不同萎凋和發酵處理對“汝城白毛茶”加工紅茶品質的影響

鐘興剛，黃懷生，黎娜，粟本文

(湖南省農業科學院,茶葉研究所，湖南 長沙，410125)

湖南茶樹資源豐富，是我國主要產茶省。從20世紀80年代初開始，相關科研單位先后對湖南境內分布的地方性茶樹資源開展利用研究，其中汝城白毛茶資源因其芽葉大、白毛特多、內含物豐富、特別是茶多酚與兒茶素含量高、游離氨基酸含量適中、發酵性好、內質具有天然花香等特點，被確定為優質紅茶、白茶兼制地方特色資源[1-7]。當前紅茶制作普遍采取中、輕度萎凋(含水量60%～62%)，中、輕度發酵(3～6 h)等普通品種、傳統加工技術，缺乏適宜資源(品種)特性[5]，導致特色資源品質成分得不到有效轉化，其資源潛力沒有得到充分發揮，直接影響到成品茶的口感品質，更談不上特色。因此，只有針對特色資源(品種)特性，采取適宜加工技術，才能更好地發揮特色資源優勢，加工出特色優質產品。為此，本研究在前期試驗的基礎上，結合汝城白毛茶資源特性，以春季一芽一葉為原料，探討萎凋和發酵工序對汝城白毛茶紅茶品質特征的影響，旨在為汝城白毛茶資源紅茶的開發利用提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

于2020年3月下旬晴天自湖南郴州汝城縣三江口鎮紅光村綠和老東嶺種養專業合作社茶園(汝城白毛茶群體資源)，以一芽一葉為標準進行鮮葉采摘(標準一芽一葉不低于85%)。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計

按照T/HNTI 05—2018 湖南紅茶-工夫紅茶加工技術規程，對萎凋(A因子)和發酵(B因子)2個影響紅茶品質的關鍵因子，進行2因素不同水平L28(41×71)混合水平設計，共4×7=28個觀測值，其他揉捻、干燥、整形、足干提香等工序簡稱X因子，按規程要求統一進行處理，設計與各處理組合見表1、表2。

表1 因素和水平Table 1 Factors and levels

表2 兩因素混合試驗設計Table 2 Design of two factors mixing test

1.2.2 樣品制作

萎凋設置A1、A2、A3、A4共4個水平，分別代表輕萎凋(62%～66%)、中萎凋(58%～62%)、重萎凋(54%～58%)、重度萎凋(50%～54%)。檢測鮮葉水分，按每個處理鮮葉量為42 kg進行槽式萎凋，每2 h 測1次水分，當含水量達到試驗設置范圍時，即萎凋成功，記錄對應萎凋葉的葉象指標(茶葉萎凋、發酵過程中的形態、色澤和香氣等)，然后進行揉捻。采用揉捻機(40型，上洋茶機)，按輕-重-輕加壓原則，進行90 min時間揉捻，完畢后對各處理的揉捻葉進行成條率、碎末率測定，并評價其揉捻效果。

把揉捻葉分成7份，統一堆放在室溫(15～20 ℃)的發酵筐內，表面蓋濕潤棉布，保持室內空氣流通，采取自然發酵，每2 h翻動1次。發酵程度以時間(h)表示,設置B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7共7個水平，分別代表0、2、4、6、8、10、12 h，每到設置時間時，便取出1份發酵葉進行下一步工序，此時記錄各發酵程度發酵葉的葉象指標，后續操作按規程統一要求進行。

對樣品進行感官審評、成分檢測及數據統計分析，根據分析，結合葉象指標和經濟效能等因素，優化加工技術參數。

1.2.3 感官審評

參照業內公認的GB/T 23776—2018功夫紅茶標準進行，由參與制定和審定《湖南紅茶》標準的業內頂級專家參與審評。各單項得分采取百分制評分再乘以該項因子權數所得，各單項感官品質所占權數分別為：外形(25%)、湯色(10%)、香氣(25%)、滋味(30%)和葉底(10%)。

1.2.4 成分測定

水浸出物、茶多酚和氨基酸測定分別采用GB/T 8305—2013、GB/T 8313—2018和GB/T 8314—2013，可溶性糖測定采用蒽酮比色法，咖啡堿和兒茶素組分測定采用HPLC法[8]，茶黃素、茶紅素和茶褐素測定采用系統比色法[9]。

1.2.5 成條率、碎末率測定和萎凋、揉捻效果評價

成條率、碎末率測定[10]：稱取揉捻樣品10.0 g，記為W,選出基本成條葉、散葉和碎葉，分別稱重為m，按照公式(1)計算成條率、碎末率，重復5次取均值。

(1)

