一种复合型茯茶加工工艺研究

杨 乔，唐 磊，孟 阳，肖罗丹，肖 斌

（西北农林科技大学 园艺学院，陕西杨凌 712100）

茶叶的营养保健功能举世公认。茯茶是以黑毛茶为原料，经过精选、拼配、汽蒸、渥堆、压制定型、发花、干燥和成品检验包装等工序制成［1］，属于六大茶类中的黑茶，是后发酵茶，也是全发酵茶［2］。研究表明茯砖茶具有多种保健功效，如减肥 降 脂［3-4］、抗 氧 化［5-7］、抗 腹 泻［8-9］、抗 菌 抑菌［10-11］、抗肿瘤［12-13］及调节免疫功能［14-15］等。

杜仲是中国特有的经济树种，其拥有2 000多年的药用历史，中医以杜仲树皮入药［16］。《神农本草经》《本草纲目》《中华人民共和国药典》对杜仲的药用价值均有记载［17-18］。其药用价值巨大，具有补肝益肾、强壮筋骨、调理冲任、固经安胎等许多功效［19］。研究表明杜仲叶药理作用和活性成分与杜仲皮相似［20-24］。通过杜仲叶毒理学评价以及查阅医药典籍资料和传统食用记载，可发现杜仲叶属于无毒级、可作为“药食同源”中药材使用［25-29］。

中国有关茶叶生产和科研单位，近年来研制开发了一些多元复合保健茶新产品。主要分为天然植物花型多元复合茶、植物果实型多元复合茶、天然中草药型复合保健茶［30］。多采取拼配等手段改进滋味，将天然植物的成分融入到茶中。蔡正安等［31］利用绿茶、红茶、铁观音、白牡丹、银杏叶、杜仲叶、藤茶、枇杷叶、杭白菊为基质进行“散茶发花”，证明这些材料均可以满足冠突散囊菌的需要。李飞鸣等［32］以桑叶毛茶和黑毛茶的混合茶坯为原料，人工接种冠突散囊菌经固体发酵成功试制了散茯茶。

而目前采用传统茯茶制作工艺制作杜仲复合型茯茶方面的研究未见报道。本研究通过将杜仲叶毛茶和黑毛茶进行不同拼配比，按照传统茯茶制作工艺，研究发花时期环境温、湿度因子对复合型茯茶发花及成品茶感官品质的影响，探索复合型茯茶的最优加工工艺参数，为新型复合茯茶加工生产提供技术参考和理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料与试剂

试验材料：黑毛茶（购于陕西泾阳泾水缘茯茶有限公司，以下简称黑毛茶）、纯杜仲叶毛茶（购于陕西安康华晔现代杜仲产业有限公司，以下简称杜仲茶）。

主要试剂：甲醇、碳酸钠、福林酚试剂、没食子酸、咖啡碱、碱式乙酸铅、浓盐酸、浓硫酸、磷酸二氢钾、茚三酮试剂、氯化亚锡、谷氨酸、蒽酮试剂等，均为国产分析纯。

1.2 主要仪器设备

1.2.1 茯茶加工主要设备 主要加工设备为：Y32-30T 型万能液压机（压茶机）（广东佛山市骤威液压机械制造有限公司）；LDR 0.05-0.7 型电热蒸汽发生器（上饶江心锅炉有限公司）；HWS-350型智能恒温恒湿箱（上海诚丽生物科技有限公司）等。

1.2.2 测定主要设备 SHB-Ⅲ型循环水式多用真空泵（郑州长城科工贸有限公司）；DHG-9240A型电热鼓风干燥箱（上海一恒科学仪器有限公司）；ULM 1812016型紫外可见分光光度计（上海美谱达仪器有限公司）；TD5型低速离心机（上海卢湘仪离心机仪器有限公司）；PTX-FA210型电子分析天平（华志电子科技有限公司）；HH-S6A型电热恒温水浴锅（北京科伟永兴仪器有限公司）；FW177型中草药粉碎机（天津市泰斯特仪器有限公司）；AXLC1820-2 型超纯水机（阿修罗科技发展有限公司）等。

