黑茶是中國(guó)六大茶類之一，因其減肥、降血脂、調(diào)節(jié)腸胃等功能而廣受國(guó)內(nèi)外消費(fèi)者的歡迎。制作黑茶(如青磚、茯磚等)采用的原料一般為一芽四五葉及以上成熟度較高的原料，外形比較粗大，其干茶外形和沖泡后葉底的美觀度不佳，限制了消費(fèi)者多元化的消費(fèi)需求。研究表明，鮮葉原料的成熟等級(jí)與其所制干茶的外形品質(zhì)呈負(fù)相關(guān)，嫩度越高的原料越利于干茶外形的塑造。在傳統(tǒng)黑茶加工中，所采用的成熟原料往往存在氟含量偏高而帶來(lái)飲用安全問(wèn)題，不利于黑茶的發(fā)展。
課題組曾對(duì)不同品種綠毛茶原料與黑茶品質(zhì)的關(guān)系展開(kāi)了研究，在將13個(gè)品種的綠毛茶原料進(jìn)行渥堆發(fā)酵后發(fā)現(xiàn)，鄂茶10號(hào)所制黑茶干茶棕褐、湯色橙黃、陳香高長(zhǎng)、滋味甜醇協(xié)調(diào)，綜合品質(zhì)優(yōu)異。市面上流行的黑茶一般是以成熟度較高的原料加工制作，還未見(jiàn)以純芽頭為原料加工的黑茶。課題組首次以鄂茶10號(hào)的單芽為實(shí)驗(yàn)材料，采用三因素(濕坯含水量、渥堆溫度和濕度)三水平的正交試驗(yàn)方法，進(jìn)行黑茶渥堆工藝優(yōu)化，旨在為優(yōu)質(zhì)黑茶產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)。
01
材料與方法
1、材料與設(shè)備
2015年9月，曬青毛茶(鮮葉原料為鄂茶10號(hào)，單芽)購(gòu)于湖北宣恩縣伍臺(tái)昌臣茶業(yè)有限公司。
加工設(shè)備：DHG-9246A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)和RXZ-328Z型人工氣候箱(寧波江南儀器廠)。檢測(cè)儀器：WSC-S型測(cè)色色差計(jì)(上海精密科學(xué)儀器有限公司)、AUY220型電子分析天平(Shimadzu，日本)、1260 Infinity型高效液相色譜儀(Agilent，美國(guó))和722N型可見(jiàn)分光光度計(jì)(上海菁華科技儀器有限公司)。
2、加工方法
試驗(yàn)設(shè)茶坯含水量(32%、35%和38%)，渥堆溫度(40 ℃、45 ℃和50 ℃)、渥堆濕度(70%、80%和90%)三因素三水平，進(jìn)行正交試驗(yàn)，處理組合見(jiàn)表1。首先將曬青綠茶原料混勻，然后每個(gè)處理取2.5 kg，采用噴灑方式，使茶坯含水量至設(shè)定數(shù)值;其次將充分吸收水分的茶坯放入茶筐，并在表面覆蓋濕潤(rùn)紗布;最后將茶筐置于RXZ-328Z型人工氣候箱進(jìn)行渥堆發(fā)酵，每3 d進(jìn)行1次解塊翻堆，其中于第12 d前后扦樣審評(píng)，以判斷適宜的渥堆時(shí)長(zhǎng)，最終確定單芽原料渥堆時(shí)長(zhǎng)為13 d。茶葉渥堆結(jié)束進(jìn)行烘干，初烘溫度105 ℃，時(shí)間1 h。初烘葉攤涼回潮1 h后在95 ℃下復(fù)烘，至干茶含水量6%左右。
3、分析方法
參照GB/T 23776—2018茶葉感官審評(píng)方法，單項(xiàng)審評(píng)滿分為100，試驗(yàn)選用單芽試制黑茶，因此將外形分成外形形狀和外形色澤單獨(dú)加權(quán)，加權(quán)評(píng)分按照外形形狀10%、外形色澤10%、湯色15%、香氣25%、滋味30%、葉底10%計(jì)算品質(zhì)總分。茶葉含水量測(cè)定采用120 ℃快速檢測(cè)法。理化成分測(cè)定：可溶性糖含量采用蒽酮-硫酸比色法測(cè)定，茶多酚含量根據(jù)GB/T 8313—2018中的福林酚比色法測(cè)定，游離氨基酸含量根據(jù)GB/T 8314—2013中的茚三酮比色法測(cè)定，水浸出物含量根據(jù)GB/T 8305—2013中的減壓抽濾法測(cè)定，兒茶素組分采用高效液相色譜法。茶黃素、茶紅素和茶黃素含量檢測(cè)采用有機(jī)試劑提取-系統(tǒng)分析法。干茶和茶湯色澤分析使用色差計(jì)法。
