广西金秀野生茶加工工艺优化及品质分析

温立香

（1.广西壮族自治区亚热带作物研究所，广西南宁530001；2.广西亚热带农产品加工研究所，广西南宁530001）

广西横跨西南和华南两个茶区，特有的地理生态环境形成丰富的野生茶树资源[1]，广西野生茶多是群体种，内含物质丰富，酚氨比较高，适宜做红茶[2]。金秀瑶族自治县位于广西中部偏东的大瑶山主体山脉上，县内多山，海拔较高，地形复杂，全年无霜期283 d，平均降雨量1 800 mm，属南亚热带季风气候区，土层深厚，土壤肥沃，有机质含量高，当地野生茶树原料内含物丰富，具独特地域性，专家学者高度肯定了金秀地区发展茶业的天然资源优势。但目前当地茶叶加工粗放、缺乏科学技术支撑，导致出现好茶做不出好产品、好产品重现性差，茶叶质量参差不齐等问题，因此开展金秀野生茶加工技术研究，对提升广西金秀野生茶品质，增强茶企科技核心竞争力及农民增收等具有深远的意义。

2012年黄亚辉等[3]实地调研表明金秀县境内孕育着丰富的茶树资源，2015年朱燕等[4]对金秀地区37 份野生茶资源的叶片解剖结构特性进行观察，探讨叶片解剖结构特征与其产量、品质、抗逆性等方面的相关性，结果表明金秀地区茶树资源适制性方面普遍以适制红茶为主，2016年陈莹玉等[5]采用简单重复序列（simple sequence repeat，SSR）分子标记，构建了广西金秀县4 地22 份野生茶资源的分子指纹图谱。近年来在广西亚热带作物研究所的支持下，组建项目攻关小组开展金秀野生茶加工技术研究，项目组分析了金秀野生茶原料特性及其在红茶加工过程中主要物质成分的转化规律[2]，并就金秀野生茶红茶加工技术开展了一系列研究。

本文针对金秀野生茶内质丰富，具独特地域性，但加工粗放，缺乏科学的加工技术研究，导致茶叶品质和资源特性不匹配，在前期加工试验的基础上，选取揉捻、发酵、干燥进程中影响金秀红茶品质的几个关键因素，设计正交试验，考察不同工艺组合对金秀红茶加工品质的影响。通过研究不同因素对金秀野生茶红茶加工品质的影响，筛选金秀野生茶红茶加工的优化工艺方案，以期为更好的开发和挖掘利用广西特色野生茶树资源提供理论依据和科学技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料与仪器

野生茶鲜叶：广西来宾市金秀县野生茶树（春茶），采摘标准为1 芽1、2 叶。

晾青架及竹筛、6CHT-60 茶叶烘焙提香机：福建佳友机械有限公司；6CSR-45 型揉捻机：广西创宇茶叶机械有限公司；6CFJ-5B 红茶发酵机：福建省安溪永兴机械厂。

1.2 试验方法

1.2.1 野生茶加工方法

工艺流程：鲜叶—萎凋—揉捻—发酵—烘干（分为毛火和足火）。

鲜叶：采摘后及时带回加工厂，防止烧心、烂叶，带回后立即进行摊晾萎凋；

萎凋：摊晾至叶质柔软，嫩梗萎软，曲折不断，紧握萎凋叶成团，松手可缓慢松散，即为萎凋适度（含水量在60%～62%左右）；

揉捻：野生茶鲜叶萎凋适度后，按正交试验中设置的参数进行揉捻，揉捻机投叶量为35 kg，揉捻总时长为70 min；

发酵：设置不同发酵温度，发酵的空气相对湿度（relative air humidity，RH）为90 %～95 %，换气间隔时间为45 min，发酵时间为4 h；

烘干：毛火110 ℃，高温快烘，毛火后摊凉40 min左右进行并筛，设置不同足火温度，烘至足干（毛茶含水量6%左右）。

1.2.2 正交试验设计

在生产经验及前期试验的基础上，选取揉捻方式、发酵温度、足火干燥温度作为主要考察因素，研究不同工艺组合对红毛茶加工品质的影响。正交试验设计及因素水平如表1，每个处理设3 次重复。

