不同加工工藝西湖龍井茶品質差異特性分析

崔宏春，張建勇 ，敖 存，黃海濤，鄭旭霞，趙 蕓，師大亮，余繼忠,

（1.杭州市農業科學研究院茶葉研究所,浙江杭州 310024；2.中國農業科學院茶葉研究所,浙江杭州 310008）

西湖龍井茶歷史悠久，以“色綠、香郁、味甘、形美”居我國綠茶之首，其品質特征離不開優良的茶樹品種、特有的地理氣候以及獨特的加工工藝。西湖龍井茶傳統工藝是以全手工炒制，炒制手式有“抖、搭、搨、捺、甩、抓、推、扣、壓、磨”十大手法，要求炒茶人員具有較高的加工技術和“看茶做茶”水平。傳統工藝不僅工效較低，而且難以實現茶葉生產的規模化和標準化。隨著產業發展對工效需求、加工工藝標準化和規模化要求的提高，以及勞動力緊缺問題的不斷凸顯，機器炒制也逐漸引入到了西湖龍井茶的加工過程中。近些年，扁形茶炒制機、滾筒式和往復槽式龍井茶輝鍋機的性能逐漸得到改進，西湖龍井茶的機械化加工技術水平在不斷提高。

目前，大部分西湖龍井茶產區前期鮮葉量少以手工為主，中后期茶鮮葉大量上市時轉為機制為主。機器炒制大大提高了西湖龍井茶的生產工效，但是在西湖龍井茶滋味、香氣等方面品質仍遜色于傳統手工炒制的品質。龔淑英等[1]研究了全手工工藝、機手結合工藝、全機械制茶工藝對春季（高檔）龍井茶品質的影響，認為機手結合或全機制，特別是機手結合的產品在外形上已經達到甚至超過手工炒制的高檔龍井茶品質。沈紅[2]也比較了全手工工藝、機手結合工藝、全機制工藝對高檔西湖龍井茶品質的影響，認為手工方式是形成高檔西湖龍井茶優良品質的基本條件。西湖龍井茶品質的形成受多種因素影響，包括鮮葉品種[3?5]、殺青方式[6]、青鍋方式[7?11]、輝鍋方式等[12?14]，以及沖泡條件[15?16]、評價方式[17?22]等，其中青鍋是西湖龍井茶風味品質形成的關鍵環節，主要是利用高溫炒制，使鮮葉原料中的青草氣揮去，茶的色澤和形狀基本成形，茶的含水量由原先的75%左右降低到25%～30%，較少涉及機械青鍋工藝與手工炒制工藝結合對西湖龍井茶風味品質影響的研究。

本文以西湖龍井茶產區鮮葉為原料，系統比較分析傳統手工、一青機制后手工、二青機制后手工、機器炒制的西湖龍井茶品質，深入分析一青、二青機制后手工的感官和理化成分品質差異特性，可為西湖龍井茶的加工技術提升提供理論依據和應用指導。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

茶鮮葉原料 采自浙江省杭州市西湖區龍井群體種茶園，采摘標準為一葉一芽初展為主；沒食子酸（Gallic acid，GA）、兒茶素（Catechin，C）、表兒茶素（Epicatechin，EC）、沒食子兒茶素（Gallocatechin，GC）、表沒食子兒茶素（Epigallocatechin，EGC）、兒茶素沒食子酸酯（Catechin Gallate，CG）、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）、表沒食子兒茶素沒食子酸酯（Epigallocatechin 3-gallate，EGCG）

購自美國Sigma公司；天冬氨酸（Aspartic acid，Asp）、谷氨酸（Glutamic acid，Glu）、天冬酰胺（Asparagine，Asn）、絲氨酸（Serine，Ser）、谷氨酰胺（Glutamine，Gln）、組氨酸（Histidine，His）、蘇氨酸（Threonine，Thr）、精氨酸（Arginine，Arg）、丙氨酸（Alanine，Ala）、γ-氨基丁酸（γ-Aminobutyric Acid，Gaba）、茶氨酸（Theanine，Thea）、纈氨酸（Valine，Val）、亮氨酸（Leucine，Leu）購自美國Sigma公司；乙腈 色譜純，購自國藥集團；乙酸、茚三酮、甲醇、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀、磷酸、硫酸、蒽酮、水合茚三酮、氯化亞錫 均為國產分析純，購自國藥集團。