1.3 试验方法

1.3.1 杜仲茯茶工艺流程 加工工艺流程采用传统加工方法，即：毛茶精制拼配—汽蒸—渥堆—再汽蒸—压制—定型—发花—干燥［1］。

1.3.2 不同复合杜仲茯茶原料配比 根据杜仲叶和杜仲茶的毒理学评价［26-29］、成茶风味及成茶外形3个因素，设置CK、D-1、D-2、D-3、D-4和D-5共6个拼配处理区（表1）。根据前人的研究结果和前期预试验：将含梗量控制在10%左右，将不同茶堆的含水量控制在22% 左右，汽蒸15min，而后渥堆发酵16h，然后蒸茶20s，压制定型并做好标记，冷却后移入智能恒温恒湿箱，经发花干燥后开砖检验。

表1 不同复合杜仲茯茶的原料配比Table 1 Raw material proportion of different Eucommia Fucha tea

1.3.3 不同环境温度对复合杜仲茯茶发花的影响 根据前人的研究资料、生产加工实践和预试验，选取D-1茶样为原料，将智能恒温恒湿箱湿度设定 在70%，并 分 别 设 置20 ℃、22 ℃、24 ℃、26 ℃、28 ℃和30 ℃6个温度梯度，进行发花试验，从茶砖进智能恒温恒湿箱第3天开始每隔3d观察发花情况，到第12天停止观察。记录观察砖内是否出现霉坏变质、发花面积和砖面情况（直接肉眼观察），并发花面积靠近茶砖边缘、金花茂盛、未出现霉变且茶饼表面平整作为确定适合的发花温度的指标。

1.3.4 不同环境湿度对复合杜仲茯茶发花的影响 根据前人的研究资料、生产加工实践和预试验，选取D-1茶样为原料，根据“1.3.3”设定智能恒温恒湿箱温度，并设置60%、65%、70%、75%和80%5个湿度梯度，进行发花试验，从茶饼进智能恒温恒湿箱第3天开始每隔3d观察发花情况，到第12天停止观察。记录观察砖内是否出现霉坏变质、发花面积和砖面情况（直接肉眼观察），并发花面积靠近茶砖边缘、金花茂盛、未出现霉变且茶饼表面平整作为确定适合的发花湿度的指标。

1.4 不同配比对杜仲茯茶品质的影响

在发花期间（茶砖进烘房后前12d），将智能恒温恒湿箱的温湿度均设定在“1.3.3”和“1.3.4”确定的较适合的温湿度值，进行发花试验。分别标记为D-x［x=1，2，3，4，5］。干燥期（13～19d）烘房应稳步升温、降湿，每天升温2～3 ℃，升温历时7d左右，一直升到45 ℃为止，直至达到出烘水分标准［33-38］。

1.4.1 内含成分测定 水分含量的测定采用120 ℃烘干法［39］；水浸出物含量测定采用全量法［40］；茶多酚含量测定采用福林酚比色法［41］；咖啡碱含量测定采用紫外分光光度法［42］；游离氨基酸测定采用茚三酮比色法［43］；可溶性糖测定采用蒽酮比色法［44］。

1.4.2 感官评价 参照GB／T 23776—2018《茶叶感官审评方法》［45］对杜仲茯茶开砖取样检验，请3名国家级黑茶评鉴专家进行感官审评，并描述杜仲复配茯茶感官特征。

1.5 数据处理

试验均重复3次，数据以“平均值±标准差”表示；采用Microsoft excel 2010和SPSS20.0软件的Duncan’s多重比较法进行差异性分析。

2 结果与分析

2.1 不同环境温度对复合杜仲茯茶发花的影响

根据D-1茶样发花试验结果可知：茶砖在相同湿度下，在20 ℃、22 ℃时发花较慢且历时较长、发花效果欠佳；24 ℃、26 ℃时发花情况比较理想，茶砖表面平整且没有出现“烧心”等其他不利现象；28 ℃时，茶砖进入烘房3d金花颗粒就开始出现，到6d时金花颗粒茂盛，砖面因失水过快变得部分脱落且9d时茶砖出现轻微“烧心”现象；30 ℃时，金花颗粒出现早，到6d左右茶砖金花颗粒茂盛，但环境温度高，茶砖表面失水速度快，仅茶砖中心部分发花，随着时间进行，茶砖中心处出现“烧心”现象，且有加重趋势。根据观察结果（表2，图1），复合杜仲茯茶适合的发花温度为25 ℃左右。

