廣西金秀野生茶加工工藝優化及品質分析

溫立香

（1.廣西壯族自治區亞熱帶作物研究所，廣西南寧530001；2.廣西亞熱帶農產品加工研究所，廣西南寧530001）

廣西橫跨西南和華南兩個茶區，特有的地理生態環境形成豐富的野生茶樹資源[1]，廣西野生茶多是群體種，內含物質豐富，酚氨比較高，適宜做紅茶[2]。金秀瑤族自治縣位于廣西中部偏東的大瑤山主體山脈上，縣內多山，海拔較高，地形復雜，全年無霜期283 d，平均降雨量1 800 mm，屬南亞熱帶季風氣候區，土層深厚，土壤肥沃，有機質含量高，當地野生茶樹原料內含物豐富，具獨特地域性，專家學者高度肯定了金秀地區發展茶業的天然資源優勢。但目前當地茶葉加工粗放、缺乏科學技術支撐，導致出現好茶做不出好產品、好產品重現性差，茶葉質量參差不齊等問題，因此開展金秀野生茶加工技術研究，對提升廣西金秀野生茶品質，增強茶企科技核心競爭力及農民增收等具有深遠的意義。

2012年黃亞輝等[3]實地調研表明金秀縣境內孕育著豐富的茶樹資源，2015年朱燕等[4]對金秀地區37 份野生茶資源的葉片解剖結構特性進行觀察，探討葉片解剖結構特征與其產量、品質、抗逆性等方面的相關性，結果表明金秀地區茶樹資源適制性方面普遍以適制紅茶為主，2016年陳瑩玉等[5]采用簡單重復序列（simple sequence repeat，SSR）分子標記，構建了廣西金秀縣4 地22 份野生茶資源的分子指紋圖譜。近年來在廣西亞熱帶作物研究所的支持下，組建項目攻關小組開展金秀野生茶加工技術研究，項目組分析了金秀野生茶原料特性及其在紅茶加工過程中主要物質成分的轉化規律[2]，并就金秀野生茶紅茶加工技術開展了一系列研究。

本文針對金秀野生茶內質豐富，具獨特地域性，但加工粗放，缺乏科學的加工技術研究，導致茶葉品質和資源特性不匹配，在前期加工試驗的基礎上，選取揉捻、發酵、干燥進程中影響金秀紅茶品質的幾個關鍵因素，設計正交試驗，考察不同工藝組合對金秀紅茶加工品質的影響。通過研究不同因素對金秀野生茶紅茶加工品質的影響，篩選金秀野生茶紅茶加工的優化工藝方案，以期為更好的開發和挖掘利用廣西特色野生茶樹資源提供理論依據和科學技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與儀器

野生茶鮮葉：廣西來賓市金秀縣野生茶樹（春茶），采摘標準為1 芽1、2 葉。

晾青架及竹篩、6CHT-60 茶葉烘焙提香機：福建佳友機械有限公司；6CSR-45 型揉捻機：廣西創宇茶葉機械有限公司；6CFJ-5B 紅茶發酵機：福建省安溪永興機械廠。

1.2 試驗方法

1.2.1 野生茶加工方法

工藝流程：鮮葉—萎凋—揉捻—發酵—烘干（分為毛火和足火）。

鮮葉：采摘后及時帶回加工廠，防止燒心、爛葉，帶回后立即進行攤晾萎凋；

萎凋：攤晾至葉質柔軟，嫩梗萎軟，曲折不斷，緊握萎凋葉成團，松手可緩慢松散，即為萎凋適度（含水量在60%～62%左右）；

揉捻：野生茶鮮葉萎凋適度后，按正交試驗中設置的參數進行揉捻，揉捻機投葉量為35 kg，揉捻總時長為70 min；

發酵：設置不同發酵溫度，發酵的空氣相對濕度（relative air humidity，RH）為90 %～95 %，換氣間隔時間為45 min，發酵時間為4 h；

烘干：毛火110 ℃，高溫快烘，毛火后攤涼40 min左右進行并篩，設置不同足火溫度，烘至足干（毛茶含水量6%左右）。

1.2.2 正交試驗設計

在生產經驗及前期試驗的基礎上，選取揉捻方式、發酵溫度、足火干燥溫度作為主要考察因素，研究不同工藝組合對紅毛茶加工品質的影響。正交試驗設計及因素水平如表1，每個處理設3 次重復。

