名优祁红初制中的主要生化成分变化
2015-10-21徐奕鼎雷攀登丁勇黄建琴胡善国周汉琛
徐奕鼎 雷攀登 丁勇 黄建琴 胡善国 周汉琛
摘要[目的]了解名优祁红初制中的主要生化成分变化,促进其外形塑造与生化品质形成的协同性发展。[方法] 以卷曲型名优祁红“祁门槠叶种”一级鲜叶为研究对象,测定并比较其初制各道工序样品的主要生化成分含量。[结果]从鲜叶到成品茶,水分、水浸出物、咖啡碱、可溶性糖、茶多酚含量分别降低72.14 、8.15 、0.21 、0.26 、13.50个百分点,而氨基酸含量升高0.12个百分点,并产生了茶鲜叶所没有的茶黄素、茶红素、茶褐素等成分,不同成分含量在不同工序中则表现为有升有降,随初制工序的推进逐步加深,呈现连续性和渐进性特征。[结论]理解名优祁红初制各道工序的工艺目的,掌握茶坯水分含量、色泽变化等感官性状与内含生化成分变化之间对应关系,并据此适时调整初制工艺参数,是高品质名优祁红初制的必备技能。
关键词名优祁红;初制;生化成分;变化
中图分类号S571.1文献标识码A文章编号0517-6611(2015)34-068-03
祁门红茶为工夫红茶中的珍品,我国传统十大名茶之一,在国际市场上享有“群芳最”、“茶中英豪”等美誉,是我国茶叶出口创汇的重要产品[1]。近年来,随着国内红茶消费热兴起,内销量快速增长,形质兼优的名优祁红尤其受到广大消费者的青睐。然而,由于名优祁红加工至今還处于半机械与半手工状态,不同企业的制茶工艺、使用机械种类与性能等存在差异,加之对鲜叶原料要求不尽相同,因而导致市场上的产品质量参差不齐,销售价格相差悬殊[2-3]。
与加工大宗祁门红茶相比,名优祁红初制须增加初烘除湿和塑形工序,加工工艺更加复杂,利用热力和机械力控制茶叶生化成分与物理形状变化的时间更长,程度更加深刻。茶叶内质是由其生化成分含量与比例决定的,制茶工艺和加工条件左右着茶叶生化成分的形成与转化[4](173-218)。因此,处理好制茶机械、制茶工艺和鲜叶原料三者关系,使其相互适应、协调运行,则是提升名优祁红初制品质的关键,而提供合理的制茶技术参数是其重要的基础;研究名优祁红加工中的生化成分变化规律,可以为初制工艺技术参数确定提供依据[5]。目前,针对名优祁红加工的研究,大都集中在初制工艺及其作业参数改进方面[2,6-8],而对其主要生化成分变化规律,尚未见到相关报道。鉴于此,笔者选用适制名优祁红的鲜叶,按卷曲型红茶工艺制作茶样,每道工序结束取样固定,测定样品的主要生化成分含量,旨在帮助人们了解名优祁红初制中主要生化成分变化规律,并根据生化品质形成条件调控各道工序的作业参数,促进名优祁红的外形塑造与生化品质形成协同性发展,以提升名优祁红的综合品质。
1材料与方法
1.1材料
1.1.1原料及试剂。供试原料为“祁门槠叶种”一级鲜叶,鲜叶嫩度为1芽2~3叶及少量同等嫩度的对夹叶,采自安徽省农业科学院茶叶研究所种植环境与管理方式相同的茶园,采摘时间为2015年4月4日。
检测试剂:靛红、草酸、KMnO4、碱式乙酸铅、浓硫酸、盐酸、蒽酮、KH2PO4、Na2HPO4·2H2O、茚三酮、SnCl2·2H2O、碳酸氢钠、乙醇、正丁醇、醋酸乙酯,均为分析纯;谷氨酸、咖啡碱、葡萄糖,均为优级纯。
1.1.2主要设备。10型热风萎凋槽,安徽省农业科学院茶叶研究所制;6CR45型茶叶揉捻机,安徽祁门茶叶机械厂;40 m2发酵室,安徽省农业科学院茶叶研究所制(28 ℃、RH 95%);TES1361C型记忆式温湿度计,台湾泰仕电子工业股份有限公司;AR842A红外测温仪,香港希玛公司;6CHPY0.4D型圆斗电热式名茶烘干机,浙江省上洋机械有限公司;1012型电热鼓风箱,上海市上海县第二五金厂;UV2550紫外分光光度计,日本岛津仪器有限公司;BS124S电子分析天平,德国赛多利斯仪器公司等。
1.2方法
1.2.1茶样制作。2015年4月4日~5日,在安徽省农业科学院茶叶研究所示范茶场中按鲜叶→萎凋→揉捻→发酵→初烘→塑形→毛火→足火工序制作卷曲型红茶,各道工序结束,立即取样固定,供主要生化成分检测。
