不同干燥工艺对红茶品质影响的研究
——以青心乌龙品种为例
2020-10-21周小芬周为刘飞
周小芬 ,周为 ,刘飞
(1.武义县农业农村局茶叶技术服务站,浙江武义321200;2.贵定县农业农村局,贵州贵定551300;3.四川省农业科学院茶叶研究所,四川成都610066)
干燥是红茶初制的重要工序, 亦是决定其品质的关键步骤,在此过程中高温钝化酶活性、及时制止发酵进行,同时蒸发水分、紧缩条形,而高温热化学作用又能促进滋味、香气、色泽等风味物质转变,进而形成红茶特有感官品质[1-3]。 目前,红茶干燥以热风干燥和滚炒干燥较为常见, 其中热风干燥是以热空气为媒介对茶叶进行干燥, 滚炒干燥是茶叶在高温滚筒的滚炒过程中通过直接或间接的热传导完成干燥。 尽管不同干燥方式所引起的风味品质差异已被相关实验证实[4],但是常规品种所制备的工夫红茶多以“香甜味醇”为主,感官品质较为单一, 而近年来以乌龙茶品种为原料所加工的工夫红茶因其浓郁花果香气以及甜醇回甘的滋味特征越来越受到市场青睐。 青心乌龙是台湾地区广泛种植的茶树品种, 因其加工制作的乌龙茶类滋味醇厚、花香优雅而广受好评,具有开发其他茶类的前景。鉴于此,文章以福鼎大白品种为对照, 探讨热风干燥和滚炒干燥工艺对青心乌龙红茶风味品质的影响, 通过感官审评和内质成分对比,筛选比较适宜的干燥工艺,为工夫红茶新产品开发提供数据基础。
1 材料和方法
1.1 试验材料
试验材料由名山正大茶叶有限公司提供,加工时间2018 年4 月,品种分别为青心乌龙、福鼎大白,均以一芽二叶为主。
1.2 主要设备与仪器
6CR-45 型茶叶揉捻机、 名优茶滚筒杀青机(浙江上洋机械股份有限公司);JY-6CFJ-7B 型红茶发酵机、JY-6CHZ-9B 型烘焙提香机(福建佳友茶业机械智能科技股份有限公司);7000-7890B型气相色谱-质谱联用仪 (美国Agilent 公司);岛津UV-3600 型分光光度计、LC-10AD 型高效液相色谱仪(日本岛津公司);DK-S26 型电热恒温水浴锅、DHG-9123A 型电热恒温鼓风干燥箱 (上海精宏实验设备有限公司);SartoriusBT-124S 型电子分析天平(赛多利斯科学仪器(北京)有限公司);JW-B 型分液漏斗振荡器 (常州市顶新实验仪器有限公司)。
1.3 试验方法
将鲜叶薄摊室温萎凋至含水量58%~60%,用揉捻机循环加压至在制品成条率95%以上 (约1 h),然后于红茶发酵机中恒温发酵,参数设置为温度30 ℃、相对湿度95%、摊叶厚度20 cm,期间每0.5 h 翻拌一次,待发酵在制品青草气褪去、色泽95%以上转红(约3.5 h)后分别进行热风干燥和滚炒干燥处理。热风干燥在烘焙提香机中完成,其中初烘120 ℃烘至含水量为20%左右, 下机摊凉至室温后90 ℃烘至足干;滚炒干燥在名优茶滚筒杀青机中完成,其中滚炒温度为250~300 ℃,分2 次滚炒至在制品含水量约为25%, 期间快速摊凉至室温,而后采用烘焙提香机75 ℃烘至足干。 对照所用福鼎大白红茶产品加工工艺按照青心乌龙热风干燥参数进行。
1.4 检测方法
1.4.1 感官审评
由审评小组按照国家标准GB/T 23776—2018[5]中工夫红茶的审评方法,取有代表性茶样3.0 g,150 mL 沸水冲泡5 min,依次对工夫红茶样品外形、汤色、香气、滋味和叶底5 项因子进行密码审评。
1.4.2 品质成分检测
青心乌龙红茶品质成分茶多酚、 咖啡碱含量检测参照GB/T 8313—2018[6]执行,游离氨基酸总量检测参照GB/T 8314—2013[7]执行,茶黄素、茶红素、茶褐素含量检测采用系统分析法[8]。
