六堡茶陈化工艺优化研究

何梅珍 ，温立香 ，张芬 ，林家威 ，黄进达

（1.广西壮族自治区梧州茶厂，广西梧州 543002；2.广西壮族自治区亚热带作物研究所，广西南宁 530001）

六堡茶属后发酵茶，在其漫长的发展历程中，形成了自成一体的生产工艺， 目前主要分为毛茶初制和精制两个过程， 毛茶初制主要包括茶鲜叶→杀青→初捻→堆闷→复揉→干燥； 精制主要包括原料毛茶→筛分拼堆→渥堆（发酵）→蒸压入篓→晾置→陈化→成品。

目前六堡茶仍然是现代化发展程度较低的传统加工产业[1]，加工各个阶段主要依赖做茶师傅的经验判断。不能准确掌握各个环节物质转化程度、时间等因素是导致六堡茶形成“陈香”时间长的主要原因之一，同时还带来“陈香”出现不确定、不稳定等问题。近年来，从业者逐渐开展科学的六堡茶加工工艺研究。 广西梧州茶厂[2]、广西梧州茂圣茶业有限公司[3]针对渥堆研发了发酵罐、发酵自动控制等装备；何梅珍[4]采用充氧辐照处理六堡茶，结果表明六堡茶散茶经充氧辐照快速陈化新工艺处理后，茶叶中的水浸出物含量升高，水分、茶多酚、粗纤维含量下降；苏敏等[5]研究传统干燥方式和热风干燥方式对六堡茶品质的影响， 研究表明不同干燥方式制成的六堡茶品质各具特色；蒋桂文[6]研究不同贮存环境对茶叶感官品质以及主要生化成分含量的影响，结果表明贮藏温度、湿度能够极显著地影响六堡茶感官和理化品质变化的快慢；刘泽森等[7]分析比较不同发酵方式对六堡茶品质的影响，分析表明双蒸双压处理的六堡茶发酵程度、物质转化程度均低于冷发酵处理；张芬等[8]通过在六堡茶渥堆过程中添加纤维素酶、 果胶酶等外源酶研究其对六堡茶主要品质成分的影响， 研究表明外源酶对促进茶叶物质转化变化及品质形成有重要作用。

发酵、 蒸压处理后的六堡茶新茶往往有一定的苦涩味和刺激性，杂气多，堆味重，适口性较差，需配合陈化工艺来改善产品品质， 六堡茶陈化的实质就是汽蒸压制后的半成品在适宜的环境条件下继续进行内含物质的生化反应， 以形成六堡茶独特品质特征的过程。但因六堡茶陈化周期长，影响因素众多，开展研究具有一定的难度，目前专门针对陈化工艺的研究尚少。 研究团队通过多年跟踪监测、生产数据积累，从原料、渥堆发酵到后期陈化多个关键环节开展研究得出： 适宜发酵度配合干湿交替陈化有利于六堡茶 “陈香” 的快速形成。 第一阶段陈化（窖仓）在相对较高的湿度条件下（湿度80%～85%）利于促进物质转化，为六堡茶滋味的形成奠定基础， 而第二阶段陈化 （木板干仓）在相对较低湿度条件下（湿度70%～75%）利于发展香气，促进六堡茶特征香气的形成，完成前期两阶段陈化处理后六堡茶品质基本形成， 随后转入清洁、阴凉、干爽、无异杂味的普通仓库继续进行品质优化提升，陈化1 年以上才会出厂市售。文章在前期加工试验的基础上，选取物料量、前期两个阶段陈化时间等因素设计正交试验， 考察不同工艺组合对六堡茶品质的影响。 通过研究对比陈化品质的变化，筛选六堡茶陈化优化工艺方案，为促进六堡茶产业转型升级、 标准化生产提供理论依据和科学技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

