周秦羽，屈青云，項(xiàng) 希，李蘭蘭，徐洋洋，王繼國(guó)，劉 峰，李 適，龔志華，肖文軍,*

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 茶學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 長(zhǎng)沙 410128；2.石門(mén)縣茶祖印象太平茶業(yè)專業(yè)合作社，湖南 常德 415300）

根據(jù)茶樹(shù)生育特性及采制時(shí)間，春茶、夏茶和秋茶的產(chǎn)量比例大致為4∶3∶3[1]。由于夏秋季節(jié)光照強(qiáng)、氣溫高，茶樹(shù)體內(nèi)氮代謝較低，碳代謝旺盛，致使茶鮮葉中茶多酚、咖啡堿、花青素等含量較高，氨基酸含量較低，酚/氨比值較大[2]，加工出的茶葉滋味苦澀、感官品質(zhì)較差，導(dǎo)致40%～50%夏秋茶被棄采。如何通過(guò)創(chuàng)新工藝技術(shù)提高夏秋茶品質(zhì)和資源利用率，是促進(jìn)茶產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效的重要發(fā)展方向。

近年來(lái)，隨著茶葉消費(fèi)群體的不斷擴(kuò)大和逐步年輕化，高品質(zhì)紅茶的消費(fèi)需求逐年遞增。茶黃素是紅茶的關(guān)鍵品質(zhì)成分和功能成分[3]，中國(guó)傳統(tǒng)工藝加工紅茶的茶黃素含量普遍偏低，而印度、斯里蘭卡等國(guó)生產(chǎn)的紅茶茶黃素含量則顯著高于我國(guó)紅茶，導(dǎo)致我國(guó)紅茶國(guó)際市場(chǎng)占有率低[4-5]。同時(shí)，國(guó)內(nèi)除了少數(shù)知名品牌紅茶外，我國(guó)其他紅茶大多香氣不高、品質(zhì)不穩(wěn)定[6]，通過(guò)創(chuàng)新工藝技術(shù)加工出高香、高茶黃素將是發(fā)展趨勢(shì)。研究表明，萎凋時(shí)加入冷凍、加壓處理或引用烏龍茶的搖青工藝，或采用紫外光照射[7]，以及在發(fā)酵過(guò)程中，采用變溫發(fā)酵或加溫加濕發(fā)酵、添加外源酶或化學(xué)添加劑[8]等技術(shù)方法，都能不同程度提高紅茶茶黃素含量和香氣品質(zhì)。

研究表明，經(jīng)過(guò)毛火初干后，紅茶中的多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）、過(guò)氧化物酶（peroxidase，POD）等酶類均未完全失活，其活性分別降至萎凋時(shí)的8%和7.5%左右[3,9]，同時(shí)茶多酚、兒茶素等內(nèi)含成分也有一定的殘留[10]，具有悶堆的生化基礎(chǔ)，但鮮見(jiàn)報(bào)道。為此，本研究在傳統(tǒng)紅茶加工工藝的基礎(chǔ)上，對(duì)傳統(tǒng)毛火初干（110 ℃，10 min）后的紅茶進(jìn)行悶堆處理，從感官品質(zhì)、滋味品質(zhì)成分和香氣品質(zhì)成分3 方面分析探討毛火初干后的悶堆處理對(duì)紅茶品質(zhì)的影響及其應(yīng)用于紅茶加工中的可行性。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

茶樹(shù)品種‘碧香早’夏季一芽二葉采自石門(mén)縣茶祖印象太平茶廠。

甲醇、碳酸鈉、福林-酚、磷酸氫二鈉、茚三酮、三氯化鋁、蒽酮、無(wú)水葡萄糖、醋酸乙酯、正丁醇、草酸、碳酸氫鈉（均為分析純） 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；沒(méi)食子酸（分析純） 上海瑞永生物科技有限公司；磷酸二氫鉀、氯化亞錫（均為分析純） 西隴化工股份有限公司；谷氨酸 美國(guó)Sigma公司；濃硫酸（優(yōu)級(jí)純） 株洲市星空化玻有限責(zé)任公司；95%乙醇（分析純） 天津市恒興化學(xué)試劑制造有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

