红茶发酵与干燥工序技术理论与品质关系的探讨

2016-04-11孙丹王登良华南农业大学园艺学院广州501642

广东茶业 2016年1期

孙丹王登良（华南农业大学园艺学院，广州 501642）

孙丹王登良*
（华南农业大学园艺学院，广州 501642）

[摘要]发酵是红茶加工的特征工艺，是红茶品质形成的重要工序之一。发酵前萎凋方式及发酵过程中温度、湿度、pH值、通氧量、发酵时间和程度等环境因素是影响红茶发酵品质的重要因素。采用不同干燥方式和干燥设备，控制干燥的温度、时间、速度和初烘的程度等，可更好的发展红茶的品质。本文就红茶发酵和干燥技术等方面对红茶品质的影响进行综述，以期能为红茶加工工艺的改进与创新工艺的发展提供一些思路。

[关键词]红茶；发酵；干燥；技术；品质

红茶属于全发酵茶，发酵是红茶加工的关键工序，在加工中利用酶促氧化作用，使茶叶中的多酚类物质等内含物氧化、聚合、缩合生成茶黄素、茶红素等有色物质，形成红茶“红汤红叶”、香气甜香、滋味甜醇的品质特征。品质优良的红茶茶黄素和茶红素的含量比例较大，茶褐素含量较少，茶汤中茶黄素含量少汤色亮度差；茶红素含量少，汤色红浅，说明发酵不足；红暗而不亮，茶褐素含量多，表明发酵过度。温度、湿度、pH值、通气及发酵程度等是影响发酵的主要因素[1-3]。干燥是红茶加工的一道基本工序。干燥过程中，茶叶水分散失，酶活性降低，红茶的色泽、香味和滋味也大体形成。目前，红茶干燥的方法有炒干、烘干、微波干燥和远红外干燥[1]。近年来国内红茶发展迅速，关于红茶品质的研究引起关注，红茶发酵与干燥工序技术理论与品质更是关系紧密，本文就红茶发酵和干燥技术等方面对红茶品质的影响进行综述，以期能为红茶加工工艺的改进与创新工艺的发展提供一些思路。

1 发酵技术因子

1.1 内部因素

红茶发酵的内部因素主要是指原料品种和红茶加工过程中前期工序的控制程度。适度萎凋除了可以提高发酵对酶的活性外还可防止萎凋中多酚类物质的过多损耗，并保证发酵过程有较充足的水分作为物料的反应介质，有适度的多酚类物质参与发酵，因而提高了TF的含量[4]。通常选择茶树叶片较大、芽叶呈黄绿色（其茶多酚、儿茶素含量较高）、且有茸毛的品种制成的红茶品质较好[2]。

1.2 发酵前萎凋方式

袁弟顺[5]等冰冻对工夫红茶发酵及水浸出物泡出速率的影响的研究表明：冰冻的茶鲜叶与萎凋叶的茶多酚氧化酶活性降低32.9%和33.3%，冰冻萎凋叶揉捻后细胞损伤率增加到99.3%，发酵时间由4h缩短到2h，冰冻处理的工夫红茶茶多酚含量减少8.4%，水浸出物、茶黄素类（TFs）、茶红素类（TRs）含量分别增加7.9%、25.8%和38.3%，而氨基酸变化不明显。萎凋叶的冰冻处理缩短了发酵时间，明显提高了红茶品质与水浸出物的泡出速率，对生产速泡工夫红茶有参考意义。黄建琴[6]研究冷冻萎凋对工夫红茶品质形成的影响的结果表明：冷冻萎凋能明显缩短萎凋和发酵时间，使红茶的茶黄素、茶红素含量增加，增进红茶的滋味和汤色，但氨基酸，茶多酚含量均较低，尤其是葡萄糖酶活性更低，对红茶香气的形成有一定影响。Thomas Muthumani等[7]研究表明冷冻萎凋的茶青发酵4h时茶黄素、茶红素含量最高，茶褐素含量最低；冷冻萎凋可在更短的时间内增加细胞的破碎率，使发酵加快，茶黄素增多，红茶品质比正常萎凋的更好。