4、數(shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)結(jié)果表示為mean ± SD，實(shí)驗(yàn)重復(fù)三次。采用Excel和SPSS Statistics 20進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并在p<0.05水平考慮顯著性。
02
結(jié)果與分析
1、感官審評(píng)結(jié)果
各茶樣感官審評(píng)結(jié)果如表2所示，外形色澤得分較高的為9號(hào)和5號(hào)，同為93分，渥堆發(fā)酵條件對(duì)單芽黑茶外形色澤得分的影響程度大小依次為含水量>溫度>濕度。研究采用的鄂茶10號(hào)單芽原料較為細(xì)嫩，所制干茶的外形緊細(xì)，形狀美觀，極差分析顯示3個(gè)因素對(duì)外形形狀得分的影響不顯著。在湯色方面，6號(hào)處理湯色最佳(紅明，93分)，3號(hào)處理次之(紅明，92.5分)。在香氣方面，9號(hào)處理茶葉香氣陳香較高(91分)，之后為5號(hào)和8號(hào)處理。在滋味方面，8號(hào)處理的滋味尚甜醇(89.5)，9號(hào)處理89分次之。在葉底方面，8號(hào)處理得分最高(92分)，之后為5號(hào)處理(91.7分)和9號(hào)處理(91.5分)。
極差分析(表3)顯示渥堆條件對(duì)湯色、香氣、滋味、葉底得分和總分的影響程度大小依次為溫度>含水量>濕度，得分最高的參數(shù)組合為A3B2C3，即茶坯含水量38%、渥堆溫度45 ℃、渥堆濕度90%。
2、色差分析
各茶樣干茶的色差參數(shù)和極差分析結(jié)果如表4和表5所示，不同正交組合條件對(duì)干茶L*值、a*值、b*值和b*/a*值的影響規(guī)律不盡相同。渥堆發(fā)酵條件對(duì)干茶L*值的影響程度大小依次為含水量>溫度>濕度，黑茶明亮度隨茶坯含水量的增加而提高。在不同處理中，2號(hào)處理的L*值(亮度)最高(41.43±0.02)，8號(hào)處理的最低(28.16±0.02)。對(duì)于干茶a*值，各因素影響程度大小依次為溫度>濕度>含水量，隨著茶坯含水量和溫度的升高，干茶a*值降低。在9個(gè)處理中，a*值以1號(hào)處理最高(3.33±0.24)，9號(hào)處理最低(-2.02±0.08)。同時(shí)可以看出，干茶b*值主要受溫度的影響，其次是含水量和濕度。在不同處理中，b*值含量以2號(hào)處理最高(23.69±0.10)，1號(hào)處理最低(17.79±0.20)。
結(jié)合審評(píng)數(shù)據(jù)(表2)可知，9個(gè)處理的干茶色澤均以紅綠色澤為主，整體感官色澤表現(xiàn)為棕褐色，其中3號(hào)、5號(hào)及9號(hào)b*/a*值為負(fù)值，表示顏色偏綠，紅色不顯;其他處理b*/a*值為正值，其b*/a*值越小，紅色色調(diào)占比越大。渥堆發(fā)酵條件對(duì)單芽黑茶干茶b*/a*值的影響程度大小依次為濕度>含水量>溫度，b*/a*值隨著茶坯含水量的升高呈現(xiàn)先降后升的趨勢(shì)，隨著溫度和濕度的升高而下降。這些結(jié)果顯示單芽黑茶在渥堆發(fā)酵過(guò)程中保持茶坯的高含水量和適當(dāng)降低溫濕度，有利于干茶色澤品質(zhì)的形成。
不同正交組合條件對(duì)鄂茶10號(hào)單芽黑茶茶湯的L*值、a*值和b*值影響如表4和表5所示。6號(hào)處理的茶湯L*值最高(45.37±0.05)，5號(hào)處理L*值最低(40.73±0.03)，L*值隨著茶坯含水量和濕度的升高而降低，隨溫度的升高呈現(xiàn)先降后升的趨勢(shì)。極差分析結(jié)果表明，各因素的影響程度大小為含水量>溫度>濕度。各因素對(duì)茶湯a*值的影響程度表現(xiàn)為溫度>含水量>濕度，在渥堆溫度為45 ℃和茶坯較高含水量(38%)下所制黑茶的a*值較高。在不同處理中，4號(hào)處理a*值最高(9.37±0.04)，6號(hào)處理最低(5.74)。茶湯b*值主要受茶坯含水量的影響較大，其次是溫度和濕度。b*值隨著茶坯含水量和溫度的升高而下降，隨著濕度的升高呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)。
