提香方式對工夫紅茶品質的影響

仇方方，曾維超，曲鳳鳳，余 志，陳玉瓊，鄭時兵，倪德江,*

（1.華中農業大學園藝林學學院，農業農村部華中都市農業重點實驗室，湖北 武漢 430070；2.宜昌市農業科學研究院，湖北 宜昌 443000；3.湖北省果茶辦公室，湖北 武漢 430070；4.宣恩縣伍臺昌臣茶業有限公司，湖北 宣恩 445500）

工夫紅茶是我國紅茶的主要品類，優質的工夫紅茶要求內質湯色紅明、香氣甜香高濃、滋味濃醇，其中甜香顯露是對工夫紅茶香氣的基本要求。研究表明，影響工夫紅茶甜香氣味的工藝主要有萎凋和提香環節[1-2]。提香是指在茶葉干燥到水分質量分數7%左右時進行攤涼回潮，然后在一定溫度和時間下再一次烘烤茶葉，從而形成工夫紅茶甜香的品質。傳統的方法是在烘籠上利用炭火烘烤，后來發展到利用熱風提香、遠紅外提香及微波提香。如劉素強等[3]對紅茶的烘焙提香條件進行了研究，認為經75 ℃、3 h烘焙后再進行110 ℃、2 min提香，所得茶葉品質最好。孫慶娜等[4]利用電熱式碧螺春烘干機提香，結果表明在70 ℃的烘溫1.0～1.5 h的感官品質較好。鄧余良等[5]的研究顯示，恒溫遠紅外提香技術有助于提高生產效率，對成品綠茶的提香、潤色效果明顯。仇方方等[6]采用遠紅外干燥箱提香，得出適宜的加工溫度為115～125 ℃，所得紅茶香甜、滋味鮮醇、綜合品質突出。微波和光波技術是近年來應用在茶葉干燥加工中的新技術[7-8]，具有干燥時間短、清潔、高效的優點。云春艷[9]使用遠紅外和微波復火炒青開發綠茶飲料，發現兩種處理后綠茶的水浸出物含量明顯增加，茶湯濃厚感增強，微波復火可使茶葉原料的香氣、滋味均有一定程度的提升。仇方方[10]比較了微波、光波以及微波＋光波組合（微波火力∶光波火力=67%∶33%）的提香效果，結果表明微波、光波、以及微波＋光波組合均能提高紅茶香氣的甜香品質，適宜的提香參數為：微波提香功率700 W，時間4～6 min；光波提香時間10～12 min；微波＋光波組合提香時間6～7 min。然而，鮮有文獻報道上述幾種提香方式是如何影響紅茶品質的。本實驗在前期優化出熱風、遠紅外、微波、光波以及微波＋光波組合提香工藝參數的基礎上，利用每種提香方式的最佳參數進行對比實驗，比較幾種提香方式對工夫紅茶品質的影響，以期為新技術在工夫紅茶提香中的應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

宜紅茶購自湖北宣恩縣伍家臺昌臣茶業有限公司，嫩度為當地群體種一芽二三葉，茶葉水分質量分數為7.24%。

福林-酚、兒茶素、茶黃素標準品 美國Sigma公司；茚三酮 國藥集團化學試劑有限公司；乙腈、甲醇美國Fisher ChemAlert Guide公司。

1.2 儀器與設備

6CZG-60型整形平臺 浙江省衢州市綠峰茶機有限公司；101-3Y型遠紅外鼓風恒溫干燥箱 余姚市上通溫控儀表廠；G70F23N1P-M8微波爐 廣東格蘭仕集團有限公司；1200液相色譜（liquid chromatography，LC）儀 美國安捷倫科技公司；DSQ Ⅱ氣相色譜-質譜（gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS）儀美國賽默飛世爾科技公司。

