加工工藝對云南工夫紅茶茶黃素含量及香氣成分的影響①

丁其歡 楊雪梅 易 超 李嬌陽 馬占霞③

（1 滇西應(yīng)用技術(shù)大學(xué)普洱茶學(xué)院 云南普洱 665000；2 信陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院 河南信陽 464000）

紅茶是世界上消費量最大的茶類，云南是中國工夫紅茶的生產(chǎn)大省［1-2］。紅茶中內(nèi)含成分及香氣組成決定著紅茶品質(zhì)的優(yōu)劣［3-5］，特別是茶黃素對紅茶的滋味和湯色起著決定性的作用［6］。近年來，紅茶因為其品質(zhì)風(fēng)味比較獨特且具有良好的保健功效而備受人們喜愛。研究云南工夫紅茶的加工過程，特別是萎凋和發(fā)酵過程，對提高紅茶的香氣具有重要意義［7］。本文旨在研究不同工藝參數(shù)對云南工夫紅茶內(nèi)質(zhì)和香氣的影響，探索能夠穩(wěn)定提高茶黃素含量的甜花香型云南工夫紅茶技術(shù)路線，以期為推進云南工夫紅茶產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

選用云南大葉種茶樹一芽二葉茶樹新稍為原料，通過萎凋、揉捻、發(fā)酵、干燥加工成工夫紅茶。萎凋在萎凋槽中進行，攤?cè)~厚度12 cm左右，揉捻均按正常揉捻進行（在6CR-55型揉捻機中揉捻90 min，每30 min取出解塊后再進行揉捻，采用輕-重-輕的加壓方式），發(fā)酵均在茶葉自動發(fā)酵機中進行，溫度為25 ℃左右，濕度控制在95%以上，發(fā)酵程度根據(jù)發(fā)酵時間、發(fā)酵葉色澤和香味共同判定。烘干均在烘焙機中進行，毛火110 ℃，達到七成干，攤涼30 min，進行足火85 ℃烘干2 h。

1.2 方法

1.2.1 工夫紅茶樣品加工方法

對比不同萎凋程度、不同發(fā)酵程度、不同干燥方式的工夫紅茶樣品制作（表1）。

表1 實驗樣品編號及工藝參數(shù)表

1.2.2 工夫紅茶樣品內(nèi)含成分檢測方法

（1）標準液的制備

分別稱取不同種類兒茶素標準品10 mg，用70%甲醇溶液溶解，定容至10 mL，用0.22 μm膜過濾得1 mg/mL標品，每個標樣各取1 mL定容至10 mL，混合成0.1 mg/mL混標；分別稱取茶黃素（TF）、茶黃素-3-沒食子酸酯（TF-3-G）、茶黃素-3’-沒食子酸酯（TF-3’-G）、茶黃素雙沒食子酸酯（TF-3-3’-DG） 4種茶黃素標品（純度均≥97%）5 mg，溶解于5 mL提前配制好的50%的乙醇溶液中，充分溶解后放于-80 ℃的冰箱里備用。使用時將其稀釋10倍成0.1 mg/mL的標準液，用0.22 μm膜過濾。

（2）樣品的制備

將待測樣磨碎準確稱取1 g，溶解在80%的甲醇溶液中充分搖勻靜置提取3 h，取上層液待用，再將濾渣再在80%的甲醇溶液中提取3 h，合并兩次的濾液用80%的甲醇定容在50 mL的容量瓶中待用，用0.22 μm膜過濾。

（3）檢測條件

檢測波長：λ=280 nm；流速：1 mL/min；最小壓力：0 bar；最大壓力：250 bar；進樣量：5 μL；流動相A：5%乙腈，0.261%磷酸；流動相B：80%乙腈，0.261%磷酸；停止時間：36 min，后運行時間：5 min。

1.2.3 工夫紅茶樣品香氣檢測方法

采用氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）聯(lián)用技術(shù)，對具有代表性的紅茶樣品和采集的冬紅茶樣品進行定量分析。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗設(shè)計包括生物學(xué)重復(fù)，數(shù)據(jù)采用平均值±標準差（Mean±SD）表示；采用多重比較（Tukey HSD 法）分析不同加工工藝間差異性（R軟件包vegan）；相關(guān)性熱圖分析（R軟件包 pheatmap）用R 4.1.2完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同工藝參數(shù)對云南工夫紅茶內(nèi)質(zhì)的影響