表2 不同温度下茶砖外观状况及发花情况Table 1 State and flowering status of tea cakes at different temperatures

图1 不同温度下茶饼发花过程Fig.1 Flowering processing of tea cakes at different temperatures

2.2 不同环境湿度对复合杜仲茯茶发花的影响

根据D-1茶样发花试验结果可知：茶砖在相同温度下，环境湿度在60%时，由于环境湿度低，导致靠近茶砖仅中心附近发花较好，茶砖发花面积不理想，而且茶砖表面茶叶脱落；65%时，茶砖发花情况比较理想，但砖面有轻微脱落现象；70%时发花情况理想，茶砖表面平整且金花满布；75%时，砖面平整，但12d开砖检查时发现茶砖中心部位有轻微“烧心”现象；80%时，茶砖平整，由于环境湿度很大，茶砖内部的水分散发缓慢，金花仅在靠近茶砖边缘处产生，且茶砖中心处产生黑霉，出现烧心状况。根据观察结果（表3，图2），复合杜仲茯茶适合的发花湿度为70%左右。

2.3 不同配比对杜仲茯茶品质的影响

根据“2.1”和“2.2”的结果，在发花期间（茶砖进烘房后前12d），将智能恒温恒湿箱的温、湿度分别设定为25 ℃、70%，采用D-x ［x=1，2，3，4，5］为原料进行发花试验，发花完成后进行干燥，得到成品。随后测定其内含成分，并进行感官审评，根据总评分确定杜仲茯茶合适的配比。

2.3.1 不同配比原料内含成分分析 对D-x［x

=1，2，3，4，5］取样，并按照“1.4.1”测定原料样的内含成分。测试结果见图3，从图3可直观得出：随着杜仲毛茶比例的增加，原料样品水浸出物和可溶性糖质量分数随之增加，而茶多酚、咖啡碱和游离氨基酸的质量分数总体上呈现下降的趋势。可以说明水浸出物质量分数方面杜仲毛茶水浸出物可能高于纯茶叶毛茶，而纯茶叶毛茶中多酚类、咖啡碱、游离氨基酸质量分数则比纯杜仲毛茶质量分数高。针对每个内含成分进行不同杜仲茶添加量对于混合毛茶的影响分析如下。

由水浸出物分析结果可知，随着杜仲茶添加量的增加（5%～25%），水浸出物的质量分数增加效果显著（P＜0.05），与CK 相比，D-1～D-5混合毛茶的水浸出物质量分数增加幅度分别为1.88%、8.81%、12.30%、15.41%、17.06%，表明杜仲茶的添加对于混合毛茶水浸出物质量分数的增加比较有利。

由茶多酚分析结果可知，随着杜仲茶添加量的增加（5%～25%），茶多酚质量分数显著下降（P＜0.05），与CK 相比，D-1～D-5混合毛茶的茶多酚质量分数的降幅分别为25%、20%、5%、15%、10%，而茶多酚质量分数的降低对于降低混合毛茶的苦涩味、提升其滋味品质比较有利。

由咖啡碱的分析结果可知，随着杜仲茶添加量的增加（5%～25%），其咖啡碱质量分数显著下降（P＜0.05），与CK 相比，D-1～D-5混合毛茶的咖啡碱质量分数的降幅分别为6.24%、15.41%、18.71%、21.79%、26.16%，表明杜仲茶的添对于其品质的提升比较有利。

表3 不同湿度下茶饼状况及发花情况Table 3 State and flowering status of tea cakes atdifferent humidities