表1 正交試驗設計及因素水平表Table 1 Orthogonal experimental design and factor level table

揉捻方式具體參數見表2。

表2 揉捻方式具體參數Table 2 Specific parameters of rolling mode

1.2.3 感官審評

對不同處理的紅茶制品參照GB/T 23776-2018《茶葉感官審評方法》[6]中工夫紅茶的審評要求進行感官審評（干茶3 g，150 mL 沸水沖泡5 min），審評內容包括茶葉的外形（包括形狀、色澤、嫩度、勻整度、凈度）、滋味、香氣、湯色、葉底五項因子。品質得分按加權評分法計算，各品質因子的評分系數為外形25%，滋味30%，香氣25%，湯色10%，葉底10%，即：Y=A×a+B×b+C×c+D×d+E×e，Y表示感官審評的品質得分；A、B、C、D、E表示各品質因子的審評得分；a、b、c、d、e 表示各品質因子的評分系數。

1.2.4 理化指標檢測方法

水浸出物：采用全量法，參照GB/T 8305-2013《茶水浸出物測定》測定[7]；茶多酚及兒茶素類：茶多酚采用酒石酸鐵比色法，兒茶素類采用高效液相色譜法，參照GB/T 8313-2018《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》[8]；咖啡堿：采用紫外分光光度法，參照GB/T 8312-2013《茶咖啡堿測定》[9]；氨基酸類：采用茚三酮顯色法，參照GB/T 5009.124-2016《食品中氨基酸的測定》[10]；茶氨酸：采用高效液相色譜法參照GB/T 23193-2017《茶葉中茶氨酸的測定高效液相色譜法》[11]；總糖：參照GB/T 15672-2009《食用菌中總糖含量的測定》[12]；還原糖：參照GB/T 5009.7-2016《食品安全國家標準食品中還原糖的測定》[13]；蔗糖、果糖、葡萄糖：參照GB/T 5009.8-2016 《食品安全國家標準食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖的測定》[14]；總蛋白：參照GB/T 5009.5-2016《食品安全國家標準食品中蛋白質的測定》[15]；總硒：參照GB/T 5009.93-2017《食品安全國家標準食品中硒的測定》[16]。

1.3 數據處理

采用SPSS 19.0 和EXCEL2003 軟件進行數據處理與分析。

兒茶素苦澀味指數（catechin astringent index，CBTI）=（EGCG+EGC+ECG+GC）×100/（EC+C）[17]，表兒茶素（epicatechol，EC），沒食子兒茶素[（-）-gallocatechin，GC]，表沒食子兒茶素 [（-）-epigallocatechin，EGC]，兒茶素（catechin，C），表沒食子兒茶素沒食子酸酯（epigallocatechingallate，EGCG），表兒茶素沒食子酸酯[（-）-epicatechin gallate，ECG]，沒食子兒茶素沒食子酸酯[（-）-gallocatechin gallate，GCG]。

2 結果與分析

2.1 不同處理紅茶感官審評結果

不同處理紅茶感官審評極差分析結果見表3。

由表3不同處理紅茶感官審評極差分析結果得知，本試驗中選擇的A、B、C 3 個因素極差值表現為A＞B＞C，即這3 個因素在3 個水平上對紅茶加工品質的影響程度由大到小依次為揉捻方式＞發酵溫度＞足火溫度。直接比較表3中各因素的極差大小k 值得知，本正交試驗篩選的金秀野生茶紅茶最佳加工工藝組合為A1B1C2，即揉捻過程中加解壓交替2 次，發酵溫度30 ℃，足火溫度70 ℃，極差分析所得最佳工藝組合與本試驗中的最優處理T4（A2B1C2，即揉捻過程中加解壓交替3 次，發酵溫度30 ℃，足火溫度70 ℃）不一致。將極差分析篩選的最佳工藝組合定為T10（A1B1C2），進一步與T4 進行最佳組合的驗證試驗，結果如表4。

表3 不同處理紅茶感官審評極差分析結果Table 3 Range analysis results of sensory evaluation of black tea with different treatments

表4 最佳組合的驗證試驗Table 4 Validation test of the best combination

如表4，按照處理T4（即A2B1C2，揉捻過程中加解壓交替3 次，發酵溫度30 ℃，足火溫度70 ℃）和T10（即A1B1C2，揉捻過程中加解壓交替2 次，發酵溫度30 ℃，足火溫度70 ℃）分別制作紅茶并對所得紅茶產品進行感官審評。通過對比，結果顯示T10 的感官審評分數略高于T4，本試驗最后確定優選工藝為T10 處理，即茶鮮葉萎凋適度后，先不加壓空揉30 min，然后加壓15 min，減壓5 min，加減壓交替揉捻2 次，揉捻時長70 min；發酵相對濕度90%～95%，溫度30 ℃，發酵4 h；毛火高溫快烘滅酶活后，足火70 ℃烘干所得紅茶品質最佳。

2.2 不同處理組合對紅茶內含物質的影響

分析檢測不同處理紅茶的主要品質成分，結果如表5所示。

表5 不同處理紅茶主要品質成分Table 5 Main quality components of black tea with different treatments

