不同萎凋处理的红茶加工过程中氨基酸和儿茶素组分的动态变化研究

王辉， 刘亚芹， 周汉琛， 胡善国， 黄建琴， 雷攀登

（ 安徽省农业科学院茶叶研究所，安徽 黄山 245000 ）

红茶源自于我国， 是我国生产和出口的主要茶类之一， 也是六大茶类中世界产量和贸易量最高的茶类。 目前，世界红茶产量、贸易量在各类茶叶中均居首位，并且，深受消费者的喜爱[1-2]。 近年来，我国红茶生产发展越来越快，要保持红茶产业良好的发展势头， 红茶自身品质的提高显得尤为重要[3]。 萎凋、揉捻（切）、发酵、干燥是红茶加工的基本工序， 各道工序不同程度地影响和决定了红茶的最终品质[4-5]。鉴此，文章通过对红茶加工过程中氨基酸和儿茶素动态含量的检测分析， 揭示了不同萎凋处理下红茶氨基酸和儿茶素含量的动态变化规律，以期为红茶加工工艺的选择、工艺技术的改进， 以及加工品质的提升提供一定的指导作用。

1 材料和方法

1.1 材料与试剂

茶树品种为舒茶早， 采自安徽省农业科学院茶叶研究所实验茶园，采摘标准以一芽二叶为主，采摘时间为2016 年4 月16 日至17 日。

乙腈、甲醇、醋酸（色谱纯）购于Thermo Fisher公司；试验用水为屈臣氏蒸馏水（规格为600 mL/瓶）；儿茶素标准品：表没食子儿茶素（EGC）、儿茶素（C）、表儿茶素（EC）、表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）、表儿茶素没食子酸酯（ECG）及咖啡碱标准品，购于Sigma 公司；17 种游离氨基酸分析标准品（AA-S-18）购于Sigma 公司；样品稀释液（产品编号S000015）购于德国SYKAM 公司；茶氨酸购于百灵威科技有限公司。 其它试剂均为国产分析纯。

1.2 仪器与设备

EG720KG3-NA1 微波炉 （美的集团）、KFR-50GW/Ba-3 空调（珠海格力电器股份有限公司）、6CR-30 型揉捻机（浙江上洋机械股份有限公司）、6CHM-901 名茶烘焙机（浙江富阳机械股份有限公司）、2010A 液相色谱仪（日本岛津公司）、S433D氨基酸分析仪 （德国SYKAM 公司）、ME104 电子分析天平（梅特勒－托利多集团）、FZ102 植物样品粉碎机（天津泰斯特仪器有限公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 茶样制作

茶样制作工艺为鲜叶→萎凋→揉捻→发酵→干燥。 萎凋处理：①空调萎凋（温度为24 ℃，第2 h、4 h、6 h、8 h、10 h 取样）；②空调萎凋（温度为29 ℃，第2 h、4 h、6 h 取样）；③自然萎凋（温度在25 ℃左右，第4 h、10 h、14 h、17 h 取样）；④日光萎凋（温度在30 ℃左右，萎凋7 h）。萎凋时的湿度均在50%左右。 其他工艺参数：6CR-30 型揉捻采用机揉50 min（松揉25 min，加压揉25 min）；发酵1.5 h（温度25 ℃，湿度100%）；干燥的毛火温度为110 ℃，足火温度为90 ℃。

固样方法是在50 Hz 微波固样90 s 后， 将样品放入-20 ℃冰箱待测。

1.3.2 茶汤制备

称取粉碎过40 目筛的茶样1.000 g 于100 mL三角烧瓶中，加入30 mL 沸水，90 ℃水浴浸提5 min，趁热过滤，重复提取3 次，合并滤液并在冰浴中迅速冷却至室温， 滤液定容至100 mL；取2.5 mL 茶汤原液用水稀释至10 mL，0.45 μm 微孔水系滤膜过滤，注入进样瓶中，用于儿茶素组分检测分析；取0.5 mL 茶汤原液用样品稀释液稀释至2 mL，0.45 μm 微孔水系滤膜过滤，用于游离氨基酸组分检测分析。

1.3.3 儿茶素和氨基酸含量测定

采用高效液相色法测定儿茶素组分含量[6]。上机样品稀释比为1∶400，用0.45 μm 微孔水系滤膜过滤后上机，色谱柱为Phenomenex C18柱（5 μm，250 mm × 4.6 mm）； 紫外检测器波长280 nm；柱温40 ℃；流动相A 为1%乙酸溶液，流动相B 为乙腈， 流速1.0 mL/min。 梯度洗脱条件为B 相在0～20 min 由10%线性变化至13%，20～40 min 由13%线性变化至30%，40～41 min 由30%线性变化至10%。以峰面积为横坐标、浓度为纵坐标做标准曲线，用峰面积求出各组分含量，再换算出茶样中各儿茶素组分的含量。EGC、C、EC、EGCG、ECG 组分含量之和为儿茶素总量。