图2 不同湿度下茶饼发花过程Fig.2 Flowering processing of tea cakes at different humidites

研究表明，茶叶中的氨基酸质量分数的高低对其滋味的鲜爽程度影响显著。由本研究的分析结果可知，杜仲茶的添加量对混合毛茶中氨基酸质量分数存在不同程度的影响，与CK 相比，添加w=5%杜仲茶的混合毛茶，其氨基酸质量分数有着显著增加（P＜0.05），且增幅最大（8.51%）；当添加量w=10%时，氨基酸质量分数无明显变化（仅增加0.12%），添加量w=15%时，其氨基酸质量分数却显著增加（P ＜0.05）（增幅为2.59%），但添加量w=20%时，氨基酸质量分数却显著降低（降幅为2.92%），然而，当添加量w=25%时，氨基酸质量分数却有所上升（增幅为1.36%），但增幅不显著（P＞0.05）。表明随杜仲茶添加量的增加，混合毛茶中氨基酸的质量分数变化不尽相同，其变化没有明显的规律可循。因此，需要从中筛选出对于氨基酸质量分数提升最为显著的杜仲茶添加量，以提升混合毛茶的鲜爽程度，并进一步为其成品茶品质的提升奠定基础。

研究表明，茶叶中可溶性糖的质量分数在一定程度上决定了茶汤的浓度和滋味品质。由本研究的分析结果可知，添加杜仲茶对于提高混合毛茶中可溶性糖的质量分数影响显著（P＜0.05），与CK 相比，随着杜仲茶添加量的增加（5%～25%），其可溶性糖质量分数增幅分别为34.53%、38.86%、44.06%、50.59、73.46%，表明杜仲茶的添加对于提高混合毛茶可溶性糖质量分数比较有利。

综合分析，发现杜仲茶的添加量对于混合毛茶内含成分的质量分数影响显著。其中，随着杜仲茶添加量的增加，可溶性糖质量分数随之增加，且效果最为明显，水浸出物其次；对于咖啡碱质量分数的影响则呈相反的趋势，且效果最为明显，茶多酚的减少程度其次；而对氨基酸的质量分数影响却不尽相同，没有明显的规律。

图3 不同配比原料内含成分质量分数Fig.3 Internal components of raw materials in mass fraction

2.3.2 不同配比复合杜仲茯茶与传统茯茶内含成分的关系 对D-x ［x=1，2，3，4，5］取样，并按照“1.4.1”测定复合杜仲茯茶的内含成分。测试结果见图4，从图4可直观得出：随着杜仲茶比例的增加，成品茶水浸出物和可溶性糖质量分数随之增加，而茶多酚质量分数、咖啡碱质量分数和游离氨基酸总质量分数总体上呈现下降的趋势。针对不同杜仲茶的添加量对成品茶之间各内含成分的影响进行方差分析，具体结果如下。

由水浸出物分析结果可知，与CK 相比，随着杜仲茶添加量的增加（5%～25%），水浸出物的质量分数显著增大（P＜0.05），D-1～D-5成品茶的其水浸出物质量分数增加幅度分别为1.58%、9.0%、12.39%、15.74%、17.51%，表明杜仲茶的添加有利于成品茶水浸出物的增加。

由茶多酚分析结果可知，随着杜仲茶添加量的增 加（5% ～25%），茶 多 酚 显 著 下 降（P ＜0.05），与CK 相比，杜仲茶添加量由w=5%增加至w=25%时，成品茶茶多酚质量分数分别降低6.26%、3.71%、4.31%、7.93%、13.32%，茶多酚的降低程度随着杜仲茶的添加量的增加呈现先减小后增加的趋势，添加量w=10%时，茶多酚降幅最小，在w=25%时降幅最大，其成品茶的苦涩程度最低，口感最好。

图4 杜仲茯茶中内含成分质量分数Fig.4 Internal components of Eucommia Fucha tea

由咖啡碱指标分析结果可知，随着杜仲茶添加量的增加（5%～25%），与CK 相比，杜仲茶添加量的增高显著降低了咖啡碱质量分数（P ＜0.05），随着杜仲茶质量分数由5%增加至25%，咖啡碱质量分数的降幅分别为5.92%、15.43%、19.18%、22.19%、26.44%。茶多酚具有苦涩味和较强的刺激性，咖啡碱是茶汤苦味的主要来源，综合这两个指标来看，w=25%杜仲茶配比时成品茶的苦涩程度最低。