表1 正交试验设计及因素水平表Table 1 Orthogonal experimental design and factor level table

揉捻方式具体参数见表2。

表2 揉捻方式具体参数Table 2 Specific parameters of rolling mode

1.2.3 感官审评

对不同处理的红茶制品参照GB/T 23776-2018《茶叶感官审评方法》[6]中工夫红茶的审评要求进行感官审评（干茶3 g，150 mL 沸水冲泡5 min），审评内容包括茶叶的外形（包括形状、色泽、嫩度、匀整度、净度）、滋味、香气、汤色、叶底五项因子。品质得分按加权评分法计算，各品质因子的评分系数为外形25%，滋味30%，香气25%，汤色10%，叶底10%，即：Y=A×a+B×b+C×c+D×d+E×e，Y表示感官审评的品质得分；A、B、C、D、E表示各品质因子的审评得分；a、b、c、d、e 表示各品质因子的评分系数。

1.2.4 理化指标检测方法

水浸出物：采用全量法，参照GB/T 8305-2013《茶水浸出物测定》测定[7]；茶多酚及儿茶素类：茶多酚采用酒石酸铁比色法，儿茶素类采用高效液相色谱法，参照GB/T 8313-2018《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》[8]；咖啡碱：采用紫外分光光度法，参照GB/T 8312-2013《茶咖啡碱测定》[9]；氨基酸类：采用茚三酮显色法，参照GB/T 5009.124-2016《食品中氨基酸的测定》[10]；茶氨酸：采用高效液相色谱法参照GB/T 23193-2017《茶叶中茶氨酸的测定高效液相色谱法》[11]；总糖：参照GB/T 15672-2009《食用菌中总糖含量的测定》[12]；还原糖：参照GB/T 5009.7-2016《食品安全国家标准食品中还原糖的测定》[13]；蔗糖、果糖、葡萄糖：参照GB/T 5009.8-2016 《食品安全国家标准食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的测定》[14]；总蛋白：参照GB/T 5009.5-2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》[15]；总硒：参照GB/T 5009.93-2017《食品安全国家标准食品中硒的测定》[16]。

1.3 数据处理

采用SPSS 19.0 和EXCEL2003 软件进行数据处理与分析。

儿茶素苦涩味指数（catechin astringent index，CBTI）=（EGCG+EGC+ECG+GC）×100/（EC+C）[17]，表儿茶素（epicatechol，EC），没食子儿茶素[（-）-gallocatechin，GC]，表没食子儿茶素 [（-）-epigallocatechin，EGC]，儿茶素（catechin，C），表没食子儿茶素没食子酸酯（epigallocatechingallate，EGCG），表儿茶素没食子酸酯[（-）-epicatechin gallate，ECG]，没食子儿茶素没食子酸酯[（-）-gallocatechin gallate，GCG]。

2 结果与分析

2.1 不同处理红茶感官审评结果

不同处理红茶感官审评极差分析结果见表3。

由表3不同处理红茶感官审评极差分析结果得知，本试验中选择的A、B、C 3 个因素极差值表现为A＞B＞C，即这3 个因素在3 个水平上对红茶加工品质的影响程度由大到小依次为揉捻方式＞发酵温度＞足火温度。直接比较表3中各因素的极差大小k 值得知，本正交试验筛选的金秀野生茶红茶最佳加工工艺组合为A1B1C2，即揉捻过程中加解压交替2 次，发酵温度30 ℃，足火温度70 ℃，极差分析所得最佳工艺组合与本试验中的最优处理T4（A2B1C2，即揉捻过程中加解压交替3 次，发酵温度30 ℃，足火温度70 ℃）不一致。将极差分析筛选的最佳工艺组合定为T10（A1B1C2），进一步与T4 进行最佳组合的验证试验，结果如表4。

表3 不同处理红茶感官审评极差分析结果Table 3 Range analysis results of sensory evaluation of black tea with different treatments

表4 最佳组合的验证试验Table 4 Validation test of the best combination

如表4，按照处理T4（即A2B1C2，揉捻过程中加解压交替3 次，发酵温度30 ℃，足火温度70 ℃）和T10（即A1B1C2，揉捻过程中加解压交替2 次，发酵温度30 ℃，足火温度70 ℃）分别制作红茶并对所得红茶产品进行感官审评。通过对比，结果显示T10 的感官审评分数略高于T4，本试验最后确定优选工艺为T10 处理，即茶鲜叶萎凋适度后，先不加压空揉30 min，然后加压15 min，减压5 min，加减压交替揉捻2 次，揉捻时长70 min；发酵相对湿度90%～95%，温度30 ℃，发酵4 h；毛火高温快烘灭酶活后，足火70 ℃烘干所得红茶品质最佳。

2.2 不同处理组合对红茶内含物质的影响

分析检测不同处理红茶的主要品质成分，结果如表5所示。

表5 不同处理红茶主要品质成分Table 5 Main quality components of black tea with different treatments