1.3 温度

发酵温度包括环境温度和叶温，一般是通过环境温度来控制叶温。根据多酚氧化酶活化最适温度，内含钾变化规律和品质要求，发酵叶温保持在30℃最适，气温则以24℃-25℃为宜[4]。酶在发酵过程中对温度具有很强的敏感性，发酵温度过低，多酚氧化酶的活性低，多酚类物质氧化聚合，在数量上或是质量上都很难完成，影响发酵的进程；温度过高，多酚类物质的酶促氧化速度快，酶蛋白与多酚类氧化产物结合成不溶性复合物的速度加快，将造成多酚类物质未氧化部分保留太少，两者的含量比例将失调，影响红茶品质，使成茶香气低，茶味粗俗[8,9]。方世辉[10]等研究结果表明：发酵温度22℃和28℃红茶品质较好，TF和TR含量较高；在发酵温度22℃的条件下，以发酵时间100min到140min，发酵叶黄红色到红色，红茶品质较好，发酵100minTF和TR含量均较高。

1.4 湿度

湿度包括发酵叶含水量和空气相对湿度，叶子含水量会影响叶汁浓度，从而影响发酵的质量[1]。湖南茶叶研究所试验结果表明：相对湿度63%-83%时，发酵叶的花青暗条达25%-32.5%；相对湿度89%-93%时，花青暗条减少到16%-18.6%[4]。这说明发酵在相对湿度高的条件下比湿度低时发酵质量更好。发酵需要足够的含水量，发酵室需保持高湿状态，一般要求发酵室相对湿度大于95%，以控制水分的蒸发量。通常采用撒水、盖湿布或喷雾等措施来保证发酵室湿度[1]。

1.5 时间与程度

红茶的发酵时间长短与叶片老嫩、揉捻程度和发酵温度、湿度等有关。实践中利用香气和叶色的变化等加以综合判断发酵是否达到适度。生产上常遵循“适度偏轻，宁轻勿重”的原则，这将有利于茶黄素的积累和降低茶黄素和茶红素形成以后的转化速度，减少茶褐素的生成[11]。不同种类的红茶对发酵程度要求不同，工夫红茶品质特点是浓、甜、醇，发酵程度以达到桂花香、果香为好，发酵时间从揉捻算一般春茶约需3-5h，夏秋茶约需2-3h。红碎茶具有浓、强、鲜、爽等特征，则要求发酵程度相对较轻，达到兰花香或清香为宜[12]。王小云[13]等试验结果表明工夫红茶的品质形成与发酵时间在一定范围内成正反比关系，发酵时间为5h的处理品质最好，汤色红亮，香气浓、带甜香，滋味醇、尚厚；发酵时间为8h的处理品质最差。刘玉芳[14]等采用春兰品种制工夫红茶，控制温度25-28℃，湿度75%-85%，发酵时间3.5h做出的工夫红茶汤色红亮、花香浓郁持久、滋味醇和、叶底红亮，品质最好。发酵时间缩短或者延长，品质都会有所下降。高香型乌龙茶茶叶加工工夫红茶发酵适度的特征是叶色基本变为铜红色，叶脉及汁液泛红，青气消失，发出浓厚的苹果香气。颜色深浅随季节和鲜叶老嫩而略有差异，春茶及嫩叶一般红叶透黄，呈黄红色；夏、秋茶及老叶呈红黄色[15]。

1.6 通气

红茶发酵需要氧的氧化作用，供氧量不足会影响多酚类物质的正常氧化及一些其他物质的转化[16]。潘科[17]等通氧发酵工艺研究表明：通氧发酵处理前期叶面升温迅速且高于自然发酵叶温；明显加快发酵过程中叶面色泽的红变，促进特征香气的形成；发酵过程中，发酵叶pH值均呈降低趋势，通氧发酵处理降低速度更快；感官审评表明通氧发酵样品品质整体不低于自然发酵样品。一芽一叶，一芽二、三叶的原料能加工出内在品质不低于独芽的工夫红茶。而潘科[18]等通氧发酵工艺对红茶汤色影响的研究表明：在感官上相对于CK处理，通氧发酵工艺有助于红茶汤色红度和亮度的提高，在通氧60min后自然发酵90-120min的红茶汤色最好，其L*值在22.04-31.01，a*值在32.46-37.56，b*值在37.99-52.43（色差仪测定茶汤的各项色差指标，应用L*（亮度）、a*(红度)、b*(黄度)色差系统测定，汤色为红、尚亮。

