苹果促发酵技术对夏暑红茶品质的影响

吴亮宇 林金科，2* 赵文净 孙 平 林艺端张明泽 商 虎 葛国平 肖 慧 沈久聪

(1.福建农林大学园艺学院，福建福州 350002;2.福建农林大学安溪茶学院，福建泉州 362400;3.福建屏南县茶叶技术服务中心，福建宁德 352300)

红茶产量占世界茶叶总产量的70%，也是世界茶叶贸易的主要产品［1］，在我国茶产业中占有举足轻重的地位。然而，传统红茶的生产季节仅限于春季，生产期短，原料有限难以满足市场需求。夏季虽然生产时期长、产量大，但由于夏暑茶鲜叶品质有限，造成生产出来的红茶滋味苦涩、香气低浊，因而夏暑鲜叶仅限于低档茶的加工，其经济效益并不显著。如果能通过改进生产技术，降低夏暑茶的苦涩味，提高夏暑茶的品质，就可以大大拓宽优质红茶的生产时期，提高茶叶资源了利用率和茶叶生产效益。对提高茶叶生产综合，推动茶叶产业健康发展，起到重要作用［2］。发酵是红茶生产过程的重要环节，其目的是增强发酵叶中的多酚氧化酶(polyphenol oxidase，简称PPO)和过氧化物酶(peroxidase，简称POD)的活性，促进多酚类氧化，形成红茶特有的颜色、滋味和香气［3］，当温度、湿度保持在一定范围内时，发酵时间的长短对红茶的品质起重要的影响作用［4］，目前不少学者都在致力于改善红茶的发酵技术以期提高红茶品质。刘莉华等人研究认为:红茶发酵前期相对高温，中期相对低温，有利于提高红茶品质［5］。陈成基认为:发酵室温度控制在 22～26℃，相对湿度保持在95%以上对红茶发酵最有利［6］。郭雅玲认为:实时监测发酵叶的温度，当叶温达到高峰并开始平稳时为发酵适度［7］。Muthumani等人研究成果表明:红茶发酵初期茶多酚含量氧化较快，而后期茶多酚氧化速率逐步平稳;发酵过程中茶黄素达到其阈值后，含量逐步降低;水浸出物含量随发酵时间而下降，但咖啡因含量无显著变化;儿茶素类中，表没食子儿茶素氧化速率最快，其次是表没食子儿茶素没食子酸酯和表儿茶素没食子［8］。

苹果在采后贮藏的过程中会产生热量，使环境中的温度增高［9］。在一定的范围内，提高温度可以促进PPO和POD的活性，增加茶黄素等有益于红茶品质的物质的合成速率［10］。但是目前利用外源植物呼吸作用所释放热量以促进多酚类物质氧化，进而提高红茶品质的研究尚未见报导，因此本实验以采后苹果和红茶发酵叶为原料，研究苹果呼吸过程中释放的热量和天然香气物质对红茶发酵以及茶叶品质的影响，以期提高夏暑红茶品质以及茶叶资源利用率。

1 材料与方法

1.1 试验时间、地点

试验于2011年在福建屏南县屏南鸳鸯溪茶业有限公司茶叶基地进行，室内试验在福建农林大学园艺学院茶学系进行。

1.2 试验材料

来源于福建屏南县屏南鸳鸯溪茶业有限公司茶叶基地的梅占品种鲜叶，新鲜苹果。茶叶采摘标准为1芽1叶或2叶初展。

1.3 试验方法

1.3.1 红茶加工工艺流程

鲜叶→萎凋→揉捻→发酵→干燥→毛茶

1.3.2 试验设计以梅占为材料，每个处理为重量8 kg的揉捻后的茶叶，每处理3个重复。将数量不同的新鲜苹果按重量梯度放置在发酵的茶叶下面(表1、图1)。除发酵处理过程外，其他条件与对照处理保持一致。为防止不同处理由于空气流通，造成误差，用黑色塑料膜将塑料水果筐四周包住，只留上下通气。

