廣西金秀野生茶加工工藝優(yōu)化及品質(zhì)分析

溫立香

（1.廣西壯族自治區(qū)亞熱帶作物研究所，廣西南寧530001；2.廣西亞熱帶農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，廣西南寧530001）

廣西橫跨西南和華南兩個茶區(qū)，特有的地理生態(tài)環(huán)境形成豐富的野生茶樹資源[1]，廣西野生茶多是群體種，內(nèi)含物質(zhì)豐富，酚氨比較高，適宜做紅茶[2]。金秀瑤族自治縣位于廣西中部偏東的大瑤山主體山脈上，縣內(nèi)多山，海拔較高，地形復(fù)雜，全年無霜期283 d，平均降雨量1 800 mm，屬南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，土層深厚，土壤肥沃，有機(jī)質(zhì)含量高，當(dāng)?shù)匾吧铇湓蟽?nèi)含物豐富，具獨(dú)特地域性，專家學(xué)者高度肯定了金秀地區(qū)發(fā)展茶業(yè)的天然資源優(yōu)勢。但目前當(dāng)?shù)夭枞~加工粗放、缺乏科學(xué)技術(shù)支撐，導(dǎo)致出現(xiàn)好茶做不出好產(chǎn)品、好產(chǎn)品重現(xiàn)性差，茶葉質(zhì)量參差不齊等問題，因此開展金秀野生茶加工技術(shù)研究，對提升廣西金秀野生茶品質(zhì)，增強(qiáng)茶企科技核心競爭力及農(nóng)民增收等具有深遠(yuǎn)的意義。

2012年黃亞輝等[3]實(shí)地調(diào)研表明金秀縣境內(nèi)孕育著豐富的茶樹資源，2015年朱燕等[4]對金秀地區(qū)37 份野生茶資源的葉片解剖結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行觀察，探討葉片解剖結(jié)構(gòu)特征與其產(chǎn)量、品質(zhì)、抗逆性等方面的相關(guān)性，結(jié)果表明金秀地區(qū)茶樹資源適制性方面普遍以適制紅茶為主，2016年陳瑩玉等[5]采用簡單重復(fù)序列（simple sequence repeat，SSR）分子標(biāo)記，構(gòu)建了廣西金秀縣4 地22 份野生茶資源的分子指紋圖譜。近年來在廣西亞熱帶作物研究所的支持下，組建項目攻關(guān)小組開展金秀野生茶加工技術(shù)研究，項目組分析了金秀野生茶原料特性及其在紅茶加工過程中主要物質(zhì)成分的轉(zhuǎn)化規(guī)律[2]，并就金秀野生茶紅茶加工技術(shù)開展了一系列研究。

本文針對金秀野生茶內(nèi)質(zhì)豐富，具獨(dú)特地域性，但加工粗放，缺乏科學(xué)的加工技術(shù)研究，導(dǎo)致茶葉品質(zhì)和資源特性不匹配，在前期加工試驗的基礎(chǔ)上，選取揉捻、發(fā)酵、干燥進(jìn)程中影響金秀紅茶品質(zhì)的幾個關(guān)鍵因素，設(shè)計正交試驗，考察不同工藝組合對金秀紅茶加工品質(zhì)的影響。通過研究不同因素對金秀野生茶紅茶加工品質(zhì)的影響，篩選金秀野生茶紅茶加工的優(yōu)化工藝方案，以期為更好的開發(fā)和挖掘利用廣西特色野生茶樹資源提供理論依據(jù)和科學(xué)技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與儀器

野生茶鮮葉：廣西來賓市金秀縣野生茶樹（春茶），采摘標(biāo)準(zhǔn)為1 芽1、2 葉。

晾青架及竹篩、6CHT-60 茶葉烘焙提香機(jī)：福建佳友機(jī)械有限公司；6CSR-45 型揉捻機(jī)：廣西創(chuàng)宇茶葉機(jī)械有限公司；6CFJ-5B 紅茶發(fā)酵機(jī)：福建省安溪永興機(jī)械廠。

1.2 試驗方法

1.2.1 野生茶加工方法

工藝流程：鮮葉—萎凋—揉捻—發(fā)酵—烘干（分為毛火和足火）。

鮮葉：采摘后及時帶回加工廠，防止燒心、爛葉，帶回后立即進(jìn)行攤晾萎凋；

萎凋：攤晾至葉質(zhì)柔軟，嫩梗萎軟，曲折不斷，緊握萎凋葉成團(tuán)，松手可緩慢松散，即為萎凋適度（含水量在60%～62%左右）；

揉捻：野生茶鮮葉萎凋適度后，按正交試驗中設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行揉捻，揉捻機(jī)投葉量為35 kg，揉捻總時長為70 min；