1.7 pH

茶叶揉捻后细胞破碎，细胞汁液的酸碱度接近中性，随着萎凋、发酵工序的进行，细胞汁向酸性变化，这正与酶的最适pH（多酚氧化酶为5.0-5.5，过氧化物酶为4.1-5.0）相适应[12]。毛清黎[19]等悬浮发酵模拟试验研究表明：发酵系统pH值与茶黄素(TF)和茶红素(TR)呈极显著负相关(r=-0.967，p<0.001；r=-0.864，p<0.005)，而与茶褐素(TB)呈极显著正相关(r=+0.826，p<0.005)；TF形成主要受二羟基多酚氧化酶(DPPO)与三羟基多酚氧化酶(TPPO)相对活性影响，DPPO/TPPO 值高有利于TF 形成；在偏酸条件下(pH4.5-5.0)发酵有利于TF 和TR形成，而TB明显减少，TF转化率比对照提高71.2%。

1.8 发酵的方式

红茶主要的发酵方式主要有传统发酵、变温发酵和悬浮发酵[4]。近几年，红茶发酵工序中出现的新技术有：超高压技术、控温控湿发酵技术、发酵检测及传感器技术[1]。夏涛[20]的悬浮发酵研究表明:发酵过程中采取先高温后逐步降低温度、降低pH值和早期充分供氧，有利于TFs的积累；筛选出TRs和TRs/TFs取值限分别在10%-12%和10-12的悬浮发酵体系的最佳因子组合为：温度28.5-29.0℃，pH4.6-4.8，供氧13.0-15.0 ml/min，发酵时间(FT) 55.5-58.9min。可实现悬浮发酵工厂化生产红茶饮料，可作为研究制茶发酵机理的优良模拟体系，有待进一步完善这一发酵方式[4]。孔俊豪[21]等对液态发酵制备高茶黄素速溶红茶进行研究，结果表明液态发酵的优化工艺参数为：温度33.2℃，时间45min，pH4.2，氧气流量0.96L/min发酵条件下，制得速溶红茶产品中茶黄素含量达2.1%，高于同类市售产品中茶黄素含量的平均水平。发酵初始条件的控制，发酵过程中如温度的实时调控、溶氧率等有待进一步的研究和探索。韩艳霞[22]等以信阳毛尖为原料，加入优势菌群的微生物渥堆发酵，研究表明其发酵优化工艺为：茶叶在温度50℃，水分40%，菌种用量15ml/500g干茶叶，发酵时间18d时效果较好，制成的信阳红茶外形色泽褐红，汤色红浓明亮，香气纯正，滋味回甘，具有优质陈年红茶的品质。林青菊[23]提出了重萎凋、轻发酵、适度烘焙的金观音红茶加工工艺，即萎凋掌握“嫩叶老萎，老叶轻萎”的原则，发酵室温度一般为22-28℃，相对湿度95%以上，空气新鲜、供氧充足，发酵叶温保持在30℃ 以下。发酵时间：春茶一般4-6h；夏茶通常3-5h，成品金观音红茶的含水率约6%。应用金观音鲜叶原料制作的高香型红茶，品质优异。

2 干燥

干燥是红茶初制的最后一道工序，这个过程散失大量水分、缩紧茶条，稳固外形；内含成分发生微妙变化，高温破坏酶活性，制止发酵继续进行；通过茶叶内化学成分的热物理和化学变化，散发大部分低沸点的青草气味，激发并保留高沸点的芳香物质，红茶的色泽和香味大体形成。目前，干燥主要采用二次干燥，一般分毛火和足火，中间需经一段时间的摊凉，毛火要求“高温、薄摊、快干”，足火要求“低温、厚摊、慢烘”，应掌握毛火高温110℃-120℃，足火低温85℃-95℃，二次干燥可提高红茶的香气，慢烘可产生较多的脱镁叶绿素，能改善红茶乌润度。烘干程度以茶叶经搓揉能成粉状、条索紧结、色泽乌润、金毫显露、茶香明显、含水量约6%左右为度。注意毛火和足火的温度，毛火低温容易产生发酵过度，温度过高造成外干内湿[24,25]。

