小种红茶与工夫红茶品质特性的比较分析

曾　亮，王　杰，柳　岩，罗理勇，马梦君

（1.西南大学食品科学学院，重庆 400715；2.西南大学茶叶研究所，重庆 400715；3.咸宁市农业科学院，湖北 咸宁 437100）

小种红茶与工夫红茶品质特性的比较分析

曾亮1,2，王杰1，柳岩1，罗理勇1,2，马梦君3

（1.西南大学食品科学学院，重庆 400715；2.西南大学茶叶研究所，重庆 400715；3.咸宁市农业科学院，湖北 咸宁 437100）

以同一茶树品种、同一等级鲜叶制成的小种红茶和工夫红茶为研究对象，通过检测其主要生化成分、茶汤物理特性和挥发性化合物，对小种红茶和工夫红茶的品质特性进行比较分析。结果表明：小种红茶的茶多酚含量显著高于工夫红茶，咖啡碱、茶黄素、茶红素含量显著低于工夫红茶，可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸含量与工夫红茶相比差异不显著；工夫红茶的色差a*、b*值分别为8.38、39.19，沉淀量为246.78 mg/L，均显著高于小种红茶，小种红茶的色差L*值为29.16，透光率为76.53%，均显著高于工夫红茶，表明工夫红茶汤色较黄和较红，而小种红茶的茶汤澄清度更高；经检测和计算挥发性化合物的气味活度值（odor activity values，OAVs），小种红茶和工夫红茶中OAVs大于1的香气成分分别有11 种和13 种，两者的香型分别为甜香浓郁和花香明显，其中小种红茶的主要呈香物质包括β-紫罗酮、苯甲酸甲酯、芳樟醇等，工夫红茶的主要呈香物质包括β-大马酮、β-紫罗酮、苯甲酸甲酯、己醛等；工夫红茶特有且OAVs大于1的香气成分为β-大马酮和己醛，这2 种成分可能是工夫红茶香型区别于小种红茶的有效呈香化合物。

小种红茶；工夫红茶；品质特性；气味活度值

红茶属全发酵茶，在加工过程中通过氧化聚合反应生成茶黄素、茶红素等有色物质，与咖啡碱、游离氨基酸、可溶性糖等内含成分共同影响着红茶的汤色与滋味［1］；同时，糖苷酶水解释放出萜烯类化合物、不饱和脂肪酸的氧化降解等生化反应则影响着红茶的香气类型［2］。因而，制茶过程复杂的生化变化决定了红茶“红汤红叶、滋味甜醇、香气高甜”的品质特征。根据加工工艺的不同，红茶可分为小种红茶、工夫红茶及红碎茶，其中小种红茶和工夫红茶均源自我国［3］。

目前，国内外对于红茶色泽、香气等方面的研究都较为深入。姚逸［4］通过研究川红和滇红茶汤色泽的特征值，发现色差L*值、a*/b*值可较好地表征红茶汤色。Schuh等［5］通过计算气味活度值（odor activity values，OAVs）研究大吉岭红茶的特征性香气成分，确定（E,E,Z）-2,4,6-壬三烯醛等化合物为关键呈香成分。Pang Xueli等［6］利用多元线性回归分析研究不同等级滇红的香气成分时发现，2-甲基丁醛、3-甲基丁醛、芳樟醇及其氧化物等物质对香气形成具有积极影响。卢艳等［7］研究不同价位正山小种的挥发性成分时发现，香叶醇、芳樟醇及其氧化物、苯甲醛、α-松油醇等物质构成了正山小种的主体香气成分。

当前的研究主要集中在小种红茶或工夫红茶的品质研究，而制茶工艺对小种红茶和工夫红茶品质影响的研究鲜见报道。为更好地比较小种红茶和工夫红茶的品质差异，本实验以同一茶树品种、同一等级鲜叶为原料制成小种红茶和工夫红茶，比较其主要生化成分、茶汤物理特性和挥发性化合物的差异，通过OAVs来确定对香气形成具有重要贡献的化合物，从而掌握小种红茶和工夫红茶的品质特性，为小种红茶和工夫红茶的加工提供理论依据和技术指导。

