黑茶陈化机制研究进展

谌 滢，李 适，刘仲华,3，黄建安,3

（1.湖南农业大学园艺园林学院，湖南 长沙 410128；2. 教育部茶学重点实验室，湖南 长沙 410128；3. 国家植物功能成分利用工程技术研究中心，湖南 长沙 410128）

黑茶陈化机制研究进展

谌 滢1,2，李 适1，刘仲华1,2,3，黄建安1,2,3

（1.湖南农业大学园艺园林学院，湖南 长沙 410128；2. 教育部茶学重点实验室，湖南 长沙 410128；3. 国家植物功能成分利用工程技术研究中心，湖南 长沙 410128）

对黑茶陈化的相关研究进行综述，重点阐述了“陈化”对黑茶感官品质及主要品质成分的影响。随着贮藏时间的延长，在水分、氧气、光照、温度条件和微生物作用等因素的共同影响下，黑茶的感官品质表现出一定的变化规律。主要品质成分、香气成分在陈化过程中均发生不同趋势、不同程度的变化，在一定时间范围内黑茶的品质得到提高和改善，具有“越陈越香”的趋势。深入研究黑茶陈化的实质，对于促进黑茶理性消费、黑茶市场健康发展具有积极意义。

黑茶；陈化；品质转化；品质

黑茶是以一定成熟度的鲜叶为原料，经杀青、揉捻、渥堆、蒸压等工序制成的一类茶叶的总称，具有很强的消食去腻功效，是我国西北少数民族地区的生活必需品[1]。黑茶作为一种后发酵茶类，具有“越陈越香”的特性，随着贮藏年份的延长，黑茶陈茶的市场价格不断攀高[2-3]。研究黑茶陈化过程中品质的转化规律，以及探讨如何更科学合理的储藏、饮用和投资黑茶，对于促进目前黑茶市场健康、理性发展有着重要的现实意义。

1 陈化过程中影响黑茶品质转化的环境因素

环境中的光照、水分、氧气、温度和微生物的生长是影响黑茶陈化速度的主要外因。黑茶在运输和储藏过程中受环境条件影响，其自身内部发生一系列复杂生化反应。黑茶在陈化过程中品质发生变化，其表现为干茶色泽由鲜变枯，茶汤颜色加深，收敛性减弱，滋味变得醇和，陈香显露[4]。高分子现象原理分析发现，茶叶中的高分子物质（蛋白质、果胶、纤维素和类脂等）对小分子物质（氨基酸、茶多酚等）具有束缚作用，但当高分子物质通过氢键、范德华力形成微束晶“老化”后，所包埋的小分子物质再次被释放出来，从而化学活性大大提高，化学反应增快，茶叶性质发生改变[5]。环境条件中的光照、水分、氧气、温度和微生物的生长等是影响黑茶陈化速度的主要外因。

（1）水分是影响黑茶内部各类生化反应的重要因素。在其他条件一致的情况下，通常含水量越高，其理化反应越剧烈，过高的含水量与较高的氧气含量会引起茶叶劣变。水分是鲜叶的重要组成成分之一，束缚水和细胞的原生质相结合呈胶体状，茶叶中自由水溶解了茶多酚、氨基酸、咖啡碱等可溶性物质。在黑茶中也含有一定的水分，不仅参与茶叶物质的组成，还参与各类生化反应。茶叶的吸水还潮的性质决定了其含水量与空气湿度密切相关。吴琼对不同年份六堡茶理化性质的研究发现，茶叶经发酵后含水量明显增加，但随着贮存时间的延长，其含水量逐渐降低、吸附能力也随之减弱[6]。水分活度概念提出：当茶叶含水量是单层水分子时，这个含水量即是贮藏的最佳含水率，一般为4%～5%，茶叶的品质成分变化较慢，且质量好的茶叶，其单层水分子含水率比质量差的相对高一些[7]。黑茶的出厂含水量一般在10%以上，这也是黑茶转化速度高于其他茶类的原因。

