼曼曼曼曼曼皇曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼皇兰曼皇曼曼曼鼍寰曼曼
曼曼曼曼曼皇曼曼曼曼曼曼曼量曼皇曼
第二章典型茶树品种鲜叶液态发酵主要生化成分的动态变化
大量研究表明,红茶发酵过程中的主要反应是鲜叶中以儿茶素类为主的多酚类等物质在
和的催化下,与氧气接触发生酶促氧化反应,在此过程中,儿茶素类发生氧化、聚合和缩合
等反应,形成茶红素类、茶黄素类等红茶色素。在鲜叶液态发酵过程中,主要生化成分的变化与
传统红茶发酵相比更加迅速,酶促氧化反应也更剧烈,能够在较短时间内形成红茶饮料的汤色、
香气和滋味物质。传统制茶学理论认为,儿茶素类物质在红茶发酵过程中快速消耗并转化生成茶
黄素等物质。茶黄素是主要的氧化产物,是红茶品质形成的重要成分,茶黄素及其单体含量对红
茶饮料的品质起着关键作用。
.材料与试剂
..试验材料
供试茶鲜叶材料由国家种质杭州茶树圃提供,采摘标准为一芽三、四叶夏梢。名称和来源见
表.。鲜叶材料中包涵了大、中、小叶种,并兼顾鲜叶品种的适制性。
表.供试品种鲜叶资源及其来源
.
..主要仪器
榨汁机
,捷克产:恒温水浴锅,中国产;玻璃转子流量计., ,美国产;高效液相色谱仪,美国产:酶标仪 苏州产:高速冷冻离心机
,美国产;紫外分光光度计,日本产;色差计, 日本产。
..主要试剂
茶黄素混标;乙腈为色谱纯:乙醇、柠檬
食品消泡剂;儿茶素混标公司:
酸、柠檬酸钠、邻苯二酚、愈创木酚、磷酸、 脯氨酸、偏磷酸、过氧化氢、甲酸、乙酸均为分析 纯。
...固形物含量的测定
采用.法测定。
...儿茶素组分及咖啡碱含量的测定
高效液相色谱仪测定,检测器;色谱柱:,,.:流动相 相为.%甲酸,流动相相为%乙腈,流速为/,柱温。,检测波长姗,进
样量为。
...茶黄素组分含量的测定
高效液相色谱仪测定,检测器:色谱柱:,,.×;流动相 相为%冰乙酸,流动相相为%腈,流速为./,柱温,检测波长啪,
进样量为此。
...茶多酚含量的测定
采用.法测定。
...游离氨基酸总量的测定
采用
.法测定。
...多酚氧化酶活性的测定
参照分光光度法稍做改进钟箩,。
在酶标板样品孔,加入
粗酶液,添加反应混合液【.
/柠檬酸缓冲液
值.:.%脯氨酸:.%邻苯二萏::,置于恒温水浴锅中,立即取出加入
/偏磷酸终止反应,采用酶标仪
处测定其吸光值。空白中邻苯二酚用缓冲液代替。设 个重复,取平均值。
酶活性以鲜叶 增加.为个活性单位。
中围农、世科学院硕学位论史
第章典型茶树品种鲜叶发酵要化学成分的动态变化 ...过氧化物酶活性的测定
参照愈创木酚氧化法稍做改进钟箩,。
在酶标板样品孔中加入. .%愈创木酚、.纯水、. .%过氧化氢、.“
过氧化物酶粗酶液,置于恒温水浴锅中,立即取出后采用酶标仪处测定其吸
光
值。设个重复,取平均值。
酶活性以鲜叶 增加.为个活性单位。
.结果与分析
..
液态发酵过程中主导酶类的活性变化
...多酚氧化酶活性的变化
个不同品种的茶鲜叶在匀浆后进行液态发酵的过程中,多酚氧化酶的活性值变化趋势有差
异,见表.表.。其中,白毫早的活性值一直最高,且后期呈增加趋势。龙井的
活性值最低。,、/、毛蟹这三个品种在液态发酵内活性迅速下降,之后维持
在一定水平内。其余六个品种的活性在液态发酵过程中均维持在一定水平内波动。这可能是
由于匀浆液未经过滤直接进行液态发酵,发酵液内残留的破碎细胞仍有酶释放出来。
表.
个鲜叶品种液态发酵过程中多酚氧化酶的活性/?
..:. .:. .. .:.
.帕.
.:. .田. .?. .:. .啦.