6CCB-100ZD扁茶炒制機 浙江紅五環制茶裝備股份有限公司；6CLH-60 茶葉輝干機 浙江紅五環制茶裝備股份有限公司；Agilent 1100 高效液相色譜儀 美國Agilent公司；UV-2550 型紫外可見分光光度計 日本Shimadzu公司；KQ-100E超聲波脫氣機 江蘇昆山市超聲儀器有限公司；BSA-124S電子天平 德國Sartorius公司；DHG-9123A型電熱恒溫鼓風干燥箱 上海精密實驗設備有限公司；ColorQuest XE色差儀 美國HunterLab公司；S-433D氨基酸分析儀 德國SYKAM公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 西湖龍井茶不同加工工藝 4 個加工工藝：

工藝1 為全機制：茶鮮葉→攤青（厚度2～3 cm，3～4 h）→扁茶炒制機一青（200～220 ℃，3～4 min）→攤涼（30 min）→扁茶炒制機二青（160～180 ℃，3～4 min）→攤涼（30 min）→茶葉輝干機輝鍋（80～100 ℃，8～10 min）；

工藝2 為一青機制后手工：茶鮮葉→攤青（厚度2～3 cm，3～4 h）→扁茶炒制機一青（200～220 ℃，3～4 min）→攤涼（30 min）→手工二青（160～200 ℃，8～10 min）、手工輝鍋（80～100 ℃，8～10 min）；

工藝3 為二青機制后手工：茶鮮葉→攤青（厚度2～3 cm，3～4 h）→扁茶炒制機一青（200～220 ℃，3～4 min）→攤涼（30 min）→扁茶炒制機二青（160～180 ℃，3～4 min）→攤涼（30 min）→手工輝鍋（80～100 ℃，8～10 min）；

工藝4 為全手工：茶鮮葉→攤青（厚度2～3 cm，3～4 h）→手工青鍋（180～220 ℃，10～15 min）→攤涼（30 min）→手工輝鍋（80～100 ℃，8～10 min）。

1.2.2 茶樣感官審評 委托農業農村部茶葉質量監督檢驗測試中心對西湖龍井茶樣品進行感官評定，采用國家標準GB/T 23776-2018《茶葉感官審評方法》，茶樣3.0 g，放入 150 mL審評杯中，注滿沸水，加蓋泡 4 min，濾茶湯，葉底留于杯中；采用密碼審評和集體評分的方式，依次審評茶樣外形、湯色、香氣、滋味、葉底，得出各項分數并計算總分（百分制）。

1.2.3 茶多酚、兒茶素、咖啡堿、氨基酸、水浸出物檢測方法

1.2.3.1 茶多酚含量檢測 采用國家標準方法《GB/T 8313-2018 茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》，檢測西湖龍井茶樣品茶多酚含量。

1.2.3.2 兒茶素、咖啡堿和沒食子酸檢測 Agilent 1100 HPLC系統，色譜柱為Hypsial ODS C18柱（5 μm，4.6 mm×250 mm）；流動相A為2%乙酸溶液，流動相B為乙腈，流速1 mL/min，柱溫35 ℃，檢測波長280 nm，進樣量10 μL，0～12 min內流動相A由93.5%變化到92%，12～16 min時流動相A由92%變為85%，16～20 min時流動相A由85%變為15%，20～30 min回到初始狀態即流動相A93.5%，平衡5 min[23]。

1.2.3.3 氨基酸組分檢測 準確3 g（精確至0.001 g）磨碎茶樣于250 mL錐形瓶中，加沸蒸餾水150 mL，立即移入沸水浴中，浸提45 min（每隔10 min搖動一次），浸提完畢后，趁熱減壓過濾，濾液移入200 mL燒杯中，殘渣用少量熱蒸餾水洗滌2～3 次，并將濾液濾入上述容量瓶中，冷卻后用蒸餾水稀釋至150 mL，得待測茶樣溶液。