萎凋、揉捻效果評價：采用行業通行做法，由課題組多名成員根據成條率、碎末率及葉象指標，采用5分制打分，按成條率≥80%為優(4～5分)，≥70%和<80%為良(3～4分)，<70%為差(<3分)標準進行評價。

1.2.6 數據分析處理

采用Excel和dps軟件對所有數據進行分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對在制品的影響

2.1.1 不同萎凋程度萎凋葉葉象指標及揉捻效果

所選鮮葉為一芽一葉，芽葉肥壯、白毫滿披，鮮活嫩綠，略有一種特殊的芍藥花香、青草香特點。隨著萎凋逐步加重，水分逐步散失變少，葉象指標也進行下列變化：芍藥花香漸濃，青草氣退去，顏色由鮮活、嫩綠，逐步變成葉面無光澤、暗綠；芽葉梗莖形態由粗壯變成皺縮、葉質柔軟，從可折斷到折而不斷，由散落變成緊握成團，到松手緩慢散開。萎凋進一步加重，達到重度萎凋時，茶葉呈現花香中略帶漚氣味，暗綠中帶有紅變，緊握成團，松手基本不散開的狀態，見表3。

從表3看出，A3成條率最高，達90%，碎末率最低，為5%，其次是A2成條率85%，碎末率7.5%，A1和A4揉捻葉成條率及碎末率都不理想。

表3 不同萎凋程度萎凋葉葉象指標及揉捻效果Table 3 Index of tea morphology color aroma and rolling effect on the withered leaves with different withering degree

2.1.2 不同發酵程度在制品葉象指標

根據不同發酵程度在制品葉象指標可以及時、實時判斷發酵效果，并進行停止或繼續發酵動作。表4表明發酵程度從B3開始，就呈現紅茶特有的花香、蜜甜香，黃紅色，金毫等優質品相，超過B6后，香氣和色澤葉象指標開始變低和變暗，呈現劣質品相。

表4 不同發酵程度在制品葉象指標及評分Table 4 Index and score of tea morphology color aroma in different fermentation degree

2.2 不同處理對品質影響

2.2.1 感官品質

各樣品感官審評和排名結果見表5，總分前8名依次為：A2B5、A3B5、A3B6、A3B4、A2B4、A1B5、A2B6、A4B5，其總體品質特征為濃、強(醇)、厚、鮮、甘，花蜜香，金毫滿披、紅、濃亮，體現高品質、優質特色紅茶特征，極具其資源特色。

分析前8名的技術組合，品質較好的萎凋處理集中在A2、A3，而發酵處理集中在B4、B5、B6。品質最佳的前兩名均為與B5的組合；而萎凋處理對品質的影響主要體現在外形及葉底的完整度上，如含A1和A4碎末較多欠完整，含A4(重度萎凋)葉底還出現部分死青，從而導致湯色欠亮，葉底欠紅亮，有花雜現象；其次體現在滋味方面，隨著萎凋程度加重，滋味醇和刺激性強度減弱，如經過B5處理的A3B5與A4B5相對A1B5與A2B5滋味醇和些。

表5 感官審評結果Table 5 Results of sensory evalvation

續表5

2.2.2 感官品質得分極差分析結果

對各項感官審評得分進行極差分析見表6。分析結果表明，B因子(發酵)為關鍵因素，優水平為B5；A因子(萎凋)為重要因子，優水平為A2或A3；總體優選A3B5或A2B5組合；A3B5組合口感濃、醇、厚且蜜甜香型，A2B5組合口感濃、強、厚且花蜜香型，且湯色、外形優于前者，這與表5感官審評排前兩名結果一致。

表6 感官品質得分的極差分析Table 6 Range analysis of sensory evaluation scores

2.3 不同處理對主要品質成分影響

2.3.1 主要品質成分

28個樣品主要品質成分、均值、標準差和變異系數及與鮮葉成分含量見表7，標準差最大為兒茶素總量(16.40)，其次是酯型兒茶素(15.11)，標準差最小為咖啡堿(0.21)；變異系數最大為酯型兒茶素(120.49)，其次是兒茶素總量(108.05)，再次為茶褐素(31.59)，變異系數最小為水浸出物(4.14)和咖啡堿(4.50)。表明在整個紅茶制作過程中兒茶素(酯型兒茶素)，茶褐素3種成分變化極顯著。

對上述數據進行方差分析見表8,A、B兩因子對大部分品質成分影響顯著或極顯著。因此，考慮A、B兩因子的優選水平時，應重點選擇影響顯著或極顯著的品質成分，不顯著的成分在考慮效率的情況下可選擇任何水平。