.士. .。 .士. .伽.
.士.
.士. ..
.士. .. ..
...过氧化物酶活性的变化
个品种的鲜叶液态发酵过程中,过氧化物酶活性均呈下降趋势,如表..表.所示。第
一类群中,/和/的活性值在液态发酵 内分别降低了.%和.%,
内下降速度稍慢,后活性值缓慢降低,发酵结束时,二者的活性值
分别下降至原有的.%和.%。迎霜在液态发酵内值较快降低,时活
性值为初始值的.%,之后下降趋势稍缓,发酵结束时活性值为原有的.%。在液态
发酵过程中,尖波黄和白毫早的活性值持续较快降低。政和大白茶的活性在液态发
酵过程中呈阶梯式下降,液态发酵内缓慢下降,内迅速下降至.%,
以后又转为缓慢下降,发酵结束时活性值为原有的.%。活性值的高低及变化趋势
基本符合个品种的聚类。中国农业科学院硕学位论文 第一章典型茶树品种鲜叶发酵丰要化学成分的动态变化
表.
个鲜叶品种液态发酵过程中过氧化物酶的活性/
.????????????????。????????
品种
液态发酵时间
尖波黄 白毫早 楮叶齐 浙农 政和大白茶
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个鲜叶品种液态发酵过程中过氧化物酶的活性/?
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..液态发酵过程中主要生化成分的含量变化
...茶多酚和儿茶素组分的含量变化
个品种的鲜叶品种匀浆液态发酵过程中茶多酚的变化情况如图.。由于品种差异,个
品种的匀浆液即发液态发酵初始状态中茶多酚含量并不相同,且在液态发酵过程中的变化量
也不相同,即参与液态发酵过程中的酶促氧化反应的茶多酚的量不同,会导致最终液态发酵的效
果不同。但在液态发酵过程中,个品种的茶多酚含量的变化趋势基本上一致,液态发酵
内茶多酚含量迅速下降,之后或缓慢下降或维持在一定水平上。茶多酚物质主要在液态发酵
内参与酶促氧化反应中,后期则主要处于平衡状态中。至液态发酵时,个鲜叶品种的./,说明.%的单体参与了液态发酵过程中。同时,个品种的鲜叶液态发酵初
始时,/的含量最高,而结束时含量最低,说明与其它品种相比,品种/的单体
参与液态发酵的程度最高。白毫早的单体液态发酵初始的含量为../,液态发酵
内单体含量较快降低,之后趋于平稳,至液态发酵结束时单体含量为./,参与
液态发酵全过程的单体占总含量的.%,参与液态发酵的程度仅次于/。/在
液态发酵内单体含量下降了.%,随后下降趋势趋于平缓直至含量保持./
左右,至发酵结束时,单体中.%参与了液态发酵过程。浙农、政和大白茶、毛蟹、尖
波黄、龙井、楮叶齐和迎霜个品种中的单体参与液态发酵过程的百分比分别为
.%、.%、.%、.%、.%、.%和.%。
个品种液态发酵过程中含量的变化情况如图.所示。随着液态发酵时间的延长,白
毫早、楮叶齐、政和大白茶、毛蟹的含量呈现持续下降趋势,其它个品种的含量
呈现先下降后持平的趋势,但各品种达到平衡点的时间不同。龙井、迎霜、/在液态发酵
时达到平衡点,而尖波黄、浙农、/在液态发酵时才达到平衡点。
图.表现了个品种液态发酵过程中的含量变化。图中表明,随着液态发酵的进行,
的含量呈现下降趋势,但降低程度和速度有所不同。按儿茶素组分参与液态发酵的百分比高低
排序依次为:浙农、/、白毫早、/、楮叶齐、尖波黄、迎霜、龙井、毛蟹、政
和大白茶。液态发酵过程中,毛蟹的含量一直维持在较低水平,基本维持在/左右。
个品种液态发酵初始时,单体含量最高的为尖波黄和/,达到了/以上。液态发
酵过程中,/的单体含量的下降速度呈现慢.快.慢的趋势。
中国农业科学院硕上学位论史 第二章典型茶树品种鲜叶发酵主要化学成分的动态变化
图.呈现的是个品种鲜叶液态发酵过程中单体的含量变化。从图中可以看出,液态
发酵过程中,含量逐渐下降,但下降程度略有不同,其中下降幅度最大的三个品种依次为/、
/和迎霜,均为第三类群中的品种,说明含量的变化与液态发酵效果有一定关系。浙农
的含量一直处于较高水平,且下降趋势由快变慢直至达到平衡。
图.表明了个品种鲜叶液态发酵过程中含量的变化情况。由图可知,各品种的
含量在液态发酵过程中均呈现明显下降,且下降幅度都较大,说明是参与液态发酵
过程中的酶促氧化反应的主体组分,该组分的含量会直接影响液态发酵的最终效果。除政和大白
