變溫干燥處理對紅茶品質的影響

項 希

李 適1

徐洋洋2

肖文軍1

龔志華1

(1. 湖南農業大學茶學教育部重點實驗室，湖南 長沙 410128；2. 石門縣茶祖印象太平茶業專業合作社，湖南 常德 415300)

紅茶是中國六大茶類之一，因其具有“紅湯紅葉”的感官品質和預防腫瘤[1]、防治心血管疾病[2]、抗氧化[3]、降脂減肥[4]等多種生理功能而備受消費者喜愛。其加工主要包括萎凋、揉捻、發酵、干燥等工藝技術，其中，干燥工藝是終止發酵、散失水分、發展茶香等的一道重要工序。而茶葉香氣物質為多種不同成分組成的混合物，常壓下沸點一般為70～300 ℃，依據其沸點的不同，可分為高、中、低沸點3類成分[5]。不同干燥溫度下，可產生不同的香氣成分，并能影響紅茶茶多酚、茶色素、可溶性糖等物質的含量[6]。研究發現，70 ℃干燥條件下的茶葉中低沸點的脂肪醇和醛類含量較高，90～110 ℃干燥條件下的茶葉中則含有較高的萜烯醇和芳香族醇類，而130 ℃干燥條件下的茶葉則出現吡嗪類、吡咯類物質[7]；同時，糖苷類香氣物質是茶鮮葉中的主要香氣前體物質，其含量約為茶鮮葉總香氣前體物質的77%[8]，水解后表現出不同的香型風味。大部分茶葉香氣物質以水溶性較好的結合態苷的形式存在于茶葉中[9]。此外，研究[10]表明，在足火干燥階段適當高溫也可提高紅茶兒茶素、茶多酚等含量，并使紅茶香氣比例協調，進而提高紅茶品質。綜上，對干燥過程中的紅茶進行變溫處理，理論上不僅能夠激發不同沸點香氣物質的產生，而且能夠提高紅茶的某些滋味品質成分含量，但相關研究尚未見報道。研究擬在紅茶加工工藝的基礎上，以發酵葉為原料，對相對高溫和相對低溫條件下的干燥工藝分別進行毛火變溫、足火變溫及其組合處理，探究變溫干燥處理對紅茶品質的影響，以期為提高紅茶的加工品質提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

茶樹：品種碧香早夏秋季一芽二葉茶鮮葉，石門縣茶祖印象太平茶廠；

兒茶素(C)、表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)、表兒茶素沒食子酸酯(ECG)、表沒食子兒茶素(EGC)、表兒茶素(EC)、沒食子兒茶素沒食子酸酯(GCG)、谷氨酸標準品：美國Sigma 公司；

甲酸、甲醇、甲酰胺：色譜純，國藥集團化學試劑有限公司；

甲酸乙腈：色譜純，美國天地有限公司；

濃硫酸：優級純，株洲市星空化玻有限責任公司；

其他試劑均為國產分析純。

1.2 儀器與設備

調速浪青機：6CWL-90型，福建佳友茶葉機械智能科技股份有限公司；

茶葉烘焙機：6CHZ-9B型，福建佳友茶葉機械智能科技股份有限公司；

揉捻機：40型，浙江上洋機械股份有限公司；

電熱鼓風干燥箱：WGL-230B型，天津市泰斯特儀器有限公司；

臺式低速離心機：TDZ4型，湖南赫西儀器裝備有限公司；

可見分光光度計：722E型，上海光譜儀器有限公司；

高效液相色譜儀：LC-2010AHT型，日本島津公司；

氣質聯用色譜儀：GC-MS-QP2010型，日本島津公司。

1.3 方法

1.3.1 茶樣加工工藝及參數控制 通過預試驗及茶樣感官審評，對相對高溫和相對低溫條件下的紅茶干燥工藝分別進行毛火變溫、足火變溫及其組合處理，各變溫處理的茶樣制備工藝流程及技術參數如圖1和表1所示。