由表4可知，1、2、3、6號(hào)茶湯色澤以紅綠色調(diào)為主，其余組以紅黃色調(diào)為主。渥堆發(fā)酵條件對(duì)茶湯b*/a*值的影響程度大小依次為含水量>濕度>溫度。研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于單芽黑茶，在較高的茶坯含水量和濕度條件下渥堆發(fā)酵，茶湯色澤較為紅明。
3、理化成分分析
不同正交組合條件對(duì)鄂茶10號(hào)單芽黑茶主要品質(zhì)成分含量的影響如表6所示，極差處理如表7所示。茶多酚含量以2號(hào)處理最高(144.31±0.49 mg/g)，9號(hào)處理最低(30.42±0.92 mg/g)。9號(hào)和5號(hào)處理因茶多酚含量較低，其滋味較為醇和(表2)，其它組(1號(hào)、2號(hào)等)茶多酚含量較高的茶葉偏澀，并帶有綠茶滋味。茶多酚是一類存在于茶葉中的多元酚的混合物，其中以兒茶素為主體成分，占多酚類物質(zhì)總量的70%~80%。
各處理對(duì)兒茶素組分含量的影響如表8所示，極差處理如表9所示。9號(hào)處理中兒茶素含量較低，這與茶多酚總量的結(jié)果相一致。研究表明，渥堆過(guò)程中的濕熱作用會(huì)促進(jìn)酚類物質(zhì)(以兒茶素為主)生成茶黃素、茶紅素和茶色素。茶黃素含量6號(hào)處理最高，達(dá)到0.78±0.01 mg/g，9號(hào)處理最低，僅為0.29±0.01 mg/g。茶紅素含量2號(hào)處理最高，達(dá)到12.97±0.09 mg/g，5號(hào)處理最低，僅為5.58±0.34 mg/g。茶褐素含量則以5號(hào)處理最高(39.40±0.13 mg/g)，2號(hào)處理最低(19.08±0.16 mg/g)。研究發(fā)現(xiàn)，茶褐素隨著茶坯含水量的升高而升高，說(shuō)明較高含水量的茶坯利于渥堆的充分進(jìn)行。
可溶性糖和游離氨基酸是形成黑茶滋味的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，它們?cè)诤诓桎锥堰^(guò)程會(huì)因微生物作用、酶促反應(yīng)和非酶促反應(yīng)含量大幅度降低，通過(guò)降低幅度可以判斷渥堆的程度。從分析結(jié)果可以看出，可溶性糖含量以7號(hào)處理最高(45.25±0.82 mg/g)，9號(hào)處理最低(25.69±0.12 mg/g);游離氨基酸含量以1號(hào)處理最高(29.47±0.40 mg/g)，9號(hào)處理最低(10.15±0.11 mg/g)。相應(yīng)地水浸出物含量以1號(hào)處理最高，9號(hào)處理最低。
極差分析表明，茶多酚的變化受茶坯含水量的影響最大，而茶色素、可溶性糖等則主要受溫度的影響。兒茶素組分受渥堆因素的影響程度不盡相同，如EGCG受濕度的影響最大，ECG和C主要受茶坯含水量的影響，而GC和EGC主要受溫度的影響。
討論
在中國(guó)黑茶主要有普洱、茯磚、青磚、六堡茶等種類，不同黑茶的工藝存在差異，但渥堆工藝為黑茶工藝所共有的，且至關(guān)重要，制定適宜的渥堆工藝是提高黑茶品質(zhì)的關(guān)鍵。渥堆是指以茶葉為基質(zhì)，在濕熱作用和微生物作用下發(fā)生一系列氧化、水解、聚合、次生代謝轉(zhuǎn)化等反應(yīng)，促進(jìn)茶葉內(nèi)含物質(zhì)發(fā)生變化，形成黑茶特有品質(zhì)。研究表明，黑茶渥堆時(shí)濕坯含水量、渥堆溫度、濕度是決定渥堆好壞的關(guān)鍵因素。研究采用正交實(shí)驗(yàn)的方法，對(duì)渥堆工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。一般認(rèn)為，黑茶渥堆應(yīng)在高溫高濕條件下進(jìn)行。有研究表明當(dāng)曬青毛茶原料加水量25%~35%，渥堆溫度35~65 ℃，發(fā)酵室濕度70%~90%，利于普洱茶品質(zhì)形成。試驗(yàn)同樣發(fā)現(xiàn)較高的濕度環(huán)境促進(jìn)了單芽黑茶品質(zhì)的形成。在較高濕度下，茶多酚、可溶性糖等物質(zhì)變化較大，渥堆發(fā)酵較為充分。值得注意的是，試驗(yàn)采用的是單芽原料，與傳統(tǒng)粗老原料相比，茶葉經(jīng)過(guò)灑水回軟后，在渥堆過(guò)程中茶條之間更加緊密，密度大，更能保溫保濕，這在赤壁青磚茶產(chǎn)區(qū)優(yōu)質(zhì)原料渥堆時(shí)已得到體現(xiàn)。不同的是粗老原料渥堆要求更高的溫度(50~60 ℃)才能促進(jìn)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，形成黑茶特有品質(zhì)。而對(duì)于單芽原料渥堆，由于茶堆質(zhì)地緊密，且葉質(zhì)細(xì)嫩，不同部位渥堆進(jìn)程較為一致，適度高溫就能滿足渥堆要求。
