趙 熙，黃 浩，鐘 妮，余鵬輝，鄭紅發(fā)

（湖南省農(nóng)業(yè)科學院 茶葉研究所，湖南 長沙 410125）

黑茶是湖南僅次于綠茶的第二大茶類。黑毛茶作為黑茶的原料，其品質(zhì)好壞直接影響黑茶品質(zhì)[1]。渥堆是黑毛茶品質(zhì)形成的關(guān)鍵工序[2]，濕熱作用和微生物酶促作用貫穿整個黑毛茶渥堆過程，其中酶促作用對黑毛茶品質(zhì)的形成尤為重要，具體表現(xiàn)在葉綠素被破壞、多酚類氧化、果膠與糖類的水解、香氣物質(zhì)的形成等，最終形成了黑毛茶湯色橙黃明亮、葉底黃褐、滋味醇和、香氣純正的品質(zhì)風格[3-5]。

酶工程在茶葉加工中的應用主要表現(xiàn)在利用酶的高效生物催化功能，促進茶葉內(nèi)不利及無效成分的有益轉(zhuǎn)化，改善茶葉的色香味等品質(zhì)及營養(yǎng)價值。外源酶主要指不屬于制品本身所固有的外加酶類，主要從茶鮮葉、茶幼果及其他植物或其愈傷組織中提取得到，也有些是從培養(yǎng)的微生物中獲得[6]?，F(xiàn)代茶葉加工中應用較多的外源酶主要有多酚氧化酶、單寧酶、纖維素酶、果膠酶、蛋白酶和淀粉酶等[7-9]，以達到醇和茶葉滋味、增加茶葉香氣、改善茶葉品質(zhì)的目的。本研究通過在黑毛茶的渥堆過程中添加纖維素酶、蛋白酶、果膠酶和淀粉酶，以期探明不同種類的外源酶對黑毛茶主要生化成分和感官品質(zhì)的影響，為縮短渥堆周期、提升黑毛茶品質(zhì)與質(zhì)量控制提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

茶鮮葉來自湖南省茶葉研究所高橋?qū)嶒灢鑸觯铇淦贩N為湘波綠2號，鮮葉采摘時間2016年9月，采摘標準為機采一芽三、四葉；纖維素酶（200 U/mg）、蛋白酶（200 U/mg）、果膠酶（200 U/mg）和淀粉酶（10 U/mg）：寧夏和氏璧生物技術(shù)有限公司。試驗用生化試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

DELTA 320 pH 計、MT203T 電子天平：梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；電熱鼓風干燥箱、電熱恒溫水浴鍋：北京市永光明醫(yī)療儀器廠；UV-1801 雙光束紫外可見分光光度計：北京瑞利分析儀器有限責任公司；超聲波清洗機：昆山美美超聲儀器有限公司；恒溫磁力攪拌器：江蘇金壇市環(huán)宇科學儀器廠。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品制備

分別配制不同濃度水平的酶稀釋溶液，纖維素酶濃度：A1：0.75×104U/mL、A2：1.50×104U/Ml、A3：2.25×104U/mL、A4：3.00×104U/mL、A5：3.75×104U/mL；蛋白酶濃度：B1：1.50×104U/mL、B2：3.00×104U/mL、B3：4.50×104U/mL、B4：6.00×104U/mL、B5：7.50×104U/mL；果膠酶濃度：C1：0.20×104U/mL、C2：0.40×104U/mL、C3：0.60×104U/mL、C4：0.80×104U/mL、C5：1.00×104U/mL；淀粉酶濃度：D1：0.10×104U/mL、D2：0.20×104U/mL、D3：0.30×104U/mL、D4：0.40×104U/mL、D5：0.50×104U/mL。按照液茶比（mL/g）為1 ∶50 的比例將不同濃度的酶液均勻地噴灑在揉捻葉上，用相同方式噴灑蒸餾水作為對照樣（CK），將處理后的揉捻葉在同一條件下進行渥堆工藝處理，24 h 后烘干進行后續(xù)分析測定。

采用的黑毛茶加工工藝：攤青（12 h）-殺青（260 ℃、4 min）-揉捻（15 min）-渥堆（40℃、茶坯含水量65%、24 h）-烘干（90℃、90 min）-黑毛茶成品。

1.3.2 生化成分測定

水浸出物含量測定參照GB/T 8305-2013《茶水浸出物測定》方法；茶多酚含量測定參照GB/T 8313-2008《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》；游離氨基酸總量測定參照GB/T 8314-2013《茶 游離氨基酸總量測定》方法；可溶性糖總量測定參照蒽酮-硫酸法[10]；可溶性蛋白含量測定參照考馬斯亮藍法[10]。