茶和毛蟹这两个品种的下降幅度仅为.%和.%外,其余个品种的含量下
降幅度下降均超过%,最高值为/的.%。但个品种的下降趋势不尽相同,在整个
液态发酵过程中,楮叶齐、政和大白茶、毛蟹的含量几乎呈直线下降趋势;迎霜、/、
/的变化趋势相同,液态发酵内含量直线下降,从/以上降至/
以下,个大叶种甚至降到了./以下,随后下降趋势逐步变缓,以后的下降
量很微小,下降幅度保持在/以内。尖波黄、白毫早、浙农、龙井四个品种的
含量在液态发酵过程中也是先快速下降,后则转为缓慢下降并保持在一定水平内。说明,
大部分品种的主要参与液态发酵内的酶促氧化反应中。
个品种鲜叶液态发酵过程中含量的变化见图.。从图中可见看出,个品种的鲜叶
在液态发酵过程中含量降低,但降低趋势各有不同。自毫早的含量下降速度为慢.快.
慢,与其它个品种相比,在液态发酵结束时,白毫早的含量最高,为.鹇/。尖波
黄的含量在内较快下降,后缓慢下降。楮叶齐先较快下降,后含
量反而有所回升。迎霜、/的在内快速下降,之后各自维持在一定水平上。
图.表现了个品种鲜叶液态发酵过程中的含量变化。随着液态发酵时间的变化,
含量先快速下降再趋于平稳。/的含量在液态发酵内从初始的.“/
快速下降至./,随后下降速度变缓,至发酵结束,含量为./。其余个
品种在液态发酵内含量快速下降,之后趋于平缓。说明/品种的组分主要
在内参与液态发酵过程,其它个品种的单体在液态发酵内参与反应。 的反应迅速与否会影响液态发酵效果。
个品种鲜叶液态发酵过程中的含量变化如图.。图中表明,液态发酵过程中,
个
品种的组分含量变化均不大,最高/左右。楮叶齐、毛蟹的组分含量略有增加, 但增加较小,分别为./和./。其它个品种的组分均呈现略微下降趋势。 组分含量降低值最大的是政和大白茶、浙农和尖波黄,分别降低./、./ 和./。组分含量变化最小的是龙井,仅降低./。总体上,组分的含量 变化并不大,说明并不是影响液态发酵过程中酶促氧化反应的主体组分。 图.
个鲜叶品种液态发酵过程中单体含量变化单位:/
..
??一尖波黄
白毫早
??一楮叶齐
?一浙农
政和大白茶
一暑捌姐幽
龙井
?一毛蟹
柏加???柏加
一迎霜
??日,
液态发酵时间 /
图.
个鲜叶品种匀浆液态发酵过程中单体含量变化单位:/..
尖波黄
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自毫早
楮叶齐
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浙农
哥
缸 政和大白茶??一龙井
?一毛蟹
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液态发酵时间 图.
个鲜叶品种匀浆液态发酵过程中单体含量变化单位:赡,
..
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液态发酵时阃 图.
个鲜叶品种匀浆液态发酵过程中单体含量变化单位:./..
??一尖波黄 白毫早
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龙井
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枷枷枷咖咖鲫枷瑚 一迎霜 ?日 /
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液态发酵时间
图. 个鲜叶品种匀浆液态发酵过程中
单体含量变化单位:/ ..尖波黄
白毫早
楮叶齐
浙农
?卜政和大白茶
,二,望咖姐口 龙井
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液态发酵时间妯 ??卜一/ 图.
个鲜叶品种匀浆液态发酵过程中单体含量变化单位:/..
图.
个鲜叶品种匀浆液态发酵过程中单体含量变化单位:/..??一尖波黄
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浙农
政和大自茶
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??一龙井
加??们如加 ?一毛蟹
一迎霜?日一/
./
液态发酵时间
图.