1.3 方法

1.3.1 不同方式提香

對照組為未提香處理的紅茶樣品，鮮葉等級為一芽二三葉，水分質量分數為7.24%。

前期已經優化出最佳的傳統熱風、遠紅外、微波、光波以及微波＋光波組合提香參數，利用最佳參數進行提香對比實驗，并以茶葉的甜香出現為宜[6,10-11]。

傳統熱風提香：利用6CZG-60型整形平臺進行，進風口溫度130 ℃，攤葉厚度約1 cm，每10 min翻動一次茶葉，時間45 min。

遠紅外提香：利用101-3Y型遠紅外鼓風恒溫干燥箱進行，溫度125 ℃，攤葉厚度約1 cm，每10 min翻動一次茶葉，時間30 min。

微波提香：利用G70F23N1P-M8微波爐進行，微波輸出功率700 W（即高火（100%火力）），茶葉均勻平鋪于直徑為150 mm的培養皿中，厚度約2 cm，每間隔1 min翻動一次茶葉，時間5 min。

光波提香：利用G70F23N1P-M8微波爐進行，處理方法同微波提香，光波輸入功率850 W、時間12 min。

微波＋光波組合提香：利用G70F23N1P-M8微波爐進行，組合3檔（即67%微波＋33%光波），處理方法同微波提香，時間6 min。

上述實驗均重復3 次。

1.3.2 茶葉感官品質分析

采用感官審評法[12]，設權數為條索10%、外形色澤10%、湯色10%、香氣30%、滋味30%、葉底10%。水分質量分數測定：參考GB 5009.3—2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》[13]中直接干燥法；茶多酚含量測定：參考GB/T 8313—2008《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》[14]中福林-酚試劑法；氨基酸含量測定：參考GB/T 8314—2013《茶 游離氨基酸總量測定》[15]中茚三酮比色法；可溶性糖含量測定：采用蒽酮比色法[16]；兒茶素含量測定：采用LC法[14]；水浸出物含量測定：參考GB/T 8305—2013《茶 水浸出物測定》[17]；茶黃素（theaflavin，TF）含量測定：參考GB/T 30483—2013《茶葉中茶黃素的測定 高效液相色譜法》[18]。1.3.3 茶葉香氣成分分析

香氣精油提取采用同時蒸餾萃取法，以癸酸乙酯作內標（體積分數（2×10-5）%，2 mL），通過GC-MS進行定性和定量分析，利用GC-MS計算機譜庫檢索內標樣品的相對保留時間，再結合紅茶相關文獻進行樣品中的組分鑒定。用各香氣成分峰面積與內標峰面積之比表示該成分的相對含量[19]。

1.4 數據統計與分析

所有數據均以平均數±標準差表示，使用Excel及SAS 8.0軟件進行數據分析，采用最小顯著性差異法進行顯著性分析，P＜0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 提香方式對宜紅茶感官品質的影響

不同提香方式對工夫紅茶品質的影響結果如表1所示。與對照相比，5 種提香方式對條索、外觀色澤和葉底色澤影響較小，但對湯色、香氣和滋味影響較大。從湯色品質看，熱風、遠紅外、微波＋光波組合提香方式間差異較小，基本為尚紅明，但微波、光波提香處理明顯提升了茶葉湯色的紅色度。從香氣品質看，5 種提香方式均提高了甜香度，其中以遠紅外和微波提香效果最為明顯。從滋味品質看，5 種提香方式均改善了鮮爽度，其中以遠紅外和微波提香效果尤為明顯。感官綜合得分高低依次為微波（89.1）≈遠紅外（89.0）＞熱風（87.6）＞光波（86.3）≈微波＋光波組合（86.3）＞對照（83.6）。由此說明，微波和遠紅外是工夫紅茶理想的提香方式。

表1 提香方式對紅茶感官品質的影響Table 1 Effect of aroma enhancement methods on sensory evaluation of black tea