1.2.2样品检测。5月6日~10日,由安徽省农业科学院茶叶质量检测中心对试验茶样进行生化成分测定。水分测定采用GB/T 8304-2002规定的(103±2)℃恒重法[9](129-165),水浸出物测定采取GB/T 8305-2002规定方法[9](129-165),咖啡碱测定采用GB/T 8312-2002中的紫外分光光度法[9](129-165),游离氨基酸总量测定采用GB/T 8314-2002中的茚三酮显色法[9](129-165),茶多酚测定采用改进Lwenthal法[10](125-212),水溶性总糖测定采用蒽酮比色法[10](125-212),茶黄素、茶红素和茶褐素测定采用系统分析法[10](125-212),数据取3次测定的平均值。
1.2.3数据分析。试验数据采用Microsoft Office Excel软件处理。
2结果与分析
2.1水分、水浸出物含量变化
制作名优祁红的鲜叶原料细嫩,水分含量一般在75%左右,而茶叶贮藏的安全含水量为4%~5%[11],降低鲜叶含水量是名优祁红初制的目的之一。图1为不同工序茶叶在制品的水分含量变化曲线,可以看出,水分含量由鲜叶的76.80%减少到干茶的4.66%,累计减少达72.14个百分点。由于各道工序的作业目的不同,水分散失量和散失速度差异较大,其中,萎凋、初烘、塑形、毛火和足火工序水分散失量相对较多,分别为19.88、7.64、16.48、12.56和12.41个百分点,而失水速度显著不同,初烘最快、毛火和塑形次之,萎凋最慢;揉捻和发酵工序水分含量相对稳定,仅因挥发及机具粘附导致水分少量损失。
水浸出物系指茶叶中能溶于水的物质的总称,其含量高低反映茶叶中可溶性物质的多少,关系茶汤浓度的高低,是评价茶叶品质优劣的重要指标[12]。从图1可以看出,水浸出物含量总体变化趋势是随名优祁红初制的深入而逐步减少,但不同工序中的水浸出物含量增减不一。萎凋过程中茶叶的生化反应以酶促水解反应为主,部分蛋白质、纤维素、淀粉、原果胶等物质水解变成氨基酸、单糖、果胶素和果胶酸等可溶性成分,水浸出物含量增加;揉捻、发酵、初烘、塑形和毛火工序的生化反应以氧化还原反应为主,部分物质氧化聚合成不溶性物质沉积于叶底,水浸出物含量有不同程度下降,尤其是揉捻工序下降幅度较大,达6.53个百分点;足火工序以热裂解反应为主,部分大分子物质裂解成小分子可溶性成分,水浸出物含量略有增加。
2.2氨基酸、咖啡碱和可溶性糖含量变化
氨基酸是构成茶汤鲜爽滋味的主要成分,部分氨基酸本身具有甜味或花香[13-14]。从图2氨基酸含量变化曲线可以看出,名优祁红初制过程氨基酸含量呈先升后降趋势。萎凋过程中,由于蛋白质、多肽的水解,氨基酸含量增加;揉捻发酵过程中,虽然蛋白质继续水解,但因伴随着与茶多酚的氧化聚合作用,含量逐渐减少;初烘、塑形和毛火工序,由于氨基酸自身的降解和转化、和还原糖作用形成糖胺化合物及与茶多酚氧化产物进一步反应,含量继续减少;足火工序,由于蛋白质、糖胺化合物的热裂解作用,氨基酸含量稍有增加。
图2名优祁红初制中的氨基酸、咖啡碱和可溶性糖含量变化
咖啡碱有提神、强心、利尿等作用,是构成茶汤苦味的重要成分[4](173-218)。咖啡碱性质较稳定,在茶叶加工中含量变化较小,但从图2咖啡含量变化曲线可以看出,随着茶叶加工的深入,咖啡碱因受热升华损失,咖啡碱含量逐渐小幅减少。
可溶性糖是构成茶汤甜醇滋味的主要成分[4](173-218)。图2可溶性糖含量变化曲线表明,在名优祁红加工过程中,可溶性糖总体呈现降低趋势,仅在足火工序可溶糖含量略有回升。萎凋、揉捻和发酵工序中,虽然部分淀粉、纤维素等水解形成可溶性糖,但由于无补偿呼吸分解及向其他物质转化,可溶性糖含量逐渐降低;初烘、塑形和毛火工序,可溶性糖的氧化转化及与氨基酸作用增多,含量继续减少;足火工序,由于淀粉、糖胺化合物等热裂解作用,可溶性糖含量有所增加。
2.3茶多酚、茶黄素、茶红素和茶褐素含量变化