6CDC-65型龍井鍋 寧波北倉(cāng)電器開(kāi)關(guān)廠；WGL-230B電熱鼓風(fēng)干燥箱 天津市泰斯特儀器有限公司；6CWL-90型調(diào)速搖青機(jī)、6CHZ-9B型茶葉烘焙機(jī) 福建佳友茶葉機(jī)械智能科技股份有限公司；TDZ4臺(tái)式低速離心機(jī) 湖南赫西儀器裝備有限公司；40型揉捻機(jī)浙江上洋機(jī)械股份有限公司；HH型數(shù)顯恒溫水浴鍋上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；101A-2型電熱鼓風(fēng)干燥箱上海市實(shí)驗(yàn)儀器總廠；722E型可見(jiàn)分光光度計(jì) 上海光譜儀器有限公司；LC-2010AHT高效液相色譜儀、GCMSQP2010型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 日本島津公司。

1.3 方法

1.3.1 紅茶加工工藝和茶樣制備

紅茶加工工藝和茶樣制備流程，如圖1所示。對(duì)照茶樣編號(hào)為C，悶堆處理1、2、3、4、8、12、16、20、24 h的茶樣編號(hào)分別為H1、H2、H3、H4、H8、H12、H16、H20、H24。

圖1 紅茶加工工藝及茶樣制備流程圖Fig.1 Flow chart of black tea processing and tea sample preparation

1.3.2 茶樣品質(zhì)分析

1.3.2.1 感官審評(píng)

參照GB/T 23776—2018《茶葉感官 審評(píng)方法》進(jìn)行，評(píng)分法與評(píng)語(yǔ)法相結(jié)合，審評(píng)項(xiàng)目包括外形（25%）、香氣（25%）、湯色（10%）、滋味（30%）和葉底（10%），總分100 分，感官審評(píng)中干茶外形得分均以25 分計(jì)。由專業(yè)人員對(duì)不同悶堆時(shí)間的5 個(gè)樣品進(jìn)行審評(píng)，評(píng)分取平均值。

1.3.2.2 滋味品質(zhì)成分分析

水分含量：參照GB 5009.3—2016《食品中水分的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定；水浸出物含量：按GB/T 8305—2013《茶水浸出物的測(cè)定》全量法測(cè)定；游離氨基酸含量：按GB/T 8314—2013《茶 游離氨基酸總量測(cè)定》茚三酮比色法測(cè)定；可溶性糖含量：采用蒽酮比色法測(cè)定；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(cè)方法》測(cè)定；茶黃素、茶紅素、茶褐素含量：采用系統(tǒng)分析法測(cè)定[11]；兒茶素組分和咖啡堿含量：采用高效液相色譜法檢測(cè)[12]。

1.3.2.3 香氣品質(zhì)成分分析

為比較對(duì)照樣和悶堆處理茶樣香氣間的差異，同時(shí)選出悶堆處理茶樣中最優(yōu)悶堆時(shí)間，選取對(duì)照（C）、1、2、3、4、8、12、16、20、24 h的茶樣進(jìn)行香氣成分檢測(cè)。采用頂空固相微萃取的方法對(duì)茶樣中的香氣成分進(jìn)行萃取[13-14]，采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法進(jìn)行檢測(cè)。

色譜條件：色譜柱HP-5MS（30 m×250 μm，0.25 μm）；進(jìn)樣口溫度250 ℃；升溫程序：40 ℃保持3 min，以3 ℃/min升溫至85 ℃，保持5 min，以3 ℃/min升溫至160 ℃，最后以10 ℃/min升溫至240 ℃，保持5 min；流速1.0 mL/min，不分流進(jìn)樣。