2.2 提香方式對宜紅茶主要品質的影響

2.2.1 對氨基酸、可溶性糖、茶多酚以及兒茶素含量的影響

由表2可知，提香方式對水浸出物含量影響較小，對可溶性糖、茶多酚以及兒茶素含量有影響。與對照相比，不同方式提香后紅茶的氨基酸與可溶性糖含量均出現不同程度下降，遠紅外及微波處理的茶多酚保留量較對照高，并與對照存在顯著性差異。提香后紅茶茶多酚/氨基酸（酚氨比）均高于對照，以微波和遠紅外提香最高，約為2.5。不同提香方式對兒茶素組分的影響不同，除對表沒食子兒茶素（epigallocatechin，EGC）、兒茶素含量沒有顯著影響外，對表沒食子兒茶素沒食子酸酯（epigallocatechin-3-gallate，EGCG）、表兒茶素（(-)-epicatechin，EC）、沒食子兒茶素沒食子酸酯（gallocatechin gallate，GCG）含量的影響達到極顯著水平，對表兒茶素沒食子酸酯（epicatechin-3-gallate，ECG）及總兒茶素（total (＋)-catechin，TCs）含量的影響達到顯著水平。TCs在微波、遠紅外、光波和熱風處理中含量較高，均與對照有顯著性差異。沒食子兒茶素（gallocatechin，GC）在微波＋光波組合處理中含量最低，與其他5 種處理間存在極顯著性差異。

表2 提香方式對紅茶水浸出物、氨基酸、可溶性糖、茶多酚含量和兒茶素組成的影響Table 2 Effect of aroma enhancement methods on water extracts, amino acids, soluble sugar, polyphenols and catechins in black tea

氨基酸含量和組分同樣受不同提香方式影響較明顯（表3），茶氨酸、谷氨酸等主要氨基酸含量有所下降；而酪氨酸、苯丙氨酸和γ-氨基丁酸的含量有所提高。

表3 不同提香處理對紅茶氨基酸組分的影響Table 3 Effect of aroma enhancement methods on amino acid composition in black tea

2.2.2 對茶黃素含量的影響

茶黃素是紅茶中最為重要的活性物質，對滋味和湯色有顯著影響。從表4可以看出，除茶黃素-3’-單沒食子酸酯（theaflavin-3’-monogallate，TF-3’-G）外，提香對總茶黃素（theaflavins，TFs）、茶黃素、茶黃素-3-單沒食子酸酯（theaflavin-3-monogallate，TF-3-G）茶黃素雙沒食子酸酯（theaflavin-3,3’-digallate，TF-3,3’-G）含量有顯著影響。與對照相比，所有提香處理均能提高TFs和各單體的含量。TFs含量排序依次為光波（0.96 mg/g）、微波（0.86 mg/g）、遠紅外（0.85 mg/g）、熱風（0.82 mg/g）、微波＋光波組合（0.73 mg/g），其中光波處理顯著高于微波和遠紅外處理，極顯著高于熱風和微波＋光波組合處理，微波、遠紅外和熱風處理間差異不顯著。茶黃素、TF-3-G、TF-3,3’-G含量的變化趨勢與TFs含量變化趨勢基本一致。

表4 不同提香處理對紅茶茶黃素含量的影響Table 4 Effect of aroma enhancement methods on theaflavins in black tea

2.2.3 對紅茶香氣組分的影響

表5 不同提香處理對紅茶主要香氣組分相對含量的影響Table 5 Effect of aroma enhancement methods on aroma components of black tea

對所有紅茶處理的香氣組分進行分析，對照檢出143 種，熱風處理有143 種，遠紅外處理有146 種，微波處理有148 種，光波處理有147 種，微波＋光波組合處理有150 種。所有處理都檢出的成分有74 種，以醇、醛、酯類為主。經提香處理后新出現2-甲基丁醛、1-庚烯-4-醇、反式5-乙烯基四氫-à,à,5-三甲基-2-呋喃甲醇、3,6-二氫-4-甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)-2H-吡喃、Z-2,5-十五碳二烯-1-醇、環氧異香橙烯、7,9-二叔丁基-1-氧雜螺(4,5)癸-6,9-二烯-2,8-二酮等揮發性物質；具有烘烤香的吡嗪、嘧啶、吡唑、吡咯類也僅在提香處理組中檢測出（表5）。順-3-己烯醇、苯甲醛、甲基庚烯酮、2,3-二氫-2,2,6-三甲基苯甲醛、(Z)-橙花醇、大馬士酮、己酸己酯、香葉基丙酮、可卡醛、反式-橙花叔醇、二苯甲酮、棕櫚酸甲酯、棕櫚酸乙酯等物質提香后相對含量出現不同程度的升高，這些具有花（果）香的成分相對含量增加，極大地增強了紅茶的香氣。

