基于巢式試驗設計的金秋工夫紅茶加工工藝比較研究

陳 慶，林珍麗，王銘涵，沈程文，莫澤東

1. 安化縣茶旅產業發展服務中心，湖南 安化 413500； 2. 融安縣農業科學研究所，廣西 融安 545400；3. 湖南農業大學 園藝學院，湖南 長沙 410128；4. 安化縣農業農村局，湖南 安化 413500

近年來，紅茶以其獨特的品質備受大家青睞，市場上傳統紅茶和新派紅茶交相輝映[1]，紅茶也逐漸成為企業利潤的增長點。目前，改善紅茶品質的研究大多還停留在茶樹品種的選擇和對加工技術的控制層面上。如徐元峻等[2]研究了不同地區及特殊品種紅茶香氣的差異性；仇方方等[3]研究了萎凋溫度、濕度及風速對紅茶香氣品質的影響；Ohwuor[4]研究了萎凋時間和萎凋溫度對紅茶香氣品質的影響；王貴芳等[5]研究認為萎凋時間和萎凋溫度均影響工夫紅茶的香氣品質；李曉霞等[6]針對勐海大葉種茶葉品種特征探討了室內自然萎凋工藝對紅茶品質的影響；秦春玲等[7]人研究了廣西資源縣野生茶紅條茶的加工工藝技術；糜烜[8]研究提出采用輕重揉捻方式加工的紅茶條索較緊結，有毫，色澤烏潤或烏黑，滋味醇厚；蒲國濤[9]試驗結果表明，在加壓處理10 min-30 min-10 min處理下揉捻效果最好，毛茶水浸出物含量較高，滋味更加濃厚。崔文銳等[10]人在研究三種干燥方式對工夫紅茶品質的影響結果表明，感官品質除色澤外，其余各項審評因子以炒干的最好，烘干的次之，微波干燥的最差；內含成分測定結果與感官審評結果一致，僅茶褐素含量烘干處理最高，炒干的次之，其它成分均為炒干處理最高，烘干的次之，微波干燥的最低；徐奕鼎等[11]人研究表明，祁門紅茶初制干燥工序采用中速（12 min）毛火與中、高溫（75℃，90℃）足火組合較好，尤以中速（12 min）毛火與中溫（75℃）足火組合為佳。林國軒等[12]人研究微波-熱風聯合干燥技術對工夫紅茶品質的影響結果表明，采用微波-熱風聯合干燥工藝制作的紅茶香氣甜香濃、滋味醇厚、湯色紅亮、品質優良，優于傳統熱風干燥和微波干燥工藝。

本試驗為探究不同加工工藝對中小葉種工夫紅茶品質的影響，在傳統工夫紅茶工藝基礎上，基于巢式試驗設計分別進行不同萎凋程度（輕萎凋和重萎凋）、不同揉捻程度（輕揉捻和重揉捻）以及不同干燥溫度（低溫和高溫）處理，以改善和提升紅茶品質，為紅茶產業的進一步發展提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

茶鮮葉采自安化縣千秋界茶業有限公司蘿卜坡基地茶園，茶樹品種為湖南省茶葉研究所選育的碧香早，于上午9:00至12:30采摘一芽二葉標準鮮葉，采后充分混勻；試驗時間2020年 9月 26日 ～ 10月 3日。

1.2 試驗設計與茶樣制作

1.2.1 試驗設計

試驗按照萎凋、揉捻及干燥加工步驟的差異設8個處理，以紅茶傳統加工工藝為對照；處理分別標記為1號至9號，其中5號為對照組。每個處理所用鮮葉為0.75 kg。茶樣制作流程：鮮葉→萎凋→揉捻→發酵→干燥。試驗設計如圖1所示。

圖1 試驗設計與處理Figure Test design and treatment

1.2.2 茶樣制作

萎凋：將鮮葉均勻攤放竹盤內置于室內進行自然萎凋，攤放厚度約2 ～ 3 cm，當天室內溫度約25℃。在前期試驗的基礎上，以萎凋適度為標準（對照），輕萎凋處理比適度萎凋處理時間少 3 ～ 4 h，重萎凋處理比適度萎凋處理延長 3 ～ 4 h[13]。