2016 年6 月梧州茶厂筛分拼配的毛茶原料，经中度渥堆发酵（茶多酚含量20%～23%）后进行蒸压处理的六堡茶半成品。

1.2 方法

1.2.1 六堡茶加工方法

毛茶→筛制→拼堆、发酵→汽蒸压制、晾置→第一次陈化→第二次陈化→普通仓储陈化→成品。

1.2.2 试验设计方法

在生产经验及前期跟踪监测的基础上， 以物料量大小（即单篓装茶量）、第一次陈化时间、第二次陈化时间作为主要考察因素， 研究不同陈化工艺组合对六堡茶品质的影响。 试验参数设置为：（1）物料量：1 kg、15 kg、45 kg；（2）第一次陈化时间：0 个月、3 个月、6 个月；（3）第二次陈化时间：0个月、3 个月、6 个月。第一次陈化地点为广西梧州茶厂窖仓陈化车间（温度22～28 ℃，相对湿度80%～85%）， 第二次陈化地点为广西梧州茶厂木板干仓陈化车间 （温度 20～30 ℃， 相对湿度 70%～75%）。正交实验设计及因素水平如表1，共9 个处理，编号为T1～T9，考察不同因素的不同水平组合对六堡茶陈化品质的影响，每个处理设3 次重复。各处理在两次陈化阶段取样进行理化检测， 完成前期干湿陈化处理后转移至普通仓储， 总陈化时间达到1 年、2 年时分别取样进行理化检测。

1.2.3 感官审评方法

参照 GB/T 23776—2018 中[9]黑茶（散茶）进行感官审评（茶水比1∶50，沸水冲泡2 次，时间分别为 2 min、5 min），主要审评滋味、香气、汤色 3 项因子（因9 个处理为同批原料，故干茶、叶底不作为主要考量因子）。 品质得分按加权评分法计算，各品质因子的评分系数为滋味40%，香气40%，汤色20%。

1.2.4 理化指标检测方法

水分测定采用120 ℃衡重法[10]；水浸出物采用全量法，参照GB/T 8305—2013《茶 水浸出物测定》[11]；茶多酚、儿茶素类参照GB/T 8313—2018《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》[12]；氨基酸类采用茚三酮显色法， 参照GB/T 8314—2013《茶 游离氨基酸总量的测定》[13]。

表1 L9(33)正交试验设计表Table 1 L9(33) orthogonal test design table

1.3 数据处理

采用EXCEL 2007 和SPSS 19.0 进行数据处理与分析。

2 结果与分析

2.1 正交试验不同陈化处理主要理化指标的变化

对正交试验的9 个处理分别在原料、 渥堆发酵结束、第一次陈化结束、第二次陈化结束及普通仓储陈化至1 年、 陈化至2 年时取样进行主要理化指标分析， 了解六堡茶陈化过程中理化指标水浸出物、 茶多酚及氨基酸的变化规律。 结果如图1～3 所示，六堡茶毛茶原料在经渥堆发酵、各阶段陈化过程后， 不同处理不同阶段的物质变化有所不同。

2.1.1 水浸出物含量变化

如图1 所示， 各处理水浸出物含量经各阶段陈化后总体呈波动性变化，物料量为1 kg，不经过第一次窖仓、第二次干仓陈化处理的T1 直接进入普通仓储，陈化过程中水浸出物总体变化不大，相同物料量（1 kg），第一次陈化 3 个月（T2）和 6 个月 （T3）， 水浸出物含量与原料相比分别下降10.90%和13.23%， 经第二次陈化 3 个月和 6 个月， 与第一次陈化相比水浸出物含量分别上升至3.04%和0.21%；物料量为15 kg，第一次陈化时间为 0（T4）、3（T5）、6（T6）个月时，水浸出物含量分别下降 0%、9.26%、7.26%； 物料量为 45 kg 时，第一次陈化时间为 0（T7）、3（T8）、6（T9）个月时，水浸出物含量分别下降 0%、8.57%、7.92%；T4～T9 经过第二次干仓陈化处理，除T6 下降5.36%，其他处理变化不大；经过第一次、二次陈化处理，仓储陈化至1 年时产品的水浸出物含量在36.29%～46.33%，陈化至2 年在35.17%～41.92%之间。