个鲜叶品种匀浆液态发酵过程中单体含量变化单位:呜,.....咖啡碱含量的变化
个品种在液态发酵过程中咖啡碱的含量变化如表.所示。整个液态发酵过程中,咖啡碱
的含量因品种不同而不同,但变化均不明显。咖啡碱含量由高到低的品种依次为:白毫早、/、
尖波黄、迎霜、/、政和大白茶、楮叶齐、毛蟹、浙农和龙井。
中国农科学院硕学位论文 第一章典型茶树品种鲜叶发酵主要化学成分的动态变化
表.
个鲜叶品种液态发酵过程中咖啡碱含量变化单位:呜,
.
...茶黄素组分含量的变化
个不同品种鲜叶液态发酵过程中个茶黄素单体组分含量的变化情况见图..图.。从
图中还可以看出,在液态发酵初始时,已经可以测出茶黄素单体的含量值,这是由于匀浆过程中
快速的破碎作用导致部分儿茶素组分快速发生酶促氧化生成了部分茶黄素单体。图.所表示的
是单体在液态发酵过程中的含量变化,从图中可知,自毫早、毛蟹的含量随发酵时间的延
长不断增加,但直到发酵结束,的含量也只达到./,说明该品种在液态发酵过程中
的生成量非常低。楮叶齐的含量在液态发酵过程中的变化是先上升后保持在“左
右。除了上述品种外,其余个品种的吓单体含量呈现出先上升后下降的趋势,但达到最高值
的时间不尽相同,且单体的最高含量也各不相同。液态发酵时,/的单体含量
达到最高值.鹇,是个品种中单体的最高含量。/、迎霜、政和大白茶、浙农、
尖波黄和龙井的含量都是先上升后下降的趋势,且都在时达到最高值。
相同液态发酵条件下,个品种的.含量的变化情况如图.。从图中可以看出,
在
液态发酵过程中,组分的含量主要呈先上升后下降趋势,也有部分品种的组分含
量呈持续缓慢上升趋势。的.含量在液态发酵内快速增加至.“/,
内含量稍有增加,随后不断下降,直至最终含量为./。/、迎
霜两个品种在液态发酵过程中.的含量变化较为接近,在内几乎呈直线上升,最高
含量分别为./和./,之后快速下降,且迎霜的下降速率快于/。浙
农在液态发酵内.含量直线上升,在时达到最高值./,
缓慢下降,快速下降。尖波黄在液态发酵内.含量较快和升,
时达到最高值./,稍有下降。龙井在液态发酵内.含量缓
慢上升,时达到最高值../,.稍有下降。楮叶齐在液态发酵
中国农业科学院硕学位论文
第二章典型茶树品种鲜叶发酵主要化学成分的动态变化
皇 曼鼍鼍量舅曼皇曼曼
内.含量缓慢上升,略有增加,时达到最高值../,.
较快下降,至发酵时间为时,含量为./。政和大白茶的..含量在液
态发酵内极缓慢上升,时达到最高值./,...含量略有下
降。在液态发酵过程中,自毫早在液态发酵过程中.的含量变化与上述品种不同,在整个液
态发酵过程中,.含量呈逐渐上升趋势,直到发酵时间为时,达到最高值./,
说明白毫早品种中的儿茶素类物质参与液态发酵过程中的酶促氧化反应生
成.组分较其它
品种慢,但反应最终所得产物含量并不低,因此,如果采用该品种进行液态发酵生产红茶饮料,
或可采用延长发酵时间或提高发酵温度等方式来加速液态发酵过程,以尽快获得较高含量的
一组分。毛蟹品种的.含量在液态发酵过程中呈现持续缓慢上升趋势,直至液态发酵
时,含量仍仅为./,说明该品种采用液态发酵方式生产红茶饮料中.乇
含量不高,会影响红茶饮料的品质。
图.所表示的是在相同液态发酵条件下个不同的鲜叶品种在液态发酵过程中’
含量的变化情况。从图中可以看出,个不同品种中,/在液态发酵时的.,.含
量值最高,达到./。在液态发酵内,/和/两个鲜叶品种.,含量的
变化趋势几乎一致,从/快速上升至/以上,而此后的变化趋势则不大相同。液态
发酵过程中,/的’含量继续上升,时达到最高值,
’屯含量呈直线下降,最终含量值为./:而/的.’乇含量则是
在时达到最高值,持续下降,时.’乇含量为./,低于
/品种。浙农、迎霜、龙井、楮叶齐和政和大白茶这五个品种的’毛含量在液态
发酵过程中的变化趋势都是内缓慢上升,.缓慢下降。这五个品种在液态发酵
时的.’?含量由高到低排列依次为:浙农
.“/,迎霜./,龙井
.