采用 OPA柱前衍生結合 HPLC熒光檢測法對氨基酸組分進行檢測，包括Asp、Glu、Asn、Ser、Gln、His、Thr、Arg、Ala、Gaba、Thea、Val、Leu。柱前衍生方法：先配制 OPA溶液，方法為 9 mL硼酸緩沖液（0.4 mol/L，pH10.2）+0.01 g OPA+1 mL乙腈+100 μL巰基丙酸，混勻后過0.22 μm膜。將配制完成的OPA溶液50 μL與0.4 mol/L硼酸緩沖液（pH10.2）500 μL，450 μL超純水以及5 μL待測茶樣溶液，混勻后進行檢測。檢測條件為Zorbax Eclipse-AAA色譜柱（3.5 μm,4.6 mm×150 mm），柱溫箱40 ℃，發射波長340 nm，接收波長450 nm，進樣體積10 μL，流速1.5 mL/min，流動相A為40 mmol/L Na2HPO4緩沖液（pH7.8），流動相B為乙腈:甲醇:超純水=45:45:10（v/v/v）。洗脫梯度為0～18 min，流動相B由5%（v）線性增加至60%（v），18～32 min流動相B由60%（v）線性增加至100%（v），32～37 min流動相B降至5%（v），并保持7min[24]。

1.2.3.4 水浸出物含量測定 采用國家標準方法“GB/T 8305-2013 茶 水浸出物測定”，檢測西湖龍井茶樣品水浸出物含量。

1.2.4 色差值測定方法 稱取干茶 3.0 g，加入150 mL沸水，沖泡4 min，濾紙過濾，冷卻至室溫，采用色差儀（光源D65，角度4 °），檢測茶湯L值（明暗度）、a值（紅綠色度）、b值（黃藍色度）。

1.3 數據處理

茶葉化學成分含量、色差值的測定均重復3 次，取平均值作為該樣品的化學成分含量進行數據處理。采用SPSS 25.0 統計分析軟件進行差異顯著性分析和偏相關分析。

2 結果與分析

2.1 不同加工工藝西湖龍井茶感官品質差異

4 個不同加工工藝得到的西湖龍井茶感官審評結果見表1。從外形、湯色評語和得分來看，工藝2 的一青機制后手工茶、工藝3 的二青機制后手工茶、工藝1 的全機制茶的外形和湯色得分高于工藝4 的純手工炒制茶，說明與純手工青鍋相比，扁形炒制機青鍋方式更有利于西湖龍井茶干茶翠綠色澤和勻度的保持，以及湯色嫩綠明亮的保持。從葉底評語和得分來看，工藝2 的一青機制后手工茶的葉底得分與工藝4 的純手工茶相當，且略低于工藝3 的二青機制后手工茶、工藝1 的全機制茶，說明扁形炒制機青鍋的次數對西湖龍井茶葉底品質有影響。從滋味和香氣評語和得分來看，工藝2 的一青機制后手工西湖龍井茶滋味、香氣優于工藝1 全機制西湖龍井茶和工藝3 的二青機制后手工茶滋味和香氣，但低于工藝4 的純手工西湖龍井茶，說明扁茶炒制機青鍋的次數、手工輝鍋還是輝干機輝鍋對于西湖龍井茶滋味和香氣的形成有重要影響，本研究認為扁茶炒制機青鍋1 次和手工輝鍋結合的方式有助于西湖龍井茶滋味和香氣的提升。手工輝鍋的加工方式是“手不離茶、茶不離鍋”，是確保西湖龍井茶品質形成的特殊工序，不僅有利于茶葉滋味和香氣物質的形成，且更符合傳統龍井茶所具有的風格特點，這是目前全機制西湖龍井茶不能實現的，這與龔淑英等[1]的研究結果一致。從感官評分的總分來看，工藝2 的一青機制后手工茶和工藝4 的純手工茶得分接近，工藝3 的二青機制后手工茶次之，工藝1 的全機制茶總分較低。綜合來看，與全機制茶相比，扁形炒制機青鍋1 次與手工輝鍋結合的一青機制后手工工藝有利于提升西湖龍井茶外形、滋味、香氣品質。