（2）氧气直接参与茶叶内含成分的转化。容易被氧化的有香气成分、色素物质及多酚类等，尤其对儿茶素有重要影响。实验表明，茶叶包装中有效含氧量在0.1%以下时，茶叶中的品质成分氧化较慢。绿茶等其他容易氧化的茶类为了减轻成品茶的氧化作用，在茶叶包装中经常应用抽气充氮技术和除氧技术来储藏茶叶，防止其变质，目前在茶叶包装中加入除氧剂的方法被广泛利用[8]。为了便于黑茶陈化，加速内含成分转化，黑茶一般会采用透气的绵纸、牛皮纸和竹篾等来材料包装，在室内储存时，也应达到储藏地通风、透气的要求。

（3）光照对茶叶品质也有影响。茶叶对光敏感，光照可加速黑茶品质成分的变化，使其失色、失香并产生不愉快的日晒气。研究表明，茶叶采用透明容器包装透光放置10 d，维生素C减少10%～20%；在25℃环境中用1 700 lx照度的荧光灯照射30 d，则茶叶颜色褐变，香气、滋味明显变差，维生素C全部消失，氧化物含量增加，“日臭气”显露[9]；王毅等将不同包装材料包装的茶叶进行见光处理，发现不同包装材料包装的茶叶，其品质成分变化的速度也不相同[10]。因此在储存过程中，应选择适于陈化的包装材料，避免茶叶被日光照晒。

（4）温度可以影响化学反应的速度和进程，在一定范围内温度愈高，反应速度愈快，变化愈激烈。研究表明，温度每升高10℃，干茶褐变的速度要加快3～5倍。温度对茶多酚、氨基酸的降解转化有重要影响，茶叶品质、茶汤色泽及香气受温度作用变化明显，其影响甚至大于氧气和水分的作用[11-12]。吴小崇[11]指出，水分含量低至5%的茶叶在室温条件下贮藏，其品质变化程度比低温高水分环境下贮藏的茶叶要高；将相同包装材料的茶叶置于不同温度下蔽光贮藏，温度越低，其茶叶品质成分含量的变化就越小[10]。此外，温度还会对黑茶中微生物的数量和种类产生影响。适宜的温湿度有利于黑茶的陈化和品质成分转化。

（5）黑茶的陈化过程不能忽视微生物的作用，黑茶中存在的微生物种类主要包括细菌和真菌。多种微生物在以茶叶为生长基质满足自身的生长繁殖的同时，还分泌各种胞外酶如多酚氧化酶、果胶酶、纤维素酶和蛋白酶等。这些胞外酶催化茶叶中的相关物质发生氧化、降解、聚合、转化，从而影响茶汤滋味。其中，黑曲霉中的柠檬酸还可以影响晒青毛茶中重金属及降解残留农药含量；根霉可分泌凝乳酶使脂类物质汇集生成乳酸，从而使茶汤顺滑甘醇；细菌对茶叶清除自由基的能力有增强作用；曲霉和青霉会对干茶色泽产生影响、黑曲霉和某些杂菌可造成茶叶霉变等。在对陈茶微生物研究中，从正处在后发酵过程的普洱茶中检测到黄曲霉，但在陈茶中并未测得黄曲霉和黄曲霉毒素的存在[13]；有分析认为，在人工陈化的过程中，黑曲霉始终占优势地位[14]；一些研究报道，六堡茶陈化后茶叶中可见“金花”菌，陈化初期微生物多样性先降低再升高，以曲霉属和散囊菌属为优势菌群[15-16]。微生物的活动在很大程度上受外界条件（水分、氧气、温度）的影响。适宜的储藏环境有利于有益菌种的生长繁殖，真菌能产生糖化酶、醇化酶和酯化酶，随着贮存时间的延长，茯砖茶中金花菌会不断生长繁殖，其胞外酶可催化茶叶中淀粉转化为多糖、催化多酚类物质的氧化，醇化茶汤滋味，使黑茶越陈越香。陈化过程中，一些杂菌的增加也会破坏茶叶品质，造成茶叶霉变。

