小種紅茶與工夫紅茶品質特性的比較分析

曾　亮，王　杰，柳　巖，羅理勇，馬夢君

（1.西南大學食品科學學院，重慶 400715；2.西南大學茶葉研究所，重慶 400715；3.咸寧市農業科學院，湖北 咸寧 437100）

小種紅茶與工夫紅茶品質特性的比較分析

曾亮1,2，王杰1，柳巖1，羅理勇1,2，馬夢君3

（1.西南大學食品科學學院，重慶 400715；2.西南大學茶葉研究所，重慶 400715；3.咸寧市農業科學院，湖北 咸寧 437100）

以同一茶樹品種、同一等級鮮葉制成的小種紅茶和工夫紅茶為研究對象，通過檢測其主要生化成分、茶湯物理特性和揮發性化合物，對小種紅茶和工夫紅茶的品質特性進行比較分析。結果表明：小種紅茶的茶多酚含量顯著高于工夫紅茶，咖啡堿、茶黃素、茶紅素含量顯著低于工夫紅茶，可溶性糖、可溶性蛋白、游離氨基酸含量與工夫紅茶相比差異不顯著；工夫紅茶的色差a*、b*值分別為8.38、39.19，沉淀量為246.78 mg/L，均顯著高于小種紅茶，小種紅茶的色差L*值為29.16，透光率為76.53%，均顯著高于工夫紅茶，表明工夫紅茶湯色較黃和較紅，而小種紅茶的茶湯澄清度更高；經檢測和計算揮發性化合物的氣味活度值（odor activity values，OAVs），小種紅茶和工夫紅茶中OAVs大于1的香氣成分分別有11 種和13 種，兩者的香型分別為甜香濃郁和花香明顯，其中小種紅茶的主要呈香物質包括β-紫羅酮、苯甲酸甲酯、芳樟醇等，工夫紅茶的主要呈香物質包括β-大馬酮、β-紫羅酮、苯甲酸甲酯、己醛等；工夫紅茶特有且OAVs大于1的香氣成分為β-大馬酮和己醛，這2 種成分可能是工夫紅茶香型區別于小種紅茶的有效呈香化合物。

小種紅茶；工夫紅茶；品質特性；氣味活度值

紅茶屬全發酵茶，在加工過程中通過氧化聚合反應生成茶黃素、茶紅素等有色物質，與咖啡堿、游離氨基酸、可溶性糖等內含成分共同影響著紅茶的湯色與滋味［1］；同時，糖苷酶水解釋放出萜烯類化合物、不飽和脂肪酸的氧化降解等生化反應則影響著紅茶的香氣類型［2］。因而，制茶過程復雜的生化變化決定了紅茶“紅湯紅葉、滋味甜醇、香氣高甜”的品質特征。根據加工工藝的不同，紅茶可分為小種紅茶、工夫紅茶及紅碎茶，其中小種紅茶和工夫紅茶均源自我國［3］。

目前，國內外對于紅茶色澤、香氣等方面的研究都較為深入。姚逸［4］通過研究川紅和滇紅茶湯色澤的特征值，發現色差L*值、a*/b*值可較好地表征紅茶湯色。Schuh等［5］通過計算氣味活度值（odor activity values，OAVs）研究大吉嶺紅茶的特征性香氣成分，確定（E,E,Z）-2,4,6-壬三烯醛等化合物為關鍵呈香成分。Pang Xueli等［6］利用多元線性回歸分析研究不同等級滇紅的香氣成分時發現，2-甲基丁醛、3-甲基丁醛、芳樟醇及其氧化物等物質對香氣形成具有積極影響。盧艷等［7］研究不同價位正山小種的揮發性成分時發現，香葉醇、芳樟醇及其氧化物、苯甲醛、α-松油醇等物質構成了正山小種的主體香氣成分。

當前的研究主要集中在小種紅茶或工夫紅茶的品質研究，而制茶工藝對小種紅茶和工夫紅茶品質影響的研究鮮見報道。為更好地比較小種紅茶和工夫紅茶的品質差異，本實驗以同一茶樹品種、同一等級鮮葉為原料制成小種紅茶和工夫紅茶，比較其主要生化成分、茶湯物理特性和揮發性化合物的差異，通過OAVs來確定對香氣形成具有重要貢獻的化合物，從而掌握小種紅茶和工夫紅茶的品質特性，為小種紅茶和工夫紅茶的加工提供理論依據和技術指導。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