茶多酚是一类以儿茶素为主的具有生物氧化活性的物质,是茶葉水溶性物质中含量最多、决定茶汤滋味和色泽的重要成分[4,15]。名优祁红品质要求色泽乌润,滋味甜醇,故萎凋和发酵充分,茶多酚的氧化量较大。从图3茶多酚含量变化曲线可以看出,茶多酚含量由鲜叶的29.01%减少到干茶的15.51%,累计减少达13.50个百分点,茶多酚氧化后大部分形成茶黄素、茶红素和茶褐素等可溶性红茶色素,部分与蛋白质结合形成水不溶性有色物质固定于叶底中,因此,随着加工的深入,水溶性茶多酚含量不断减少。萎凋、揉捻、发酵工序,茶多酚以酶促氧化为主,减少量较多,分别减少2.47、4.55、7.04个百分点;初烘、塑形和干燥工序,茶多酚的非酶氧化占主导,减少量相对较少;在足火工序中,因部分茶多酚氧化聚合产物的热裂解作用,茶多酚含量稍有增加。
图3名优祁红初制中的茶多酚含量变化
茶黄素(TFs)、茶红素(TRs)和茶褐素(TBs)是加工中形成的,为多酚类氧化聚合产物,是影响红茶汤色、滋味的重要成分[4,15]。由图4含量变化曲线可知,名优祁红加工中,茶黄素含量以发酵工序为界呈现先升后降趋势,发酵工序,茶黄素增加量最多,达0.19个百分点,初烘至足火工序,茶黄素含量的变化幅度较小;茶红素含量变化的总体趋势是增加的,但各制茶工序的增减变化幅度较大,其中初烘和足火工序,茶红素含量增加较多,分别为1.49、1.40个百分点,而塑形和毛火工序,茶红素含量还有所减少;茶褐素含量随制茶工序的深入而逐步增加,其中发酵工序的增加量最多。
图4名优祁红初制中的茶红素、茶黄素、茶褐素含量变化
3结论与讨论
研究表明,名优祁红初制使茶叶主要生化成分发生了深刻变化。从鲜叶到成品茶,水分、水浸出物、咖啡碱、可溶性糖、茶多酚含量分别降低72.14、8.15、0.21、0.26、13.50个百分点,而氨基酸含量升高0.12个百分点,并产生了茶鲜叶所没有的茶黄素、茶红素、茶褐素等成分;从制茶各道工序看,主要生化成分变化随初制工序的推进逐步加深,呈现连续性和渐进性特征,除水分含量随着初制工序的深入逐步降低外,其他生化成分含量在不同工序中则表现为有升有降,这是由于为实现名优祁红初制各道工序的工艺目的,采取不同操作条件以满足茶叶外形塑造及内含成分生化变化导致的。因此,只有严格执行名优祁红初制加工工艺规程,才能确保外形塑造与生化品质形成协同性发展,形成名优祁红特有的品质。
从主要生化成分含量看,茶鲜叶除氨基酸含量略低于成品茶之外,水浸出物、茶多酚、可溶糖和咖啡碱含量均比成品茶高,尤其是茶多酚和水浸出物含量分别高出13.50和8.15个百分点,说明茶鲜叶的营养价值和保健功能优于成品茶,然而茶鲜叶青草气浓郁,滋味苦涩,难以保存,不适宜饮用和贮藏;而经加工后的成品茶,虽然总体营养和保健性可溶成分含量有所降低,但却拥有优雅怡人的香气、鲜爽醇厚的滋味和整齐漂亮的外形,且易于保管。可见,名优祁红初制过程是使各种生化成分含量比例渐趋协调的过程,提升感官品质乃是茶叶加工的目的。
名优祁红初制过程中,虽然难以依靠感官判断茶叶主要生化成分变化,但仍可从茶坯的水分含量、色泽变化等方面大致了解其变化方向和程度。萎凋工序,鲜叶的水分含量由75%下降到60%左右,总用时6~8 h,伴随着水分散失,茶叶内含大分子物质趋于水解,可溶性小分子物质含量增加;萎凋叶在感官上表现为叶质渐趋柔软,叶面逐渐皱缩,叶色由鲜绿变为暗绿,青草气消退并透出清香。揉捻工序是以破损萎凋叶细胞组织为主要目的,萎凋叶水分含量保持在60%左右,叶细胞膨胀度适宜,既有利于揉捻破碎细胞组织,也利于芽叶紧卷成条;随着细胞组织破碎,酶类与生化成分混合接触,多酚类等酶促氧化聚合反应增强,红茶色素开始形成并积累,揉捻叶色由碧绿逐渐转向黄绿。发酵工序中酶促生化反应充分,茶黄素、茶红素和茶褐素等含量增加,醛类、醇类、酮类、羧酸类和酯类等具有芳香气味的物质显著增多,正已醇、已烯醇等具有青草气成分显著减少,红茶特有的甜香品质初步形成;发酵结束,茎杆和叶脉完全变红,叶面转为铜红色。干燥阶段(初烘、塑形、毛火、足火)是固定前期加工成果、塑造茶叶形状及进一步发展茶香的过程,茶叶内含物质以热化学反应为主;茶叶感官由柔软逐步变为脆硬,色泽由发酵叶的铜红色逐渐变成乌黑油润。可见,理解名优祁红初制各道工序的工艺目的,掌握茶坯水分含量、色泽变化等感官性状与内含生化成分变化之间对应关系,并据此适时调整初制加工条件,以满足茶叶生化品质的形成与发展,是高品质名优祁红初制的必备技能。
安徽农业科学2015年
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