表7 主要品質成分含量統計分析結果Table 7 Statistical analysis results of major biochemical component

2.3.2A、B因子優化

在影響紅茶品質成分中，酯型兒茶素、兒茶素總量、茶褐素3種成分變異系數較大，其在A、B因子影響下平均含量變化趨勢見圖1、圖2，B因子影響下從B4開始，兒茶素(酯型兒茶素)含量減少變緩，B5后變化更少，說明從B4、B5開始，兒茶素已基本氧化；A因子影響下,A3兒茶素(酯型兒茶素)氧化較多，保留量減少，其在茶湯中表現苦澀味也減弱，同時由其轉化生成的茶黃素、茶紅素含量卻增多，這兩種物質含量增多有利于提升滋味的收斂性和湯色紅亮度等品質。A4兒茶素(酯型兒茶素)含量反而比A3處理高，原因是過度萎凋失水引起死青，影響兒茶素的氧化轉變。因此B4、B5和A3分別成為A、B因子適度優化的關鍵點。

隨著發酵加深，兒茶素最終氧化為茶褐素，當茶褐素累積量達到一定閾值后，將會導致滋味淡薄，湯色、葉底發暗等品質下降，這個閾通常被認為是4%～9%[11-12]。B因子下B3、B4、B5處理、A因子下A2、A3 處理基本處于閾值點上限。綜上分析，兩個因子優化組合是A3B4或A3B5。

表8 A、B兩因子下主要品質成分方差分析表Table 8 Analysis of variance of major biochemical component under two factors A and B

圖1 B因子下3種成分平均含量及變化趨勢Fig.1 Average content and change trend of three components under factor B

圖2 A因子下3種成分平均含量及變化趨勢Fig.2 Average content and change trend of three components under factor A

3 討論與結論

3.1 改進工藝的成因分析及效果判斷

汝城白毛茶具有芽葉肥大、毫多，內含物豐富,茶多酚與兒茶素含量高，氨基酸適中的資源特性，粟本文等[3]2018年檢測春茶茶多酚均值為36.86%、游離氨基酸3.66%，本次檢測結果分別為28.56%和3.70%。其中內含物豐富，茶多酚與兒茶素含量高，氨基酸適中的特性與紅茶品質中要求的濃度、強度和鮮爽度有重要的相關性、關聯度大，是制作“濃、強、鮮”高品質紅茶的物質基礎[21]。因此，在研究其紅茶工藝參數時，應充分考慮上述特性，使豐富的多酚類、香氣、糖類、氨基酸等內含物在加工中有利于合理轉化，各品質成分構成、比例及含量接近合理，品質才更佳[13-14]。目前，湖南境內紅茶制作普遍采用湖南紅茶-工夫紅茶加工技術規程，其技術關鍵是萎凋至60%～62%含水量，發酵3～6 h[15]，該技術適宜多酚類等內含物不高、芽葉不肥大的中、小葉種。如果汝城白毛茶資源采用上述工藝加工紅茶，一方面由于萎凋過輕，水分含量高，會導致成條率下降，碎末率增加，另一方面萎凋過輕，發酵時間過短，豐富的多酚類、香氣、糖類、氨基酸等內含物等物質不能充分氧化和轉換，導致味苦、澀重、無回甘，欠鮮爽和香氣不高等品質問題。因此，必須在上述環節進行改進，才能發揮其資源特性的優勢，可通過適當加重萎凋程度和延長發酵時間來解決豐富的內含物需要時間充分氧化轉變，以及毫多摩擦力偏小需要適當減少水分增加摩擦力以提高揉捻效果的問題，但不能時間過長，否則導致萎凋死青和發酵過重湯色變深偏暗，滋味變淡薄等問題。

判斷萎凋是否合適，以揉捻葉成條率達90%以上、碎末率10%以下為參考[13]。本研究結果以A3(重萎凋)效果最佳，其次為A2(中萎凋)；不同萎凋程度可導致不同品質風格，含A3滋味醇和，花蜜香偏甜香，含A2滋味強度刺激些，花蜜香偏花香，原因可能是A3比A2萎凋重，兒茶素(酯型兒茶素)等品質成分氧化轉化充分，含量低些，這與王麗麗等[14]研究茶鮮葉萎凋過程中，通過調節鮮葉萎凋失水程度，調控兒茶素的動態變化含量及組成比例來達到調整茶葉品質風格的結論一致。

