烘焙工艺对乌龙茶美拉德反应产物的影响

陈泉宾，邬龄盛，王振康

（福建省农业科学院茶叶研究所，福建 福安 355015）

烘焙工艺对乌龙茶美拉德反应产物的影响

陈泉宾，邬龄盛，王振康

（福建省农业科学院茶叶研究所，福建 福安 355015）

为了研究烘焙对茗科1号乌龙茶美拉德反应产物的影响，试验以茗科1号成品茶为材料，设1因素（温度）4水平+2因素（时间、厚度）2水平的不同组合烘焙工艺。结果表明，110 ℃、120 ℃、140 ℃随时间延长，美拉德反应中间产物下降，130 ℃则上升。不同处理以130 ℃、5 h、500 g处理的茗科1号美拉德反应中间产物最多，140 ℃、5 h、500 g处理褐变程度最高。感官审评结果表明，随着温度的升高，时间延长，茶叶色泽逐渐加深，火功香越明显。

烘焙；乌龙茶；美拉德反应

烘焙是乌龙茶制茶工艺的一道重要工序。毛茶经筛分、风选、拣剔等作业后，半成品茶的含水量多达8%～10%。通过烘焙技术的处理，成品茶含水量控制在3%～4%，便于贮藏；其内含物质在焙火过程中发生一系列的变化，促进成品乌龙茶汤味醇厚、香高幽雅，回味甘甜，耐于冲泡。掌握适当的烘焙技术可弥补茶叶品质的某些不足，掌握不当则会降低品质，甚至成为焦味过火茶。茶叶科技工作者对烘焙温度、烘焙时间、摊叶厚度、茶叶含水量及烘焙次数等烘焙技术主要因子进行了一些研究，取得了一定的进展，在一定程度上提高了乌龙茶茶叶品质[1-4]，但是目前烘焙对茶叶美拉德反应产物的影响较少报道。

美拉德反应是氨基化合物（如蛋白质、肽、胺、氨和氨基酸）和羰基化合物（如还原糖、脂质、醛、酮、多酚、抗坏血酸以及类固醇等）之间的一类复杂化学反应，Maillard反应包括三个阶段：起始阶段、中间阶段和最终阶段，最终阶段反应相当复杂，最终生成类黑素、还原酮及挥发性杂环化合物。这些物质是食品色泽和风味的主要来源，并起到抗氧化的作用。美拉德反应自发现以来，在有机化学、食品化学、香料化学、烟草工业等领域成为经久不衰的研究课题[5-6]。烘焙过程中茶叶内部发生复杂的化学反应，美拉德反应（Maillard反应）是其中发生的多种反应之一[7]，受氨基酸及糖的种类，反应物的浓度，初始pH值，反应的温度和时间等因素的影响。目前烘焙对茶叶美拉德反应的影响主要集中于茶叶香气的差异及“火候香”的形成[8-9]，对色泽影响较大的类黑素及具有功能性物质的中间产物（还原酮）研究报道甚少。本试验研究了不同烘焙工艺对茗科1号美拉德反应产物的影响，旨在为生产不同茶叶色泽、风味的产品及抗氧化性的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选用茗科1号品种加工而成的成品乌龙茶为原料。

1.1.2 主要仪器

烘箱、Multifuge X1R高速冷冻离心机、UV-2102C型紫外可见分光光度计。

1.2 方法

1.2.1 烘焙工艺

试验设1因素4水平＋2因素2水平，即温度（110℃、120℃、130℃、140℃）、时间（3 h、5 h）、摊叶量（500 g、1000 g）（盘面积50 cm×40 cm），各组合处理见表1，重复3次。

表1 烘焙设计Table 1 Design of baking

1.2.2 Maillard反应产物的制备[10-11]

精密称取3.00 g茶叶样品粉末，加水30 mL，旋涡震荡10 min，置于4 ℃冰箱中静置24 h，每隔4～8 h震摇一次，过滤。

1.2.3 中间产物及褐变的测定[12]

以蒸馏水为对照，将制备液经适当稀释后在294 nm和420 nm波长下用UV-2102C型紫外可见分光光度计测定吸光值，分别作为Maillard反应的中间产物和最后产物的指标。

1.2.4 数据分析

结果采用DPS软件进行相关分析。

2 结果与分析

2.1 中间产物的变化

美拉德反应产物（MRPs）在294 nm下的吸光值可作为评价美拉德反应所形成的中间产物的量[12]。从表2可知，不同烘焙处理的MRPs在294 nm下的吸光值（A294nm）均大于对照，处理4条件下的MRPs的A294nm值最低，处理6的最高，A294nm值约为对照的1.168倍，最有利于美拉德反应中间产物的生成与积累。对不同处理MRPs吸光值进行方差分析，结果表明A290nm值不同处理间差异不显著。

表2 不同处理美拉德反应产物吸光值Table 2 Absorption value of MRPs under different treatments

研究表明，美拉德反应体系中挥发性物质总量一般在加热4 h后达到最大[13]，本试验在110℃、120℃、140℃烘温下，5 h的A294nm值小于3 h，表明在某一个时间达到最高后开始下降，120℃下A294nm值降低幅度最大，这可能是120℃处理时，挥发效应增加比合成效应增加快，使之保留在茶叶中的量相对地减少；另一个原因可能是温度高低不同，吡嗪类物质形成途径可以不同[9]。在130℃烘温下5 hA294nm值继续上升，其反应机理有待进一步的研究。