表6 提香處理對紅茶香氣成分相對含量的影響Table 6 Effect of aroma enhancement methods on relative contents of aroma components in black tea

從表5、6可以看出，本實驗提香處理對酮類、酯類及具有烘炒香的雜環化合物中呋喃類的積累有一定促進作用，相對含量均高于對照；但不同方式對醇類、醛類、萜烯類衍生物、烷烴類和芳香族衍生物的積累作用不明顯或有一定促進消耗的作用。感官評價結果突出的微波和遠紅外提香紅茶，其香氣成分中酮類、酯類相對含量遠高于其他處理組，比對照分別提高119.5%、35.0%和7.7%、3.4%，比熱風提香組分別提高107.9%、27.8%和48.5%、42.5%。對照紅茶香氣組分含量較各處理組差異均不明顯，但香氣感官品質相對較弱，可能是各組分間的配比不同，尤其是雜環化合物的組成不同，從而影響紅茶的香氣品質。

3 討 論

高熱條件下，游離氨基酸和蛋白質裂解產物與糖類進行美拉德反應、脫氨基聚合作用和焦糖化反應；導致提香后紅茶的氨基酸、可溶性糖含量均出現不同程度的降低，而產生具有紅茶焦糖香的吡嗪類、糠醛類衍生物，提升紅茶的甜香品質[20]。紅茶加工過程中所保留的多酚類及未被氧化的兒茶素滋味強烈、收斂性強，是紅茶品質風味的重要組成因素。研究表明，未被氧化的兒茶素含量與紅茶品質呈高度正相關[21]，茶黃素是茶湯刺激性強烈與鮮爽的重要成分[22]。實驗結果證明，兒茶素（尤其是EGCG）含量的增加增強了紅茶的濃烈程度和收斂性[23]，茶黃素和茶多酚則顯著提高了紅茶滋味的刺激性和鮮爽度，這些物質的變化均利于提香紅茶甜香濃郁、滋味鮮爽品質的形成。

不同提香方式效果不同，可能與每種提香方式產生的熱效應有較大差異有關[24-25]。茶鮮葉的氨基酸占干物質質量的1.5%～4.0%，已分離鑒定的種類有25 種以上；可溶性游離單糖有阿拉伯糖、鼠李糖、果糖、葡萄糖、半乳糖、甘露糖，雙糖有蔗糖等。不同種類的氨基酸與糖類將轉化生成不同的香氣物質[26-27]。已有研究表明，茶葉主要的氨基酸成分茶氨酸、谷氨酸、天冬氨酸和葡萄糖、木糖以及兒茶素組分在綠茶烘干條件下，產生了呋喃、吡咯、吡嗪、苯酚等[28]，本實驗提香處理后游離氨基酸及主要氨基酸組分含量出現不同程度降低，促進了部分香氣物質的形成。提香后部分香氣物質如芳樟醇、苯甲醇、水楊酸甲酯等含量下降，這一現象已經在烏龍茶的焙火工藝中得到證實[29]，這說明紅茶提香要求有適宜的溫度和時間。朱作春等[30]研究發現烏龍茶烘焙提香過程中茶葉升溫速率不同，導致茶葉表里熱量分布不均勻，從而影響烘焙提香效果，本實驗選用的熱源不同，從而影響了每種提香紅茶的品質差異。

本研究中，所選的5 種提香方式均能提高紅茶的香氣品質，提香后的紅茶甜香濃度增強，滋味鮮爽度提高，其中以遠紅外和微波提香效果尤為明顯。目前這兩種技術在茶葉生產中也逐漸普及，遠紅外125 ℃提香需30 min，微波高火（700 W）只需5 min，與其他3 種提香技術相比，遠紅外和微波處理使得工效和生產效益得到很大改善。傳統工藝熱風干燥操作簡便，提香參數及技術應用尚需進一步改進和提升。本研究發現提香方式影響紅茶的香氣組分配比，如微波提香能顯著增加酮類含量；微波、光波及微波＋光波組合提香則促進雜環化合物中呋喃類的形成，根據這一特性是否可以獲得不同風味品質的茶葉需要進一步研究。