香气组分相对含量参考孙君等[9]方法进行检测。 具体为:称取20 g 茶样于1000 mL 圆底烧瓶中,加入300 mL 蒸馏水,放入加热套中加热,保持沸腾; 量取50 mL 二氯甲烷于100 mL 圆底烧瓶中,放入已预热60 ℃的水浴锅中,回流萃取1 h;将二氯甲烷于35 ℃水浴锅中浓缩至1.5 mL 后上机检测。 GC 条件: 色谱柱 DB-5MS (60 m×0.32 mm×0.25 μm), 进样口温度 250 ℃, 离子源温度230 ℃,载气为高纯氦气,流速1.0 mL/min。柱温程序:40 ℃保持 2 min;以 5 ℃/min 的升温速度升到90 ℃保持5 min;再以 10 ℃/min 的升温速度升到130 ℃保持 5 min; 再以 10 ℃/min 的升温速度升到 250 ℃保持10 min;最后以10 ℃/min 的升温速度升到280 ℃;试验中尽量将峰分开,保证峰形的对称完整,然后通过质谱进行定性分析。所得质谱数据在NIST08 等标准谱库中进行检索。
1.5 数据分析
运用Excel 2013 进行数据处理, 采用SPSS 20.0 软件对数据进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 不同干燥工艺对青心乌龙红茶感官品质影响
由表1 工夫红茶感官审评结果可知, 青心乌龙红茶香气、滋味及总分均高于福鼎大白红茶,而对比不同干燥工艺青心乌龙红茶审评结果发现,滚炒干燥所得产品外形、汤色、香气、滋味、叶底均优于热风干燥处理, 其中又以香气、 滋味增幅最大,对应得分较后者分别高1 分、1.56 分,同时滚炒干燥红茶成品审评总分较热风干燥高3.86 分,值得注意的是滚炒干燥对青心乌龙红茶花香保留和滋味鲜醇度发展具有促进作用,产品优势明显。
表1 不同干燥工艺工夫红茶感官审评结果Table 1 Results of sensory evaluation of Congou black tea with different drying process
2.2 不同干燥工艺对青心乌龙红茶理化成分的影响
比较不同工艺工夫红茶理化成分 (表2)发现,福鼎大白红茶茶多酚、咖啡碱、茶红素、茶褐素明显高于青心乌龙红茶(p<0.05),其中又以茶多酚含量差值最大。 对比两种干燥工艺青心乌龙红茶发现,热风干燥处理样品茶红素、茶褐素含量明显高于滚炒干燥(p<0.05),尽管茶多酚、氨基酸、咖啡碱、 茶黄素含量在两种处理之间无显著性差异(p>0.05),但热风干燥处理咖啡碱、茶黄素含量略低于滚炒干燥,而茶多酚、氨基酸略高于后者,这可能是滚炒干燥持续高温作用促进了多酚类及氨基酸类物质降解和转化[10-12]。 红茶发酵中,未被氧化的多酚类物质以酯型儿茶素为主, 这些物质是茶汤苦涩味的主要来源, 而被氧化形成的茶褐素色泽暗褐,是红茶汤“暗”的主因;茶红素色泽棕红,是茶汤“红”的主要成分;茶黄素是红茶汤“亮”的主要成分,亦是茶汤强度和鲜爽度的重要成分,研究中青心乌龙红茶滚炒干燥茶黄素含量高于热风干燥处理和对照组,茶多酚、茶红素和茶褐素均低于后两者, 亦是滚炒干燥处理样品汤色和滋味得分优于烘干处理和对照组的重要因素之一。
表2 不同工艺工夫红茶的理化成分(单位:%)Table 2 Chemical components of Congou black tea with different drying process ( Unit: % )
2.3 不同干燥工艺对青心乌龙红茶香气品质的影响