表1 不同工藝西湖龍井茶感官審評結果Table 1 Sensory evaluation results of Xihu Longjing tea with different processes

2.2 不同加工工藝西湖龍井茶茶葉風味化學成分差異分析

茶多酚、咖啡堿、沒食子酸與茶葉風味品質緊密相關，是茶葉風味化學成分的主體。4 個不同加工工藝西湖龍井茶的茶多酚、咖啡堿、沒食子酸含量見圖1。工藝1、工藝2、工藝3、工藝4 的茶多酚、咖啡堿、沒食子酸含量均差異不顯著（P>0.05），這與龔淑英等[1]研究結果一致。

圖1 不同工藝西湖龍井茶風味化學成分含量Fig.1 Contents of flavor chemistry components in Xihu Longjing tea with different techniques

兒茶素約占茶多酚含量的75%～80%，是茶葉風味品質化學物質中最重要的一種。4 個不同加工工藝西湖龍井茶的8 種兒茶素含量見圖2。工藝1、工藝2、工藝3、工藝4 的西湖龍井茶GC、EGC、C、EC、CG含量差異不顯著（P>0.05），但其EGCG、GCG、ECG含量差異顯著（P<0.05）。工藝2 的西湖龍井茶EGCG、GCG含量顯著高于（P<0.05）工藝1、工藝3、工藝4，工藝2 的西湖龍井茶ECG含量顯著低于（P<0.05）工藝1、工藝3、工藝4。EGCG是兒茶素中含量最高的組分，占綠茶毛重的9%～13%，對茶湯滋味品質的貢獻相對較大。相比全機制、二青機制后手工、純手工的工藝，一青機制后手工的工藝2 西湖龍井茶有助于保留EGCG和GCG，進而有助于西湖龍井茶滋味的改善。

圖2 不同工藝西湖龍井茶的兒茶素組分含量Fig.2 Content of catechins in Xihu Longjing tea with different techniques

采用SPSS軟件，對不同加工工藝西湖龍井茶滋味品質與兒茶素組分含量進行偏相關分析，并進行雙尾顯著性檢驗，相關性分析結果見表2。由表2 可知，不同加工工藝西湖龍井茶滋味評分與EGCG含量、GCG含量呈顯著正相關（P<0.05）。一青機制后手工的工藝2 比其他工藝的西湖龍井茶EGCG和GCG含量相對較高，即工藝2 有助于提升西湖龍井茶滋味感官品質。

表2 不同加工工藝西湖龍井茶滋味品質與兒茶素含量相關性Table 2 Correlation between taste quality and catechins content of Xihu Longjing tea with different processing technology

氨基酸對于茶湯鮮爽度滋味品質具有重要影響。4 個不同加工工藝西湖龍井茶的游離氨基酸含量見圖3。工藝1、工藝2、工藝3、工藝4 的西湖龍井茶絲氨酸、丙氨酸、γ 氨基丁酸含量差異不顯著（P>0.05）。工藝1 的西湖龍井茶天冬氨酸、蘇氨酸、谷氨酸、纈氨酸、亮氨酸、組氨酸、精氨酸含量顯著高于工藝2、工藝3、工藝4（P<0.05）。工藝2 的西湖龍井茶谷氨酰胺、茶氨酸含量顯著高于工藝1、工藝3、工藝4（P<0.05）。茶氨酸（L-Theanine）是茶葉中特有的游離氨基酸，也是茶葉中含量最高的氨基酸，約占游離氨基酸總量的50%以上，具有甜味和鮮爽味。相比全機制、二青機制后手工、純手工的工藝，一青機制后手工的工藝2 西湖龍井茶有助于保留較多茶氨酸，進而有助于西湖龍井茶滋味的改善。

圖3 不同工藝西湖龍井茶的氨基酸組分含量Fig.3 Content of amino acid compositions in Xihu Longjing tea with different techniques