表1 试验方案及主要技术参数Tab.1 The treatments and main technical parameters

1.3.3 加工过程参数及毛茶生化成分测定 叶温测定:将DT-8812型远红外测温仪(测量精度为±1℃)的红外线测温仪距离被测对象300 mm，以叶片测定点，显示温度稳定时读取数据，测三个数据取平均值。初制红茶品质生化成分测定在福建农林大学茶学系茶叶生化实验室完成。

磨碎试样的制备及其干物质含量测定

…………………… 采用GB/8303-2002测定;水浸出物测定 …采用GB/8305-2002全量法测定;茶多酚类测定

…采用GB/8313-2002酒石酸铁比色法测定;氨基酸总量测定

…… 采用GB/8314-2002茚三酮比色法测定;咖啡碱总量测定

…… 采用GB/T8312-2002碱式乙酸铅测定;黄酮总量测定 …………… 采用三氯化铝比色法［11］

(二)社会化。唯物辩证法告诉我们：矛盾无处不在，无时不有。我国现阶段的主要矛盾是人民内部矛盾，涉及经济社会生活各方面和改革发展稳定各领域。正确处理人民内部矛盾是我国政治生活中的一件大事。“枫桥经验”诞生于农村，发源于公安，肇始于化解矛盾，并在化解矛盾的实践中不断得到坚持和发展。其源于公安工作却跨越到综合治理、维护稳定，源于农村却拓展到城市、企业、学校等各个层面，源于化解阶级矛盾却发展成为正确处理社会各领域矛盾的经验。预防、化解矛盾这个“枫桥经验”的基本精神始终没有改变，在当前及今后相当长时间内仍具有普遍的指导意义。

1.3.4 毛茶感官审评 采用密码审评，评语和加权百分法。各因子评分权重:外形25%，香气25%，滋味 30%，汤色 10%，叶底 10%［12］。

苦涩味计分方法:极为苦涩－10分，苦涩味重－9分，苦涩味较重－8分，苦涩味稍重－7分，带苦涩－6分，带苦或带涩－5分，微苦或微涩－4分，稍苦或稍涩－3分，平淡微苦－2分，平淡微涩－1分，其它正常无粗涩者－0分［13］。

1.3.5 数据处理方法 采用SAS进行方差分析和显著性分析。

2 结果与分析

2.1 苹果对发酵叶温度的影响

发酵过程室温保持在24℃，湿度≥95%。不同处理的发酵叶温度见表3。从表中可以看出，在发酵的前两个小时，各处理中的发酵叶温均显现出下降趋势。其中对照的发酵叶温度最低，而处理5发达叶温最高;随着发酵时间的延长，对照，处理1，处理2，处理3的叶温变化幅度较为剧烈，而处理4和处理5保持较为均衡的叶温，且在发酵结束阶段叶温也相对其它处理较高。

前人研究认为:红茶最适发酵叶温度应高于室温2～6℃［14］，温度过高，氧化剧烈，多酚类化合物氧化缩合成不溶性的产物较多，毛茶香低味淡;温度过低，酶活性弱，同样影响内含物的转化［14］。在本实验中，随着苹果施用量的增加，发酵叶的温度在较高的水平上保持较为均匀的变化趋势，这是因为苹果在采后仍是一个生命的有机体，不断地进行呼吸作用，将糖类等有机物彻底分解为二氧化碳和水的过程［15］，在这一过程中，苹果放出大量的热，与对照相比，使发酵叶的温度能够保持在较高的水平。

表2 各处理发酵叶温度变化(℃)Tab.2 Fermentation leaves'temperature of different treatment(℃)