1.3.3 感官品質(zhì)評定

取茶樣3.0 g，用150 mL 沸水沖泡，靜置 5 min，重復3 次，密碼審評各茶樣的香氣、滋味與湯色，用評分與評語相結(jié)合的方法反映其品質(zhì)[11]。

1.4 數(shù)據(jù)分析處理

數(shù)據(jù)處理使用Excel 2007 和SPSS 17.0 統(tǒng)計分析軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度外源酶處理對黑毛茶品質(zhì)成分的影響

2.1.1 纖維素酶處理

結(jié)果表明，不同濃度纖維素酶處理后的成品黑毛茶茶多酚和水浸出物含量有不同程度的上升趨勢，游離氨基酸和可溶性蛋白含量則隨纖維素酶濃度的增加呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，可溶性糖含量則呈現(xiàn)先下降后上升再下降的波浪型變化。當纖維素酶濃度為A3（2.25×104U/mL）時茶多酚含量最高，達到20.75%；當纖維素酶濃度為A4（3.00×104U/mL）時可溶性糖含量和水浸出物總量最高，分別達到6.71%和42.68%；當纖維素酶濃度為A1（0.75×104U/mL）時，游離氨基酸和可溶性蛋白含量最高，分別為2.97%和1.57%（表1）。

表1 不同濃度纖維素酶處理后主要成分變化（%）Table 1 Changes of main components after different concentrations of cellulase treatment（%）

2.1.2 蛋白酶處理

表2 結(jié)果表明，不同濃度蛋白酶處理后的成品黑毛茶可溶性蛋白、可溶性糖和水浸出物含量有不同程度的上升趨勢，茶多酚和游離氨基酸含量則隨蛋白酶濃度的增加呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢。當?shù)鞍酌笣舛葹锽5（7.50×104U/mL）時，茶多酚、游離氨基酸、可溶性蛋白和水浸出物含量達到最高，分別為20.39%、3.18%、1.61%和48.86%；當?shù)鞍酌笣舛葹锽3（4.50×104U/mL）時，可溶性糖含量最高，為9.12%。

表2 不同濃度蛋白酶處理后主要成分變化（%）Table 2 Changes of main components after different concentrations of protease treatment（%）

2.1.3 果膠酶處理

由表3 可看出，不同濃度果膠酶處理后的成品黑毛茶茶多酚、游離氨基酸、可溶性糖和水浸出物含量有不同程度的上升趨勢，但可溶性蛋白含量隨果膠酶濃度的增加變化不大。當果膠酶濃度為C3（0.60×104U/mL）時，水浸出物含量達到最高，為47.76%；當果膠酶濃度為C4（0.80×104U/mL）時，茶多酚、游離氨基酸和可溶性蛋白含量達到最高，分別為22.58%、2.74%和1.57%；當果膠酶濃度為C5（1.00×104U/mL）時，可溶性糖含量最高，為8.62%。

表3 不同濃度果膠酶處理后主要成分變化（%）Table 3 Changes of main components after different concentrations of pectinase treatment

2.1.4 淀粉酶處理

表4 結(jié)果表明，不同淀粉酶濃度處理后，除D3（0.30×104U/mL）濃度處理外，其余濃度處理后的茶多酚含量均高于對照，且D4（0.40×104U/mL）濃度處理后的黑毛茶茶多酚含量最高，為19.80%；而不同濃度淀粉酶處理對游離氨基酸和可溶性蛋白含量影響不大，D5（0.50×104U/mL）濃度下游離氨基酸含量為2.65%，D1（0.10×104U/mL）濃度下可溶性蛋白含量為1.55%，均小幅高于對照；除D4 濃度處理外，其余酶濃度處理條件下，可溶性糖含量均高于對照，且當酶濃度為D3 時，可溶性糖含量最高，達到8.12%；當酶濃度為D5 時，水浸出物總量最高且高于對照，達到44.96%。

表4 不同濃度淀粉酶處理后主要成分變化（%）Table 4 Changes of main components after different concentrations of amylase treatment（%）