黑茶渥堆過(guò)程存在的濕熱反應(yīng)和微生物作用，會(huì)引起物質(zhì)間發(fā)生劇烈變化，其風(fēng)味物質(zhì)的變化機(jī)制一直以來(lái)都是研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。研究表明，在黑茶的渥堆過(guò)程，主要以茶多酚為主體發(fā)生氧化、分解、聚合等一系列反應(yīng)，生成茶色素、甲基化物質(zhì)，并與氨基酸、可溶性糖等物質(zhì)共同影響黑茶的品質(zhì)。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)9號(hào)處理茶多酚含量最低，這可能是其滋味品質(zhì)最佳的重要原因。茶多酚是形成黑茶品質(zhì)的重要活性物質(zhì)，在茶湯中呈苦澀味，有較強(qiáng)的刺激性，渥堆過(guò)程中多酚類物質(zhì)含量的降低有利于黑茶滋味品質(zhì)的形成。渥堆過(guò)程中茶多酚的氧化聚合形成茶黃素、茶紅素、茶褐素等物質(zhì)。茶黃素是茶湯“亮”的主要成分，茶紅素是茶湯“紅”的主要成分，茶褐素是茶湯“褐”的主要成分，由兒茶素氧化聚合形成的色素物質(zhì)參與了黑茶色澤品質(zhì)的形成。試驗(yàn)同樣發(fā)現(xiàn)，在不同處理間，以茶多酚的差異變化最顯著，并結(jié)合可溶性糖、游離氨基酸、水浸出物、色差等指標(biāo)，綜合評(píng)價(jià)不同因素對(duì)渥堆品質(zhì)的影響。
試驗(yàn)首次采用鄂茶10號(hào)單芽原料加工黑茶，干茶外形緊細(xì)，從根本上解決了傳統(tǒng)黑茶外形粗老的問(wèn)題，豐富了黑茶產(chǎn)品。同時(shí)，由于茶樹(shù)具有較強(qiáng)的聚氟特性，成熟度低的原料聚氟少，而成熟度高的原料往往累積氟較多。采用單芽原料加工的黑茶則避免了氟含量超標(biāo)問(wèn)題。結(jié)合工藝優(yōu)化和生產(chǎn)實(shí)際，鄂茶10號(hào)單芽曬青綠毛茶渥堆適宜的條件為控制茶坯含水量35%~38%、渥堆溫度45~50 ℃、環(huán)境濕度80%~90%。最佳工藝為茶坯含水量38%、渥堆溫度45 ℃、環(huán)境濕度90 %。
作者簡(jiǎn)介：
李玉川
河南滑縣人，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝林學(xué)學(xué)院博士研究生，研究方向?yàn)椴枞~加工與品質(zhì)調(diào)控。
倪德江
教授，博士生導(dǎo)師，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)茶學(xué)系主任，園藝植物生物學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室辦公室副主任，主要研究方向?yàn)椴枞~加工與功能化學(xué)。
基金項(xiàng)目：國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題(2021YFD1000401);湖北省水利廳科技項(xiàng)目(HBSLKJTG202001);云南省科技人才和平臺(tái)計(jì)劃計(jì)劃項(xiàng)目(202005AF150075)
具體內(nèi)容詳見(jiàn)《中國(guó)茶葉加工》雜志，2023年第1期文章《優(yōu)質(zhì)黑茶渥堆工藝優(yōu)化》，頁(yè)碼：10-16，作者：李玉川，董晨*，陳玉瓊，余志，陳學(xué)禮，黃申逵，陳省忠，倪德江*。
引用格式：李玉川, 董晨, 陳玉瓊,等. 優(yōu)質(zhì)黑茶渥堆工藝優(yōu)化[J]. 中國(guó)茶葉加工, 2023(1): 10-16.
來(lái)源：中國(guó)茶葉加工
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