2.2 苹果促发酵技术对梅占毛茶品质生化成分的影响

2.2.1 黄酮类 不同处理的干茶内含物含量如表3所示。黄酮类物质既是构成茶叶品质的重要组分，如表3所示，处理4和处理5的干茶样品黄酮含量比对照高1.16 mg/g和1.3 mg/g，与对照有极显著差异，而处理1，处理2和处理3与对照相比未达到极显著差异。茶叶中的黄酮苷在酶和热的作用下发生水解反应，脱去苷类配基形成黄酮或黄酮醇［14］，处理4和处理5的发酵叶温度相对于其它处理保持在较高的水平，因此水解生产的黄酮类物质含量要高于其它处理。

表3 各处理内含物的含量Tab 3 The content of natural components in each treatment

2.2.2 茶多酚、咖啡碱、氨基酸和水浸出物含量茶叶中的咖啡碱比较稳定，在同种来源的鲜叶中基本保持不变，因此不同处理间的咖啡碱差异并不显著。氨基酸在红茶制造中的变化比较复杂，其自身能偶联氧化，同时也能在酶和邻醌的作用下，氧化形成醇、醛类香气［14］，在一定时间内，随着发酵温度的升高，氨基酸含量逐渐增加，这主要是由于蛋白质水解，氨基酸形成积累大于转化消耗的结果［16］，在本实验中，处理2，处理3，处理4和处理5的游离氨基酸总量要高于其它2个处理，推测是由于发酵温度的不同造成的结果。在红茶加工中，在PPO和POD的作用下，多酚类物质氧化逐步形成了茶色素和其它风味物质，在本实验中各处理的茶多酚含量与对照相比无极显著差异，推测其在长达7个小时的发酵过程中，茶多酚转化较为一致，因此各处理间的含量变化不大。在本实验中，水浸出物含量的变化较为复杂，处理3和处理5的干茶样品水浸出物含量分别达38.43%和37.93%，在一定范围内，茶叶中水浸出物含量随着发酵程度的加深而增加，但是处理1，处理2和处理4均低于对照，推测其发酵温度对其内含物影响较为复杂，有待进一步深入。

2.2.3 茶三素 在红茶加工过程中，由多酚类物质的氧化形成了茶红素、茶黄素和茶褐色。这三类物质是影响红茶品质的主要物质。在本实验中，对照中茶黄素含量最高，达到0.44%，而处理1，处理3和处理5中的含量与对照相比，极显著低于对照，处理2和处理4虽然与对照无极显著差异，但其含量也略低于对照。而处理1的茶红素的含量为10.81%，显著高于对照和其它处理，对照的茶褐色含量高达9.36%，极显著高于其它处理。在发酵初期，多酚类物质在PPO催化下可被空气中的氧气氧化为邻醌，邻醌进一步通过氧化缩合作用形成了大量的茶黄素，茶黄素和双黄烷醇经偶联氧化为茶红素［10］。随着发酵叶中多酚类物质的消耗，茶黄素的合成量达到峰值后，其合成速率逐步低于转化速率，因此茶黄素含量会随着发酵程度的加深而逐步降低［16］，茶黄素和茶红素进一步氧化聚合，形成了不溶性的茶褐色。

2.3 苹果促进发酵毛茶审评结果

表4 各处理干茶审评结果Tab 4 The results of sensory evaluation of each treatment

3 讨论与结论

3.1 讨论

3.1.1 苹果促发酵技术对红茶发酵的影响 在本实验中，将苹果放置红茶发酵叶的下方，并保持一定的密闭性，检测苹果对红茶的发酵以及成茶品质的影响。采后苹果在呼吸作用中会释放出乙烯和热量［15］，对红茶的发酵过程产生了直接和间接的影响，进而影响干茶的品质。在本实验中，苹果呼吸作用放出的热量直接提高了红茶发酵叶的温度，能够使发酵叶在适宜的温度下维持至发酵结束，降低了叶温出现剧烈波动的可能，增加了发酵环境的稳定性，从而提高了干茶的品质。