杜仲茶添加量对成品茶氨基酸质量分数的影响与混合毛茶随杜仲茶配比的变化相似，由图可知，杜仲茶的添加量对复合茶中氨基酸质量分数的影响存在波动性，其中w=5%杜仲茶添加量时，氨 基 酸 质 量 分 数 增 加 显 著8.43% （P ＜0.05），而杜仲茶添加量增加至w=10%时，氨基酸质量分数无明显变化，仅减少0.60%，杜仲茶添加量为w=15%时，氨基酸质量分数仅增加1.20%，但杜仲茶比例增加至w=20%时，氨基酸质量分数显著降低4.22%（P＜0.05），当杜仲茶比例达到最高的w=25%时，氨基酸质量分数有所减少（0.60%）。这个结果表明，整体来看，杜仲茶添加量较小时有利于增加成品茶中氨基酸的质量分数，但是这会使茶多酚和咖啡碱的质量分数减少程度大大降低。因此，进一步的研究需要阐明成品茶的最佳杜仲配比，既能减弱成品茶的苦涩程度，又能最大程度地提升复合杜仲茯茶的鲜爽程度。

加工后的成品茶中的可溶性糖的质量分数随杜仲茶添加量的增加其变化与加工前差异较大，整体上，杜仲茶添加量的增加显著增加了成品茶的可溶性糖质量分数（P＜0.05），也即增加了茶汤浓度和滋味。随着杜仲茶添加量由w=5%增加至w=25%，可溶性糖分别增加35.45%、82.38%、22.97%、33.07、72.28%，由此可见并非杜仲茶的添加量越高，茶汤的可溶性糖质量分数就越高，添加量在w=10%时可使可溶性糖质量分数达到最高。综合杜仲茶配比对五个混合毛茶内含成分的影响来看，杜仲茶的配比对各内含成分质量分数的影响并未一致，因此，进一步分研究需要确定最佳杜仲茶配比使成品茶各内含成分质量分数整体达到最优。

2.3.3 加工前后复合杜仲茯茶内含成分的变化 相对于混合毛茶原料，混合毛茶经多道工序加工成茯砖茶内含成分均发生了显著的变化（图3，图4）。茶样的含水量小于14%，符合国家标准，保证了样品的品质基础。

水浸出物质量分数均有不同幅度的提升，CK、D-1、D-2、D-3、D-4和D-5水浸出物质量分数分别提升了4.1%、3.8%、4.2%、4.2%、4.4%和4.5%，平均增幅达到4.2%，质量分数均存在显著性差异。茶汤呈味、显色的主要物质是水浸出物，与茶汤厚薄和滋味浓淡息息相关［46］。冠突散囊菌在茶砖中生长、繁殖，同时会产生一些胞外酶，这些酶通过酶促作用可以将茶叶中的物质进一步分解转化为可溶的小分子物质，从而使茶叶中更多的物质溶于茶汤。而杜仲中的可溶性物质也融入到茶汤中，使得水浸出物质量分数提升。

茶多酚的质量分数则明显下降，CK、D-1、D-2、D-3、D-4 和D-5 茶 多 酚 质 量 分 数 分 别 降 低12.8%、12.8%、11.6%、11.4%、10.9% 和10.4%，平均降幅达到11.7%，以CK，D-1 的茶多酚质量分数下降最显著。根据单因素差异性分析，除D-2和D-3配比下质量分数未通过显著性检验外，其他配比下均存在显著性差异。在茯茶发花过程中，冠突散囊菌及其他微生物分泌的胞外酶，促使多酚类物质发生酶促氧化、分解，从而使茶多酚质量分数减少。

成品茶砖中咖啡碱质量分数显著降低，CK、D-1、D-2、D-3、D-4和D-5咖啡碱质量分数依次降低14.0%、13.8%、14%、14.5%、14.6% 和14.3%，平均降幅达到14.2%，5个配比下降程度相当。从分子结构方面考虑，咖啡碱属于杂环含氮化合物，其结构比较稳定，难以被微生物利用分解，其质量分数下降很大程度上与高温高压汽蒸相关。