發(fā)酵：設(shè)置不同發(fā)酵溫度，發(fā)酵的空氣相對濕度（relative air humidity，RH）為90 %～95 %，換氣間隔時間為45 min，發(fā)酵時間為4 h；

烘干：毛火110 ℃，高溫快烘，毛火后攤涼40 min左右進(jìn)行并篩，設(shè)置不同足火溫度，烘至足干（毛茶含水量6%左右）。

1.2.2 正交試驗設(shè)計

在生產(chǎn)經(jīng)驗及前期試驗的基礎(chǔ)上，選取揉捻方式、發(fā)酵溫度、足火干燥溫度作為主要考察因素，研究不同工藝組合對紅毛茶加工品質(zhì)的影響。正交試驗設(shè)計及因素水平如表1，每個處理設(shè)3 次重復(fù)。

表1 正交試驗設(shè)計及因素水平表Table 1 Orthogonal experimental design and factor level table

揉捻方式具體參數(shù)見表2。

表2 揉捻方式具體參數(shù)Table 2 Specific parameters of rolling mode

1.2.3 感官審評

對不同處理的紅茶制品參照GB/T 23776-2018《茶葉感官審評方法》[6]中工夫紅茶的審評要求進(jìn)行感官審評（干茶3 g，150 mL 沸水沖泡5 min），審評內(nèi)容包括茶葉的外形（包括形狀、色澤、嫩度、勻整度、凈度）、滋味、香氣、湯色、葉底五項因子。品質(zhì)得分按加權(quán)評分法計算，各品質(zhì)因子的評分系數(shù)為外形25%，滋味30%，香氣25%，湯色10%，葉底10%，即：Y=A×a+B×b+C×c+D×d+E×e，Y表示感官審評的品質(zhì)得分；A、B、C、D、E表示各品質(zhì)因子的審評得分；a、b、c、d、e 表示各品質(zhì)因子的評分系數(shù)。

1.2.4 理化指標(biāo)檢測方法

水浸出物：采用全量法，參照GB/T 8305-2013《茶水浸出物測定》測定[7]；茶多酚及兒茶素類：茶多酚采用酒石酸鐵比色法，兒茶素類采用高效液相色譜法，參照GB/T 8313-2018《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》[8]；咖啡堿：采用紫外分光光度法，參照GB/T 8312-2013《茶咖啡堿測定》[9]；氨基酸類：采用茚三酮顯色法，參照GB/T 5009.124-2016《食品中氨基酸的測定》[10]；茶氨酸：采用高效液相色譜法參照GB/T 23193-2017《茶葉中茶氨酸的測定高效液相色譜法》[11]；總糖：參照GB/T 15672-2009《食用菌中總糖含量的測定》[12]；還原糖：參照GB/T 5009.7-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中還原糖的測定》[13]；蔗糖、果糖、葡萄糖：參照GB/T 5009.8-2016 《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖的測定》[14]；總蛋白：參照GB/T 5009.5-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測定》[15]；總硒：參照GB/T 5009.93-2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中硒的測定》[16]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 19.0 和EXCEL2003 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析。

兒茶素苦澀味指數(shù)（catechin astringent index，CBTI）=（EGCG+EGC+ECG+GC）×100/（EC+C）[17]，表兒茶素（epicatechol，EC），沒食子兒茶素[（-）-gallocatechin，GC]，表沒食子兒茶素 [（-）-epigallocatechin，EGC]，兒茶素（catechin，C），表沒食子兒茶素沒食子酸酯（epigallocatechingallate，EGCG），表兒茶素沒食子酸酯[（-）-epicatechin gallate，ECG]，沒食子兒茶素沒食子酸酯[（-）-gallocatechin gallate，GCG]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理紅茶感官審評結(jié)果