通過圖1可得出，發(fā)酵程度對GG（1，4，6-O-三沒食子?；?β-D-葡萄糖）的影響較大，輕發(fā)酵F1與適度發(fā)酵CK、重發(fā)酵F2均呈顯著性差異；萎凋程度除了對EGC（表沒食子兒茶素）影響較小外，對其他兒茶素以及GG、GA（沒食子酸）影響均較大，重萎凋W2主要兒茶素保留量較高，與適度萎凋CK和輕萎凋W1均呈顯著性差異；干燥方式對兒茶素含量的影響較小，除了C（兒茶素）呈顯著性差異，其他兒茶素均不呈顯著性差異；重萎凋W2、輕發(fā)酵F1對EC（表兒茶素）影響都較大，結(jié)合圖2可以看出F1的茶黃素總量最高，與其它工藝參數(shù)的茶黃素總量均呈顯著性差異，結(jié)合圖3來看，EC與茶黃素總量呈顯著性負相關(guān)，說明EC對茶黃素含量的貢獻率更高，且受到工藝參數(shù)影響較大。由圖3可見，在不同加工工藝參數(shù)的樣品中，EC、C、GA、ECG（表兒茶素沒食子酸酯）與茶黃素呈負相關(guān)性，EGC、EGCG（表沒食子兒茶素沒食子酸酯）與茶黃素相關(guān)性不大，說明不同工藝參數(shù)對不同兒茶素氧化成茶黃素的影響程度不同，對由EC、C、GA參與氧化成茶黃素的路徑影響較大，對EGC、EGCG參與氧化成茶黃素的路徑影響較小。不同工藝參數(shù)加工出的云南工夫紅茶中的EGC（表沒食子兒茶素）不成顯著性差異。

圖1 不同工藝參數(shù)云南工夫紅茶主要兒茶素等成分含量占比的對比

圖3 主要兒茶素等和茶黃素的相關(guān)性熱圖

由圖2可知，茶黃素總量W1和CK之間差異不顯著，W2與CK差異不顯著，W1與W2呈顯著性差異，說明萎凋程度對茶黃素得含量有影響，萎凋過重會降低茶黃素的含量，輕萎凋?qū)Σ椟S素含量的提高有益；F1的茶黃素總量分別與CK、F3呈顯著性差異，F(xiàn)2與CK差異性不顯著，說明輕發(fā)酵對茶黃素含量的提高有利。G1、CK、G2之間均差異不顯著，說明烘干方式、理條機干燥方式、先理條后烘干的方式對茶黃素含量的影響不大。

圖2 不同工藝參數(shù)云南工夫紅茶茶黃素含量占比的對比

2.2 不同工藝參數(shù)對云南工夫紅茶香氣的影響

本次實驗不同工藝參數(shù)的云南工夫紅茶揮發(fā)性物質(zhì)檢測結(jié)果見表2，表2舍棄了一些匹配度較低的物質(zhì)以及未確定香型的成分。云南工夫紅茶香氣組成多為醇類、醛類、酮類、烯類、酯類等，且不同工藝參數(shù)對紅茶的香氣成分種類和相對含量均有影響。

表2 不同加工工藝參數(shù)云南工夫紅茶揮發(fā)性物質(zhì)

續(xù)表2 不同加工工藝參數(shù)云南工夫紅茶揮發(fā)性物質(zhì)

結(jié)合目前對茶葉香氣物質(zhì)香型的研究，表現(xiàn)為甜香型的有苯乙醇、香葉醇、茉莉酸甲酯，表現(xiàn)為花香型的有芳樟醇、苯乙醛、芳樟醇氧化物（反式吡喃型）、順式芳樟醇氧化物（呋喃）、反式芳樟醇氧化物（呋喃）、大馬士酮、植物醇、水楊酸甲酯、橙花醇，表現(xiàn)為果香型的有二氫獼猴桃內(nèi)酯、α-紫羅蘭酮、β-紫羅酮、（+）-檸檬烯、苯甲醛，分類分析見圖4。結(jié)果表明W2、G1的表現(xiàn)為花香型的香氣成分較多，W2的果香型香氣相對含量較低，G1果香型香氣相對含量較高，說明重萎凋有利于提高云南工夫紅茶的花香，理條機直接理干有利于提高花果香。

圖4 不同加工工藝參數(shù)云南工夫紅茶香型分析

3 結(jié)論與討論

紅茶加工工藝環(huán)環(huán)相扣，內(nèi)含成分從鮮葉采摘后開始變化，在萎凋、揉捻、發(fā)酵、干燥等工序上都會不斷的變化，與工藝參數(shù)有著密不可分的關(guān)系［8-9］。此次研究中，重萎凋主要兒茶素含量保留量較高，與適度萎凋呈顯著性差異，原因可能是重萎凋使鮮葉失水過度，酶的活性降低程度大，導(dǎo)致發(fā)酵過程中多酚類的氧化不能充分進行，輕萎凋可以提高茶黃素含量，原因可能是含水量高，酶的活性強，有利于兒茶素酶促氧化形成茶黃素，而茶黃素隨著發(fā)酵程度的加重而降低，也驗證了發(fā)酵過程中茶黃素會進一步氧化形成茶紅素、茶褐色［10-12］。結(jié)果表明，不同加工工藝參數(shù)對云南工夫紅茶的內(nèi)質(zhì)和香氣均會產(chǎn)生不同程度的影響，在其它影響因素一致的情況下，輕萎凋、輕發(fā)酵均會對茶黃素的提高有利，輕發(fā)酵更為顯著，重萎凋?qū)μ岣呒t茶的花香有利，理條機直接理干有利于提高紅茶的花果香。