發酵是形成紅茶色香味的關鍵，整個過程中伴隨下列變化：一是葉色由青綠色→青黃色→黃色→黃紅色→紅色→紫銅色的變化；二是香氣由青草氣→清香→蘭花香→桂花香→蘋果香→熟香的變化。因此，生產中可結合發酵的葉色和香氣變化綜合判斷發酵是否適度，從而掌控整個紅茶發酵的進程[13]。汝城白毛茶發酵葉發酵程度從B3(4 h)開始，包括B4(6 h)、B5(8 h)，呈現特有花香、蜜甜香，黃紅色，金毫等優質紅茶品相，超過B6(10 h)后，香氣和色澤葉象指標開始變低和變暗，呈現劣質品相趨勢。

3.2 優化組合探討

確立優化組合為A3B4或A3B5作為整體的優選水平，主要因為加工中各種成分氧化轉變及其與品質正、負相關性復雜[16],而茶葉品質又是整個綜合協調的結果[17-18]，因此優選水平應該是各品質成分之間一個適度優化關系。分析結果表明，酯型兒茶素、總兒茶素、茶褐素3種成分受A、B因子影響極顯著，變異系數最大，影響紅茶品質明顯，是為評價紅茶品質的關鍵指標，可以把這3種成分在A、B因子影響下適度平衡的優選組合作為整體優選水平考慮。平衡的確立主要基于兒茶素(酯型兒茶素)基本氧化且含量變化不大，累積的茶褐素也處在其閾值上限[11-12]，此時，苦澀味和湯色負面影響總體最低，可作為A、B兩因子基于各品質成分的優選水平，平衡點外品質呈下降趨勢。茶黃素、茶紅素雖然是評價紅茶品質的關鍵指標[19]，但此試驗不選為評價指標，一方面是因為試驗包含了兒茶素不充分和過度氧化的處理，會導致苦澀味和湯色暗淡而品質不佳，比如在發酵初期兒茶素大量氧化茶黃素，此時茶黃素含量較高但兒茶素并沒有完全氧化，苦澀味重，此時就不宜用茶黃素來作為評價紅茶品質指標；另一方面是因為茶黃素對品質影響主要是滋味刺激性強度和湯色[19]，但這影響是基于兒茶素、茶褐素等物質負面影響最低時，茶黃素作為指標評價紅茶品質才有意義，否則，對品質的影響(滋味和湯色)會被沒充分氧化的兒茶素和過度累積茶褐素的影響所替代[20]，因此本試驗也就沒有選擇茶黃素作為關鍵指標來評價。

根據楊亞軍[21]研究多酚類化合物與紅茶品質關系得出多酚類化合物保留量在60%～65%時品質較好，滋味濃厚鮮爽，收斂性強；保留量在70%以上有青澀味，苦澀味重；保留量在55%～58%味醇湯紅，類似工夫紅茶的品質；保留量50%～53%味淡清純，色澤發暗；保留量在50%以下味酸發酵過度的結論，以及汪開華等[13]研究發酵程度對紅茶品質的影響時，認為多酚類化合物保留量是掌握發酵程度的關鍵生化指標，再結合相關研究認為汝城白毛茶是一種與云南大葉種茶親緣關系較近的大葉種茶[22]，本研究得出感官品質優選A3B5或A2B5組合，品質成分優選A3B4或A3B5組合，相同優選組合為A3B5的結果(A3B4組合因感官總分未進入前3，不予納入優選)，以及A3B5與A2B5組合茶多酚含量分別為16.60%和18.20%，保留量分別為58.12%和63.73%(鮮葉茶多酚含量28.56%)，A3B5組合(重萎凋、發酵8 h)口感濃、醇、厚和蜜甜香；而A2B5組合(中萎凋、發酵8 h)口感濃、強、厚和花蜜香，且湯色、外形優于A3B5組合,呈現各自口感風格，與此前相關研究結論吻合。

3.3 結論

綜上，根據汝城白毛茶資源特性，考慮當地早春生產期間氣溫普遍偏低，結合葉象指標及經濟效能等因素，以一級鮮葉為原料，如采取自然發酵，其加工紅茶關鍵技術為采取中度、偏重萎凋，即萎凋至含水量56%～60%，發酵時間6～8 h為宜，不超過9 h；如采取發酵設備發酵，在控溫控濕條件下，發酵時間應相比自然發酵適度縮短，具體參數需進一步試驗探明。改進技術后的產品金毫滿披，花蜜香濃郁，紅濃明亮，滋味具有濃、強(醇)、厚、鮮、爽、甘等高檔紅茶特點(可根據需要制作醇和及強刺激性口感)，極具湖南紅茶 “花蜜香、甘鮮味”的核心品質特征[23]，表現出典型的工藝特征和品種特征的有機結合。