揉捻：采用揉捻機揉捻，按照“輕-重-輕”原則，各處理加壓時間為：輕揉捻處理分別為15 min-30 min-15 min，適度揉捻處理分別為 20 min-35 min-20 min，重揉捻處理分別為 25 min-40 min-25 min[14]。

發酵：將揉捻葉堆放竹筐里，覆蓋一層濕棉布，室內自然發酵至適度，中途每隔1 h翻動1 次[15]。

干燥：分初干和足干。初干采用電炒鍋以110℃ ～ 120℃的高溫快炒，烘至茶坯不粘手，有刺手感；足干采用烘箱進行，分為三批，低溫為60℃、中溫為80℃、高溫為100℃。兩次干燥中間適當攤涼，干燥程度以茶梗一折即斷，用手指黏茶條即成粉末，茶葉含水量6%左右為適度[16]。

1.3 試劑與藥品

冰醋酸、N-N二甲基甲酰胺、福林酚、碳酸鈉、磷酸、堿式乙酸鉛、水合茚三酮、茶氨酸標樣、SDS、磷酸、氯化亞錫等均為分析純，水為超純水，鹽酸為優級純。

1.4 儀器設備

分析天平（SHIMADZU AUW220D）；UV-2550紫外分光光度計（SHIMADZU）；數顯恒溫水浴鍋（鄭州長城科工貿有限公司）；KQ3200 DA數控超聲波清洗器（花山市超聲儀器有限公司）；101A-2型電熱鼓風干燥箱；DD5大容量低速離心機。

1.5 感官審評

按 GB/T 8302—2013規定取樣、按 GB/T 23776—2009進行審評。因本試驗茶樣為秋茶，

干茶外形條索不緊，所以僅對湯色、香氣、滋味、葉底進行審評[17]。

1.6 理化成分測定

水分含量測定采用 GB/T 8304—2013 即103±2℃恒重法；水浸出物含量測定采用GB/T 8305—2013；氨基酸含量測定采用GB/T 8314—2013茚三酮比色法；咖啡堿含量測定采用GB/T 8312—2013紫外分光光度法；茶多酚含量測定采用GB/T 8313—2008紫外分光光度法；茶紅素、茶黃素、茶褐素測定采用分離比色法。

1.7 數據處理

利用Excel 2000進行數據整理與分析，使用 Graph Pad Prism 8 對所得數據進行作圖。

2 結果與分析

2.1 感官品質

從表1可看出：經過低溫干燥的茶樣大部分都帶有青氣味，且滋味微澀，湯色紅亮、有金圈，葉底紅尚勻。其中4號茶樣的香氣和葉底品質較好，5號茶樣的湯色和滋味品質較好。結果綜合比較后，品質最好的是4號茶樣。

表1 不同處理的紅茶感官審評表Table 1 Sensory evaluation table of black tea with different treatments

2.2 生化品質

結果見圖2、圖3及表2。結果表明：試驗茶樣水浸出物含量在31.035% ～ 36.226%，其中重萎凋、重揉捻、低溫干燥處理茶樣水浸出物含量最高，而輕萎凋、輕揉捻、高溫干燥處理茶樣含量最低；輕萎凋、輕揉捻、高溫干燥處理茶樣茶多酚含量最高為15.778%，重萎凋、重揉捻、低溫干燥處理茶樣茶多酚含量最低為10.792%，高溫干燥處理茶樣茶多酚含量普遍比低溫干燥處理茶樣高；重萎凋、輕揉捻、高溫干燥處理茶樣氨基酸含量最高為3.455%，輕萎凋、輕揉捻、低溫干燥處理茶樣氨基酸含量最低為2.804%，輕萎凋處理茶樣氨基酸含量比重萎凋處理茶樣低，高溫干燥處理茶樣比低溫干燥處理茶樣僅稍高一點；輕萎凋、輕揉捻、高溫干燥處理茶樣咖啡堿含量最高為7.754%，重萎凋、輕揉捻、高溫干燥處理茶樣咖啡堿含量最低為6.442%，輕萎凋處理茶樣普遍比重萎凋處理茶樣含量高。