鮮葉：采摘于重慶市巴南區二圣茶廠，均采自同一茶樹品種的一芽二、三葉。

硫酸亞鐵、酒石酸鉀鈉、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鈉、水合茚三酮、氯化亞錫、蒽酮、硫酸、氯化鈉、甲基異丁基甲酮、草酸、乙醇（均為分析純），碳酸氫鈉（優級純），冰乙酸、甲醇（均為色譜純） 重慶永捷實驗儀器有限公司；咖啡堿標準品、谷氨酸標準品 成都普瑞法科技開發有限公司；2-氨基乙基二苯基硼酸酯西格瑪奧德里奇（上海）貿易有限公司。

1.2 儀器與設備

LC-20高效液相色譜儀、UV-2450紫外-可見分光光度計、QP2010氣相色譜-質譜（gas chromatographymass spectrometry，GC-MS）聯用儀 日本島津公司；FA1004電子天平 上海舜宇恒平科學儀器有限公司；BPG-9070A精密鼓風干燥箱、HWS-26電熱恒溫水浴鍋上海一恒科學儀器有限公司；722可見分光光度計上海菁華科技儀器有限公司；固相微萃取手動進樣器、聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane，PDMS）萃取頭（50/30 μm） 美國Supelco公司；ZEN3690 Zeta電位分析儀 英國Malvern公司；5810臺式高速冷凍離心機德國Eppendorf公司；ALPHA1-4LSC真空冷凍干燥機德國Christ公司；UltraScan PRO測色儀 美國Hunter Lab公司。

1.3方法

1.3.1 加工工藝

工夫紅茶：鮮葉→萎凋→揉捻→發酵→干燥。小種紅茶：鮮葉→萎凋→揉捻→發酵→過紅鍋→干燥。過紅鍋：發酵完成后，將1.5 kg發酵葉投入到溫度為200 ℃左右的殺青鍋中，迅速翻炒3 min，待葉子受熱變軟即可出鍋。

1.3.2 生化成分測定

茶多酚含量測定采用GB/T 8313—2002《茶：茶多酚測定》酒石酸亞鐵比色法；游離氨基酸含量測定采用GB/T 8314—2002《茶：游離氨基酸總量測定》茚三酮比色法；可溶性糖含量測定采用蒽酮比色法［8］；可溶性蛋白含量測定采用考馬斯亮藍法［9］；咖啡堿含量測定采用高效液相色譜法［10］；茶黃素含量測定采用Flavognost試劑法［11］；茶紅素含量測定采用分光光度法［11］。

1.3.3 茶湯物理特性測定

1.3.3.1 茶湯準備

稱取5 g干茶，加沸蒸餾水240 mL沖泡5 min，趁熱減壓過濾，濾液冷卻至室溫后定容至250 mL備用［12］。

1.3.3.2指標測定

色差：室溫條件下用UltraScan PRO測色儀測定每個樣品的色差L*、a*、b*值，其中L*值代表亮度，a*值代表紅綠色度（正值表示紅色程度，負值表示綠色程度），b*值代表黃藍色度（正值表示黃色程度，負值表示藍色程度）；透光率：于波長640 nm處用可見分光光度計測定透光率，超純水做空白［10］；粒徑：在室溫條件下采用Zeta電位分析儀檢測茶湯粒徑；沉淀量：取30 mL茶湯加入到50 mL離心管，在4 ℃條件下，10 000 r/min離心20 min，將沉淀冷凍干燥至恒質量，稱量［13］。

1.3.4 揮發性化合物測定

1.3.4.1 揮發性化合物提取

取0.5 g磨碎紅茶于20 mL頂空瓶中，加入約1.76 g氯化鈉、5 mL沸蒸餾水及50 mg/L的癸酸乙酯溶液（內標）20 μL，立刻加蓋平衡5 min，然后將PDMS萃取頭插入頂空瓶，在60 ℃水浴條件下吸附60 min，最后在GC-MS進樣口解吸5 min。