在红茶的发酵过程中，各种化学反应都很活跃，一些极为复杂的化学反应得到加速，其中最重要的是PPO和POD促进的氧化作用，其活性受到发酵温度的影响［10］。PPO催化的最佳底物之一即是儿茶素，最适催化温度为35℃，在其催化下儿茶素被空气中的氧氧化成茶黄素，对茶汤的色、香、味起重要的作用。本实验利用苹果采后呼吸作用所放出的热量，提高PPO的活性，提高红茶中茶黄素的含量，进而提高成茶品质。

3.1.2 苹果促发酵技术对红茶色素的影响 在发酵过程中，温度的提升并非越高越好。陈以义认为高温发酵有利于提高茶黄素的生成量，但同时茶黄素转化为茶红素的的消耗转化速率也加快，不利于茶黄素的积累［17］，因此在部分处理当中，尽管发酵温度提升，但茶黄素的含量并未呈线性提高的关系。红茶的发酵过程主要发生了氧化作用，茶多酚的氧化形成红茶茶汤色泽、香气和滋味的主要成分，如果供氧量充足，则有利于茶黄素的生成［10］。在本实验中，由于各处理发酵叶下部放置了苹果，并采用密封措施，因此发酵叶的供氧量相对于对照明显不足，这是导致处理中茶黄素生成量小于对照的原因之一。在发酵过程中，由于儿茶素的氧化，一部分酶与氧化的多酚类结合成不溶性复合物，使酶丧失催化性能，因此在发酵期间PPO和POD的活性持续下降，但由于发酵叶中有机酸的增加，pH降至5.0以下，使PPO丧失了最适pH环境，而POD因酸度适宜而活性下降缓慢，POD的催化作用逐步居于主导地位［10］。Finger经研究得出:外源添加可得到高分子量的不可溶的茶红素类，同时也使茶黄素迅速降解［18］。在本实验中，对照发酵叶一直处于较低的温度，PPO的活性一直处于被抑制的状态，而POD的活性随着发酵的持续而相对增强，因此本实验中对照的茶红素含量高于大部分处理。

茶褐素是一类复杂的化合物，主要由茶黄素和茶红素氧化而成［19］。多酚类氧化聚合产物、氨基酸、糖类等大分子物质结合而成，在本实验中，对照中茶黄素和茶红素含量较多，在PPO的催化作用下，茶红素和茶黄素发生氧化还原反应，形成了不利于红茶品质的茶褐色，导致成茶汤色稍暗，品质不高。

3.1.3 本研究尚待深入之处 本实验中对采用苹果和红茶发酵叶为原料，初步研究了苹果呼吸作用能够为红茶发酵叶提供热量，进而促进其发酵作用。采后苹果在贮藏过程中发生的呼吸作用，使其自身合成乙烯并向环境中释放［9］，初期释放量约为1～2 μl/kg·h［15］，而乙烯可以诱导多种蔬菜、水果中PPO 和 POD 的活性［20－22］，但其释放的乙烯是否能促进红茶发酵叶中PPO和POD活性尚未在本实验中进行探索。今后可对苹果呼吸释放的乙烯促进红茶发酵进行相关研究。

3.2 结论

将苹果放在发酵叶下的试验中处理，可以增加干茶中氨基酸含量，并降低茶褐色的形成，氨基酸含量的提高是茶样中苦涩味降低的重要原因，而茶褐色含量减少可以使茶汤的色泽更加明亮，提高红茶品质，同时苹果用量的增加也使部分茶样带有苹果的果香，形成其特有的风味。但是在发酵筐外用塑料膜包裹，影响了空气流通，氧气供给不足，延长了红茶的发酵时间，使各处理中茶黄素和茶红素含量相对降低，影响了茶叶的整体品质，因此今后研究的重点之一就是在利用降低茶叶苦涩味的同时，增加发酵叶的供氧量，进一步提高茶叶的感官品质，为夏暑红茶的加工和销售提供更广阔的空间。

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