萎凋工藝對福鼎白茶品質影響研究

鄧仕彬，方舒娜，林金來

（莆田學院環境與生物工程學院，福建莆田351100）

白茶（white tea）是中國優良茶葉品種之一，外形芽毫完整、毫香清鮮、湯色黃綠清澈且滋味清淡回甘[1]，還具有祛濕退熱、降血糖、抗氧化、抗癌等保健功效[2-4]，越來越受到世人的矚目，在國內的知名度不斷提高。福鼎白茶（Fuding white tea）屬于福建茶農創制的名茶，盛產于福建福鼎一帶，是當地有名的茶葉，近年來深受廣大消費者喜愛[5]。福鼎白茶主要經過萎凋和烘干兩道工序加工而成[6]，深受港澳消費者喜歡的新工藝白茶，則經過萎凋、輕揉捻、烘干等工序制成[7]。萎凋工藝是白茶生產加工工藝的第一步，也是白茶品質形成最重要的工藝[8]。白茶加工工藝雖然較為簡單，但茶葉品質的影響因素眾多，除了茶樹品種和鮮葉原料外，初制過程中的環境溫濕度、工藝技術和參數等也能顯著影響白茶品質[9]。制茶每道工序的操作條件不同，則會造成茶葉品質出現明顯的差異，導致白茶無法有效地發揮其產品特有的品質，影響白茶的市場并造成經濟效益的損失。目前大部分福鼎茶葉生產企業規模小，很多屬于家庭式作坊，小農式生產，茶葉生產經營組織化程度不高，限制了白茶品質的提升[10]。因此優化福鼎白茶加工工藝，實現產品品質的提升，顯得更加迫切而重要，而基于不同萎凋方式及參數下福鼎白茶生化成分變化規律與白茶外觀形態、品質的關聯還有待進一步分析。為進一步提高福鼎白茶的品質，現結合生產加工工藝，對影響福鼎白茶品質的因素進行探索，以明確白茶優良品質形成的關鍵影響因素。針對試驗結果提出相應的改進措施，優化工藝參數以達到精準監測茶葉加工效果的目的，從而有效改善福鼎白茶品質。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮福鼎白茶嫩葉（葉片色澤、成熟度、形狀個體、葉片厚度基本無差異、少機械損傷和無病蟲害）：市售，試材取樣方法參照國標GB/T 8302—2013《茶取樣》[11]。

磷酸氫二鈉、磷酸氫二鉀、酒石酸鉀鈉、硫酸亞鐵、茚三酮、茶氨酸、谷氨酸、堿式乙酸鉛、鹽酸、硫酸（以上試劑均為分析純）：國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

AR124CN型電子天平：奧豪斯儀器有限公司；TU-1810型紫外可見分光光度計：北京普析通用儀器有限公司；SH8-III循環水式多用真空泵：西安常儀儀器設備有限公司；J-HH-6A型電熱恒溫水浴鍋：上海盛衛有限公司；DGG-9123A鼓風電熱恒溫干燥箱：浙江納德科學儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 萎凋工序處理

將新鮮的茶葉均勻地平鋪在茶框上，攤放厚度大約在2 cm～3 cm，采用室內自然萎凋和加溫萎凋兩種方式進行。室內自然萎凋：場所四面通風，無陽光直曬，室溫為20℃～25℃，相對濕度為70%～80%，分別萎凋12、24、36、48、60、72 h， 并在 36 h 后進行第 1 次并篩，48 h后進行第2次并篩。加溫萎凋：通風良好，溫度控制在28℃～30℃，相對濕度在70%，萎凋歷時分別為12、24、36、48、60、72 h， 并在 36 h 后進行第 1 次并篩，48 h后進行第2次并篩。