1.3.4.2GC-MS檢測條件

G C條件：D B-5 M S彈性石英毛細管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；升溫程序：40 ℃保持4 min，以5 ℃/min升至230 ℃，保持3 min；柱箱溫度40 ℃；進樣口溫度230 ℃；進樣方式：分流，分流比為15.0∶1；壓力49.7 kPa；柱流量1 mL/min；進樣載氣He（99.999 9%）。

MS條件：電子電離源；離子源溫度230 ℃；接口溫度230 ℃；電子能量70 eV；全掃描；質量掃描范圍m/z 40～400。

1.3.4.3GC-MS數據處理分析

定性分析：將各色譜峰對應的質譜圖與NIST 05、NIST 05s標準譜庫比對，并結合相關文獻對色譜峰進行定性分析。

定量分析［14］：根據內標物質量濃度、各待測組分與內標物的峰面積計算。

OAVs［14］：根據待測組分質量濃度及其在水中的嗅覺閾值計算。

2　結果與分析

2.1 小種紅茶和工夫紅茶主要生化成分分析

表1 小種紅茶和工夫紅茶主要生化成分比較Table1　Comparison of chemical components in souchong and congou

如表1所示，小種紅茶的茶多酚含量顯著高于工夫紅茶；咖啡堿、茶黃素、茶紅素含量顯著低于工夫紅茶；可溶性糖、可溶性蛋白、游離氨基酸含量與工夫紅茶相比差異不顯著。

小種紅茶與工夫紅茶的茶多酚含量分別為18.88%、16.69%，茶黃素含量分別為10.78、12.64 μmol/g，茶紅素含量分別為12.56%、13.64%。過紅鍋時鍋溫可達到200 ℃，高溫作用能迅速破壞茶葉體內多酚氧化酶、過氧化物酶等一系列酶的活性，減少多酚類化合物氧化聚合成茶黃素、茶紅素的過程，從而能夠保留較多的茶多酚和降低茶黃素、茶紅素的含量［15］。小種紅茶與工夫紅茶的咖啡堿含量分別為2.57%、2.83%，由于咖啡堿在100 ℃以上高溫易發生升華作用，因而小種紅茶的咖啡堿含量低于工夫紅茶［16-17］。小種紅茶與工夫紅茶的可溶性糖含量分別為1.91%、1.85%，可溶性蛋白含量分別為0.82%、0.85%，游離氨基酸含量分別為3.02%、3.32%。游離氨基酸含量既會隨蛋白質的水解而增加，也會隨美拉德反應的進行而降低，其含量由蛋白質水解速率和美拉德反應效率決定［17］。

2.2 小種紅茶和工夫紅茶茶湯物理特性分析

表2　茶湯物理特性比較Table2　Comparison of physical characteristics in tea infusions

如表2所示，小種紅茶茶湯的色差L*值、透光率顯著高于工夫紅茶；色差a*、b*值、沉淀量顯著低于工夫紅茶；粒徑略低于工夫紅茶，但差異不顯著。

色差L*、a*、b*值可以用來描述茶湯顏色及亮度。一般來說，L*值越大，亮度越高；a*值越大，紅色程度越深；b*值越大，黃色程度越深。工夫紅茶的L*值低于小種紅茶，a*、b*值高于小種紅茶，即工夫紅茶茶湯的亮度較低，茶湯顏色較紅、較黃。陸建良等［12］研究發現，在一定范圍內，茶黃素和茶紅素的含量越高，紅茶茶湯L*值越低，a*、b*值越高。陳星等［18］研究也表明，在一定范圍內，紅茶茶湯的L*值越低，茶黃素、茶紅素含量越豐富，其感官評分也越高?？梢?，茶黃素和茶紅素含量可能是決定紅茶茶湯L*、a*、b*值高低的重要因素。由表1可知，小種紅茶中茶黃素、茶紅素的含量低于工夫紅茶，因而小種紅茶L*值高，a*、b*值低。