采用SPSS軟件，對不同加工工藝的湖龍井茶滋味品質與氨基酸組分含量進行偏相關分析，并進行雙尾顯著性檢驗，相關性分析結果見表3。由表3 可知，不同加工工藝西湖龍井茶滋味品質與茶氨酸含量、天冬氨酸含量、天冬酰胺含量呈顯著正相關（P<0.05）。一青機制后手工的工藝2 比其他工藝的西湖龍井茶茶氨酸含量相對較高，即工藝2 有助于提升西湖龍井茶滋味感官品質。

表3 西湖龍井茶滋味品質與游離氨基酸組分含量相關性Table 3 Correlation between taste quality and free amino acid content of Xihu Longjing tea

2.3 不同加工工藝西湖龍井茶色差差異分析

由圖4 可以看出，工藝1、工藝2、工藝3、工藝4 的西湖龍井茶湯L值差異不顯著（P>0.05），但a值、b值差異顯著（P<0.05）。工藝1 的西湖龍井茶茶湯a值顯著低于工藝4、工藝2、工藝3，即工藝1 的西湖龍井茶湯綠色的程度較高，基本與湯色感官審評結果對應。工藝1 和工藝4 的西湖龍井茶湯b值，顯著高于工藝3、工藝2（P<0.05），也基本與湯色感官審評結果對應。

圖4 不同工藝西湖龍井茶的茶湯色差Fig.4 Color difference of Xihu Longjing tea soup with different technology

采用SPSS軟件，對不同加工工藝西湖龍井茶湯色評分與色差值進行偏相關分析，并進行雙尾顯著性檢驗，相關性分析結果見表4。由表4 可知，西湖龍井茶湯色評分與a值、b值均呈顯著正相關（P<0.05）。

表4 不同加工工藝西湖龍井茶湯色品質與色差相關性Table 4 Correlation between color quality and color difference of Xihu Longjing tea soup

3 結論與討論

手工工藝加工的西湖龍井茶和機制工藝加工的西湖龍井茶品質存在區別，一青機制后手工、二青機制后手工、全機制工藝加工的西湖龍井茶外形、湯色、葉底感官評價較好，而手工工藝加工的西湖龍井茶滋味、香氣感官評價相對較好。青鍋是利用高溫揮去鮮葉原料中的青草氣，促使茶的色澤和形狀基本成形，茶的含水量由原先的75%左右降低到25%～30%，是對西湖龍井茶品質影響比較大的一個加工環節。王東波等[11]通過分析龍井茶品質形成缺陷的原因，認為龍井茶品質的高低與制作工藝息息相關，生產工藝的改進能提升龍井茶的品質，減少龍井茶品質缺陷，增加消費者對龍井茶的認可度，提升產品的價值。本文采用一青機制后手工的創新工藝，顯著提高了全機制的品質得分，與全手工工藝的西湖龍井茶品質得分相當，說明一青機制后手工工藝對于西湖龍井茶品質提升具有重要作用。

從理化成分含量變化角度來看，不同工藝的茶多酚、咖啡堿、游離氨基酸含量差異不顯著，一青機制后手工茶、二青機制后手工茶的方式有利于西湖龍井茶EGCG和GCG的保留，而二青機制后手工茶的方式不利于ECG的保留。全機制的加工方式有利于西湖龍井茶天冬氨酸、蘇氨酸、谷氨酸、纈氨酸、亮氨酸、組氨酸、精氨酸的保留，而一青機制后手工茶的方式有利于茶氨酸、谷氨酰胺的保留。一青機制后手工工藝、二青機制后手工工藝的色差值a、b與全手工、全機制的有較大區別，說明扁形炒制機青鍋工藝對西湖龍井茶內含物和湯色品質影響比較大。夏建仁等[7]分析了龍井茶機械加工存在的問題，提出通過改進龍井茶加工的青鍋工藝可以提升茶葉品質，本文通過不同工藝西湖龍井茶感官品質和理化成分差異分析，佐證了青鍋工藝提升龍井茶品質的可行性。后續，有必要對青鍋工藝和手工輝鍋對西湖龍井茶呈味特性和呈色特性的影響機制開展深入研究。