烘焙對紅陳茶感官品質及主要生化成分的影響

王杰,楊娟,鐘應富,吳全,徐澤,袁林穎*

1(重慶市農業科學院 茶葉研究所,重慶 永川,402160)2(重慶市茶葉工程技術研究中心,重慶 永川,402160)

茶作為僅次于水的第2大飲料,因滋味佳、香氣濃,且富含茶多酚、氨基酸、生物堿等營養功能成分,深受廣大消費者喜愛[1]。隨著傳統紅茶恢復和新興紅茶發展,我國紅茶產量呈現快速遞增的態勢[2]。但是,由于飲茶人數和茶葉消費量增速遠低于供給側增速,茶葉庫存量日趨增多,且新茶經過長時間貯藏后,受水分、氧氣、溫度、光照等因素的影響,其色澤、香氣、滋味將逐漸發生劣變,從而嚴重影響茶葉商品價值[3]。因此,如何改進和提高陳茶品質正逐漸成為一項重要的研究課題。

烘焙是茶葉加工中的一項關鍵工序,該工序一方面可使茶葉適度干燥,便于后期貯藏；另一方面能使茶葉內含物質發生熱物理化學變化,提高香氣和滋味品質[4-5]。當前烘焙對提升茶葉品質的研究主要集中在烏龍茶[6-8]、綠茶[9-10]和紅茶[5,11],黃茶[12]也有少量報道,但大多是探究烘焙如何提高新茶品質,而針對陳茶的相關研究較少。龐月蘭等[13]研究了電焙籠烘焙和炭焙2種方式對顆粒烏龍陳茶品質的影響,發現炭焙對陳茶品質的提升效果更明顯,經低溫炭焙后,陳茶湯色變深、滋味變醇、含有炭香；趙和濤[14]研究發現,綠陳茶經烘焙后,兒茶素、氨基酸、糖類物質以及芳香物質均發生了顯著變化,湯色由黃褐變為黃綠，滋味變得濃醇，“陳味”基本散失。由此可見,烘焙對改善陳茶品質具有一定效果。

紅茶作為世界上產銷量最高的茶類,每年會產生大量庫存,而烘焙作為提升陳茶品質的有效方式,目前尚未運用于紅茶。基于此,本試驗以同一公司生產的同一批次紅茶為原料,通過探究烘焙溫度、時間對紅陳茶感官品質及主要生化成分的影響,進而為改善紅陳茶品質、解決紅茶庫存等問題提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紅陳茶原料,重慶云嶺茶業科技有限責任公司2016年生產的云嶺牌·工夫紅茶(金芽),采用四川中小葉群體品種一芽一葉鮮葉加工制成；福林酚試劑,Sigma公司；脂肪酸甲酯標準品,TCI公司；沒食子酸、無水碳酸鈉、水合茚三酮、谷氨酸、蒽酮、乙酸乙酯、碳酸氫鈉、草酸、甲醇等,成都市科龍化工試劑廠。

1.2 主要儀器設備

Multiskan FC酶標儀,Thermo公司；7890B-5977A氣相色譜質譜聯用儀、122-3232型DB-FFAP毛細管色譜柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm),Agilent公司；TU1901紫外-可見分光光度計,北京普析通用儀器有限責任公司；JY-6CHZ-7B型烘焙提香機,福建佳友茶葉機械智能科技股份有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 紅陳茶烘焙處理

將紅陳茶均勻攤放在烘焙提香機的烘板上,攤放厚度約2～3 cm,于100、110、120 ℃條件下各烘焙5、10、15 min,以未烘焙的紅陳茶為對照,詳見表1。烘焙后冷卻至室溫并裝袋密封,在4 ℃下貯存待測。

表1 不同烘焙處理Table 1 Different baking treatments

1.3.2 感官品質及生化成分測定

茶葉感官審評方法參照GB/T 23776—2018《茶葉感官審評方法》,由6名具有高級評茶員或以上資質的人員組成審評小組進行感官審評；水分測定參照GB 5009.3—2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》；水浸出物測定參照GB/T 8305—2013《茶 水浸出物測定》；茶多酚測定參照GB/T 8313—2018《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》；游離氨基酸總量測定參照GB/T 8314—2013《茶 游離氨基酸總量的測定》；咖啡堿測定參照GB/T 8312—2013《茶 咖啡堿測定》；可溶性糖測定采用蒽酮比色法[15]；茶黃素、茶紅素、茶褐素測定采用系統分析法[15]。