透光率、粒徑和沉淀量可用來描述茶湯的澄清度。小種紅茶與工夫紅茶茶湯的透光率分別為76.53%、74.23%，粒徑分別為224.50、230.20 nm，沉淀量分別為230.23、246.78 mg/L，表明小種紅茶茶湯的澄清度較高。當茶湯溫度較高時，茶黃素、茶紅素、咖啡堿等化合物各自呈游離狀態；但溫度較低時，茶黃素、茶紅素等物質可以與蛋白質、咖啡堿結合形成絡合物［19］。由表1可知，小種紅茶中茶黃素、茶紅素、咖啡堿等生化成分含量低于工夫紅茶，因而小種紅茶茶湯的澄清度高于工夫紅茶。

2.3 小種紅茶和工夫紅茶揮發性化合物分析

2.3.1 揮發性化合物的總離子流色譜圖

經GC-MS檢測，得到小種紅茶和工夫紅茶揮發性化合物的總離子流色譜圖，如圖1所示。

圖1　小種紅茶（A）和工夫紅茶（B）揮發性化合物的總離子流色譜圖Fig.1　Total ion chromatogram of volatile compounds in souchong （A）and congou （B）

2.3.2揮發性化合物類別、質量濃度及相對含量分析

表3　小種紅茶和工夫紅茶揮發性化合物類別、質量濃度及相對含量Table3　The categories, mass concentrations and relative amounts of volatile compounds in souchong and congou

如表3所示，小種紅茶和工夫紅茶香氣組分的數量分別為55 種和59 種，總質量濃度分別為260.90、236.95 μg/L。小種紅茶的香氣組分數量少于工夫紅茶，但總的質量濃度高于工夫紅茶，可能是過紅鍋工藝帶來的變化。此外，小種紅茶和工夫紅茶的香氣組分均以醛類、醇類、酯類化合物為主，其組分數量、質量濃度及相對含量均高于其他類型化合物；酮類、碳氫化合物的組分數量較多，但質量濃度及相對含量較低。

小種紅茶與工夫紅茶中各類型香氣化合物的質量濃度及相對含量具有明顯差異。經過過紅鍋工藝后，醛類、酮類、碳氫化合物的質量濃度及相對含量均降低；酯類化合物的質量濃度和相對含量均增加；醇類化合物的質量濃度有少量增加，但相對含量基本不變，可能是高溫作用促使醛類、酮類、碳氫化合物部分散失或者向醇類、酯類化合物轉化造成的。根據文獻［15,20］可知，小種紅茶在過紅鍋時，高溫能夠迅速破壞酶的活性，將生物化學作用轉變為熱化學作用，散失部分香氣化合物，同時促進香氣成分之間相互轉化，以保持小種紅茶香氣甜純，這與本實驗結果基本一致。

2.3.3揮發性化合物比較分析

表4　小種紅茶和工夫紅茶揮發性化合物比較Table4　Comparison of volatile compounds in congou and souchong

目前常采用OAVs來表征食品中香氣化合物對主體香氣成分的貢獻，當OAVs大于1時，這種香氣成分對食品香型的形成具有較大影響，可能是食品的特征性香氣成分［14］。由表4可知，小種紅茶和工夫紅茶中OAVs大于1的香氣化合物分別有11 種和13 種，共有的包括β-紫羅酮、苯甲酸甲酯、芳樟醇、芳樟醇氧化物Ⅰ、芳樟醇氧化物Ⅱ、芳樟醇氧化物Ⅳ、癸醛、壬醛、苯乙醛、反-2-癸烯醛、β-二氫大馬酮；工夫紅茶中還有β-大馬酮、己醛。小種紅茶中OAVs最高的是β-紫羅酮，達到317.11，表現出明顯的紫羅蘭香；其次是苯甲酸甲酯，OAVs為32.29，表現出明顯的甜香；其余9 種OAVs大于1的化合物均能表現出較為明顯的花香或甜香。工夫紅茶中OAVs最高的是β-大馬酮，達到555.29，表現出明顯的玫瑰花香；其次是β-紫羅酮，OAVs為356.86，表現出明顯的紫羅蘭香；除己醛外，其余10 種OAVs大于1的化合物也都能表現出較為明顯的花香或甜香。