1.3.2 烘干工序處理

把經過萎凋工藝處理的茶葉放入干燥箱中干燥。將溫度控制在100℃，烘干10 min后取出放置15 min，再于80℃條件下烘干30 min。

1.3.3 樣液的制備

參照GB/T 8303—2013《茶磨碎試樣的制備及其干物質含量測定》[12]試樣的制備：首先使用分析天平精確地稱量3 g福鼎白茶（準確至0.001 g）并于研缽中人工研磨至茶葉完全破碎后將試樣置于500 mL錐形瓶中，加入剛煮沸溫度為100℃的蒸餾水450 mL，接著將樣液立即移入沸水浴中提取45 min（每過10 min后搖動一次）。提取完畢后趁熱使用抽濾機立即減壓過濾。然后將濾液移入500 mL容量瓶中，錐形瓶上殘留的茶渣用少量熱蒸餾水沖洗2次～3次，最后將濾液倒入上述容量瓶中，待其冷卻至室溫25℃后用蒸餾水稀釋至刻度。

1.3.4 萎凋葉水分的測定

茶水分的測定參照GB 5009.3—2016《食品安全國家標準食品中水分的測定》[13]的方法。用天平準確稱量5 g（準確至0.001）各個工藝處理下的萎凋葉放在已記錄質量的干燥烘皿上，然后放置于溫度已設定為120℃的干燥箱內。于干燥箱內加熱1 h后取出，最后于干燥器內冷卻到室溫25℃，稱量（準確至0.001）。

1.3.5 茶多酚的檢測

參照GB/T 8313—2018《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》[14]的方法。從1.3.3制備得到的樣液中量取1.00 mL于25 mL容量瓶中，接著加入4.00 mL蒸餾水和已配制好的放置于陰暗處保存的酒石酸鐵溶液5.00 mL，用手充分搖蕩使其混勻，用pH 7.5的磷酸緩沖溶液定容至刻度線。在540nm處測定吸光度。用試劑空白溶液做空白與實際溶液作參比，在540 nm處測定其吸光度。平行測定3次。

1.3.6 游離氨基酸的測定

氨基酸的測定方法參照GB/T 8314—2013《茶游離氨基酸總量的測定》[15]。先用移液管準確吸取樣液1 mL至25 mL的容量瓶中，然后加入0.5 mL pH 8.0的磷酸鹽緩沖液和0.5 mL 2%已配制并于遮光處隔夜保存的茚三酮溶液，移入沸水浴中加熱15 min。取出試劑待其冷卻后加蒸餾水定容至25 mL。再放置10 min后，用10 mm石英比色杯，在波長為570 nm處，以試劑空白溶液作參比，測定其吸光度。分別吸取0.0、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mL氨基酸工作液于25 mL容量瓶中，每個容量瓶中加蒸餾水4 mL、pH 8.0的磷酸鹽緩沖液0.5 mL和配制好的2%茚三酮溶液0.5 mL，在溫度為100℃的水浴鍋中加熱15 min，冷卻后加蒸餾水定容至刻度線，放置10min后以試劑空白溶液作參比，測定其在570nm處的吸光度。最后用吸光度與谷氨酸濃度繪制相應的標準曲線。

1.3.7 成品白茶的感官評價

評價方法參考國標GB/T 23776—2018《茶葉感官審評方法》[16]，采用五項八因子評分法，其中代表白茶感官品質評審的五項因子分別為外形（形狀、嫩度、色澤、整碎和凈度）湯色、香氣、滋味、葉底，白茶品質評語與各品質因子評分見表1。邀請9名經過感官評定分析專業培訓的人員組成感官評價小組。茶湯的制備按照標準要求取有代表性的茶樣3 g，茶水比1∶50（g/mL），使用150 mL精制茶審評杯，沸水加蓋沖泡5 min，依次濾出茶湯逐項評價。

表1 白茶品質評語與各品質因子評分Table 1 White tea quality reviews and score tables for each quality factor