不同處理紅茶感官審評極差分析結(jié)果見表3。

由表3不同處理紅茶感官審評極差分析結(jié)果得知，本試驗中選擇的A、B、C 3 個因素極差值表現(xiàn)為A＞B＞C，即這3 個因素在3 個水平上對紅茶加工品質(zhì)的影響程度由大到小依次為揉捻方式＞發(fā)酵溫度＞足火溫度。直接比較表3中各因素的極差大小k 值得知，本正交試驗篩選的金秀野生茶紅茶最佳加工工藝組合為A1B1C2，即揉捻過程中加解壓交替2 次，發(fā)酵溫度30 ℃，足火溫度70 ℃，極差分析所得最佳工藝組合與本試驗中的最優(yōu)處理T4（A2B1C2，即揉捻過程中加解壓交替3 次，發(fā)酵溫度30 ℃，足火溫度70 ℃）不一致。將極差分析篩選的最佳工藝組合定為T10（A1B1C2），進(jìn)一步與T4 進(jìn)行最佳組合的驗證試驗，結(jié)果如表4。

表3 不同處理紅茶感官審評極差分析結(jié)果Table 3 Range analysis results of sensory evaluation of black tea with different treatments

表4 最佳組合的驗證試驗Table 4 Validation test of the best combination

如表4，按照處理T4（即A2B1C2，揉捻過程中加解壓交替3 次，發(fā)酵溫度30 ℃，足火溫度70 ℃）和T10（即A1B1C2，揉捻過程中加解壓交替2 次，發(fā)酵溫度30 ℃，足火溫度70 ℃）分別制作紅茶并對所得紅茶產(chǎn)品進(jìn)行感官審評。通過對比，結(jié)果顯示T10 的感官審評分?jǐn)?shù)略高于T4，本試驗最后確定優(yōu)選工藝為T10 處理，即茶鮮葉萎凋適度后，先不加壓空揉30 min，然后加壓15 min，減壓5 min，加減壓交替揉捻2 次，揉捻時長70 min；發(fā)酵相對濕度90%～95%，溫度30 ℃，發(fā)酵4 h；毛火高溫快烘滅酶活后，足火70 ℃烘干所得紅茶品質(zhì)最佳。

2.2 不同處理組合對紅茶內(nèi)含物質(zhì)的影響

分析檢測不同處理紅茶的主要品質(zhì)成分，結(jié)果如表5所示。

表5 不同處理紅茶主要品質(zhì)成分Table 5 Main quality components of black tea with different treatments

不同處理水浸出物含量在38.12 %～40.81 %之間，茶多酚含量23.14%～26.08%之間，咖啡堿含量5.18%～5.64%之間，可溶性總蛋白和硒含量分別在25.20 g/100 g～28.90 g/100 g 和0.060 mg/kg～0.086 mg/kg之間，對各處理間的不同內(nèi)含物質(zhì)做方差分析結(jié)果顯示：各處理水浸出物、咖啡堿含量無顯著性差異（P＞0.05），茶多酚、硒含量有顯著性差異（P＜0.05），可溶性總蛋白含量之間有極顯著性差異（P＜0.01）。

檢測不同處理的兒茶素單體含量，結(jié)果如表6所示。

T4 處理GC 未檢出，其他處理GC 含量在0.003 5%～0.008 3 %之間，EGC 含量在0.017 9 %～0.024 6 %之間，C 含量在0.0573 %～0.1143 %之間，EGCG 含量0.157 5 %～0.343 0 %，EC 含量0.011 0 %～0.018 3 %，ECG 含量0.169 1%～0.289 5%，GCG 含量T6 未檢出，其他處理在0.1979 5%～0.304 3%之間。對各處理間的不同兒茶素單體含量做方差分析結(jié)果顯示：各處理間除了EC 含量無顯著性差異（P＞0.05），GC、EGC、C、EGCG、ECG、GCG 含量均有極顯著性差異（P＜0.01），紅茶初制中包括以兒茶素為主體的多酚類物質(zhì)在多酚氧化酶及過氧化物酶的催化下進(jìn)行轉(zhuǎn)化的主要過程，這也證實(shí)了不同揉捻、發(fā)酵、烘干處理通過影響兒茶素類物質(zhì)對茶葉品質(zhì)產(chǎn)生影響。對比不同處理酯型兒茶素和簡單兒茶素比值（CBTI），除T4 處理因GC 未檢出，其他處理數(shù)值在3.64～5.73 之間，以T3 最大，T8最小，最優(yōu)處理T8 居于中間值。