不同處理水浸出物含量在38.12 %～40.81 %之間，茶多酚含量23.14%～26.08%之間，咖啡堿含量5.18%～5.64%之間，可溶性總蛋白和硒含量分別在25.20 g/100 g～28.90 g/100 g 和0.060 mg/kg～0.086 mg/kg之間，對各處理間的不同內含物質做方差分析結果顯示：各處理水浸出物、咖啡堿含量無顯著性差異（P＞0.05），茶多酚、硒含量有顯著性差異（P＜0.05），可溶性總蛋白含量之間有極顯著性差異（P＜0.01）。

檢測不同處理的兒茶素單體含量，結果如表6所示。

T4 處理GC 未檢出，其他處理GC 含量在0.003 5%～0.008 3 %之間，EGC 含量在0.017 9 %～0.024 6 %之間，C 含量在0.0573 %～0.1143 %之間，EGCG 含量0.157 5 %～0.343 0 %，EC 含量0.011 0 %～0.018 3 %，ECG 含量0.169 1%～0.289 5%，GCG 含量T6 未檢出，其他處理在0.1979 5%～0.304 3%之間。對各處理間的不同兒茶素單體含量做方差分析結果顯示：各處理間除了EC 含量無顯著性差異（P＞0.05），GC、EGC、C、EGCG、ECG、GCG 含量均有極顯著性差異（P＜0.01），紅茶初制中包括以兒茶素為主體的多酚類物質在多酚氧化酶及過氧化物酶的催化下進行轉化的主要過程，這也證實了不同揉捻、發酵、烘干處理通過影響兒茶素類物質對茶葉品質產生影響。對比不同處理酯型兒茶素和簡單兒茶素比值（CBTI），除T4 處理因GC 未檢出，其他處理數值在3.64～5.73 之間，以T3 最大，T8最小，最優處理T8 居于中間值。

表6 不同處理紅茶兒茶素類含量Table 6 Catechins in black tea with different treatments%

分析不同處理茶樣各種糖類組分，結果如表7所示。

表7 不同處理紅茶糖類含量Table 7 Sugar content of black tea with different treatments

總糖含量在12.00%～14.20%，還原糖、蔗糖分別為1.591 g/100 g～2.029 g/100 g，、0.107 g/100 g～0.179 g/100 g，果糖、葡萄糖分別為0.046 g/100 g～0.107 g/100 g、0.076 g/100 g～0.143 g/100 g。對各處理的不同糖類做方差分析結果顯示：不同處理間的可溶性總糖含量有顯著性差異（P＜0.05），蔗糖含量無顯著性差異（P＞0.05），其它糖類還原糖、果糖、葡萄糖均存在極顯著性差異（P＜0.01）。

不同處理氨基酸類物質含量的變化見表8。

氨基酸在紅茶制造過程中的變化比較復雜，目前茶葉中已分離經鑒定的氨基酸有25 種[18]。本試驗中，經不同工藝的加工處理，各處理游離氨基酸總含量呈極顯著性差異（P＜0.01），各類氨基酸中除了茶氨酸無顯著性差異外（P＞0.05），其他氨基酸類均有極顯著性差異（P＜0.01）。

3 討論

3.1 加工處理對茶葉品質的影響

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紅茶加工過程中揉捻是塑造外形和形成內質的重要工序，通過揉捻破壞葉細胞，揉出茶汁，使茶汁中的發酵基質、酶及空氣充分接觸，加速發酵中多酚類化合物的酶促氧化[19]，壓力輕重的變換是影響揉捻效果的主要因素之一，一壓到底不利于單個茶條形成，交替次數太多為加工操作帶來麻煩，本試驗中考察了1 次～3 次加解壓交替對成條率及干茶外形的影響，結果顯示加解壓交替2 次形成外形緊結的紅茶條索，加解壓交替次數增加，茶葉細胞破壞的效果更好，利于后期發酵，但碎茶比例增加，綜合考慮以2 次為宜。發酵的實質是以多酚類化合物深刻氧化為核心的化學變化過程，影響發酵的主要條件包括溫度、濕度、通氣（供氧）等，高濕條件下發酵質量比低濕條件下好。發酵溫度是影響發酵的關鍵因素，溫度太高，氧化過于劇烈，毛茶香低味淡，溫度太低，氧化反應緩慢，發酵困難，發酵不足。常規紅茶發酵溫度以24 ℃～25 ℃為宜，課題組在前期發酵試驗的過程中發現金秀野生茶葉質肥厚，發酵過程中葉溫上升緩慢，低溫發酵時造成發酵不足，葉底花雜，因此本試驗中未設置低溫發酵處理，以中高溫為設置區間，結果顯示揉捻葉細胞破損率滿足的情況下，30 ℃～35 ℃的發酵處理發酵效果較好，后期毛茶品質也較高，這與常規紅茶發酵不同。干燥是紅毛茶加工過程中的最后一道工序，也是決定品質的重要環節，一般分為毛火和足火。足火溫度影響香氣的高低與香型，具有良好香氣的芳香物質成分在烘焙中透發出來，尤其在足火中得到充分透發，溫度過低香氣不純（＜45 ℃），溫度過高則芳香成分損失（＞100 ℃），產生高火香甚至焦味，結合感官審評與理化分析，本試驗中加解壓交替揉捻2 次，30 ℃發酵，足火70 ℃烘焙紅的毛茶品質最佳。