不同干燥工艺所得3 个工夫红茶共检测出62 种香气成分 (见表 3), 包含醇类 (48.6%~58.03%)、醛类(17.15%~21.9%)、酯类(8.79%~14.02%)、酮类(4.81%~5.54%)、烯烃类(4.4%~5.98%)、烷烃类(2.58%~5.5%)及其他(0.34%~3.99)共7 类。 3 种红茶香气组分均以醇类物质相对含量最高(见图1),包含了香叶醇、β-芳樟醇、苯乙醇、氧化芳樟醇(Ⅰ、Ⅱ)、脱氢芳樟醇等共14种, 其相对含量表现为 FD (58.03%)>QX1(51.88%)>QX2 (48.60%); 醛类物质相对含量次之,包含了苯乙醛、2-甲基丁醛、3-甲基丁醛、反-2-己烯醛、2-甲基丙醛等共16 种, 其相对含量表现为 QX2(21.90%)>QX1(19.77%)>FD(17.15%);酯类物质包含顺-己酸-3-己烯酯、 水杨酸甲酯、顺-3-己烯异戊酸酯、己酸己酯等共8 种,其相对含量表现为 QX2 (14.02%)>QX1 (13.19%)>FD(8.79%);酮类物质包含1-辛烯-3-酮、香叶基丙酮、β-紫罗兰酮、顺茉莉酮等共9 种,其相对含量表现为 QX2(5.54%)>FD(5.15%)>QX1(4.81%);烯烃类物质包含3-蓖烯、β-罗勒烯、杜松烯、荜澄茄油烯等9 种,其相对含量表现为QX2(5.98%)>QX1(4.77%)>FD(4.40%);烷烃类物质包含十四烷、二十烷、1,3,3-三甲基三环[2.2.1.0(2,6)]庚烷 3种,其相对含量表现为 QX1(5.50%)>QX2(3.36%)>FD(2.58%);其他类包含 2-戊基呋喃、2-甲基呋喃、二甲硫等3 种,其相对含量表现为FD(3.99%)>QX2(0.60%)>QX1(0.34%)。
图1 不同工艺工夫红茶香气种类分布Fig. 1 Category of aroma components in the Congou black tea with different process
综上, 福鼎大白红茶醇类物质及其他类物质明显高于青心乌龙红茶,但醛类、酯类、烯烃类等芳香物质明显低于后者。 对比不同干燥青心乌龙红茶香气组分发现,热风干燥处理样品醇类、烷烃类物质含量高于滚炒干燥处理,而醛类、酯类、酮类、 烯烃类及其他类香气成分含量滚炒干燥高于热风干燥处理。 同时,就单一香气组分而言,香叶醇(23.35%~25.43%)、β-芳樟醇(5.24%~6.46%)、苯乙醇(3.77%~6.54%)、氧化芳樟醇Ⅱ(4.53%~4.92%)、水杨酸甲酯(5.36%~5.74%)、1,3,3-三甲基三环[2.2.1.0(2,6)]庚烷(3.13%~4.42%)、2-甲基丁醛(3.89%~3.99%)、3-蓖烯(2.58%~3.35%)、顺-己酸-3-己烯酯 (2.63%~3.21%)、 脱氢芳樟醇(2.24%~2.98%)、氧化芳樟醇Ⅰ(2.54%~2.65%)、苯乙醛(2.59%~2.78%)等被检测为青心乌龙红茶相对含量较高的主要香气组分。 香气是影响茶叶消费和等级评价的重要指标,地域、海拔、品种、加工工艺是成品茶香气成分含量差异形成的重要因素, 而成品茶中大部分香气物质又是在加工过程中产生[13-15]。一些特征红茶具有自己独特的香气特征,如KANG 等[16]研究发现(Z)-3-己烯醇、芳樟醇、苯乙醇、苯乙醛、己醛等19 种香气组分被认定为祁门红茶、阿萨姆红茶、大吉岭红茶、斯里兰卡红茶的关键呈味物质;朱晓凤等[17]发现糠醛、5-甲基呋喃醛、3-乙基-2,5-二甲基吡嗪、 水杨酸甲酯等是构成霍山黄大茶“锅巴香”的重要物质。研究中,具有甜花香性质的香叶醇、芳樟醇及其氧化物、水杨酸甲酯等香气成分在青心乌龙红茶中高于福鼎大白品种红茶,同时具有花果香型的酯类、醛类、烯烃类物质亦高于后者, 这综合促使青心乌龙红茶表现出“甜香带花香”的感官品质。
表3 不同干燥工艺工夫红茶香气成分相对含量(单位:%)Table 3 Aroma components relative content of Congou black tea with different process ( Unit: % )