1　材料与方法

1.1材料与试剂

鲜叶：采摘于重庆市巴南区二圣茶厂，均采自同一茶树品种的一芽二、三叶。

硫酸亚铁、酒石酸钾钠、磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、水合茚三酮、氯化亚锡、蒽酮、硫酸、氯化钠、甲基异丁基甲酮、草酸、乙醇（均为分析纯），碳酸氢钠（优级纯），冰乙酸、甲醇（均为色谱纯） 重庆永捷实验仪器有限公司；咖啡碱标准品、谷氨酸标准品 成都普瑞法科技开发有限公司；2-氨基乙基二苯基硼酸酯西格玛奥德里奇（上海）贸易有限公司。

1.2 仪器与设备

LC-20高效液相色谱仪、UV-2450紫外-可见分光光度计、QP2010气相色谱-质谱（gas chromatographymass spectrometry，GC-MS）联用仪 日本岛津公司；FA1004电子天平 上海舜宇恒平科学仪器有限公司；BPG-9070A精密鼓风干燥箱、HWS-26电热恒温水浴锅上海一恒科学仪器有限公司；722可见分光光度计上海菁华科技仪器有限公司；固相微萃取手动进样器、聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane，PDMS）萃取头（50/30 μm） 美国Supelco公司；ZEN3690 Zeta电位分析仪 英国Malvern公司；5810台式高速冷冻离心机德国Eppendorf公司；ALPHA1-4LSC真空冷冻干燥机德国Christ公司；UltraScan PRO测色仪 美国Hunter Lab公司。

1.3方法

1.3.1 加工工艺

工夫红茶：鲜叶→萎凋→揉捻→发酵→干燥。小种红茶：鲜叶→萎凋→揉捻→发酵→过红锅→干燥。过红锅：发酵完成后，将1.5 kg发酵叶投入到温度为200 ℃左右的杀青锅中，迅速翻炒3 min，待叶子受热变软即可出锅。

1.3.2 生化成分测定

茶多酚含量测定采用GB/T 8313—2002《茶：茶多酚测定》酒石酸亚铁比色法；游离氨基酸含量测定采用GB/T 8314—2002《茶：游离氨基酸总量测定》茚三酮比色法；可溶性糖含量测定采用蒽酮比色法［8］；可溶性蛋白含量测定采用考马斯亮蓝法［9］；咖啡碱含量测定采用高效液相色谱法［10］；茶黄素含量测定采用Flavognost试剂法［11］；茶红素含量测定采用分光光度法［11］。

1.3.3 茶汤物理特性测定

1.3.3.1 茶汤准备

称取5 g干茶，加沸蒸馏水240 mL冲泡5 min，趁热减压过滤，滤液冷却至室温后定容至250 mL备用［12］。

1.3.3.2指标测定

色差：室温条件下用UltraScan PRO测色仪测定每个样品的色差L*、a*、b*值，其中L*值代表亮度，a*值代表红绿色度（正值表示红色程度，负值表示绿色程度），b*值代表黄蓝色度（正值表示黄色程度，负值表示蓝色程度）；透光率：于波长640 nm处用可见分光光度计测定透光率，超纯水做空白［10］；粒径：在室温条件下采用Zeta电位分析仪检测茶汤粒径；沉淀量：取30 mL茶汤加入到50 mL离心管，在4 ℃条件下，10 000 r/min离心20 min，将沉淀冷冻干燥至恒质量，称量［13］。

1.3.4 挥发性化合物测定

1.3.4.1 挥发性化合物提取

取0.5 g磨碎红茶于20 mL顶空瓶中，加入约1.76 g氯化钠、5 mL沸蒸馏水及50 mg/L的癸酸乙酯溶液（内标）20 μL，立刻加盖平衡5 min，然后将PDMS萃取头插入顶空瓶，在60 ℃水浴条件下吸附60 min，最后在GC-MS进样口解吸5 min。