2 陈化过程中黑茶品质转化的研究进展

2.1 感官品质的转化研究

茶叶的感官品质是品质成分的综合表现。在陈化过程中，部分大分子物质的逐渐氧化、降解，一些小分子物质会聚合或氧化，各种色素物质和呈味物质产生了重组，从而表现出与新茶不同的感官品质特征。

在黄亚辉[17]的研究中，将1952、1985年的陈年茯砖茶与2008年的新茶的比较，2008年的茯茶菌花香明显，52年的茯茶陈香显著但无茶香，85年的茯茶虽有一定陈化气味，但与茶香混合较为和谐，整体香气宜人。普洱生茶陈化处理后茶汤亮度增加，而色度方面朝着红色和黄色增加、绿色减少的趋势发展[18]；初加工原料的差异对成茶的转化有一定的影响，但总体转化趋势相近，有研究认为不同种类黑茶原料不一致，其新茶、陈茶品质也不一致[19]。

黑茶经陈化后青辛气散尽，冲泡陈香凸显，滋味的粗涩感逐渐减弱，回甘明显。李适[20]对31个不同年份茯茶感官品质的研究发现，年份较长的茯茶干茶色泽多为黑褐、灰褐或褐略带红，年份较短的茯茶干茶色泽多为黄褐、青褐；随着年份的延长茶汤色泽呈现由橙黄→黄橙→红橙→橙红→红的变化趋势。滋味随着陈化时间的延长粗涩味逐步转化，原料粗老的茯茶陈化速度稍慢。

2.2 主要品质成分的转化研究

茶多酚为茶叶中多酚类物质的总称，包括儿茶素、酚酸类、花黄素类、花青素类，是茶叶重要的品质成分和功能物质。周树红[21]以成品普洱茶为研究对象，发现在常温下同一条件储藏时，普洱茶在储藏前期（约为90 d）茶多酚含量有增加趋势，但其后随着贮存时间的延长，茶多酚总量趋于减少；不同存放时间的普洱茶中儿茶素的含量，无论是生茶还是熟茶，其儿茶素总量出现下降的趋势，熟茶中儿茶素的下降更为剧烈[22]；段红星等[23]的研究中也证明了茶叶中儿茶素在存放过程中呈现出下降的趋势；茯砖茶在陈化过程中茶多酚变化很大，多酚含量随着陈放时间延长而大幅下降，并在约20 a后趋于稳定[24]。一方面这可能与前期茶多酚与氨基酸结合的不溶性物质分解有关，另一方面与不溶性茶多酚转化成可溶性茶多酚有关。其中，贮存期间各类儿茶素在不断转化、含量持续波动，但随着贮存时间的延长，儿茶素总量下降，特别是酯型儿茶素下降明显。总体来说，茶多酚的含量是明显下降的。

氨基酸是茶叶中重要的含氮化合物，其含量直接影响茶汤的香气与滋味。在茶叶已发现20种以上的氨基酸中，主要有茶氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸和精氨酸等，茶氨酸的含量最高，是茶叶中特有的氨基酸，是使茶汤滋味鲜爽的主要物质。黑毛茶随着存放时间的增长，氨基酸含量总体减少，其中茶氨酸下降最明显[25]；黄亚辉[24]研究发现，茯砖茶在陈化过程中氨基酸含量明显减少，1985、1952年茯砖茶中已不含游离氨基酸；粟本文[26]将陈年茯砖茶与2014年的茯砖茶相比，游离氨基酸下降幅度达18.80%；龚雪[27]的研究表明，60年代的茶样中仍含有氨基酸，但含量极其微少；鲍晓华[28]对普洱茶陈化研究发现，随着贮藏时间的延长，氨基酸总的变化也趋于减少，与周树红等人的研究结果一致；不同年份的六堡茶中，游离氨基酸含量随年份增加而递减[6]。贮存初期虽然有氨基酸的氧化分解反应发生，但可溶性蛋白质水解为游离氨基酸的速度明显更高，又有氨基酸与茶多酚结合的不溶性物质的分解，因此氨基酸含量呈上升趋势。在特殊温湿条件下氨基酸与可溶性糖发生美拉德反应，与多酚类物质反应生成褐色色素[29]。贮存后期随着时间的延长，水溶性蛋白质的分解速度逐渐减缓，而游离氨基酸氧化分解的速度逐渐提高，这可能是造成氨基酸的总量逐渐减少至最终分解殆尽的原因。