2.1.2 茶多酚含量的变化

如图2 可知， 茶多酚随着陈化进程各处理总体呈下降趋势，当物料量为1 kg，与不经第一次陈化的 T1 处理相比，第一次陈化 3 个月（T2）、6 个月（T3）的茶多酚分别下降了8.18%和7.60%；当物料量为15 kg， 与不经第一次陈化的T4 处理相比，第一次陈化 3 个月（T5）、6 个月（T6）的茶多酚分别下降了5.06%和8.07%； 当物料量为45 kg，与不经第一次陈化的T7 处理相比，第一次陈化3个月 （T8）、6 个月 （T9） 的茶多酚分别下降了4.21%和6.95%；由此可见，相同物料量，随着第一次陈化时间的延长，茶多酚降解率呈上升趋势，物料量越大，茶多酚降解越缓慢。 在不考虑物料量，如果不经第一次陈化，只进行第二次陈化处理，陈化时间为 0 个月（T1）、3 个月（T4）、6 个月（T7）时茶多酚分别降解0%、5.02%、7.05%， 随着第二次陈化时间的延长，茶多酚降解增加。 由此可见，不论是第一次陈化还是第二次陈化都对茶多酚的转化降解有明显的作用， 对比各处理仓储陈化至1年、2 年的茶多酚含量， 陈化至1 年时处理T2、T3的茶多酚分别为14.60%、14.20%， 已基本达到典型陈香六堡茶的含量（13.05%±2.14%）[14]，仓储陈化至 2 年时处理 T8、T9 的茶多酚分别降解为14.74%、14.93%，也达到陈香型六堡茶茶多酚含量要求。

图1 不同处理陈化过程中水浸出物的变化Fig. 1 Change of water extract during different aging process

图2 不同处理陈化过程中茶多酚的变化Fig. 2 Change of tea polyphenols during different aging process

2.1.3 游离氨基酸含量的变化

从图3 可知，对比不同物料量的不同处理，与不经第一次陈化的 T1 （1 kg）、T4 （15 kg）、T7（45 kg）分别相比，第一次陈化 3 个月的 T2（1 kg）、T5（15 kg）、T8 （45 kg） 的氨基酸含量分别减少了1.08%、0.96%、1.06%， 第一次陈化 6 个月的 T3（1 kg）、T6（15 kg）、T9（45 kg）的氨基酸含量分别减少了0.93%、0.77%、0.77%；相同物料量下，第一次陈化时间6 个月时氨基酸减少的总体比陈化3 个月少，这可能是由于陈化起初氨基酸分解转化减少，随着陈化时间的推移蛋白质在适宜条件下分解造成氨基酸又有所增加的结果； 在不考虑物料量的情况下，不经第一次陈化，直接进行第二次陈化处理，第二次陈化 0 个月（T1）、3 个月（T4）、6 个月（T7） 时氨基酸总量分别减少 0%、0.77%、0.69%；所有处理仓储陈化至1 年时氨基酸含量为1.79%～2.32%， 陈化至 2 年时氨基酸含量为 1.71%～2.10%。

图3 不同处理陈化过程中氨基酸的变化Fig. 3 Change of amino acids during different aging process

2.2 正交试验不同陈化处理对六堡茶品质影响的分析

由表2 不同处理六堡茶品质得分的极差分析结果得知，实验中选择的A、B、C 这三个因素极差值表现为C>B>A，即这三个因素在三个水平上对六堡茶陈化品质的影响程度由大到小依次为第二次陈化时间>第一次陈化时间＞物料量。直接比较表2 中各因素的极差大小k 值得知最优处理组合为A1B3C2， 即汽蒸处理后的在制品压制成1 kg篓装，第一次陈化6 个月，第二次陈化3 个月。 试验的 9 个处理最佳组合为 T2（A1B2C2），即汽蒸处理后的六堡茶在制品压制成1 kg 篓装，第一次陈化 3 个月， 第二次陈化 3 个月后，A1B3C2 与A1B2C2 相比，A1B3C2 第一次陈化时间较长，这说明延长第一次陈化时间对六堡茶品质形成有正向促进作用；此外，处理T3（A1B3C3，即汽蒸处理后的六堡茶在制品压制成1 kg 篓装，第一次陈化6 个月，第二次陈化6 个月）的感官审评得分与T2很接近，T2 的汤色、香气、滋味三项评审因子得分分别为 96、92、90 分，T3 的分别为 94、90、92 分，T2 处理在汤色和香气上略胜于T3，T3 滋味得分稍高于T2，总分接近。