1.3.4.2GC-MS检测条件

G C条件：D B-5 M S弹性石英毛细管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；升温程序：40 ℃保持4 min，以5 ℃/min升至230 ℃，保持3 min；柱箱温度40 ℃；进样口温度230 ℃；进样方式：分流，分流比为15.0∶1；压力49.7 kPa；柱流量1 mL/min；进样载气He（99.999 9%）。

MS条件：电子电离源；离子源温度230 ℃；接口温度230 ℃；电子能量70 eV；全扫描；质量扫描范围m/z 40～400。

1.3.4.3GC-MS数据处理分析

定性分析：将各色谱峰对应的质谱图与NIST 05、NIST 05s标准谱库比对，并结合相关文献对色谱峰进行定性分析。

定量分析［14］：根据内标物质量浓度、各待测组分与内标物的峰面积计算。

OAVs［14］：根据待测组分质量浓度及其在水中的嗅觉阈值计算。

2　结果与分析

2.1 小种红茶和工夫红茶主要生化成分分析

表1 小种红茶和工夫红茶主要生化成分比较Table1　Comparison of chemical components in souchong and congou

如表1所示，小种红茶的茶多酚含量显著高于工夫红茶；咖啡碱、茶黄素、茶红素含量显著低于工夫红茶；可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸含量与工夫红茶相比差异不显著。

小种红茶与工夫红茶的茶多酚含量分别为18.88%、16.69%，茶黄素含量分别为10.78、12.64 μmol/g，茶红素含量分别为12.56%、13.64%。过红锅时锅温可达到200 ℃，高温作用能迅速破坏茶叶体内多酚氧化酶、过氧化物酶等一系列酶的活性，减少多酚类化合物氧化聚合成茶黄素、茶红素的过程，从而能够保留较多的茶多酚和降低茶黄素、茶红素的含量［15］。小种红茶与工夫红茶的咖啡碱含量分别为2.57%、2.83%，由于咖啡碱在100 ℃以上高温易发生升华作用，因而小种红茶的咖啡碱含量低于工夫红茶［16-17］。小种红茶与工夫红茶的可溶性糖含量分别为1.91%、1.85%，可溶性蛋白含量分别为0.82%、0.85%，游离氨基酸含量分别为3.02%、3.32%。游离氨基酸含量既会随蛋白质的水解而增加，也会随美拉德反应的进行而降低，其含量由蛋白质水解速率和美拉德反应效率决定［17］。

2.2 小种红茶和工夫红茶茶汤物理特性分析

表2　茶汤物理特性比较Table2　Comparison of physical characteristics in tea infusions

如表2所示，小种红茶茶汤的色差L*值、透光率显著高于工夫红茶；色差a*、b*值、沉淀量显著低于工夫红茶；粒径略低于工夫红茶，但差异不显著。

色差L*、a*、b*值可以用来描述茶汤颜色及亮度。一般来说，L*值越大，亮度越高；a*值越大，红色程度越深；b*值越大，黄色程度越深。工夫红茶的L*值低于小种红茶，a*、b*值高于小种红茶，即工夫红茶茶汤的亮度较低，茶汤颜色较红、较黄。陆建良等［12］研究发现，在一定范围内，茶黄素和茶红素的含量越高，红茶茶汤L*值越低，a*、b*值越高。陈星等［18］研究也表明，在一定范围内，红茶茶汤的L*值越低，茶黄素、茶红素含量越丰富，其感官评分也越高。可见，茶黄素和茶红素含量可能是决定红茶茶汤L*、a*、b*值高低的重要因素。由表1可知，小种红茶中茶黄素、茶红素的含量低于工夫红茶，因而小种红茶L*值高，a*、b*值低。