表6 不同處理紅茶兒茶素類含量Table 6 Catechins in black tea with different treatments%

分析不同處理茶樣各種糖類組分，結(jié)果如表7所示。

表7 不同處理紅茶糖類含量Table 7 Sugar content of black tea with different treatments

總糖含量在12.00%～14.20%，還原糖、蔗糖分別為1.591 g/100 g～2.029 g/100 g，、0.107 g/100 g～0.179 g/100 g，果糖、葡萄糖分別為0.046 g/100 g～0.107 g/100 g、0.076 g/100 g～0.143 g/100 g。對各處理的不同糖類做方差分析結(jié)果顯示：不同處理間的可溶性總糖含量有顯著性差異（P＜0.05），蔗糖含量無顯著性差異（P＞0.05），其它糖類還原糖、果糖、葡萄糖均存在極顯著性差異（P＜0.01）。

不同處理氨基酸類物質(zhì)含量的變化見表8。

氨基酸在紅茶制造過程中的變化比較復(fù)雜，目前茶葉中已分離經(jīng)鑒定的氨基酸有25 種[18]。本試驗中，經(jīng)不同工藝的加工處理，各處理游離氨基酸總含量呈極顯著性差異（P＜0.01），各類氨基酸中除了茶氨酸無顯著性差異外（P＞0.05），其他氨基酸類均有極顯著性差異（P＜0.01）。

3 討論

3.1 加工處理對茶葉品質(zhì)的影響

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紅茶加工過程中揉捻是塑造外形和形成內(nèi)質(zhì)的重要工序，通過揉捻破壞葉細(xì)胞，揉出茶汁，使茶汁中的發(fā)酵基質(zhì)、酶及空氣充分接觸，加速發(fā)酵中多酚類化合物的酶促氧化[19]，壓力輕重的變換是影響揉捻效果的主要因素之一，一壓到底不利于單個茶條形成，交替次數(shù)太多為加工操作帶來麻煩，本試驗中考察了1 次～3 次加解壓交替對成條率及干茶外形的影響，結(jié)果顯示加解壓交替2 次形成外形緊結(jié)的紅茶條索，加解壓交替次數(shù)增加，茶葉細(xì)胞破壞的效果更好，利于后期發(fā)酵，但碎茶比例增加，綜合考慮以2 次為宜。發(fā)酵的實(shí)質(zhì)是以多酚類化合物深刻氧化為核心的化學(xué)變化過程，影響發(fā)酵的主要條件包括溫度、濕度、通氣（供氧）等，高濕條件下發(fā)酵質(zhì)量比低濕條件下好。發(fā)酵溫度是影響發(fā)酵的關(guān)鍵因素，溫度太高，氧化過于劇烈，毛茶香低味淡，溫度太低，氧化反應(yīng)緩慢，發(fā)酵困難，發(fā)酵不足。常規(guī)紅茶發(fā)酵溫度以24 ℃～25 ℃為宜，課題組在前期發(fā)酵試驗的過程中發(fā)現(xiàn)金秀野生茶葉質(zhì)肥厚，發(fā)酵過程中葉溫上升緩慢，低溫發(fā)酵時造成發(fā)酵不足，葉底花雜，因此本試驗中未設(shè)置低溫發(fā)酵處理，以中高溫為設(shè)置區(qū)間，結(jié)果顯示揉捻葉細(xì)胞破損率滿足的情況下，30 ℃～35 ℃的發(fā)酵處理發(fā)酵效果較好，后期毛茶品質(zhì)也較高，這與常規(guī)紅茶發(fā)酵不同。干燥是紅毛茶加工過程中的最后一道工序，也是決定品質(zhì)的重要環(huán)節(jié)，一般分為毛火和足火。足火溫度影響香氣的高低與香型，具有良好香氣的芳香物質(zhì)成分在烘焙中透發(fā)出來，尤其在足火中得到充分透發(fā)，溫度過低香氣不純（＜45 ℃），溫度過高則芳香成分損失（＞100 ℃），產(chǎn)生高火香甚至焦味，結(jié)合感官審評與理化分析，本試驗中加解壓交替揉捻2 次，30 ℃發(fā)酵，足火70 ℃烘焙紅的毛茶品質(zhì)最佳。