1.3.2 感官品質評審 按GB/T 23776—2018《茶葉感官審評方法》執行。由5名副教授職稱以上的茶學專業教師組成審評小組，采用3 g茶樣、150 mL沸水、沖泡5 min、密碼評審。評定湯色、香氣、滋味和葉底，按每項滿分100分計，由于所制紅茶茶樣外形差異不大，故外形統一評為100分，總分采用加權法，茶樣綜合評分=外形×0.25+湯色×0.10+香氣×0.25+滋味×0.30+葉底×0.10。

1.3.3 滋味品質成分測定

(1) 水分：按GB/T 8304—2013《茶 水分測定》執行。

(2) 水浸出物含量：按GB/T 8305—2013《茶 水浸出物測定》執行。

(3) 茶多酚含量：按GB/T 8313—2018《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》執行。

(4) 氨基酸含量：按GB/T 8314—2013《茶 游離氨基酸總量的測定》執行。

(5) 可溶性糖含量：采用蒽酮比色法[11]。

(6) 茶黃素、茶紅素及茶褐素含量：采用系統分析法[12]。

(7) 兒茶素、咖啡堿與茶黃素含量：采用高效液相色譜法[13]。

表1 紅茶加工中變溫干燥處理工藝技術參數

1.3.4 香氣品質成分測定 根據文獻[14-17]并修改。

(1) 頂空固相微萃?。悍Q取各茶樣2.00 g，分別轉入10 mL萃取瓶中，墊片和封口膜密閉瓶口，80 ℃水浴平衡10 min，插入裝有65 μm PDMS/DVB萃取頭(試驗前先將萃取頭老化45 min)的手動進樣器中頂空萃取60 min，取出后立即插入色譜儀進樣口中解吸附5 min，同時啟動儀器收集數據。

(2) GC條件：CD-WAX彈性石英毛細管柱(30 m英毛細管柱)；進樣口溫度240 ℃；流速0.98 mL/min；升溫程序：60 ℃保持2 min，以4 ℃/min升至180 ℃，保持10 min，以10 ℃/min升至220 ℃，保持5 min，以15 ℃/min升至240 ℃保持5 min；不分流進樣；載氣為He；EI源，電子能量70 eV；離子源溫度200 ℃，界面溫度220 ℃，核質比掃描范圍45～500 (m/z)。

(3) 香氣品質成分定性定量：由GC-MS分析得到的質譜數據經計算機在NIST98.L標準譜庫中檢索，并結合正構烷烴的保留時間確定其化學成分，同時采用峰面積歸一化法定量，得到各組分的相對含量(組分峰面積占總峰面積的百分比)；結合保留時間、質譜、實際成分和保留指數等參數進一步確定部分組分。

1.3.5 統計方法 茶樣制備試驗重復3次，所有茶樣分析設置3個平行，結果以平均數±標準差表示，使用Excel軟件進行數據處理，使用SPSS軟件進行顯著性分析；P<0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 對紅茶感官品質的影響

由表2可知，相對高溫干燥條件下，與茶樣CK1相比，變溫處理對茶樣B1及茶樣B5～B10的香氣和滋味品質有提升作用，其中茶樣B6的感官品質綜合評分最高，且隨著足火變溫干燥時間的增加，茶樣的綜合評分有所下降，但均優于CK1對照樣，表明紅茶加工過程中，變溫干燥處理有利于促進紅茶感官品質的提升。相對低溫干燥條件下，茶樣B11的感官品質綜合評分最高，同時各變溫處理茶樣均帶有花香，可能與制作工藝中“搖青”加“低溫慢烘”而產生的花香有關[18]。此外，B2、B3、B4 3個茶樣可能由于變溫處理的溫度過高或時間過長，香氣不以甜香為主而出現了高火香，因此在后續生化成分分析中不再進行分析。