/,楮叶齐 ../,政和大白茶./。白毫早和毛蟹这两个品种的.’ 含量在液态发酵过程中的变化呈现直线上升趋势,且白毫早的上升斜率远远
大于毛蟹。说明这两
个品种在此液态发酵条件下酶促氧化反应尚未达到平衡点。 个鲜叶品种在相同液态发酵条件下含量的变化如图.。图中表明,随着液态发
酵
时间的延长,的含量先上升后下降。/的含量在液态发酵内快速上升, 时达到最高值.烬.,含量保持不变,含量快速下
降。/的含量在液态发酵内快速上升,时达到最高值
../,随后
直线下降。迎霜、浙农、白毫早、毛蟹、政和大自茶、楮叶齐的含量在液态
发酵
内有所增加,时达到最高值,最高值分别为./、.“/、../、 ./、./和./,随后均有所降低。尖波黄、龙井这两个品种的 含量在液态发酵有所增加,时达到最高值,随后有所降低。 中国农业科学院硕上学位论史
第二章典型茶树品种鲜叶发酵耍化学成分的动态变化
尖波黄
白毫早
楮叶齐
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液态发酵时间 图.
个鲜叶品种匀浆液态发酵过程中单体含量变化单位:/
..尖波黄
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液态发酵时间 图.
个鲜叶品种匀浆液态发酵过程中以单体含量变化单位:/一
..尖波黄
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??一楮叶齐 ?一浙农
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一迎霜?
/
液态发酵时间. ??,
图.
个鲜叶品种匀浆液态发酵过程中’单体含量变化单位:/’..
.....游离氨基酸总量的变化
图.表现的是个不同品种的鲜叶液态发酵过程中游离氨基酸含量的变化。在相同的液
态发酵条件下,个品种的游离氨基酸变化有差异。尖波黄的游离氨基酸含量在./左
右波动:白毫早的游离氨基酸含量在内有所增加,到时略有下降,之后保持在
./左右;楮叶齐的游离氨基酸含量在内下降到./,.时稍
有增加,之后就保持在./左右,整个过程中游离氨基酸含量的变化趋势为先下降后略有
回升再趋于平稳;浙农的游离氨基酸含量持续缓慢下降;政和大白茶的游离氨基酸含量呈下降
趋势;龙井的游离氨基酸含量在./左右呈上下波动的变化趋势;毛蟹的游离氨基酸含
量在液态发酵过程中变化很小,变化量仅在./;迎霜的游离氨基酸含量先下降再上升后
保持不变;/的游离氨基酸含量先下降后保持不变:/的游离氨基酸含量在内降低
了./,之后在./左右波动。尖波黄白毫早楮叶齐
浙农政和大白茶龙井 毛蟹
蔷尊锹嘲缸滋醐厮艇簌
一迎霜
.../
液态发酵时间 ??/
图.
个鲜叶品种匀浆液态发酵过程中游离氨基酸总量变化单位:
..
中国农业科学院硕上学位论文
第二章典型茶树品种鲜叶发酵主要化学成分的动态变化
皇曼曼曼曼鼍皇曼曼曼曼曼曼鼍
.讨论
一一一舅曼曼皇曼曼曼曼兰曼曼曼量量曼曼曼皇曼寰
采用相同的条件对个不同品种的鲜叶进行液态发酵研究,结果表明,不同的鲜叶品种,其
多酚氧化酶和过氧化物酶的活性值不相同,但在液态发酵过程中的变化趋势却有规律可循。多酚
氧化酶活性在液态发酵以后都保持在一定的范围内波动,这可能是由于匀浆液未经过滤直
接进行液态发酵,发酵液内残留的破碎细胞仍有酶释放出来。过氧化物酶的活性呈快速下降趋势。
个不同鲜叶品种的茶多酚含量不同,在液态发酵过程中的变化趋势基本一致,在液态发酵
内快速下降,之后或略有下降或保持在一定水平上,说明茶多酚物质主要在液态发酵
内参与酶促氧化反应中,后期则主要处于平衡状态中。液态发酵过程中,、、
含
量的变化最大,、、、含量也呈下降趋势,含量变化不大。
液态发酵过程中,个不同鲜叶品种的、.、’和四个茶黄素组分的含