不同处理水浸出物含量在38.12 %～40.81 %之间，茶多酚含量23.14%～26.08%之间，咖啡碱含量5.18%～5.64%之间，可溶性总蛋白和硒含量分别在25.20 g/100 g～28.90 g/100 g 和0.060 mg/kg～0.086 mg/kg之间，对各处理间的不同内含物质做方差分析结果显示：各处理水浸出物、咖啡碱含量无显著性差异（P＞0.05），茶多酚、硒含量有显著性差异（P＜0.05），可溶性总蛋白含量之间有极显著性差异（P＜0.01）。

检测不同处理的儿茶素单体含量，结果如表6所示。

T4 处理GC 未检出，其他处理GC 含量在0.003 5%～0.008 3 %之间，EGC 含量在0.017 9 %～0.024 6 %之间，C 含量在0.0573 %～0.1143 %之间，EGCG 含量0.157 5 %～0.343 0 %，EC 含量0.011 0 %～0.018 3 %，ECG 含量0.169 1%～0.289 5%，GCG 含量T6 未检出，其他处理在0.1979 5%～0.304 3%之间。对各处理间的不同儿茶素单体含量做方差分析结果显示：各处理间除了EC 含量无显著性差异（P＞0.05），GC、EGC、C、EGCG、ECG、GCG 含量均有极显著性差异（P＜0.01），红茶初制中包括以儿茶素为主体的多酚类物质在多酚氧化酶及过氧化物酶的催化下进行转化的主要过程，这也证实了不同揉捻、发酵、烘干处理通过影响儿茶素类物质对茶叶品质产生影响。对比不同处理酯型儿茶素和简单儿茶素比值（CBTI），除T4 处理因GC 未检出，其他处理数值在3.64～5.73 之间，以T3 最大，T8最小，最优处理T8 居于中间值。

表6 不同处理红茶儿茶素类含量Table 6 Catechins in black tea with different treatments%

分析不同处理茶样各种糖类组分，结果如表7所示。

表7 不同处理红茶糖类含量Table 7 Sugar content of black tea with different treatments

总糖含量在12.00%～14.20%，还原糖、蔗糖分别为1.591 g/100 g～2.029 g/100 g，、0.107 g/100 g～0.179 g/100 g，果糖、葡萄糖分别为0.046 g/100 g～0.107 g/100 g、0.076 g/100 g～0.143 g/100 g。对各处理的不同糖类做方差分析结果显示：不同处理间的可溶性总糖含量有显著性差异（P＜0.05），蔗糖含量无显著性差异（P＞0.05），其它糖类还原糖、果糖、葡萄糖均存在极显著性差异（P＜0.01）。

不同处理氨基酸类物质含量的变化见表8。

氨基酸在红茶制造过程中的变化比较复杂，目前茶叶中已分离经鉴定的氨基酸有25 种[18]。本试验中，经不同工艺的加工处理，各处理游离氨基酸总含量呈极显著性差异（P＜0.01），各类氨基酸中除了茶氨酸无显著性差异外（P＞0.05），其他氨基酸类均有极显著性差异（P＜0.01）。

3 讨论

3.1 加工处理对茶叶品质的影响

?

红茶加工过程中揉捻是塑造外形和形成内质的重要工序，通过揉捻破坏叶细胞，揉出茶汁，使茶汁中的发酵基质、酶及空气充分接触，加速发酵中多酚类化合物的酶促氧化[19]，压力轻重的变换是影响揉捻效果的主要因素之一，一压到底不利于单个茶条形成，交替次数太多为加工操作带来麻烦，本试验中考察了1 次～3 次加解压交替对成条率及干茶外形的影响，结果显示加解压交替2 次形成外形紧结的红茶条索，加解压交替次数增加，茶叶细胞破坏的效果更好，利于后期发酵，但碎茶比例增加，综合考虑以2 次为宜。发酵的实质是以多酚类化合物深刻氧化为核心的化学变化过程，影响发酵的主要条件包括温度、湿度、通气（供氧）等，高湿条件下发酵质量比低湿条件下好。发酵温度是影响发酵的关键因素，温度太高，氧化过于剧烈，毛茶香低味淡，温度太低，氧化反应缓慢，发酵困难，发酵不足。常规红茶发酵温度以24 ℃～25 ℃为宜，课题组在前期发酵试验的过程中发现金秀野生茶叶质肥厚，发酵过程中叶温上升缓慢，低温发酵时造成发酵不足，叶底花杂，因此本试验中未设置低温发酵处理，以中高温为设置区间，结果显示揉捻叶细胞破损率满足的情况下，30 ℃～35 ℃的发酵处理发酵效果较好，后期毛茶品质也较高，这与常规红茶发酵不同。干燥是红毛茶加工过程中的最后一道工序，也是决定品质的重要环节，一般分为毛火和足火。足火温度影响香气的高低与香型，具有良好香气的芳香物质成分在烘焙中透发出来，尤其在足火中得到充分透发，温度过低香气不纯（＜45 ℃），温度过高则芳香成分损失（＞100 ℃），产生高火香甚至焦味，结合感官审评与理化分析，本试验中加解压交替揉捻2 次，30 ℃发酵，足火70 ℃烘焙红的毛茶品质最佳。