氨基酸质量分数的降幅在成品茶砖内含成分中最大的，平均降幅达到39.1%。CK、D-1、D-2、D-3、D-4 和D-5 氨基酸质量分数分别降低38.5%、38.6%、39.1%、39.4%、39.3% 和39.8%，5个配比下氨基酸质量分数均有显著差异。在茯茶加工过程中，前期高温高湿高压环境促使原料中的氨基酸与亚硝酸盐、还原性糖等物质发生化学反应，生成生物碱、羟基酸和香气成分，致使茶砖中的游离氨基酸质量分数显著降低［47］。且多种氮源都能够被冠突散囊菌利用，为冠突散囊菌供给营养物质，也可导致氨基酸质量分数下降［48］。

可溶性糖质量分数则出现相当大的降幅，CK、D-1、D-2、D-3、D-4和D-5可溶性糖质量分数分别降低25.9%、25.5%、25.8%、24.9%、27.0%和28.1%，平均降幅达到26.2%。在茯茶加工过程中，前期的高温高湿环境促使糖类物质热裂解，其产物可以和茶砖中的游离氨基酸、蛋白质热裂解产物发生反应，最后生成糠醛类衍生物。而且在高温条件下，茶砖中糖类物质本身也会发生焦糖化反应，使得可溶性糖质量分数降低。而发花过程中，冠突散囊菌及其他微生物可利用糖类物质，这也造成可溶性糖质量分数降低。

2.3.4 复合杜仲茯茶感官评价 不同配比杜仲茯茶的感官审评结果见表4：从评分可以看出D-3得分最高，CK、D-2、D-1、D-4次之，D-5得分最低。根据感官审评结果，D-3是最合适的配比。综合加工前后水浸出物、茶多酚、氨基酸、咖啡碱和可溶性糖质量分数变化情况，以及不同配比成品杜仲复合茯茶的砖面情况和发花效果，D-3是最合适的配比。

3 讨论与结论

3.1 讨 论

杜仲茶含有多种功能性成分，如维生素、矿物质、氨基酸、苯丙素类（如绿原酸）、木质素类化合物、2环烯醚萜类等，具有降压、减肥、抗衰老和美容、抗菌消炎、防癌抗癌、提高免疫功能等保健功效［23］。

目前，杜仲茯茶研究比较少，有生产厂家把杜仲茶和黑毛茶拼配制砖形茯茶，但是没有成型的技术参数；有研究者通过“散茶发花”技术将冠突散囊菌接种到杜仲茶或者杜仲茶与黑毛茶拼配茶上，发花得到复合型散茶。但目前砖形茯茶在市场占有额上依然处于绝对主导地位。本研究解决了砖形复合杜仲茯茶加工中的技术参数问题。对茯茶产业、杜仲产业两者的结合提供了一套工艺参数。通过将杜仲黑毛茶与纯茶叶黑毛茶按照合适比例拼配，并运用传统茯茶加工工艺，充分融合了杜仲茶与茶叶各自的优点，符合新型复合保健茶叶饮品的发展趋势［49-51］。中国杜仲资源丰富，复合型杜仲茯茶的研制也可以提高国内杜仲、桑叶资源的利用率，增加相关人员收入，振兴区域经济，实现精准扶贫。

表4 杜仲茯茶的感官审评结果Table 4 Sensory evaluation results of Eucommia Fucha tea

但本次试验主要对杜仲茯茶发花工艺进行了研究，确定了适合的发花环境和配比，尚未对新产品进行安全毒理学评价，对新产品的保健功能也未深入研究。

3.2 结 论

本研究通过将杜仲叶毛茶与黑毛茶进行不同拼配比。按照茯茶制作工艺，研究发花时期环境温、湿度因子对杜仲茯茶发花及成品茶感官品质的影响，探索杜仲复合型茯茶的最优加工工艺参数。

杜仲复合型茯茶加工工艺主要参数为：混合毛茶以D-3配比，含梗量w=10%，汽蒸15min，渥堆发酵16h，蒸茶20s，发花期（前12d）环境温、湿度分别为（25±1）℃和70%，发花后进行干燥除湿，每天升温2～3 ℃，升温历时7d左右，一直升到45 ℃为止，直至达到出烘水分标准（≤14%）。依此方法可制成砖面平整，松紧适中，金花茂盛，汤色橙红明亮，滋味醇和回甘的杜仲茯茶。