量主要呈现先上升后下降的趋势,但不同的鲜叶品种,各组分的峰值出现的时间不同。尖波黄
的含量在液态发酵时达到峰值,其它三个组分都在时达到最高含量;白毫早的
含量在液态发酵时达到最高值,和’在液态发酵时仍未有下降趋
势,含量在液态发酵达到峰值;楮叶齐的含量在液态发酵时达到最
大值,如、’和的含量都在液态发酵达到峰值;浙农、政和大白茶和
迎霜的四个茶黄素单体组分的含量都在液态发酵时达到最高值;龙井的和.,
含量在液态发酵达到最高值,而..和在时含量最高;/的四个茶黄
素组分含量均在液态发酵时间为时达到峰值;/的含量和’如含量在液态发酵
时达到峰值,.含量和含量在液态发酵时最高。
个鲜叶品种的咖啡碱含量高低有差异,但在液态发酵过程中的变化都不大。不同鲜叶品种
的游离氨基酸含量在液态发酵过程中变化不相同,部分品种/等有所下降,部分品种尖
波黄等仅在一定范围内上下波动。中国农业科学院硕学位论史
第一三章影响红茶饮料鲜叶液态发酵的关键成分研究
第三章影响红茶饮料鲜叶液态发酵的关键成分研究
.材料与试剂
..试验材料
供试茶鲜叶材料由国家种质杭州茶树圃提供,采摘标准为一芽三、四叶夏梢。 ..主要仪器
具体见..。
..主要试剂
具体见..。
.实验方法
..材料处理方法
采摘好的鲜叶萎凋至含水率为%后冷冻处理。准确称量克,添加纯水用榨汁 机低速匀浆,汁渣混合通氧气控温发酵发酵温度为?,通氧量为/,发酵所得 茶汁以目滤布过滤后经微波灭酶杀菌,测定儿茶素、茶黄素的含量。 ..测定方法
具体测定方法见..。
..实验数据分析方法
本阶段实验数据分析及模型建立由软件 完成。
.结果与分析
..鲜叶液态发酵过程中主要化学成分的研究
主要化学成分变化量间的研究
液态发酵过程中个儿茶素单体组分的变化量与个茶黄素单体组分的变化量
之间的相关性
见表.。从表中可以看出,液态发酵过程中的变化量与、、的变化量呈极显著 负相关,与的变化量显著负相关。含量的变化量与变化量的相关系数为.,与
变化量的相关系数为.,与变化量的相关系数为..,与变化量的相关系数为.。
中国农业科学院硕:学位论史
第‘章影响红茶饮料鲜叶液态发酵的关键成分研究
因此,鲜叶液态发酵过程中,儿茶索单体含量中的、、和含量减少越多,生成 的含量越多。可以推测,、、和与的生成有密切关系。
在液态发酵过程中的变化量与、、、、的变化量呈极显著负相关, 与呈显著负相关。一与变化量的相关系数为..,与变化量的相关系数为.., 与变化量的相关系数为.,与变化量的相关系数为..,与变化量的相关系数为 一.,与变化量的相关系数为旬.。由此可知,鲜叶液态发酵过程中,儿茶素单
体中、
、、、和含量降低越多,..生成量会越多,、、、、
和与.的生成有密切关系。
液态发酵过程中’的变化量与、、、、的变化量呈极显著负相关。 ’与变化量的相关系数为一.,与变化量的相关系数为.,与变化量的相 关系数为.,与变化量的相关系数为..,与变化量的相关系数为.。因此, 鲜叶液态发酵过程中,、、、、单体含量的下降越多,.’七的生成量越多, 、、、、与.’心的生成有密切关系。
液态发酵过程中的变化量与、、、的变化量呈极显著负相关,与 的变化量的显著负相关。的变化量与变化量的相关系数为.,与变化量的相关 系数为.,与变化量的相关系数为.,与变化量的相关系数为..。因此,鲜叶 液态发酵过程中,、、、和的含量减少量越多,的生成量会随之增加, 、、、和与的生成有密切关系。
表.鲜叶液态发酵过程中儿茶素单体组分变化量与茶黄素单体组分变化量的相关性分析
?:在.水平双侧上显著相关;?:在.水平双侧上显著相关。
采用软件对成分变化量进行线性回归分析后得出变化量与儿茶素单体组分变化量间
的线性回归方程如下:
?...?..?.?
该模型的.,.,估计标准误为.。
可见,在鲜叶液态发酵过程中,含量的变化与和