3.2 加工处理对茶叶理化成分的影响

红茶品质（包括滋味、香气、汤色、外形条索、叶底等）是在加工过程中逐渐形成的，其本质是各理化成分的含量发生了变化[20]，茶叶品质是各成分协调作用的结果。试验中处理4 次～6 次（揉捻方式均为交替3次）的水浸出物含量总体高于其它，印证了揉捻交替次数增加，细胞破损率增加，更利于物质的释放。不同加工处理酯型儿茶素和简单儿茶素两类儿茶素的含量比值不同，对照不同处理感官品质得分并未有明确的相关关系，红茶加工过程中酚类物质转化比较复杂形成茶黄素、茶红素等再合成色素从而进一步影响红茶品质，还需寻找更为合适的评价指标。可溶性糖和蛋白质也是茶汤甜醇、醇滑口感的主要物质，还可发生焦糖化作用和羰氨反应，对红茶乌润的色泽和香气的形成有着重要的作用[21]，感官审评得分较高处理的T4、T10 其可溶性总蛋白质和总糖含量均较高，说明二者对茶叶品质形成有着非常重要的作用。氨基酸也是影响茶叶香气、滋味等品质的重要物质，本试验中不同处理、游离氨基酸总量及各类氨基酸类均有极显著性差异，这也是造成茶叶滋味品质等差异的原因之一。

咖啡碱是一种比较稳定的物质，本试验中不同处理的咖啡碱含量上下波动，但不同处理间没有显著性差异，表明加工工艺对咖啡碱变化的影响不大，另茶叶中咖啡碱含量一般3%～5%，而在本试验中各处理的毛茶咖啡碱含量均大于5%，遮光条件下栽培的茶树，咖啡碱含量一般比较高[21]，而金秀地区野生茶常年生长于茂密森林，形成的天然的遮阴覆盖，这可能是造成其咖啡碱含量极高的原因之一。

另外本试验中对不同处理硒含量做了测定，茶树是一种吸收、富集硒元素很强的植物，中国的茶叶几乎都含有硒元素[22]，同样的萎凋叶通过不同处理，结果显示硒含量有显著性差异，这与郑达贤等[23]、胡秋辉等[24]、王雅玲等[25]得出的制茶工艺对商品茶叶含硒量没有明显影响的推论不一致，温立香等[2]在对金秀野生茶红茶加工过程中硒含量变化的研究结果中显示不同工序在制品硒含量范围为0.06 mg/kg ～0.09 mg/kg，在制品硒含量也存在极显著差异，加工工艺对茶叶硒含量是否有影响，还需通过试验继续探究。

4 结论

以广西金秀地区野生茶为试验材料，在生产经验及前期试验的基础上，以揉捻方式、发酵温度、足火干燥温度设计正交试验，研究不同工艺组合对红毛茶加工品质的影响。结果表明：3 个因素在3 个水平上对红茶品质的影响程度由大到小依次为揉捻方式＞发酵温度＞足火温度，通过正交试验筛选出最适宜金秀野生茶红茶加工的工艺组合为：鲜叶萎凋适度后经加解压交替2 次揉捻（揉捻时长70 min），发酵温度30 ℃（发酵时间4 h，湿度90%～95%），毛火110 ℃高温快烘灭酶活后，足火70 ℃烘干。对不同处理红茶的内含物质进行检测，结果显示不同处理水浸出物、咖啡碱、EC、蔗糖、茶氨酸含量无显著性差异外（P＞0.05），茶多酚、硒、可溶性总糖含量有显著性差异（P＜0.05），其他内含成分包括可溶性总蛋白、GC、EGC、C、EGCG、ECG、GCG、还原糖、果糖、葡萄糖、游离氨基酸总量及其他氨基酸类均有极显著性差异（P＜0.01）。金秀野生茶内含物质丰富，这与当地特殊的气候条件息息相关，本试验筛选最优工艺，以期为金秀野生茶加工品质及其资源利用提供技术支持，对合理利用野生茶资源，促进当地野生茶产业发展具有重要的意义。