小種紅茶中未檢測到而工夫紅茶中OAVs大于1的香氣成分有β-大馬酮、己醛；小種紅茶中質量濃度低于工夫紅茶的特征性香氣成分包括：β-紫羅酮、芳樟醇氧化物Ⅰ、芳樟醇氧化物Ⅱ、芳樟醇氧化物Ⅳ、β-二氫大馬酮、壬醛、苯乙醛、癸醛、反-2-癸烯醛。β-大馬酮的嗅覺閾值較低（0.002 μg/L），且在工夫紅茶中的OAVs大于1，能表現出濃郁的玫瑰花香，推斷此物質可能是工夫紅茶呈香的有效香氣成分；己醛在工夫紅茶中的OAVs為1.43，能表現出青草氣味。青葉醛、反,反-2,4-庚二烯醛等（OAVs小于1）香氣成分在小種紅茶中的質量濃度也都低于工夫紅茶，表明過紅鍋工藝能夠散失部分具有青草氣味的醛類化合物。

小種紅茶中質量濃度高于工夫紅茶的特征性香氣成分包括苯甲酸甲酯和芳樟醇。苯甲酸甲酯在小種紅茶和工夫紅茶中的OAVs分別為32.29、15.98，能表現出明顯的甜香；芳樟醇在小種紅茶和工夫紅茶中的OAVs分別為9.53、7.69，能表現出明顯的鈴蘭花香，對紅茶香氣形成具有重要影響。

此外，苯乙酸甲酯、水楊酸甲酯等（OAVs小于1）香氣化合物在小種紅茶中的質量濃度也都高于工夫紅茶，表明過紅鍋工藝能夠促進具有甜香氣味的酯類化合物形成。廉明等［25］在研究紅茶揮發性成分時發現，小種紅茶中酯類化合物的含量比工夫紅茶要高，這與本實驗結果基本一致。

小種紅茶和工夫紅茶中未能呈香的香氣成分分別為44 種和46 種，根據已有研究［7,24-25］可知，苯甲醛、苯甲醇、苯乙醇、橙花醇、α-松油醇是工夫紅茶或小種紅茶的主要呈香成分。本研究中，上述香氣成分的質量濃度較低且閾值較高，OAVs遠小于1，表明這幾種化合物可能對該實驗中的紅茶香型形成影響不大。一方面，可能是茶樹品種或制茶技術的差異引起；另一方面，前人研究茶葉揮發性化合物時大多采用定性分析，未考慮香氣組分的閾值及其在茶葉中的質量濃度，而苯甲醛、苯甲醇、苯乙醇等香氣組分的閾值偏高，對紅茶香氣的影響可進一步研究。

3　結 論

本研究以同一茶樹品種、同一等級鮮葉制成的小種紅茶和工夫紅茶為研究對象，通過測定主要生化成分、茶湯物理特性及揮發性化合物，對小種紅茶和工夫紅茶的品質特性進行比較分析。

小種紅茶的茶多酚含量為18.88%，顯著高于工夫紅茶；咖啡堿、茶黃素、茶紅素的含量分別為2.57%、10.78 μmol/g、12.56%，均顯著低于工夫紅茶?？扇苄蕴恰⒖扇苄缘鞍?、游離氨基酸含量與工夫紅茶相比差異不顯著。程煥等［1］研究紅茶感官品質與化學組分的相關性時發現，咖啡堿、茶氨酸與滋味評分呈正相關；黃先洲等［26］研究坦洋工夫紅茶生化成分與品質相關性時發現，茶黃素、茶紅素含量越高，茶湯濃強度越高、刺激性越強。本研究中，小種紅茶經過過紅鍋工藝后，咖啡堿、茶黃素、茶紅素等主要呈味物質的含量低于工夫紅茶，表明小種紅茶的滋味強度、刺激性可能不如工夫紅茶，后期可通過感官評價來進一步研究。

通過測定茶湯的色差L*、a*、b*值、透光率、粒徑及沉淀量來評價茶湯的色澤和澄清度，工夫紅茶的色差a*、b*值分別為8.38、39.19，沉淀量為246.78 mg/L，均顯著高于小種紅茶；小種紅茶的色差L*值為29.16，透光率為76.53%，均顯著高于工夫紅茶。與小種紅茶相比，工夫紅茶茶湯的顏色較黃、較紅，但茶湯的澄清度較低。由于過紅鍋時的高溫作用，小種紅茶中咖啡堿、茶黃素等化合物的含量低于工夫紅茶，進而導致茶湯澄清度更高。因此，可以考慮以小種紅茶為原料來開發澄清度較高的紅茶飲料。