2.2 對紅茶滋味品質成分的影響

2.2.1 對水浸出物、氨基酸、可溶性糖以及咖啡堿含量的影響 由表3可知，不同變溫干燥處理下的茶樣水浸出物含量無顯著差異。相對高溫干燥條件下，隨著足火變溫時間的增加，氨基酸含量從2.07%增加至2.28%，同時茶樣B5與茶樣B8的可溶性糖含量分別增加了10.14%和11.82%(P<0.05)；足火變溫處理的茶樣中咖啡堿含量均有所下降，其中茶樣B1下降了12.39%(P<0.05)。相對低溫干燥條件下，與茶樣CK2相比，不同變溫處理的茶樣中氨基酸含量整體較高，茶樣B11與茶樣B12的氨基酸含量分別增加了10.43%，9.13%(P<0.05)，可溶性糖含量增幅較小，咖啡堿含量有所增加但無顯著差異。紅茶干燥過程中，茶葉中的氧化酶變性失活，茶葉內的生化反應主要以非酶性熱化學反應[19]為主，在熱的作用下，部分蛋白質、糖胺化合物、淀粉裂解形成氨基酸和可溶性糖[20]，含量增加，因此變溫處理有利于提高茶葉氨基酸和可溶性糖含量。

2.2.2 對茶多酚、兒茶素以及茶黃素、茶紅素、茶褐素含量的影響 由表3、表4可知，相對高溫干燥條件下，隨著足火變溫時間的增加，茶多酚含量顯著下降(P<0.05)；而與茶樣CK1相比，不同變溫處理茶樣的總兒茶素及其兒茶素含量均顯著增加(P<0.05)，其中茶樣B9的總兒茶素含量增加了11.90%，簡單兒茶素和酯型兒茶素分別增加了12.00%，11.86%；同時各變溫干燥處理茶樣中茶黃素含量以及茶黃素(TF)、茶黃素-3’-單沒食子酸酯(TF-3’G)、茶黃素-3-單沒食子酸酯(TF-3G)、茶黃素雙沒食子酸酯(TFDG)4種茶黃素含量不同程度增加，其中TFDG含量最高。與CK1相比，茶樣B6的茶黃素、茶紅素含量分別增加了28.95%和9.22%(P<0.05)，茶褐素含量降低了9.17%(P<0.05)。相對低溫干燥條件下，與茶樣CK2相比，不同變溫處理的茶樣中茶多酚含量下降幅度較?。桓髯儨靥幚聿铇又锌們翰杷睾坑兴黾拥珶o顯著差異；茶樣B11和茶樣B12的茶黃素含量分別增加了21.95%和19.51%(P<0.05)，且茶樣B12的茶紅素含量也增加了23.30%(P<0.05)，而茶褐素含量無顯著變化。

表2 變溫干燥處理對紅茶感官品質的影響

*表示與CK1相比，差異顯著(P<0.05)，#表示與B6組相比，差異顯著(P<0.05)；&表示與CK2相比，差異顯著(P<0.05)

研究表明，紅茶干燥過程中，茶葉內的生化反應主要是以非酶性熱化學反應[19]為主，茶多酚在高溫條件下降解[21-22]，含量有所降低，同時變溫處理在一定程度上升高了干燥溫度，快速鈍化了氧化酶活性，兒茶素的酶促氧化速率減慢，兒茶素含量有所增加，但隨著變溫時間的增加，兒茶素發生自動氧化、熱解和異構等[23]反應而使其含量降低；變溫處理一定程度上促進了兒茶素經過酶或非酶氧化形成醌類物質，兒茶素鄰醌與沒食子兒茶素鄰醌配對，進行駢環反應形成TFs[24]，兒茶素和茶黃素進一步氧化聚合等形成茶紅素[25]，而茶黃素(TFs)、茶紅素(TRs)、茶褐素(TBs)是與紅茶品質密切相關的3種茶色素物質[5]，因此變溫處理的茶樣中茶黃素、茶紅素含量有所增加，促進了紅茶湯味濃度和強度的增加，進而在一定程度上增加了茶樣醇爽的滋味。

表3 變溫干燥處理對紅茶兒茶素含量的影響?

表4 變溫干燥處理對紅茶茶黃素組分含量及總量的影響?