透光率、粒径和沉淀量可用来描述茶汤的澄清度。小种红茶与工夫红茶茶汤的透光率分别为76.53%、74.23%，粒径分别为224.50、230.20 nm，沉淀量分别为230.23、246.78 mg/L，表明小种红茶茶汤的澄清度较高。当茶汤温度较高时，茶黄素、茶红素、咖啡碱等化合物各自呈游离状态；但温度较低时，茶黄素、茶红素等物质可以与蛋白质、咖啡碱结合形成络合物［19］。由表1可知，小种红茶中茶黄素、茶红素、咖啡碱等生化成分含量低于工夫红茶，因而小种红茶茶汤的澄清度高于工夫红茶。

2.3 小种红茶和工夫红茶挥发性化合物分析

2.3.1 挥发性化合物的总离子流色谱图

经GC-MS检测，得到小种红茶和工夫红茶挥发性化合物的总离子流色谱图，如图1所示。

图1　小种红茶（A）和工夫红茶（B）挥发性化合物的总离子流色谱图Fig.1　Total ion chromatogram of volatile compounds in souchong （A）and congou （B）

2.3.2挥发性化合物类别、质量浓度及相对含量分析

表3　小种红茶和工夫红茶挥发性化合物类别、质量浓度及相对含量Table3　The categories, mass concentrations and relative amounts of volatile compounds in souchong and congou

如表3所示，小种红茶和工夫红茶香气组分的数量分别为55 种和59 种，总质量浓度分别为260.90、236.95 μg/L。小种红茶的香气组分数量少于工夫红茶，但总的质量浓度高于工夫红茶，可能是过红锅工艺带来的变化。此外，小种红茶和工夫红茶的香气组分均以醛类、醇类、酯类化合物为主，其组分数量、质量浓度及相对含量均高于其他类型化合物；酮类、碳氢化合物的组分数量较多，但质量浓度及相对含量较低。

小种红茶与工夫红茶中各类型香气化合物的质量浓度及相对含量具有明显差异。经过过红锅工艺后，醛类、酮类、碳氢化合物的质量浓度及相对含量均降低；酯类化合物的质量浓度和相对含量均增加；醇类化合物的质量浓度有少量增加，但相对含量基本不变，可能是高温作用促使醛类、酮类、碳氢化合物部分散失或者向醇类、酯类化合物转化造成的。根据文献［15,20］可知，小种红茶在过红锅时，高温能够迅速破坏酶的活性，将生物化学作用转变为热化学作用，散失部分香气化合物，同时促进香气成分之间相互转化，以保持小种红茶香气甜纯，这与本实验结果基本一致。

2.3.3挥发性化合物比较分析

表4　小种红茶和工夫红茶挥发性化合物比较Table4　Comparison of volatile compounds in congou and souchong

目前常采用OAVs来表征食品中香气化合物对主体香气成分的贡献，当OAVs大于1时，这种香气成分对食品香型的形成具有较大影响，可能是食品的特征性香气成分［14］。由表4可知，小种红茶和工夫红茶中OAVs大于1的香气化合物分别有11 种和13 种，共有的包括β-紫罗酮、苯甲酸甲酯、芳樟醇、芳樟醇氧化物Ⅰ、芳樟醇氧化物Ⅱ、芳樟醇氧化物Ⅳ、癸醛、壬醛、苯乙醛、反-2-癸烯醛、β-二氢大马酮；工夫红茶中还有β-大马酮、己醛。小种红茶中OAVs最高的是β-紫罗酮，达到317.11，表现出明显的紫罗兰香；其次是苯甲酸甲酯，OAVs为32.29，表现出明显的甜香；其余9 种OAVs大于1的化合物均能表现出较为明显的花香或甜香。工夫红茶中OAVs最高的是β-大马酮，达到555.29，表现出明显的玫瑰花香；其次是β-紫罗酮，OAVs为356.86，表现出明显的紫罗兰香；除己醛外，其余10 种OAVs大于1的化合物也都能表现出较为明显的花香或甜香。