表2 品质得分极差分析结果Table 2 Range analysis results of quality scores

2.3 正交试验方差分析

为进一步验证极差分析结果并提高试验结果的精确性和可靠性， 对正交试验不同处理对品质的影响进行方差分析，结果如表3 所示，由方差分析结果可知：参试因素B（第一次陈化时间）、C（第二次陈化时间） 对六堡茶在制品品质得分的影响有极显著差异（p＜0.01），参试因素 A（物料量）对品质得分的影响有显著差异（p＜0.05），参试各因素的F 值大小排序依次为C＞B＞A，说明3 个因素对六堡茶陈化品质的影响程度主次为第二次陈化时间＞第一次陈化时间＞物料量，与上述极差分析结果一致。

为进一步探讨各参试因素对六堡茶在制品主要理化品质指标的影响， 对主要品质指标水浸出物、茶多酚、氨基酸的正交处理结果分别进行方差分析，结果见表 4～6。

表3 品质得分方差分析结果Table 3 ANOVA results of quality score

表4 水浸出物方差分析结果Table 4 ANOVA results of water extract

表5 茶多酚方差分析结果Table 5 ANOVA results of tea polyphenols

表6 氨基酸方差分析结果Table 6 ANOVA results of amino acids

由表4 可知，参试因素A 对在制品水浸出物含量有显著性影响（p＜0.05），因素 B 和 C 对水浸出物含量的影响不显著 （p＞0.05）。 比较各因素F值可知， 各因素对水浸出物含量的影响主次顺序为 A＞C＞B。 由表 5 可知，参试因素 A 对在制品茶多酚含量影响不显著（p＞0.05），因素 B 对茶多酚含量有显著影响（p＜0.05），因素 C 对茶多酚含量有极显著影响（p＜0.01），可见第一次和第二次陈化对六堡茶主要品质成分茶多酚的影响很大，比较各因素F 值可知， 各因素对茶多酚含量的影响主次顺序为 C＞B＞A。 由表 6 可知，参试因素 A 和C 对在制品氨基酸含量有显著性影响（p＜0.05），因素 B 对氨基酸含量影响不显著（p＞0.05），比较各因素F 值可知， 各因素对氨基酸含量的影响主次顺序为 A＞C＞B。

3 讨论

以物料量（A 因素）、第一次陈化时间（B 因素）、第二次陈化时间（C 因素）作为主要考察因素， 通过正交试验研究不同陈化工艺组合对六堡茶品质的影响，A、B、C 三个因素极差分析及方差分析结果均为C＞B＞A，表明这三个因素在三个水平上对六堡茶陈化品质的影响程度由大到小依次为第二次陈化时间＞第一次陈化时间＞物料量，极差分析得出的最优处理组合为：1 kg 篓装，第一次陈化6 个月，第二次陈化3 个月，试验中9 个处理最优组合为T2（1 kg 篓装，第一次陈化3 个月，第二次陈化 3 个月），次优组合为 T3（1 kg 篓装，第一次陈化6 个月，第二次陈化6 个月）。

六堡茶的陈香陈韵不是在短时间内产生的，随着陈化年份的推移， 其品质特征逐渐发生了变化[15]，“陈化”工序是形成六堡黑茶独特品质的关键[16]，试验的9 个处理感官评审结果表明，T1（1 kg篓装，不经过第一次陈化和第二次陈化处理）效果最差，感官评审茶汤滋味生涩感强，还有较明显的发酵气， 经过不同湿度条件陈化处理的整体感官品质上都要优于处理T1，说明第一次和第二次陈化对六堡茶陈香陈味的品质形成有重要的作用，干湿交替陈化处理有利于促进六堡茶品质的形成。

试验9 个处理中最佳处理为T2，正交试验的极差分析结果显示最优组合未出现在9 个处理当中，因六堡茶陈化特殊性，未开展极差分析最优组合与试验处理最佳组合的对比试验。 综合对比几个品质效果较好的处理， 均为经过第一次 （相对“高湿”，湿度 80%～85%）、第二次（相对“低湿”，70%～75%）陈化的处理，说明渥堆发酵适宜的六堡茶半成品， 经过干湿交替陈化处理更有利于陈香出现， 延长陈化时间品质更佳， 但综合时间成本， 加之六堡茶产品销售出去在经销商或消费者手中仍有陈化的空间， 所以生产上选择时间成本最低的处理T2 为宜。