3.2 加工處理對茶葉理化成分的影響

紅茶品質(zhì)（包括滋味、香氣、湯色、外形條索、葉底等）是在加工過程中逐漸形成的，其本質(zhì)是各理化成分的含量發(fā)生了變化[20]，茶葉品質(zhì)是各成分協(xié)調(diào)作用的結(jié)果。試驗中處理4 次～6 次（揉捻方式均為交替3次）的水浸出物含量總體高于其它，印證了揉捻交替次數(shù)增加，細(xì)胞破損率增加，更利于物質(zhì)的釋放。不同加工處理酯型兒茶素和簡單兒茶素兩類兒茶素的含量比值不同，對照不同處理感官品質(zhì)得分并未有明確的相關(guān)關(guān)系，紅茶加工過程中酚類物質(zhì)轉(zhuǎn)化比較復(fù)雜形成茶黃素、茶紅素等再合成色素從而進(jìn)一步影響紅茶品質(zhì)，還需尋找更為合適的評價指標(biāo)?？扇苄蕴呛偷鞍踪|(zhì)也是茶湯甜醇、醇滑口感的主要物質(zhì)，還可發(fā)生焦糖化作用和羰氨反應(yīng)，對紅茶烏潤的色澤和香氣的形成有著重要的作用[21]，感官審評得分較高處理的T4、T10 其可溶性總蛋白質(zhì)和總糖含量均較高，說明二者對茶葉品質(zhì)形成有著非常重要的作用。氨基酸也是影響茶葉香氣、滋味等品質(zhì)的重要物質(zhì)，本試驗中不同處理、游離氨基酸總量及各類氨基酸類均有極顯著性差異，這也是造成茶葉滋味品質(zhì)等差異的原因之一。

咖啡堿是一種比較穩(wěn)定的物質(zhì)，本試驗中不同處理的咖啡堿含量上下波動，但不同處理間沒有顯著性差異，表明加工工藝對咖啡堿變化的影響不大，另茶葉中咖啡堿含量一般3%～5%，而在本試驗中各處理的毛茶咖啡堿含量均大于5%，遮光條件下栽培的茶樹，咖啡堿含量一般比較高[21]，而金秀地區(qū)野生茶常年生長于茂密森林，形成的天然的遮陰覆蓋，這可能是造成其咖啡堿含量極高的原因之一。

另外本試驗中對不同處理硒含量做了測定，茶樹是一種吸收、富集硒元素很強(qiáng)的植物，中國的茶葉幾乎都含有硒元素[22]，同樣的萎凋葉通過不同處理，結(jié)果顯示硒含量有顯著性差異，這與鄭達(dá)賢等[23]、胡秋輝等[24]、王雅玲等[25]得出的制茶工藝對商品茶葉含硒量沒有明顯影響的推論不一致，溫立香等[2]在對金秀野生茶紅茶加工過程中硒含量變化的研究結(jié)果中顯示不同工序在制品硒含量范圍為0.06 mg/kg ～0.09 mg/kg，在制品硒含量也存在極顯著差異，加工工藝對茶葉硒含量是否有影響，還需通過試驗繼續(xù)探究。

4 結(jié)論

以廣西金秀地區(qū)野生茶為試驗材料，在生產(chǎn)經(jīng)驗及前期試驗的基礎(chǔ)上，以揉捻方式、發(fā)酵溫度、足火干燥溫度設(shè)計正交試驗，研究不同工藝組合對紅毛茶加工品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：3 個因素在3 個水平上對紅茶品質(zhì)的影響程度由大到小依次為揉捻方式＞發(fā)酵溫度＞足火溫度，通過正交試驗篩選出最適宜金秀野生茶紅茶加工的工藝組合為：鮮葉萎凋適度后經(jīng)加解壓交替2 次揉捻（揉捻時長70 min），發(fā)酵溫度30 ℃（發(fā)酵時間4 h，濕度90%～95%），毛火110 ℃高溫快烘滅酶活后，足火70 ℃烘干。對不同處理紅茶的內(nèi)含物質(zhì)進(jìn)行檢測，結(jié)果顯示不同處理水浸出物、咖啡堿、EC、蔗糖、茶氨酸含量無顯著性差異外（P＞0.05），茶多酚、硒、可溶性總糖含量有顯著性差異（P＜0.05），其他內(nèi)含成分包括可溶性總蛋白、GC、EGC、C、EGCG、ECG、GCG、還原糖、果糖、葡萄糖、游離氨基酸總量及其他氨基酸類均有極顯著性差異（P＜0.01）。金秀野生茶內(nèi)含物質(zhì)豐富，這與當(dāng)?shù)靥厥獾臍夂驐l件息息相關(guān)，本試驗篩選最優(yōu)工藝，以期為金秀野生茶加工品質(zhì)及其資源利用提供技術(shù)支持，對合理利用野生茶資源，促進(jìn)當(dāng)?shù)匾吧璁a(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要的意義。