2.1 干燥技术

李晓霞[24]等报道勐海红茶加工过程中引进滚筒式干燥设备和二次提香设备，滚筒式干燥设备具有脱水快、产量高，便于连续化生产，干燥后物料形好、色美的优点；二次提香设备试用于红茶包装前的提香作业，茶叶经提香后能提高香气、品质、等级。崔文锐[26]等采用三种不同干燥方式制成工夫红茶，研究结果表明：不同干燥方式处理对水浸出物和氨基酸的含量影响不大，对茶多酚及其氧化产物的影响较为明显。综合各项因子，三种干燥方式中以炒干制造的工夫红茶品质最好，烘干次之，微波干燥的最差。林国轩[27]等在红茶干燥工序中创新了微波与热风联合干燥法，试验表明其较佳工艺参数为：将发酵适度的工夫红茶先用微波功率2组，转数15转快速灭酶，及时终止发酵，然后再用热风（110℃）继续干燥至水分含量在7%以下，得到的红茶香气甜香浓，滋味醇厚，汤色红亮，品质优于传统的热风和微波干燥产品。宋洪波[28]等流化床干燥CTC（小颗粒红茶）和Freedom红茶（已发酵）的干燥特性以及干燥温度对产品平均尺寸的影响的研究表明：第1干燥阶段排气温度保持不变，第2干燥阶段排气温度逐渐升高。提高干燥温度有利于CTC红茶干燥强度及排气相对湿度的提高；难以使Freedom红茶的干燥强度大幅度提高，可使排气相对湿度降低。提高干燥温度可以增大CTC红茶产品的平均粒度，但不影响Freedom红茶产品的平均粒度。

丁勇[29]等以相同品种、嫩度的茶鲜叶研究初烘工艺对祁门红茶主要生化成分含量变化的影响，结果表明：偏轻初烘，酶性反应及湿热作用较强、时间较长，游离氨基酸、可溶性糖、茶多酚等含量相对较低，茶褐素含量较高；适中初烘，游离氨基酸、可溶性糖、茶多酚等含量相对较高，茶红素、茶黄素、茶褐素等比例相对适宜；偏重初烘容易造成急火或高火，不利于后续的足烘焙香。徐奕鼎[30]等研究干燥工序中不同毛火速度与足火温度对祁门红茶初制毛茶品质影响的结果表明：不同毛火速度和足火温度与茶样的感官品质和生化成分含量的影响都密切相关；祁门红茶初制干燥工序采用中速(12min)毛火与中、高温(75℃、90℃)足火组合较好，尤以中速(12min)毛火与中温(75℃)足火组合为佳。高香型工夫红茶采用两次干燥，毛火干燥时烘干机进风口风温以110℃-120℃为宜，摊叶厚度1cm-2cm，时间为15min左右，足火以80℃-90℃为宜，厚度2cm-3cm。毛火叶子含水量约为20%，毛火后用手捏稍感棘手，叶子尚软，折而不断，紧握茶叶放手即能松散，摊晾一小时之后即可足火，足火含水量约为5%-6%，用手揉搓茶叶成粉末，茶香明显，条索紧结乌润[31]。

2.2 干燥过程品质的形成

红茶有着浓郁的花果香及强烈鲜爽的味道，其强烈鲜爽的滋味则产生于茶叶加工过程。儿茶素的氧化聚合是其强烈的收敛性之源，在发酵及烘焙中糖类的氧化、裂解及氨基酸的氧化及它们的相互作用也赋予红茶独特的味感[3]。干燥对于红茶香气形成和发展至关重要，在加热条件下，发酵过程中形成的芳香物质进行某些转化，改变了香气成分的含量与组成，形成了红茶的特征香气，若含量适当则会产生令人愉快的气味，过多则会转化为焦味类物质。氨基酸与糖类在加热过程中产生美拉德(Maillard-Reaction)反应，茶叶烘焙温度120℃以上，产生大量的呋喃类、吡咯类、吡嗪类化合物等茶香物质，形成焦糖香[32,33]。由于高温的作用，使很多低沸点的香气物质大量挥发，最后留在干茶中的是一些高沸点的芳香成分，以醇类和羧酸类为主，其次是醛类[33]。

3 小结与展望

发酵是提高红茶品质的关键，合理控制红茶发酵过程中的温度、湿度、氧气和pH，掌握发酵时间和最佳程度等是生产优质红茶的保证。目前，发酵停留在人工控温、控湿状态，实现智能化控温、控湿、排气、通氧等将是今后研究的方向[36]。干燥是红茶加工的最后的一道工序，关于对干燥方式的选择和创新，针对不同茶叶品种干燥过程中干燥温度、速度、时间等的调控，及不同干燥处理对红茶外形、香气、叶色、内含成分等品质的影响有待研究。红茶加工工艺与品质的相关性还有待进一步的研究，发酵和干燥这两道工序的改进、完善和创新尤为重要。

参考文献

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