小种红茶中未检测到而工夫红茶中OAVs大于1的香气成分有β-大马酮、己醛；小种红茶中质量浓度低于工夫红茶的特征性香气成分包括：β-紫罗酮、芳樟醇氧化物Ⅰ、芳樟醇氧化物Ⅱ、芳樟醇氧化物Ⅳ、β-二氢大马酮、壬醛、苯乙醛、癸醛、反-2-癸烯醛。β-大马酮的嗅觉阈值较低（0.002 μg/L），且在工夫红茶中的OAVs大于1，能表现出浓郁的玫瑰花香，推断此物质可能是工夫红茶呈香的有效香气成分；己醛在工夫红茶中的OAVs为1.43，能表现出青草气味。青叶醛、反,反-2,4-庚二烯醛等（OAVs小于1）香气成分在小种红茶中的质量浓度也都低于工夫红茶，表明过红锅工艺能够散失部分具有青草气味的醛类化合物。

小种红茶中质量浓度高于工夫红茶的特征性香气成分包括苯甲酸甲酯和芳樟醇。苯甲酸甲酯在小种红茶和工夫红茶中的OAVs分别为32.29、15.98，能表现出明显的甜香；芳樟醇在小种红茶和工夫红茶中的OAVs分别为9.53、7.69，能表现出明显的铃兰花香，对红茶香气形成具有重要影响。

此外，苯乙酸甲酯、水杨酸甲酯等（OAVs小于1）香气化合物在小种红茶中的质量浓度也都高于工夫红茶，表明过红锅工艺能够促进具有甜香气味的酯类化合物形成。廉明等［25］在研究红茶挥发性成分时发现，小种红茶中酯类化合物的含量比工夫红茶要高，这与本实验结果基本一致。

小种红茶和工夫红茶中未能呈香的香气成分分别为44 种和46 种，根据已有研究［7,24-25］可知，苯甲醛、苯甲醇、苯乙醇、橙花醇、α-松油醇是工夫红茶或小种红茶的主要呈香成分。本研究中，上述香气成分的质量浓度较低且阈值较高，OAVs远小于1，表明这几种化合物可能对该实验中的红茶香型形成影响不大。一方面，可能是茶树品种或制茶技术的差异引起；另一方面，前人研究茶叶挥发性化合物时大多采用定性分析，未考虑香气组分的阈值及其在茶叶中的质量浓度，而苯甲醛、苯甲醇、苯乙醇等香气组分的阈值偏高，对红茶香气的影响可进一步研究。

3　结 论

本研究以同一茶树品种、同一等级鲜叶制成的小种红茶和工夫红茶为研究对象，通过测定主要生化成分、茶汤物理特性及挥发性化合物，对小种红茶和工夫红茶的品质特性进行比较分析。

小种红茶的茶多酚含量为18.88%，显著高于工夫红茶；咖啡碱、茶黄素、茶红素的含量分别为2.57%、10.78 μmol/g、12.56%，均显著低于工夫红茶。可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸含量与工夫红茶相比差异不显著。程焕等［1］研究红茶感官品质与化学组分的相关性时发现，咖啡碱、茶氨酸与滋味评分呈正相关；黄先洲等［26］研究坦洋工夫红茶生化成分与品质相关性时发现，茶黄素、茶红素含量越高，茶汤浓强度越高、刺激性越强。本研究中，小种红茶经过过红锅工艺后，咖啡碱、茶黄素、茶红素等主要呈味物质的含量低于工夫红茶，表明小种红茶的滋味强度、刺激性可能不如工夫红茶，后期可通过感官评价来进一步研究。

通过测定茶汤的色差L*、a*、b*值、透光率、粒径及沉淀量来评价茶汤的色泽和澄清度，工夫红茶的色差a*、b*值分别为8.38、39.19，沉淀量为246.78 mg/L，均显著高于小种红茶；小种红茶的色差L*值为29.16，透光率为76.53%，均显著高于工夫红茶。与小种红茶相比，工夫红茶茶汤的颜色较黄、较红，但茶汤的澄清度较低。由于过红锅时的高温作用，小种红茶中咖啡碱、茶黄素等化合物的含量低于工夫红茶，进而导致茶汤澄清度更高。因此，可以考虑以小种红茶为原料来开发澄清度较高的红茶饮料。