咖啡碱是茶叶中含量最多的一类生物碱，为茶叶极其重要的特征成分之一。其含量一般占干物重的2%～5%。谢娇枚[25]研究表明，黑毛茶在存放过程中，咖啡碱含量虽有减少但幅度较小；茯砖茶在陈化过程中咖啡碱含量的变化不大[17]；在周树红等[21]的实验中，在普洱茶储藏期间其咖啡碱含量受温度影响较大，高温可使咖啡碱含量增加，常温及低温下咖啡碱的含量减幅较小；在对不同陈化年份六堡茶的研究中也发现，咖啡碱含量变化无明显趋势，但在不同年份间有波动[30]。咖啡碱含量变化幅度不大的原因，可能与咖啡碱性质稳定、自身不容易降解和氧化有关，因此黑茶中咖啡碱含量的变化与年份的相关性不大。

可溶性糖包括单糖和双糖，具有甜味。在对不同年代茯砖茶的研究中，发现水溶性糖的含量随陈化而有所增加，贮存时间与可溶性糖含量呈正相关，陈年茯砖茶中的可溶性糖更多，而可溶性糖可有效的遮蔽咖啡碱、茶多酚的苦涩味，使茶汤滋味更加甜醇[24]；普洱茶的可溶性糖的含量也随着贮藏时间的延长而增加，酸度下降，pH值呈上升趋势[18]；在对不同陈化年份六堡茶的研究中发现，可溶性糖含量虽随年份不同有所波动，但无明显增减趋势[30]。根据现有的研究报导，发现贮存时间与可溶性糖含量的相关性各有差异，这可能与研究样本的差异性有关，也有可能是可溶性糖的转化不易受外界条件的影响。根据生化成分的转化原理，贮存前期由于微生物的分解作用大于可溶性糖自身的降解作用，使茶叶中的淀粉、纤维素等转化为单糖物质从而含量有所上升。

茶叶中的芳香物质是种类繁多的挥发性物质的总称，它的含量并不多，但组成极其复杂，各地黑茶的香气也各具特色[31]。黑茶中的香气物质以萜烯类、芳香醇类、酮类、脂类和碳氢化合物为主。研究表明，黑茶的“陈香”主要与1,2,3-三甲氧基苯及1,2,4-三甲氧基苯等烷氧基苯类化合物相关，“菌花香”与烯醛类、烯酮类化合物相关[32-34]，普洱茶的陈香以杂环化合物和醇类为主[35]，陈年普洱茶的香气成分以高沸点的芳烃类及其衍生物和萜烯类化合物为主，以酯类及其衍生物为辅[36]。在陈年普洱茶与绿茶挥发性成分的比较中，普洱茶中的重要香气物质α-紫罗兰酮、β-紫罗兰酮、巨豆三烯酮、二氢猕猴桃内酯等的相对含量均高于实验绿茶样品，这些香气成分在普洱茶发酵过程中形成并在陈化过程中积累[37]；在对贮藏了30、25和6 a的普洱陈茶与当年生产的普洱新茶的香气对比研究中，发现陈茶的萜烯化合物以反-丁香烯为主，而当年生产的新茶中萜烯化合物以愈创木烯为主，并且随着贮藏时间延长，反-丁香烯的相对含量越低[38]；有研究表明贮藏多年的普洱陈茶的萜烯化合物是以α-雪松烯为主，并未检测到反-丁香烯和愈创木烯[39]；在对不同年份茯砖茶的研究中，随着时间延长，香气物质中的碳氢化合物数量递减、酮类化合物数量略有增加，醛类和酸类化合物只存在于当年新茶中，各年份茯砖茶样中相对含量较高的香气成分以碳氢化合物、醇类和酯类为主，其中陈茶茶样中醇类和酯类物质的含量明显高于当年新茶[40]；在对茯砖茶的一项研究中发现，金合欢醇β-柠檬醛、2,4-己二烯醛、2,4-庚二烯醛、2,4-癸二烯醛、3,5-辛二烯-2-酮等部分醛类、酮类在随年份延长而减少，而2,4,5-三甲基-1,3-二氧戊环、十八内酯、辛醇、依杜兰、庚醇、1-辛烯-3-酮、雪松烯及辛酸、庚酸和十三酸等酸类则有随年份延长而增加的趋势，在陈化一定年份后的茶样中才能检测到[41]。大量研究推测，黑茶在贮藏期间，其成分中的萜烯类物质会发生结构上的变化，形成大量的同分异构体从而使不同贮藏时间的普洱茶具有各自独特的香型。随着贮藏年份的延长，茶叶中的香气组分在不断变化，组成的不同也会影响其总体表现出的香气特征。