1.4 數據處理

每次試驗均重復3次。測定所得數據用Excel 2010制圖并進行誤差分析，分析差異顯著性（p＜0.05）。

2 結果與分析

2.1 萎凋工藝對萎凋葉化學成分含量的影響

2.1.1 萎凋工藝對萎凋葉水分含量的影響

萎凋工藝對福鼎白茶的品質特征和商品價值具有重要影響。新鮮嫩葉在長時間的攤放過程中，內部水分和內含物質發生一系列重要生物化學反應進而形成具有品質特征的白茶，其中水分含量變化是萎凋工藝中影響白茶品質的重要因素[17]。目前福鼎白茶生產上常用的萎凋方式是自然萎凋，但有時為了縮短白茶生產周期，或遇到陰雨連綿或低溫高濕天氣，則采用加溫萎凋。萎凋工藝對萎凋葉水分含量的影響見圖1。

圖1 萎凋工藝對萎凋葉水分含量的影響Fig.1 Effect of withering process on moisture content of withered leaves

從圖1可以看出，自然萎凋的失水速率要明顯低于加溫萎凋，說明在較高的溫度條件下，萎凋葉的失水速率較高。一般萎凋后水分含量在15%～20%左右的萎凋葉即可進入烘干工序，試驗結果表明自然萎凋從水分含量74.6%的新鮮嫩葉失水為水分含量18.2%的萎凋葉需要60 h，平均失水速率為0.94%/h；加溫萎凋從水分含量74.6%的新鮮嫩葉失水為水分含量17.8%的萎凋葉需要36 h，平均失水速率為1.58%/h，加溫萎凋的失水速率是自然萎凋的1.68倍。另外，兩種萎凋方式在前期的失水速率均較高，這可能是因為損失的主要是嫩葉表層的水，其與萎凋葉內部的吸附力較小，較容易蒸發，進而再隨著萎凋時間的延長由表及里蒸發萎凋葉內部的結合水。萎凋過程中萎凋葉水分含量對內部一系列生物化學反應具有重要影響，即可通過調控萎凋工藝獲得高品質白茶。萎凋工藝采取各種工藝措施，如調節萎凋溫度、空氣濕度、通風狀況、萎凋時間等，其實際原因就是控制失水速率，而這也是自然萎凋和加溫萎凋兩種加工方式影響白茶品質的本質區別。因此調節萎凋失水速率來改善福鼎白茶品質具有一定的指導意義。

2.1.2 萎凋工藝對萎凋葉中茶多酚含量的影響

福鼎白茶萎凋工藝除了能夠蒸發鮮葉水分從而達到一定含水量要求之外，還伴隨著鮮葉內部成分發生緩慢水解、氧化等一系列生物化學反應，從而形成特有品質的白茶。因此分析白茶萎凋過程的化學成分，特別是對白茶品質影響顯著的特征成分的變化規律，對于白茶品質的提升具有重要價值。由于萎凋過程中萎凋葉的水分含量不斷發生變化，因此本研究中化學成分的含量以占白茶總干物質的比例進行分析。萎凋時間對萎凋葉中茶多酚含量的影響見圖2。

圖2 萎凋時間對萎凋葉中茶多酚含量的影響Fig.2 Effect of withering time on the content of tea polyphenols in withered leaves

從圖2可以看出，隨著自然萎凋時間的延長，萎凋葉中茶多酚占總干物質的含量總體呈下降的趨勢，加溫萎凋也體現出類似的下降趨勢，說明茶多酚在萎凋過程中會有部分損失，這主要是因為萎凋過程中水分的散失導致內部細胞液濃度增加，使多酚類物質與酶的接觸增加，從而促進酶促反應的進行[8]。自然萎凋過程中前期茶多酚含量損失速率較小，主要是由于此時細胞液中通透性較差且底物濃度較低，因此酶促反應較慢；而萎凋后期茶多酚雖然能夠與其它物質反應形成絡合物[18]，但由于萎凋葉中水分活度的降低抑制了酶的活力，因此茶多酚含量損失速率相對于中期則較緩慢。對比兩種萎凋方式可以發現，加溫萎凋由于環境溫度相對較高，酶催化反應也較快，導致茶多酚含量損失率相比于自然萎凋要高一些。張應根等[19]研究表明，若萎凋過程中氧化分解反應過度，使茶多酚含量明顯降低，易產生“發酵香”，從而降低白茶品質。因此，白茶萎凋過程中茶多酚含量降低以及相應反應產物的形成，對于白茶的色澤、感官等品質具有重要影響，若能調控萎凋條件，有效控制生化反應的進行，則能顯著提升白茶品質。