编号NO.31香气成分Aroma components 2-甲基丁醛FD 3.65 QX1 3.89 QX2 3.99 32 正己醛 0.55 1.02 1.14 33 壬醛 1.25 0.96 1.83 34 顺-柠檬醛 0.23 0.42 0.53 35 β-环柠檬醛 1.22 0.67 0.7 36 反-2-反-4-庚二烯醛 0.28 0.51 0.64 37 3-甲基丁醛 1.35 1.87 2.24 38 癸醛 0.47 0.54 0.56 39 反-2-癸烯醛 0.21 0.26 0.35 40 庚醛 0.16 0.31 0.38 41 反-2-庚烯醛 0.19 0.18 0.23 42 戊醛 / / 0.62 43 顺-己酸-3-己烯酯 3.01 2.63 3.21 44 水杨酸甲酯 3.03 5.74 5.36 45 反-己酸-3-己烯酯 0.71 0.98 1.35 46 反-丁酸-3-己烯酯 0.6 0.84 1.37 47 己酸己酯 0.49 1.02 0.87 48 顺-3-己烯异戊酸酯 0.95 1.98 1.47 49 顺-3-己烯酯丁酯 / / 0.25 50 二氢猕猴桃内酯 / / 0.14 51 1-辛烯-3-酮 1.56 1.69 1.02 52 β-紫罗酮 0.87 1.03 1.12 53 香叶基丙酮 1.06 0.63 0.72 54 顺-茉莉酮 0.84 0.9 0.81 55 2,3-环氧-β-紫罗酮 0.29 0.21 0.34 56 6-甲基-5-庚烯-2-酮 0.53 0.35 0.12 57 3,5-辛二烯-2-酮 / / 0.24 58 2,2,6-三甲基环己酮 / / 0.35 59 2-丁酮 / / 0.82 60 2-戊基呋喃 0.75 0.21 0.33 61 2-甲基呋喃 / 0.13 0.27 62 二甲硫 3.24 / /
3 讨论
研究以青心乌龙品种为原料, 以同嫩度福鼎大白为对照品种, 比较了热风干燥和滚炒干燥对青心乌龙红茶感官品质及风味品质成分的的影响,结果表明:青心乌龙所制红茶香气、滋味及总分均高于福鼎大白, 对比不同干燥工艺青心乌龙红茶审评结果发现, 滚炒干燥所得产品外形、汤色、香气、滋味、叶底均优于热风干燥处理,其中又以香气、滋味增幅最大。 比较风味品质成分发现,福鼎大白红茶茶多酚、咖啡碱、茶红素、茶褐素明显高于青心乌龙红茶, 其中又以茶多酚含量差值最大; 而不同干燥工艺青心乌龙红茶中热风干燥处理样品茶红素、 茶褐素含量明显高于滚炒干燥处理,虽然茶多酚、氨基酸、咖啡碱、茶黄素含量在两种处理之间无显著性差异, 但热风干燥处理咖啡碱、茶黄素含量略低于滚炒干燥,而茶多酚、氨基酸略高于后者。已有研究证实,茶黄素是红茶茶汤“金圈”的主要物质亦是茶汤滋味“鲜”“活”“强”的重要呈味组分[18],同时咖啡碱可与茶黄素以氢键缔合形成具有鲜爽味的复合物[19],这亦是滚炒干燥汤色、滋味优于热风干燥的重要原因之一。同时,3 个工夫红茶样品共检测出62 种香气成分,其中福鼎大白红茶醇类物质及其他类物质明显高于青心乌龙红茶,但醛类、酯类、烯烃类等芳香物质明显低于后者; 对比不同干燥工艺青心乌龙红茶香气组分发现,热风干燥样品醇类、烷烃类物质含量高于滚炒干燥处理,而醛类、酯类、酮类、烯烃类及其他类香气成分含量滚炒干燥高于热风干燥处理;同时,香叶醇、β-芳樟醇、苯乙醇、氧化芳樟醇Ⅰ、 Ⅱ、 水杨酸甲酯、1,3,3-三甲基三环[2.2.1.0(2,6)]庚烷、2-甲基丁醛、3-蓖烯、顺-己酸-3-己烯酯、脱氢芳樟醇、氧化芳樟醇、苯乙醛等具有花、果香的香气物质被检测为青心乌龙红茶相对含量较高的主要香气组分。