2.3 對紅茶香氣品質成分的影響

選擇感官品質和滋味品質較好的B1、B6、B8、B9、B11、B12、B13 7個變溫處理茶樣和CK1、CK2兩個對照樣進行香氣成分分析，結果如表5所示。由表5可知，茶樣CK1檢測出59種香氣成分，茶樣B1、B6、B8、B9分別檢測出51，51，48，42種香氣成分；變溫處理下，茶樣中的部分低、中沸點香氣物質得以揮發或是轉化，與任洪濤等[26]的研究相符；與茶樣CK1相比，變溫處理茶樣新增加了1-辛烯-3-醇、順-3-壬烯-1-醇、甲基庚烯酮、己烯醛、(-)-Alpha-蓽澄茄油烯、α-爐甘草烯、丁香酚、2,4-二叔丁基苯酚、3,5-二叔丁基苯酚、立方酚等甜香、花香香氣成分，而且苯乙醇、芳樟醇、α-松油醇、苯乙醛、水楊酸甲酯等具有花果香香氣成分的相對含量有較大幅度的增加。

表5 變溫干燥處理茶樣主要香氣品質成分相對含量比較

續表5

續表5

茶樣CK2檢測出46種香氣成分，茶樣B11、B12、B13則分別檢測出49，55，50種香氣成分，其原因可能是相對低溫干燥條件的變溫處理也能使茶樣中的部分中、高沸點香氣物質得以激發或形成[27]。與茶樣CK2相比，變溫處理茶樣新產生了檸檬醇(清甜香)、香葉基丙酮(玫瑰香)、右旋萜二烯(檸檬香)、2-莰烯(樟香)等香氣成分，但苯乙醇、芳樟醇、水楊酸甲酯等主要花果香香氣成分的相對含量有所減少，茶樣花香有不同程度的減弱。

由表6可知，醇類物質是各茶樣相對含量最高的一類香氣物質，其中芳樟醇、香葉醇、苯乙醇、反式—橙花叔醇等含量較高；其次是酯類物質，其中相對含量較高的酯類物質為水楊酸甲酯；醛類物質中相對含量較高的是苯乙醛、檸檬醛等；其余香氣物質相對含量較小或者未能檢測出。與茶樣CK1相比，毛火變溫處理和足火變溫處理對醇類、酯類香氣成分的激發均有一定的促進作用，其中茶樣B6的醇類、酯類相對含量遠高于其他處理茶樣的，且比對照茶樣CK1分別增加了19.75%和50.11%，與感官審評結果一致；同時變溫處理茶樣中的醇類、酯類等香氣物質的相對含量有不同程度的增加，其中芳樟醇和水楊酸甲酯的增幅最大，并且足火變溫處理3 min的茶樣處理效果更好，而芳樟醇與水楊酸甲酯的生成主要是糖苷類物質水解反應的結果[28]，因此其原因可能是相對高溫的干燥條件下，糖苷水解成醇類和酯類的反應有所增強，而相對低溫的干燥條件下，變溫處理對醇類、醛類等香氣物質的相對含量有一定程度的消耗作用[27]，使得如芳樟醇、苯乙醇等香氣成分相對含量有所降低，對酯類的積累作用也不明顯，進而使得茶樣香氣有所減弱，這與感官審評結果一致。

表6 變溫干燥處理茶樣主要香氣物質相對含量的比較

3 結論

采用110 ℃毛火初干10 min以及90 ℃復干10 min、再升溫至110 ℃恒溫復干3 min、然后降溫至90 ℃烘至足干的足火變溫干燥處理工藝技術加工出的紅茶品質最佳，與傳統干燥工藝加工而成的對照紅茶樣相比，其感官品質綜合評分增加，具有明顯的甜香帶花香的香氣特征，其滋味品質成分茶黃素、茶紅素含量分別增加了28.94%，9.22%，茶多酚、茶褐素含量分別降低了13.37%，9.17%；香氣品質成分中苯乙醇、芳樟醇、α-松油醇、苯乙醛、水楊酸甲酯等具有花果香的香氣物質的相對含量有較大幅度的增加，并產生了1-辛烯-3-醇(玫瑰香)、順-3-壬烯-1-醇(清香)、己烯醛(清香)、丁香酚(丁香香氣)等香氣成分。綜上，紅茶干燥過程中，特別是足火干燥階段，適當的變溫處理有利于提高紅茶品質，但其生化機制有待進一步探究。