2.1.3 萎凋工藝對萎凋葉中氨基酸含量的影響

福鼎白茶工藝自然簡單，不炒不揉，是氨基酸含量最高的一種茶類，游離氨基酸總量為2.18%～4.17%[20]。白茶中的氨基酸對于增進茶湯滋味、提高茶葉香氣、改進干茶色澤等方面具有重要作用，同時也是白茶中的重要功能成分[21]。萎凋過程中涉及一系列的生物化學反應，萎凋葉中氨基酸含量也會發生變化，而萎凋方式的不同，氨基酸的含量也是有所差異。萎凋時間對萎凋葉中氨基酸含量的影響見圖3。

圖3 萎凋時間對萎凋葉中氨基酸含量的影響Fig.3 Effect of withering time on amino acid content in withered leaves

從圖3可以看出，隨著萎凋時間的延長，自然萎凋和加溫萎凋中氨基酸占萎凋葉總干物質的含量均有不同程度的升高，這主要是由于萎凋葉內部蛋白質、多肽在酶的作用下能夠分解產生氨基酸。而酶催化效率又受到水分活度、底物濃度等影響，因此萎凋過程中氨基酸形成的速率有所變化。有研究表明，茶葉萎凋中后期多酚類物質形成的鄰醌類物質增加，能夠與氨基酸反應生成揮發性成分，而且氨基酸還能與多酚類化合物、還原糖發生化學反應形成芳香物質，從而為白茶提供香氣來源[22-23]，表現為萎凋過程中存在氨基酸含量略微減少的區間段。因此，氨基酸的存在及含量對白茶品質及特征風味的形成具有顯著影響，如若萎凋時間不足或萎凋過度則會造成白茶品質不佳。

2.2 不同萎凋方式對福鼎白茶感官品質的影響

2.2.1 萎凋工藝對萎凋葉形態的影響

將不同萎凋工藝下得到的萎凋葉進行形態評價，結果如表2所示。

從表2中可以看出，在一段時間內隨著萎凋時間的延長，白茶形態逐漸改善，但萎凋時間過長則對萎凋葉形態有負面影響。自然萎凋時間為60 h和加溫萎凋時間為36 h時，萎凋葉葉色由最初的碧綠轉為灰綠、茶葉毫色發白、芽尖與葉梗顯翹尾、葉緣垂卷、青氣消失、茶香顯露，具有最佳的形態，此時水分含量達到萎凋所需要控制的水分含量要求，可下機烘烤。萎凋過程中水分散失，葉質變得柔軟，對萎凋葉形態的形成密切相關，也為白茶后續加工工序及品質形成提供物質和葉形基礎[24]。葉綠素是形成白茶灰綠色澤的主要物質，其在萎凋過程中能夠發生各種轉化變化，從而影響白茶葉底、色澤和湯色[25]。李明月[26]研究表明，葉綠素a和葉綠素總量在萎凋過程呈現下降的趨勢，葉綠素b則呈現出先減后增再減的趨勢，使得茶葉由最初的鮮綠色轉化為期望的灰綠色澤。因此，鑒于實際生產中萎凋溫濕度等條件的變化，選擇合適的萎凋方式和時間對于改善萎凋葉品質具有重要意義。

表2 不同萎凋工藝下萎凋葉的形態描述Table 2 Morphological description of withered leaves under different withering techniques