質(zhì)譜條件：電子電離源；電子能量70 eV；離子源溫度230 ℃，接口溫度280 ℃；電子倍增器電壓350 V；全掃描；質(zhì)量掃描范圍34～400 u。

對(duì)加工過(guò)程中的茶葉香氣成分進(jìn)行定性和定量分析，并根據(jù)樣品中總離子流圖中各色譜峰的質(zhì)譜信息，經(jīng)計(jì)算機(jī)在NIST98.L標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)的檢索，并結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)核對(duì)，確定其化學(xué)成分，同時(shí)采用峰面積歸一化法定量，得到各組分的相對(duì)含量（組分峰面積占總峰面積的百分比[15-16]）；再結(jié)合保留時(shí)間、質(zhì)譜、實(shí)際成分和保留指數(shù)等參數(shù)進(jìn)一步確定部分組分。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

運(yùn)用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并計(jì)算回歸方程；采用SPSS 21.0進(jìn)行差異顯著性分析，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果以±s表示；P＜0.05，差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 毛火初干后的悶堆處理對(duì)紅茶感官品質(zhì)的影響

由表1可知，從綜合評(píng)分來(lái)看，悶堆時(shí)間在1～4 h的茶樣，感官品質(zhì)都優(yōu)于對(duì)照樣；4 h之后，隨著悶堆時(shí)間的延長(zhǎng)，湯色、香氣、滋味、葉底評(píng)分勻呈下降趨勢(shì)，綜合評(píng)分由93.63下降到89.75；24 h后，湯色變紅暗，可能是由于悶堆時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，使紅茶中的茶黃素、茶紅素發(fā)生轉(zhuǎn)化而使其含量以及茶湯亮度降低，并呈現(xiàn)葉底紅暗、滋味變淡、鮮爽度降低的品質(zhì)[4]。

表1 毛火初干后悶堆時(shí)間對(duì)紅茶感官品質(zhì)的影響Table 1 Effect of different piling times after first drying on the sensory quality of black tea

2.2 毛火初干后的悶堆處理對(duì)紅茶滋味品質(zhì)成分的影響

2.2.1 對(duì)水浸出物、茶多酚、氨基酸、可溶性糖含量的影響

表2顯示，隨著悶堆時(shí)間的延長(zhǎng)，水浸出物含量呈逐漸降低趨勢(shì)，前12 h下降較慢，12～24 h下降較快；與C組相比，各處理組的水浸出物含量均顯著降低（P＜0.05），C組水浸出物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為39.97%，H24組為33.39%，下降了6.58%，其原因可能是多酚類物質(zhì)與蛋白質(zhì)結(jié)合形成了非水溶性物質(zhì)，從而導(dǎo)致水浸出物含量減少[17]。10 個(gè)茶樣的茶多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)在16.38%～20.77%之間，與C組相比，各處理組茶多酚含量均顯著降低（P＜0.05）。在悶堆過(guò)程中，茶多酚含量總體一直呈降低趨勢(shì)，前8 h降低緩慢，后16 h降低幅度變大，經(jīng)相關(guān)性分析表明，茶多酚含量與悶堆時(shí)間呈負(fù)相關(guān)，其線性回歸方程為y=-0.192 5x+20.992，與變化趨勢(shì)一致，其含量降低的主要原因是殘留兒茶素底物及酶活性發(fā)生了酶促氧化和非酶促氧化、轉(zhuǎn)化及聚合等系列反應(yīng)[18]。

表2 毛火初干后的悶堆時(shí)間對(duì)茶樣水浸出物、茶多酚、氨基酸、可溶性糖含量的影響Table 2 Effect of piling time after first drying on the contents of water extract, tea polyphenols, amino acids and soluble sugars in black tea