2.2 不同濃度外源酶處理對黑毛茶感官品質(zhì)的影響

從表5 可以看出，纖維素酶A4（3.00×104U/mL）濃度、蛋白酶B3（4.50×104U/mL）濃度、果膠酶C3（0.60×104U/mL）濃度和淀粉酶D3（0.30×104U/mL）濃度處理的黑毛茶感官審評總分較對照樣明顯提高，說明適量的外源酶處理可以促進黑毛茶內(nèi)含品質(zhì)成分的形成，使滋味趨于純和或醇厚，香氣尚純正或較純正，湯色淺橙黃或橙黃明亮；但過高濃度的外源酶會導致香氣和滋味帶酸、湯色尚亮或渾濁，影響總體感官品質(zhì)，特別是高濃度的蛋白酶對黑毛茶香氣品質(zhì)和湯色亮度品質(zhì)影響最大。比較不同種類外源酶對黑毛茶感官品質(zhì)的影響，結(jié)果表明纖維素酶處理后的黑毛茶綜合感官品質(zhì)最好，蛋白酶效果次之，果膠酶和淀粉酶效果相當；其中香氣方面，纖維素酶處理后的效果最好，香氣由尚純正、稍悶向較純正轉(zhuǎn)化；滋味方面，外源酶處理均可在不同程度上醇化黑毛茶的滋味，其中蛋白酶效果最好，滋味由尚純和向尚醇厚轉(zhuǎn)化；湯色方面，適量的不同種類外源酶處理后均能改善黑毛茶的茶湯亮度，但隨著蛋白酶濃度的增加，茶湯會出現(xiàn)明顯渾濁現(xiàn)象。

表5 酶處理對黑毛茶感官品質(zhì)的影響Table 5 Effect of enzyme treatment on sensory quality of raw primary dark tea

3 結(jié)論與討論

本試驗探討了在渥堆過程中添加纖維素酶、蛋白酶、果膠酶以及淀粉酶對黑毛茶品質(zhì)的影響。研究發(fā)現(xiàn)纖維素酶、蛋白酶、果膠酶及淀粉酶處理都能顯著增加黑毛茶茶多酚、游離氨基酸、可溶性糖和水浸出物的含量，其中果膠酶對茶多酚含量變化的影響最大，蛋白酶增加游離氨基酸、可溶性糖及水浸出物含量效果最明顯。對4種酶處理的黑毛茶成品進行感官審評，結(jié)果表明添加外源酶均可在不同程度上醇化黑毛茶的滋味，其中以蛋白酶效果最好，但蛋白酶濃度過高易出現(xiàn)酸味和茶湯渾濁現(xiàn)象。比較不同外源酶濃度對黑毛茶感官品質(zhì)的影響，結(jié)果表明纖維素酶A4（3.00×104U/mL）濃度、蛋白酶B3（4.50×104U/mL）濃度、果膠酶C3（0.60×104U/mL）濃度和淀粉酶D3（0.30×104U/mL）濃度處理對黑毛茶感官品質(zhì)改善效果最好。

纖維素酶和果膠酶作為細胞壁水解酶，能夠增加細胞壁的通透性，促進游離氨基酸、多酚類物質(zhì)等的溶出，提高水浸出物含量，同時纖維素酶還能降解多糖類物質(zhì)，提高可溶性糖含量[12]；但同時被破壞的細胞壁總體結(jié)構(gòu)還會間接地促進呼吸代謝和酶促氧化作用，加速游離氨基酸、可溶性糖、可溶性蛋白等物質(zhì)的消耗和轉(zhuǎn)化以及各個物質(zhì)的氧化聚合作用，從而導致隨著纖維素酶濃度的增大，游離氨基酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量呈現(xiàn)波浪型變化。蛋白酶能夠促進茶葉蛋白質(zhì)的水解，提高茶葉氨基酸的含量[13]。風味蛋白酶是內(nèi)切酶與外端酶的復合酶，在將蛋白質(zhì)降解為胨、短肽的同時，還可能降解掉不溶性多酚類聚合物以及茶多糖中的蛋白質(zhì)，導致茶多酚、可溶性糖和水浸出物的增加，最終逐漸促進各物質(zhì)成分在空氣中的氧化過程。

與傳統(tǒng)黑毛茶工藝相比，在黑毛茶渥堆過程中添加外源酶有望解決渥堆過程中微生物復雜難以質(zhì)控的問題，可使工藝簡化，縮短渥堆時間的同時更好地控制渥堆程度，提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。本試驗僅針對黑毛茶渥堆過程中添加纖維素酶、蛋白酶、果膠酶及淀粉酶取得初步研究結(jié)果，而不同茶樹品種、不同季節(jié)、不同嫩度鮮葉均會對黑毛茶品質(zhì)產(chǎn)生影響[14]，并引起對外源酶種類和需要量的變化，因此，如何根據(jù)不同條件配比適合的酶種類和數(shù)量是今后外源酶在黑毛茶加工中應用需要解決的問題之一。