2.2.2 萎凋工藝對成品白茶品質的影響

將不同萎凋工藝下得到的福鼎白茶茶葉進行下一步工序烘干處理，得到成品福鼎白茶，對其進行感官評價，感官評分如表3所示。

表3 成品白茶感官評分Table 3 Sensory score of white tea

由表3可以得出，自然萎凋過程中，起初隨著萎凋時間的延長，白茶感官評分越來越高，在萎凋時間60 h時評分94.3達到最高，說明隨著萎凋時間的延長，白茶品質提升；若繼續延長萎凋時間，白茶品質略微降低。加溫萎凋的白茶感官評分也表現出先增加后降低的趨勢，萎凋時間在12 h～36 h之間感官評分逐漸增高，在36 h達到最大值92.6；之后隨著萎凋時間的延長，其評分明顯降低。這些結果充分說明萎凋不足或萎凋過度對福鼎白茶品質均有負面影響。前述研究結果也表明了萎凋過程中茶葉內部發生一系列生化反應，包括含水量的減少、多酚類物質不同程度的氧化、蛋白質分解產生氨基酸等，這些物質又相互作用產生香氣滋味物質。若萎凋時間不足，則影響這些生物化學反應的正常進行，酚類物質及氨基酸轉化不充分，從而導致成品白茶帶有青草味、茶味澀和茶味淡[9，27]。同時，萎凋時間不足導致內部水分散失未達到要求，進入烘干工序的茶葉則因水分含量殘留過多，導致葉綠素在高溫高濕的條件下被破壞，使得茶葉中的葉黃素占優勢而使葉色黃變，不利于白茶葉色灰綠品質特征的形成[28]。萎凋時間過長，則容易使茶葉損傷、夜色變黑、芽葉脫落，主要生化成分消耗多，滋味淡薄，也不利于優良品質白茶的形成。另外，對比自然萎凋和加溫萎凋的感官評價結果還可以發現，最佳條件下自然萎凋具有較好的感官品質，說明自然萎凋更有利于優良品質白茶的形成，原因是加溫萎凋過程中茶葉的脫水速率影響到了生化反應的進行，導致內部成分物質轉化不完全，體現為茶多酚含量降解較少引起苦澀味重，氨基酸生成量較少不利于茶湯滋味的形成[29-30]，從而不同程度影響福鼎白茶品質的形成，這與闕玉林等[31]研究結果一致。因此，良好的萎凋工藝能夠促進具有品質提升作用的物質形成，從而讓茶葉具有良好的外形、湯色、葉底，也有助于滋味和香氣的提升。實際生產可以根據需求及環境條件，設計出合理的萎凋工藝，從而提升福鼎白茶品質。

3 結論

福鼎白茶的生產包括萎凋工藝和干燥工藝，其中萎凋工藝是白茶品質生成的關鍵。萎凋工藝除了能夠蒸發鮮葉水分外，也伴隨著一系列的生物化學反應，體現為茶多酚含量下降，而氨基酸含量有不同程度的升高，這些物質的變化及相互作用對于白茶色澤、形態、茶湯品質的形成具有顯著影響，其變化規律也可以為白茶優良品質的形成提供科學的依據。本文對萎凋葉和成品白茶進行感官評價，發現自然萎凋時間60 h、加溫萎凋時間36 h時，萎凋葉具有最佳的外形，成品白茶也具有最佳的感官品質，且自然萎凋的品質要高于加溫萎凋。

不同萎凋方式生產的福鼎白茶感官評價有所差別，則是由于萎凋過程中萎凋葉中水分含量變化不一致，表現為生化反應程度有差異所致。這些生化反應的進行與萎凋葉失水速率息息相關，而失水速率又受萎凋溫度、濕度等環境條件影響，因此，若能調節萎凋溫度、濕度，合理改善萎凋條件控制失水速率，保證這些物質合理的相互轉化過程，即可有效促進優良福鼎白茶的形成，穩定福鼎白茶品質。