氨基酸含量總體變化不顯著，與C組（2.11%）相比，除H8組（2.08%）外，其他各處理組的氨基酸含量顯著降低（P＜0.05），其原因可能是在悶堆處理時(shí)氨基酸分解轉(zhuǎn)化成其他物質(zhì)，使茶湯變暗，滋味變淡，同時(shí)也可能與氨基酸能夠進(jìn)一步通過(guò)酶的作用脫羧、脫氨形成芳香物質(zhì)相關(guān)[19-20]。H1組可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.01%，對(duì)比C組的2.96%略微升高，但兩組之間無(wú)顯著差異；悶堆1 h后，各茶樣可溶性糖含量均低于C組且具有顯著性（P＜0.05），同時(shí)隨著悶堆時(shí)間的延長(zhǎng)，其含量呈現(xiàn)小幅度的波動(dòng)變化，悶堆12 h之后呈下降趨勢(shì)，可能是由于在悶堆處理后期，多種微生物作用，呼吸消耗掉大量的可溶性糖，使其含量降低[21]。

2.2.2 對(duì)茶黃素、茶紅素、茶褐素含量的影響

表3表明，在悶堆處理過(guò)程中，前20 h的茶黃素含量與C組相比顯著增加（P＜0.05），其中H3組的茶黃素質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到最大值0.62%；H24組（0.34%）與C組（0.41%）比較顯著降低（P＜0.05）；前4 h的茶黃素含量增加，其可能原因是，隨著悶堆處理的進(jìn)行，在酶的作用下，多酚類物質(zhì)轉(zhuǎn)化成茶黃素；后期茶黃素的含量呈下降趨勢(shì)，是因?yàn)椴椟S素進(jìn)一步氧化成茶紅素。茶紅素的含量與C相比均顯著增加（P＜0.05），同時(shí)在悶堆過(guò)程中茶紅素含量前8 h增加，后期降低，H8組時(shí)達(dá)到最高9.59%，前期茶黃素氧化形成茶紅素，使其含量增加，后期茶紅素氧化形成茶褐素而使含量降低。與C組相比，茶褐素在悶堆的過(guò)程中量顯著增加（P＜0.05），且悶堆時(shí)間越久，茶褐素含量越高，茶湯顏色越深，茶湯品質(zhì)越差[22]，這與感官審評(píng)結(jié)果一致。一般茶紅素/茶黃素的比值為10～15時(shí)[3]，紅茶湯品質(zhì)優(yōu)良，表3中悶堆時(shí)間4 h及4 h之前，茶紅素/茶黃素比值均在10～15之間，綜上說(shuō)明悶堆3 h有利于提高紅茶茶黃素含量，進(jìn)而提高紅茶品質(zhì)。

表3 毛火初干后的悶堆時(shí)間對(duì)茶樣茶黃素、茶紅素及茶褐素含量的影響Table 3 Effect of piling time after first drying on the contents of theaflavins, thearubigins, and theabrownine in black tea

2.2.3 對(duì)兒茶素、咖啡堿含量的影響

由表4可知，隨著紅茶悶堆時(shí)間的延長(zhǎng)，各茶樣咖啡堿的含量與C組相比均顯著提高（P＜0.05），其中H24組含量最高，比C組上升0.75%。簡(jiǎn)單兒茶素、酯型兒茶素以及總兒茶素悶堆處理的茶樣與C組相比，含量顯著降低（P＜0.05），同時(shí)隨悶堆時(shí)間的延長(zhǎng)其含量呈緩慢降低趨勢(shì)，簡(jiǎn)單兒茶素由0.70%降低到0.47%，酯型兒茶素由1.48%降低到0.69%，總兒茶素由2.18%降低到1.16%，其中表沒(méi)食子酸兒茶素質(zhì)量分?jǐn)?shù)（0.47%下降至0.33%）下降趨勢(shì)較平緩；兒茶素質(zhì)量分?jǐn)?shù)（由0.11%至未檢出）在悶堆處理后期其成分基本檢測(cè)不到；表兒茶素質(zhì)量分?jǐn)?shù)（0.08%～0.23%）呈波動(dòng)變化，在悶堆3 h時(shí)達(dá)到最高0.23%，表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯隨著悶堆時(shí)間的延長(zhǎng)，呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)由1.05%下降到0.36%；沒(méi)食子酸兒茶素沒(méi)食子酸酯質(zhì)量分?jǐn)?shù)（由0.14%降至0.07%）在悶堆1～3 h呈上升趨勢(shì)，4～24 h呈下降趨勢(shì)，但各樣品沒(méi)食子酸兒茶素沒(méi)食子酸酯含量均高于C組；各樣品的表兒茶素沒(méi)食子酸酯質(zhì)量分?jǐn)?shù)（由0.62%降至0.26%）均低于C組，且隨著悶堆時(shí)間的延長(zhǎng)其含量呈下降趨勢(shì)。酯型兒茶素比總兒茶素的比值各茶樣與C組相比，H2組和H4組無(wú)顯著差異，其他組顯著降低（P＜0.05），H3組（0.65%）與C組（0.70%）降低最多。由于酯型兒茶素是茶湯苦澀味的主要物質(zhì)之一，因此，適度悶堆，可以降低茶湯的苦澀味，改善紅茶品質(zhì)。