3 讨 论

近年来黑茶各方面保健功能如抗氧化、抗突变、消炎抗菌、解腻利尿、降三高及预防心血管疾病等功效被广泛报道，针对其进行的研究也越来越多[42-47]。因此，社会大众对黑茶的关注也与日俱增。了解黑茶在陈化过程中的品质转化情况，深入研究黑茶的陈化机制，对于支撑黑茶市场健康发展具有积极的现实意义。

国内关于对黑茶陈化机制的研究还很有限，需要大量的实验与分析来验证黑茶“越陈越香”的确切标准。一定时间的存放使黑茶品质有所提高，但贮存时间过长不仅会有霉变的风险，还会使茶叶中的有效功能成分大幅减少，从而会降低其保健药理作用[48]。黑茶陈化后的品质表现与原料品质、环境条件及贮存时间等多方面因素有关，好的原料、好的工艺、在适宜的环境下保存适当的时间，才能成就黑茶“越陈越香”的品质特征。

以现有研究方法和手段看，黑茶年份的科学判别主要以感官审评结合与陈化规律相关的品质成分检测为主。感官审评判别需要审评者具备较扎实的审评基础，同时对陈茶品质风味了解较全面，但审评者的判断容易受主观因素的影响，因此开展深入的陈化机理研究，了解品质成分在自然陈化条件下的变化规律显得更加重要。在今后的黑茶陈化机理研究中，需用到更加全面丰富的样品材料，通过现代化学检测分析方法结合化学计量技术对其进行深入研究分析，对黑茶陈化机制进行系统研究，丰富黑茶的陈化研究体系，让更多消费者正确存贮黑茶、理性消费，促进黑茶市场繁荣和可持续发展。

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（责任编辑：肖彦资）

Research Progress on Aging Mechanism of Black Tea

CHEN Ying1,2，LI Shi1，LIU Zhong-hua1,2,3，HUANG Jian-an1,2,3
（1. College of Horticulture and Hardening, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, PRC; 2. Key Lab of Tea Science, Ministry of Education, Changsha 410128, PRC; 3. National Research Center of Engineering Technology for Utilization of Functional Ingredients from Botanicals, Changsha 410128, PRC）

This article reviewed the advance in aging mechanism of dark tea, the changes of sensory quality and main biochemical components during the aging process. With the extension of storage time, the combined effect of moisture, oxygen, light, temperature and microbial factors, the sensory quality of black tea showed certain regularity. The main quality components, aroma components in the process of aging occurred in different trends, varying degrees of change, black tea in a certain range of time and improve the quality, with“gets better” trend. It is of signifcance to study the aging mechanism of black tea, which will promote rational consumption of black tea and promote the healthy development of tea market.

black tea; aging; qualitative conversion; quality

book=118,ebook=126

TS272

A

1006-060X（2016）12-0118-05

10.16498/j.cnki.hnnykx.2016.012.035

2016-10-10

国家自然科学基金（31501542）

谌 滢（1993-），女，湖南安化县人，硕士研究生，主要从事茶叶品质化学研究。

黄建安