采用全自动氨基酸分析仪内置的75 min 锂盐系统分析方法完成18 种游离氨基酸含量分析。用样品稀释液将氨基酸标准品原液稀释25 倍，并添加茶氨酸标准品上机， 茶氨酸进样浓度为60 μg/mL。以标准品响应峰面积、浓度计算样品中游离氨基酸组分含量。 18 种氨基酸组分含量之和为游离氨基酸总量。

1.4 数据分析

氨基酸含量取3 次重复测定结果的平均值；儿茶素取2 次重复测定结果的平均值 （2 次测定值差异大于5%，重复第3 次测定）。 采用SPSS 数据统计分析软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 空调24 ℃萎凋处理红茶在加工过程中氨基酸和儿茶素动态变化

如表1 所示，空调24 ℃萎凋过程中氨基酸总量总体呈现增加的趋势。 氨基酸总量在鲜叶中的含量为24.23 mg/g， 萎凋完成升高至36.79 mg/g，相对鲜叶增幅为51.8%； 揉捻后氨基酸含量迅速下降至29.77 mg/g；在发酵和干燥阶段基本稳定，含量分别为29.88 mg/g 和29.60 mg/g。 萎凋过程中天冬氨酸 （Asp） 呈先增后减的趋势， 谷氨酸（Glu）、茶氨酸（THE）呈先增后减再增的趋势，异亮氨酸（Ile）、苯丙氨酸（Phe）呈逐渐增加的趋势。主要氨基酸除精氨酸（Arg）外，萎凋完成后含量都比鲜叶有不同程度的增加， 揉捻完成后基本都有一定程度的降低，发酵和烘干过程中，除异亮氨酸（Ile）外，各氨基酸含量基本稳定，变化较小。

表1 空调萎凋（24 ℃）处理红茶在加工过程中氨基酸动态变化（单位：mg/g）Table 1 Dynamic changes of amino acids in black tea processed by air conditioner at 24 ℃（Unit：mg/g）

如表2 所示，儿茶素总量、EGCG、ECG、EC 含量在萎凋过程中总体呈现增长的趋势；EGCG 在萎凋完成时相对鲜叶增幅为12.53%，EGC、C 在萎凋完成时相对鲜叶分别减少3.39%、1.59%。 经过揉捻工序后， 揉捻叶中儿茶素总量与EGCG、ECG、EC、EGC、C 组分含量都呈现明显的下降趋势，分别下降了68.87%、75.86%、65.90%、70.70%、45.73%、47.58%；发酵叶和干毛茶中儿茶素总量和各组分含量都有不同程度的降低， 儿茶素总量保留量约为鲜叶含量的30%左右。

表2 空调萎凋（24 ℃）处理红茶在加工过程中儿茶素动态变化（单位：mg/g）Table 2 Dynamic changes of catechins in black tea processed by air conditioner at 24 ℃（Unit：mg/g）

2.2 空调29 ℃萎凋处理红茶在加工过程中氨基酸和儿茶素动态变化

如表3 所示，空调29 ℃萎凋过程中氨基酸总量呈现逐渐增加的趋势。 萎凋完成时氨基酸总量为40.12 mg/g，相对鲜叶增幅为65.6%，揉捻后下降至31.11 mg/g，发酵和干燥阶段基本稳定。 萎凋过程中Asp、Lys 在萎凋前期增加后期减少，THE、Glu、Arg 呈增加趋势，Ile、Phe 在萎凋后期大量增长。 萎凋工序完成后，主要氨基酸除Asp 外，含量相对鲜叶大量增加； 揉捻工序完成后主要氨基酸含量都有不同程度的降低； 发酵工序完成主要氨基酸除Ile 外，含量均略有降低。

表3 空调萎凋（29 ℃）处理红茶在加工过程中氨基酸动态变化（单位：mg/g）Table 3 Dynamic changes of amino acids in black tea processed by air conditioner at 29 ℃（Unit：mg/g）

如表4 所示，萎凋过程中儿茶素总量、EGCG、EC 呈现先增加的趋势， 在萎凋后期有所降低，但相对鲜叶均有增加；EGC、ECG 在萎凋过程中比较稳定， 萎凋完成后相对鲜叶增幅为8.12%和13.47%；C 的含量在萎凋后期增加较快，萎凋完成后相对鲜叶增加了61.90%。 揉捻工序后，揉捻叶中儿茶素总量与EGCG、ECG、EC、EGC、C 含量均急剧下降， 与萎凋叶相比分别降低了72.48%、77.61%、72.35%、92.68%、50.62%、57.35%；干毛茶中儿茶素总量的保留量约为鲜叶含量的30%左右。

表4 空调萎凋（29 ℃）处理红茶在加工过程中儿茶素动态变化（单位：mg/g）Table 4 Dynamic changes of catechins in black tea processed by air conditioner at 29 ℃（Unit：mg/g）