表4 毛火初干后的悶堆時(shí)間對(duì)茶樣中的兒茶素、咖啡堿含量的影響Table 4 Influence of pilling time after first drying on the contents of catechin and caffeine in black tea

2.3 毛火初干后的悶堆處理對(duì)紅茶香氣品質(zhì)成分的影響

表5、6表明，在8 個(gè)具有代表性的不同悶堆時(shí)間茶樣中共含有143 個(gè)香氣組分，其中，醇類化合物的數(shù)量最多（52 種），烯類和酯類次之（分別為27 種和17 種），酚類最少（只有2 種）。與對(duì)照C組相比，悶堆處理后的茶樣增加了烯醛類和內(nèi)酯類，H2、H16、H20還增加了烯酯類。在所有茶樣中，醇類所占比重最多，相對(duì)含量均超過(guò)50%；C組中相對(duì)含量為其次的是酯類（14.27%），而經(jīng)過(guò)悶堆處理后的茶樣相對(duì)含量其次的均為酮類物質(zhì)。醇類和酮類物質(zhì)是紅茶香氣的主要成分[23]。

表5 毛火初干后的悶堆時(shí)間對(duì)茶樣主要香氣化合物的影響Table 5 Influence of pilling time after first drying on major aroma compounds in tea samples identified by GC × GC-TOF-MS analysis

在8 個(gè)茶樣中共鑒定出52 種醇類，C組、H1組、H2組、H3組、H4組、H8組、H16組、H20組的相對(duì)含量分別為52.59%、57.78%、55.99%、57.33%、56.89%、59.66%、57.65%、52.22%。與C組相比，前16 h醇類相對(duì)含量均增加，增加幅度由大到小依次為H8組、H1組、H16組、H3組、H4組、H2組，分別增加了7.70%、4.98%、5.06%、4.74%、4.30%、3.40%，這與感官審評(píng)一致。

研究表明，酮類化合物形成于發(fā)酵階段，是花香特征的物質(zhì)基礎(chǔ)[24]。與C組（6.41%）相比，悶堆處理后茶樣的酮類物質(zhì)相對(duì)含量均有增加，且主要增加了1,3,7-三甲基-3,7-二氫-1H-嘌呤-2,6-二酮、4-[2,2,6-三甲基-7-氧雜二環(huán)[4.1.0]庚-1-基]-3-丁烯-2-酮和6-甲基-5-庚烯-2-酮（果香[25]），增加了果香，減少了紫羅蘭酮和大馬士酮，這與劉盼盼等[26]的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。

續(xù)表5

續(xù)表5

表6 毛火初干后的悶堆時(shí)間對(duì)茶樣主要呈香物質(zhì)組成及含量的影響Table 6 Influence of pilling time after first drying on major aroma components of black tea