3.2 加工處理對茶葉理化成分的影響

紅茶品質（包括滋味、香氣、湯色、外形條索、葉底等）是在加工過程中逐漸形成的，其本質是各理化成分的含量發生了變化[20]，茶葉品質是各成分協調作用的結果。試驗中處理4 次～6 次（揉捻方式均為交替3次）的水浸出物含量總體高于其它，印證了揉捻交替次數增加，細胞破損率增加，更利于物質的釋放。不同加工處理酯型兒茶素和簡單兒茶素兩類兒茶素的含量比值不同，對照不同處理感官品質得分并未有明確的相關關系，紅茶加工過程中酚類物質轉化比較復雜形成茶黃素、茶紅素等再合成色素從而進一步影響紅茶品質，還需尋找更為合適的評價指標。可溶性糖和蛋白質也是茶湯甜醇、醇滑口感的主要物質，還可發生焦糖化作用和羰氨反應，對紅茶烏潤的色澤和香氣的形成有著重要的作用[21]，感官審評得分較高處理的T4、T10 其可溶性總蛋白質和總糖含量均較高，說明二者對茶葉品質形成有著非常重要的作用。氨基酸也是影響茶葉香氣、滋味等品質的重要物質，本試驗中不同處理、游離氨基酸總量及各類氨基酸類均有極顯著性差異，這也是造成茶葉滋味品質等差異的原因之一。

咖啡堿是一種比較穩定的物質，本試驗中不同處理的咖啡堿含量上下波動，但不同處理間沒有顯著性差異，表明加工工藝對咖啡堿變化的影響不大，另茶葉中咖啡堿含量一般3%～5%，而在本試驗中各處理的毛茶咖啡堿含量均大于5%，遮光條件下栽培的茶樹，咖啡堿含量一般比較高[21]，而金秀地區野生茶常年生長于茂密森林，形成的天然的遮陰覆蓋，這可能是造成其咖啡堿含量極高的原因之一。

另外本試驗中對不同處理硒含量做了測定，茶樹是一種吸收、富集硒元素很強的植物，中國的茶葉幾乎都含有硒元素[22]，同樣的萎凋葉通過不同處理，結果顯示硒含量有顯著性差異，這與鄭達賢等[23]、胡秋輝等[24]、王雅玲等[25]得出的制茶工藝對商品茶葉含硒量沒有明顯影響的推論不一致，溫立香等[2]在對金秀野生茶紅茶加工過程中硒含量變化的研究結果中顯示不同工序在制品硒含量范圍為0.06 mg/kg ～0.09 mg/kg，在制品硒含量也存在極顯著差異，加工工藝對茶葉硒含量是否有影響，還需通過試驗繼續探究。

4 結論

以廣西金秀地區野生茶為試驗材料，在生產經驗及前期試驗的基礎上，以揉捻方式、發酵溫度、足火干燥溫度設計正交試驗，研究不同工藝組合對紅毛茶加工品質的影響。結果表明：3 個因素在3 個水平上對紅茶品質的影響程度由大到小依次為揉捻方式＞發酵溫度＞足火溫度，通過正交試驗篩選出最適宜金秀野生茶紅茶加工的工藝組合為：鮮葉萎凋適度后經加解壓交替2 次揉捻（揉捻時長70 min），發酵溫度30 ℃（發酵時間4 h，濕度90%～95%），毛火110 ℃高溫快烘滅酶活后，足火70 ℃烘干。對不同處理紅茶的內含物質進行檢測，結果顯示不同處理水浸出物、咖啡堿、EC、蔗糖、茶氨酸含量無顯著性差異外（P＞0.05），茶多酚、硒、可溶性總糖含量有顯著性差異（P＜0.05），其他內含成分包括可溶性總蛋白、GC、EGC、C、EGCG、ECG、GCG、還原糖、果糖、葡萄糖、游離氨基酸總量及其他氨基酸類均有極顯著性差異（P＜0.01）。金秀野生茶內含物質豐富，這與當地特殊的氣候條件息息相關，本試驗篩選最優工藝，以期為金秀野生茶加工品質及其資源利用提供技術支持，對合理利用野生茶資源，促進當地野生茶產業發展具有重要的意義。