1.3.3 脂肪酸檢測方法

脂肪酸提取條件：取2 g茶葉粉碎樣于具塞試管中,加入正己烷5 mL,渦旋提取5 min,超聲加熱70 min,加熱溫度60 ℃,離心10 min取上清液,再加2 mL正己烷提取,離心取上清液合并,氮氣吹干后正己烷定容至100 μL,待測。

頂空進樣器條件：頂空瓶加熱溫度110 ℃；定量環、傳輸線溫度110 ℃,加熱時間30 min。

氣相色譜條件：Agilent 122-3232型DB-FFAP毛細管色譜柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm)；程序升溫：初始溫度150 ℃,保持3 min,運行3 min,以15 ℃/min升至230 ℃,保持15 min,運行23.333 min,后運行溫度240 ℃,保持5 min；進樣口溫度235 ℃,壓力17.261 psi,分流比10∶1,進樣量1 μL,柱流速1.3 mL/min,后運行流速3 mL/min；輔助加熱器235 ℃。

質譜條件：離子源為EI源,電離能量70 eV,離子源溫度200 ℃,接口溫度230 ℃,溶劑延遲2 min,質量掃描范圍m/z40.0～600.0。

1.4 數據處理

2 結果與分析

2.1 烘焙對紅陳茶感官品質的影響

烘焙能夠改善茶葉香氣和滋味,且烘焙溫度、時間是影響烘焙效果的重要因素[16]。由表2可知,經烘培處理后,紅陳茶的感官品質得到明顯改善,且品質差異主要來源于香氣和滋味,外形、湯色、葉底的變化則相對較小。

表2 不同烘焙處理對紅陳茶感官品質的影響Table 2 Effect on sensory quality of aged black tea by different baking treatments

當烘焙溫度為110 ℃、烘焙時間為10 min時,紅茶的感官審評得分最高,其次為100 ℃烘焙15 min和110 ℃烘焙15 min,但采用120 ℃烘焙15 min時,紅茶的感官審評得分有所降低,會產生不愉快的高火味,這可能與美拉德反應、焦糖化作用等化學變化有關[17]。

2.2 烘焙對紅陳茶主要生化成分的影響

由表3可知,經烘焙處理后,紅陳茶的主要生化成分含量發生了顯著變化。與對照相比,紅陳茶的水分、游離氨基酸、咖啡堿含量整體呈降低趨勢,茶黃素、茶紅素、茶褐素含量整體呈增高趨勢,水浸出物和可溶性糖在110 ℃烘焙5和10 min時含量最高、120 ℃烘焙15 min時含量最低。

表3 不同烘焙處理對紅陳茶主要生化成分的影響 單位：%

水浸出物可反映茶葉內含成分的豐富程度,對茶湯濃度具有重要影響[18]。采用100 ℃烘焙時,水浸出物含量與對照組相比無顯著變化；采用110 ℃烘焙5、10 min時,水浸出物含量高于對照,其原因尚未見報道,推測是茶葉在高溫下水分散失,部分親水性物質會傳遞至表皮[19],導致水浸出物的浸出率增加；采用120 ℃烘焙時,水浸出物含量顯著降低,這可能是由于烘焙溫度相對較高,茶多酚、游離氨基酸、可溶性糖、咖啡堿等主要成分易發生氧化、降解、聚合、升華等物理化學變化,從而導致水浸出物含量降低[20]。

紅茶中的茶多酚主要包含茶黃素、茶紅素、茶褐素以及殘留的兒茶素類物質等,是形成紅茶品質最重要的化學成分[17]。采用100、110、120 ℃烘焙5和10 min后,紅陳茶的茶多酚含量與對照相比均未發生顯著變化,但采用3種溫度烘焙15 min后均顯著降低。由于殘留兒茶素在長時間高溫條件下極易發生異構化、降解反應,同時在殘余耐熱性酶活性的影響下可氧化聚合生成茶黃素、茶紅素等物質[17,19],且殘留兒茶素的減少量可能高于茶色素的增加量,因此表現為茶多酚含量降低,茶黃素、茶紅素、茶褐素含量增加。