3 討 論

茶黃素是紅茶中的主要成分，對(duì)紅茶品質(zhì)起決定作用[27-28]，茶黃素含量越高，紅茶品質(zhì)越好。紅茶加工過(guò)程中，茶黃素的形成是通過(guò)萎凋提高鮮葉中酶的活性，并在發(fā)酵階段利用酶促氧化作用，促使茶葉中兒茶素類氧化聚合。由茶黃素的形成機(jī)理可知，萎凋和發(fā)酵是茶黃素形成的關(guān)鍵過(guò)程，因此，在高茶黃素含量紅茶的加工創(chuàng)新技術(shù)改進(jìn)過(guò)程中，主要是對(duì)萎凋和發(fā)酵技術(shù)進(jìn)行工藝優(yōu)化[4]。本實(shí)驗(yàn)則是在毛火干燥后進(jìn)行悶堆處理，王近近等[10]研究發(fā)現(xiàn)，紅茶經(jīng)過(guò)毛火干燥后，還有兒茶素底物殘留；相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，紅茶毛火干燥后PPO、POD均殘留有活性，且殘余部分的酶蛋白正是那些在發(fā)酵中發(fā)揮作用的高分子組分[29-30]，豐金玉等[31]研究中也證實(shí)了這一點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上對(duì)紅茶毛火初干后進(jìn)行悶堆處理，利用殘留的兒茶素、PPO和POD的活性，綜合分析感官審評(píng)結(jié)果、主要品質(zhì)成分含量及其香氣成分結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)悶堆3 h后得到的紅茶品質(zhì)最佳，其茶黃素含量顯著提高（P＜0.05），由0.41%增加到0.62%，茶紅素/茶黃素比值較優(yōu)，其滋味醇較爽，湯色紅橙明亮，帶甜香；醇類香氣物質(zhì)總相對(duì)含量由52.25%上升到57.33%，酮類物質(zhì)增加了具有果香的1,3,7-三甲基-3,7-二氫-1H-嘌呤-2,6-二酮、4-[2,2,6-三甲基-7-氧雜二環(huán)[4.1.0]庚-1-基]-3-丁烯-2-酮和6-甲基-5-庚烯-2-酮。由此可見(jiàn)，適度的悶堆處理，能夠利用殘留的兒茶素在殘留的酶活性下進(jìn)一步氧化形成茶黃素，從而形成高茶黃素紅茶，提高紅茶品質(zhì)，說(shuō)明毛火初干后的悶堆工藝技術(shù)在提高紅茶品質(zhì)的生產(chǎn)實(shí)踐中具有可行性。

此外，由于本次實(shí)驗(yàn)只是探究了紅茶悶堆不同時(shí)間對(duì)紅茶品質(zhì)的影響，但對(duì)于悶堆處理對(duì)茶黃素組分的影響并未進(jìn)行具體分析；同時(shí)，悶堆處理的理化條件，如具體酶參與了悶堆處理，及其酶活性，以及悶堆時(shí)的室內(nèi)溫度、濕度、茶葉含水量等，是否會(huì)影響紅茶品質(zhì)均有待于進(jìn)一步探究。

4 結(jié) 論

研究結(jié)果表明，在紅茶加工過(guò)程中，對(duì)毛火初干后的茶樣進(jìn)行悶堆3 h，能顯著提高紅茶的品質(zhì)，茶湯紅橙明亮，滋味醇爽，甜香顯露；茶樣中茶多酚、酯型兒茶素顯著降低（P＜0.05），分別降低1.04%、0.37%，茶黃素含量顯著增加（P＜0.05），由0.41%增加到0.62%；醇類香氣物質(zhì)相對(duì)含量由52.25%增加到57.33%，酮類香氣物質(zhì)增加了具有果香的1,3,7-三甲基-3,7-二氫-1H-嘌呤-2,6-二酮、4-[2,2,6-三甲基-7-氧雜二環(huán)[4.1.0]庚-1-基]-3-丁烯-2-酮和6-甲基-5-庚烯-2-酮。由此提示毛火初干后的悶堆工藝技術(shù)在提高紅茶品質(zhì)的生產(chǎn)實(shí)踐中具有可行性。