圖2 各處理水浸出物含量Figure 2 Water extract content of sample with different treatment

圖3 各處理的茶黃素、茶紅素以及茶褐素含量Figure 3 The content of theaflavins, thearubicins and theafucins in each treatment

表2 不同處理的紅茶內含成分分析結果Table 2 Analysis of the contents of black tea with different treatments

由圖3可知，本試驗茶樣的茶紅素含量中以重萎凋、重揉捻、高溫干燥處理茶樣含量最高，為10.665%；輕萎凋、輕揉捻、低溫干燥處理茶樣含量最低，為7.764%；輕萎凋處理比重萎凋處理低，輕揉捻處理比重揉捻處理低，高溫干燥處理比低溫干燥處理高。茶黃素含量范圍在0.825% ～ 0.600%，其中以輕萎凋、輕揉捻、低溫干燥處理茶樣含量最高，含量最低的是傳統加工工藝制作茶樣。茶褐素含量，以輕萎凋、輕揉捻、低溫干燥處理茶樣含量最高，為7.214%；重萎凋、輕揉捻、高溫干燥處理茶樣含量最低，為4.547%。重萎凋、輕揉捻、低溫干燥處理TR/TF最高，為15.443%；輕萎凋、輕揉捻、低溫干燥處理TR/TF最低，為9.413%。

3 結論與討論

工夫紅茶的加工工藝分為萎凋、揉捻、發酵和干燥[18-19]。有研究表明，中度萎凋有利于紅茶感官品質的形成[20]。本試驗研究根據這一理論對鮮葉分別進行輕、重萎凋處理，結果發現輕萎凋處理的成品茶茶多酚和咖啡堿含量均比重萎凋處理高，表明輕萎凋處理有利于茶葉中多酚類物質的積累，不過后續試驗應設計更多處理水平。揉捻是紅茶加工的關鍵環節之一，本試驗發現重揉捻處理的茶樣茶多酚和氨基酸含量較高。干燥過程不僅僅是水分散失和穩固外形的過程，更是內含成分發生微妙變化的過程，溫度的變化對茶葉的色澤、香氣和滋味的形成也尤為重要。本試驗結果（表1）發現，高溫干燥處理的茶葉香氣和滋味均比低溫干燥處理的茶葉好。

結合表2還可看出，所有處理茶樣茶黃素含量大體差不多，但重萎凋、重揉捻、高溫干燥處理的茶樣茶紅素含量最高可達10.665%，說明重發酵和高溫干燥處理可促進紅茶加工過程中茶黃素的進一步氧化。

工夫紅茶品質要求湯色紅艷明亮，帶“金圈”[21]。紅茶湯色優次主要決定于TR、TF、TB的含量及組成比例。本試驗結果表明，高溫干燥處理的茶樣湯色較紅亮；輕萎凋、輕揉捻、低溫干燥處理的茶樣TR/TF最低為9.413%，表明發酵程度較輕的方式有利于加工高茶黃素含量的紅茶。

此外，本試驗結果還表明，萎凋與發酵程度較低的處理澀味占比較多，與前人研究結果一致[22-27]。

綜上，本試驗以傳統工夫紅茶工藝為基礎，借鑒前人的研究方案，運用巢式試驗設計方案制作加工紅條茶，在此基礎上研究從傳統的單變量因素到多變量因素對工夫紅茶品質的影響[28-30]。感官審評結果表明輕萎凋、重揉捻、高溫干燥處理的茶葉和重萎凋、輕揉捻、高溫干燥處理的茶葉比其他處理好；綜合理化檢測結果，可確定以輕萎凋、重揉捻、高溫干燥處理茶葉和傳統工藝加工的紅茶無顯著差異。同時通過本試驗結果可發現，輕萎凋、輕揉捻、低溫干燥處理的紅茶茶黃素含量較高，為加工高茶黃素紅茶提供了理論支持[31]。本研究還存在許多不足之處，有待進一步開展相關研究。