通过GC-MS检测分析和计算所有香气化合物的OAVs，小种红茶和工夫红茶中OAVs大于1的香气化合物分别有11 种和13 种。小种红茶中的主要呈香物质包括β-紫罗酮、苯甲酸甲酯、芳樟醇等，工夫红茶中的主要呈香物质包括β-大马酮、β-紫罗酮、苯甲酸甲酯等；小种红茶中苯甲酸甲酯的OAVs高于工夫红茶，β-大马酮、β-紫罗酮、β-二氢大马酮等化合物的OAVs低于工夫红茶，表明前者甜香浓郁，后者花香明显；过红锅工艺不仅能散失具有青草气味的香气成分（如己醛、青叶醛等），也能形成具有甜香气味的化合物（如苯甲酸甲酯、水杨酸甲酯等），这对红茶初制加工过程具有一定借鉴意义；β-大马酮、己醛仅在工夫红茶中被检测到，两者可能是工夫红茶香型区别于小种红茶的有效呈香化合物。

后续还将比较分析小种红茶与工夫红茶的滋味特性；通过感官评价法比较小种红茶与工夫红茶的品质特性；开展不同茶树品种、不同产地的小种红茶与工夫红茶的品质比较及特征性香气鉴定等方面的研究工作。

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Comparative Analysis of Quality Characteristics of Souchong and Congou

ZENG Liang1,2, WANG Jie1, LIU Yan1, LUO Liyong1,2, MA Mengjun3
（1. College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China； 2. Tea Research Institute, Southwest University, Chongqing 400715, China； 3. Xianning Agriculture Academy of Sciences, Xianning 437100, China）

Souchong and congou made with the same class of fresh tea leaves obtained from the same tea variety were compared and analyzed for their quality characteristics in terms of the main biochemical components, physical characteristics of tea infusion and volatile compounds. The results indicated that the content of tea polyphenols was signifi cantly higher in souchong while the contents of caffeine, theafl avins and thearubigins were signifi cantly higher in congou. There were no signifi cant differences in the contents of soluble sugar, soluble protein and free amino acids between souchong and congou. The color parameters a* and b* and precipitate amount were signifi cantly higher in congou at 8.38, 39.19 and 246.78 mg/L, respectively, while L* value and transmittance were signifi cantly higher in souchong at 29.16 and 76.53%, indicating that congou possessed a yellower and redder infusion while souchong had a more transparent one. The odor activity values （OAVs）of samples were examined and calculated. There were 11 and 13 kinds of aroma components, respectively, in souchong and congou whose OAVs reached over 1. The main aroma substances were β-ionone, methyl benzoate and linalool in souchong, which can exhibit signifi cant sweet aroma and β-damascenone, β-ionone, methyl benzoate and hexanal in congou showing fl owery fl avor. β-Damascenone and hexanal were probably the effective aroma components to differentiate the aroma type of congou from souchong given that they particularly existed in congou and both had high OAVs reaching over 1.

souchong； congou； quality characteristics； odor activity values （OAVs）

10.7506/spkx1002-6630-201620009

TS272.5

A

1002-6630（2016）20-0051-06

曾亮, 王杰, 柳岩, 等. 小种红茶与工夫红茶品质特性的比较分析［J］. 食品科学, 2016, 37（20）： 51-56. DOI：10.7506/ spkx1002-6630-201620009. http：//www.spkx.net.cn

ZENG Liang, WANG Jie, LIU Yan, et al. Comparative analysis of quality characteristics of souchong and congou［J］. Food Science, 2016, 37（20）： 51-56. （in Chinese with English abstract） DOI：10.7506/spkx1002-6630-201620009. http：//www.spkx.net.cn

2016-03-16

中央高校基本科研业务费专项（XDJK2015C136）；国家级大学生创新创业训练计划项目（201510635022）

曾亮（1980—），女，副教授，博士，主要从事茶资源开发利用研究。E-mail：zengliangbaby@126.com