2.2 褐变的测定

褐变（A420nm）程度常作为美拉德反应进入最终阶段的一个重要指标，从表2可知，在本实验条件下MRPs褐变程度，基本随着温度的增高褐变程度增大，处理8的褐变值最大，为对照的1.592倍。A420nm值对照与处理4显著低于处理8，其它各处理间差异不显著。处理4褐变程度最低，可能主要是中间产物相对保留量最低，导致转化成最终产物量最少。

2.3 不同处理美拉德反应产物对茗科1号色泽、风味的影响

从表3可知，不同处理随温度的提高，时间延长，干茶外形色泽从乌间黄绿到乌褐，叶底色泽从黄绿到黑色，逐渐加深；茶叶“火候”从轻火到老火，火功逐渐升高。相较烘焙时间和摊叶量，烘焙温度对乌龙茶风味品质有较大影响，相同温度处理，茶叶色泽、风味差异不大。

表3 不同烘焙处理茗科1号色泽、风味Table 3 Color and flavor of Minke 1 teas with different baking treatments

3 讨论

美拉德反应是在食品加工过程中发生的一种羰氨反应，它不仅能改善食品的风味，还能起到抗氧化的作用，受到糖类、氨基酸底物浓度、反应温度、反应时间、水分活度、pH等因素的等影响，不适宜的持续高温不仅损耗了过多的氨基酸和糖类等可贵品质成分，也产生了较多的非水溶性黑色素和某些挥发性组分，使香气组分失调，有损茶叶品质[5,9]。茗科1号110℃低温烘焙时，温度较低，水分蒸发缓慢，热化学反应也慢，随着时间的延长，中间产物略有下降、褐变值略有上升，与对照差异不显著，此时可能美拉德反应刚进入反应后期阶段，色泽、风味与对照相比，变化不大；140℃高温烘焙时，温度过高，叶温快速升高，美拉德反应较快进入反应后期阶段，产生了类黑素和某些挥发性组分，140℃、5 h、500 g处理的褐变程度显著高于对照，表现为叶底转变为黑色，老火的风味特征，影响茶叶品质。130℃、5 h、500 g处理烘焙时，美拉德反应中间产物量最多，褐变值略低于140℃、5 h、500 g处理，是有利于茶叶抗氧化性的应用。

根据烘焙程度的不同，乌龙茶可划分为不同火功风味的产品，如武夷岩茶分为轻火、中火、足火及高火等产品，安溪铁观音可分为清香型、韵香型及浓香型产品。日本研究认为加热产生的香气代表物质吡嗪类化合物在110℃以上时才有实质性的形成，姚江等对复火对眉茶“火功”香影响研究表明，在100℃处理时，已有明显的吡嗪类物质形成[9]。本试验在120℃下形成“火功”香，随着温度的提高，“火功”香越明显，可能与反应底物氨基酸含量有关，乌龙茶鲜叶采摘标准为中开面二、三叶，氨基酸含量相对低，需在更高的温度下，提高美拉德反应速度，形成“火功”香风味。因此，茗科1号乌龙茶焙火时，应根据原料不同等级，采取不同的烘焙技术，高档茶宜釆用低温（110℃），以免破坏其原有的自然、幽雅、馥郁的花果香；低档茶应采用高温烘焙（140℃），去除毛茶中残留的青草气及粗老气味，产生“火功”香，以改善茶叶品质。

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[2] 苏兴茂.烘焙技木在闽南乌龙茶中的应用与探索[J].福建茶叶,2012,(3):27-29.

[3] 张燕忠,张凌云,王登良.烘焙技术在乌龙茶精制中的应用研究现状与探讨[J].茶叶,2008,34(2):75-77.

[4] 陈泉宾,王秀萍,邬龄盛,等.干燥技术对茶叶品质影响研究进展[J].茶叶科学技术,2014,(3):1-5.

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[6] 李亚丽,刘晓徐,郑培华,等.美拉德反应研究进展[J].食品科技,2012,37(9):82-87.

[7] 萧伟祥,昊雪原,吴丽舞.制茶中羰氨反应与焦糖化作用[J].福建茶叶,1988,(3):5-10.

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Effects of Baking on the Products by Maillard Reaction: a Study on Oolong Tea

CHEN Quan-bin，WU Ling-sheng，WANG Zhen-kang
（Tea Research Institute，Fujian Academy of Agricultural Sciences，Fu’an，Fujian 355015，China）

Oolong tea from Mingke 1 （Camellia sinensis）was employed to investigate the effects of baking on the products by Maillard reaction with the 2 treatments one factor（temperature）four levels and two factors（time and thickness）two levels. The results showed that the intermediate products by Maillard reaction were decreased in time-dependent manner at 110℃, 120℃ and 140℃, but increased at 130℃. From the results, tea, the weight of 500 g, exhibited the greatest intermediate products at 130℃ for 5h and the heaviest browning at 140℃ for 5h by Maillard reaction. Sensory evaluation indicated that tea became the dark color by degrees and gave off an excellent fired-flavor with the increase of temperature and time.

baking, Oolong tea, maillard reaction

福建省农业科学院科技创新团队项目（CXTD-1-1302）、福建省农业科学院科技重大专项-福建省茶业发展战略研究、国家星火计划项目（2013GA720002）。

陈泉宾（1977-），男，农艺师，主要从事茶叶加工工程技术研究。