2.3 自然萎凋处理红茶在加工过程中氨基酸和儿茶素动态变化

如表5 所示， 自然萎凋过程中氨基酸总量呈现增加的趋势。 萎凋完成时氨基酸总量为39.79 mg/g，相对鲜叶增幅达64.2%；揉捻、发酵至干燥阶段呈逐渐下降趋势， 含量分别为34.59 mg/g、32.70 mg/g、28.54 mg/g。 Asp 在自然萎凋过程中前期呈增长的趋势， 在萎凋后期有所降低，Glu、Phe在萎凋过程中呈逐渐增加的趋势。 萎凋工序完成后， 茶样中主要氨基酸含量相对鲜叶都有不同程度地增加；揉捻完成后主要氨基酸除Ile 外，均略有下降；发酵和干燥过程后，各主要氨基酸含量都有所减少。

表5 自然萎凋红茶在加工过程中氨基酸动态变化（单位：mg/g）Table 5 Dynamic changes of amino acids in black tea processed by natural withering process （Unit：mg/g）

如表6 所示，萎凋结束后儿茶素总量、EGCG、ECG、EGC、C、EC 的含量都较鲜叶有不同程度的增 长， 其 含 量 分 别 为108.04 mg/g、61.08 mg/g、18.14 mg/g、20.35 mg/g、2.37 mg/g、6.09 mg/g，相对鲜 叶 增 幅 分 别 为 18.76% 、15.29% 、13.16% 、30.16%、46.84%、16.91%； 揉捻后儿茶素总量与EGCG、ECG、EC、EGC、C 都急剧下降，与萎凋叶相比，分别下降了64.07%、66.45%、56.34%、59.77%、63.93%、74.26%；干燥后，茶样中儿茶素总量和各组分含量基本都有所减少。

表6 自然萎凋处理红茶在加工过程中儿茶素动态变化（单位：mg/g）Table 6 Dynamic changes of catechins in black tea processed by natural withering process （Unit：mg/g）

2.4 日光萎凋处理红茶在加工过程中氨基酸和儿茶素动态变化

如表7 所示， 日光萎凋叶中氨基酸总量为40.05 mg/g，相对鲜叶增幅为65.3%；揉捻后迅速下降至30.58 mg/g； 在发酵和干燥阶段其含量基本稳定，分别为32.08 mg/g、32.26 mg/g。 日光萎凋过程中主要氨基酸除Asp 外， 含量都有不同程度的增加； 揉捻叶主要氨基酸含量相对萎凋叶都有不同程度的降低；发酵和揉捻工序中，茶样中主要氨基酸含量基本稳定。

如表8 所示， 萎凋后儿茶素总量与各组分含量均较鲜叶有不同程度的增加； 揉捻后儿茶素总量与EGCG、ECG、EC、EGC、C 都呈下降趋势，与萎凋叶相比， 分别下降了70.12%、77.34%、70.82%、80.45%、45.17%、52.88%。 发酵结束后儿茶素总量和各组分含量增加，干燥阶段减少。

表7 日光萎凋处理红茶在加工过程中氨基酸动态变化（单位：mg/g）Table 7 Dynamic changes of amino acids in black tea processed by sun withering process(Unit：mg/g)

表8 日光萎凋处理红茶在加工过程中儿茶素动态变化（单位：mg/g）Table 8 Dynamic changes of catechins in black tea processed by sun withering process （Unit：mg/g）

3 讨论

氨基酸和儿茶素是茶叶的主要滋味成分，对茶叶品质的形成具有重要作用。 萎凋是红茶制作的第一道工序，以散失水分，同时伴随内质转化为主[7-9]。 通过分析不同萎凋方式处理（空调萎凋、自然萎凋、日光萎凋）的红茶在加工过程中氨基酸和儿茶素含量的动态变化， 发现不同萎凋方式处理的红茶氨基酸和儿茶素含量在加工过程中变化趋势具有较高相似性， 即红茶在加工过程中氨基酸和儿茶素含量都呈现萎凋阶段大量增加， 揉捻阶段急剧减少，发酵和干燥阶段变化较小的趋势。揉捻过程对儿茶素含量变化起到重要转化作用，儿茶素总量在此过程中降幅约为64%。 茶叶在外力作用下细胞破损，加上试验时环境温度较高，加快了儿茶素的氧化，导致其含量迅速降低，转化成茶黄素等物质[10-12]。

综上， 在红茶加工过程中基于萎凋过程和揉捻过程调控更有利于红茶氨基酸和儿茶素含量的生成与保留。 同时，不同萎凋方式的比较中，自然萎凋更有利于干毛茶中氨基酸和儿茶素含量的增加，空调29 ℃萎凋更有利于萎凋过程中氨基酸生成， 因而通过长时间和适度温度因子调控萎凋过程，有利于氨基酸与儿茶素的转化生成。在实际生产中空调能耗较高，可以用暖风机、远红外电热地暖等设备实现控温。