通過GC-MS檢測分析和計算所有香氣化合物的OAVs，小種紅茶和工夫紅茶中OAVs大于1的香氣化合物分別有11 種和13 種。小種紅茶中的主要呈香物質包括β-紫羅酮、苯甲酸甲酯、芳樟醇等，工夫紅茶中的主要呈香物質包括β-大馬酮、β-紫羅酮、苯甲酸甲酯等；小種紅茶中苯甲酸甲酯的OAVs高于工夫紅茶，β-大馬酮、β-紫羅酮、β-二氫大馬酮等化合物的OAVs低于工夫紅茶，表明前者甜香濃郁，后者花香明顯；過紅鍋工藝不僅能散失具有青草氣味的香氣成分（如己醛、青葉醛等），也能形成具有甜香氣味的化合物（如苯甲酸甲酯、水楊酸甲酯等），這對紅茶初制加工過程具有一定借鑒意義；β-大馬酮、己醛僅在工夫紅茶中被檢測到，兩者可能是工夫紅茶香型區別于小種紅茶的有效呈香化合物。

后續還將比較分析小種紅茶與工夫紅茶的滋味特性；通過感官評價法比較小種紅茶與工夫紅茶的品質特性；開展不同茶樹品種、不同產地的小種紅茶與工夫紅茶的品質比較及特征性香氣鑒定等方面的研究工作。

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Comparative Analysis of Quality Characteristics of Souchong and Congou

ZENG Liang1,2, WANG Jie1, LIU Yan1, LUO Liyong1,2, MA Mengjun3
（1. College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China； 2. Tea Research Institute, Southwest University, Chongqing 400715, China； 3. Xianning Agriculture Academy of Sciences, Xianning 437100, China）

Souchong and congou made with the same class of fresh tea leaves obtained from the same tea variety were compared and analyzed for their quality characteristics in terms of the main biochemical components, physical characteristics of tea infusion and volatile compounds. The results indicated that the content of tea polyphenols was signifi cantly higher in souchong while the contents of caffeine, theafl avins and thearubigins were signifi cantly higher in congou. There were no signifi cant differences in the contents of soluble sugar, soluble protein and free amino acids between souchong and congou. The color parameters a* and b* and precipitate amount were signifi cantly higher in congou at 8.38, 39.19 and 246.78 mg/L, respectively, while L* value and transmittance were signifi cantly higher in souchong at 29.16 and 76.53%, indicating that congou possessed a yellower and redder infusion while souchong had a more transparent one. The odor activity values （OAVs）of samples were examined and calculated. There were 11 and 13 kinds of aroma components, respectively, in souchong and congou whose OAVs reached over 1. The main aroma substances were β-ionone, methyl benzoate and linalool in souchong, which can exhibit signifi cant sweet aroma and β-damascenone, β-ionone, methyl benzoate and hexanal in congou showing fl owery fl avor. β-Damascenone and hexanal were probably the effective aroma components to differentiate the aroma type of congou from souchong given that they particularly existed in congou and both had high OAVs reaching over 1.

souchong； congou； quality characteristics； odor activity values （OAVs）

10.7506/spkx1002-6630-201620009

TS272.5

A

1002-6630（2016）20-0051-06

曾亮, 王杰, 柳巖, 等. 小種紅茶與工夫紅茶品質特性的比較分析［J］. 食品科學, 2016, 37（20）： 51-56. DOI：10.7506/ spkx1002-6630-201620009. http：//www.spkx.net.cn

ZENG Liang, WANG Jie, LIU Yan, et al. Comparative analysis of quality characteristics of souchong and congou［J］. Food Science, 2016, 37（20）： 51-56. （in Chinese with English abstract） DOI：10.7506/spkx1002-6630-201620009. http：//www.spkx.net.cn

2016-03-16

中央高校基本科研業務費專項（XDJK2015C136）；國家級大學生創新創業訓練計劃項目（201510635022）

曾亮（1980—），女，副教授，博士，主要從事茶資源開發利用研究。E-mail：zengliangbaby@126.com