茶葉的糖類物質包括多糖類和可溶性糖,前者主要是纖維素、淀粉、果膠等,在茶葉沖泡時不能被利用,營養價值不大；后者則主要是單糖、雙糖及少量的寡糖類,可以給茶湯帶來甜醇的味道。采用100、110 ℃烘焙5和10 min后,紅陳茶的可溶性糖含量顯著高于對照,但烘焙15 min后與對照差異不顯著；采用120 ℃烘焙5、10 min后,可溶性糖含量與對照相比未發生顯著變化,但烘焙15 min后顯著低于對照。在烘焙時,淀粉、果膠等大分子多糖類會熱裂解形成單糖,而可溶性糖又會發生焦糖化作用和美拉德反應,生成相應的醛類及吡咯、吡嗪類等香氣成分,這也導致可溶性糖的含量未呈規律性變化[17]。

茶葉中含有茶氨酸、谷氨酸、天冬氨酸等20余種游離氨基酸,對茶湯鮮爽味能夠產生積極作用。在烘焙時,游離氨基酸含量總體呈下降趨勢,這是因為氨基酸可與糖類物質發生美拉德反應,并經Strecker降解反應生成吡咯、吡嗪類香氣物質及黑色素,還能經脫羧、脫氨作用及還原反應,形成對甲基酚、吲哚等香氣成分[17]。咖啡堿對茶葉苦味有重要影響,其在100 ℃以上高溫下易升華揮發,同時還能與茶多酚、蛋白質等化學物質發生絡合作用,因而咖啡堿含量在烘焙后呈現降低趨勢[17,21]。

脂肪酸的營養價值很高,適當攝入可起到抗氧化、降低膽固醇及血液黏稠度、提高腦細胞活性、增強記憶力等作用[22]；另外,茶葉在貯藏過程中品質的劣變通常也是由于不飽和脂肪酸氧化、酸敗所導致[3]。茶葉中含量較高的脂肪酸有棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸等[23],這些脂肪酸本身具有香氣,如棕櫚酸、硬脂酸、油酸對花果香有積極作用[24];同時又是其他芳香物質的重要前體,如亞麻酸、亞油酸可在酶或者高溫作用下生成青葉醇、青葉醛等具有青草氣味(低濃度表現為清香)的香氣成分[25-26]。由表4可知,紅陳茶中含量較高的脂肪酸為棕櫚酸、亞麻酸和亞油酸,肉豆蔻酸的含量最低。經不同溫度、時間烘焙后,除A1、C1、C2外,其余處理的6種脂肪酸總量均顯著高于對照,這可能是由于甘油三酯等脂質的

表4 不同烘焙處理對紅陳茶脂肪酸的影響 單位：μg/g

水解或醛類物質氧化生成了部分脂肪酸[27],且這類反應速率高于脂肪酸轉化成脂肪醇、脂肪醛等物質的速率。當采用100 ℃烘焙時,除肉豆蔻酸和油酸外,其余4種脂肪酸含量整體隨烘焙時間延長而增加；采用110 ℃烘焙時,硬脂酸、肉豆蔻酸分別在烘焙5、10 min時的含量較低,棕櫚酸、亞麻酸則在烘焙10 min時的含量較高,油酸和亞油酸的含量則在3種烘焙處理中無顯著性差異；采用120 ℃烘焙時,肉豆蔻酸、棕櫚酸、亞油酸、亞麻酸含量以及脂肪酸總量在3種烘焙處理中無顯著性差異,硬脂酸在烘焙5 min后的含量最低,油酸含量則在烘焙15 min后最高。

3 結論與討論

本試驗探究了烘焙溫度、時間對紅陳茶感官品質及主要生化成分的影響,發現烘焙可以提高紅陳茶的感官品質得分,尤其是對香氣和滋味的改善效果明顯,且采用110 ℃烘焙10 min的效果相對較好,烘焙對水浸出物、茶多酚、茶色素、游離氨基酸、可溶性糖、咖啡堿以及脂肪酸含量也有重要影響,但其對于紅陳茶的關鍵呈香、呈味化合物的影響機制仍有待進一步研究。采用120 ℃烘焙15 min后,紅陳茶開始產生不愉快的高火味,說明高溫短時烘焙對時間的掌握要求較高,否則容易對茶葉品質造成不良影響；另外,有研究表明低溫長時烘焙和高、低溫組合烘焙也可顯著提升紅茶品質[5,20],后期可依此開展低溫烘焙或高、低溫組合烘焙方式對紅陳茶品質影響的相關研究,進而確定改善紅陳茶品質的最優烘焙工藝。