毛火后闷堆处理对夏季红茶品质的影响

周秦羽，屈青云，项 希，李兰兰，徐洋洋，王继国，刘 峰，李 适，龚志华，肖文军,*

（1.湖南农业大学 茶学教育部重点实验室，湖南 长沙 410128；2.石门县茶祖印象太平茶业专业合作社，湖南 常德 415300）

根据茶树生育特性及采制时间，春茶、夏茶和秋茶的产量比例大致为4∶3∶3[1]。由于夏秋季节光照强、气温高，茶树体内氮代谢较低，碳代谢旺盛，致使茶鲜叶中茶多酚、咖啡碱、花青素等含量较高，氨基酸含量较低，酚/氨比值较大[2]，加工出的茶叶滋味苦涩、感官品质较差，导致40%～50%夏秋茶被弃采。如何通过创新工艺技术提高夏秋茶品质和资源利用率，是促进茶产业提质增效的重要发展方向。

近年来，随着茶叶消费群体的不断扩大和逐步年轻化，高品质红茶的消费需求逐年递增。茶黄素是红茶的关键品质成分和功能成分[3]，中国传统工艺加工红茶的茶黄素含量普遍偏低，而印度、斯里兰卡等国生产的红茶茶黄素含量则显著高于我国红茶，导致我国红茶国际市场占有率低[4-5]。同时，国内除了少数知名品牌红茶外，我国其他红茶大多香气不高、品质不稳定[6]，通过创新工艺技术加工出高香、高茶黄素将是发展趋势。研究表明，萎凋时加入冷冻、加压处理或引用乌龙茶的摇青工艺，或采用紫外光照射[7]，以及在发酵过程中，采用变温发酵或加温加湿发酵、添加外源酶或化学添加剂[8]等技术方法，都能不同程度提高红茶茶黄素含量和香气品质。

研究表明，经过毛火初干后，红茶中的多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）、过氧化物酶（peroxidase，POD）等酶类均未完全失活，其活性分别降至萎凋时的8%和7.5%左右[3,9]，同时茶多酚、儿茶素等内含成分也有一定的残留[10]，具有闷堆的生化基础，但鲜见报道。为此，本研究在传统红茶加工工艺的基础上，对传统毛火初干（110 ℃，10 min）后的红茶进行闷堆处理，从感官品质、滋味品质成分和香气品质成分3 方面分析探讨毛火初干后的闷堆处理对红茶品质的影响及其应用于红茶加工中的可行性。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

茶树品种‘碧香早’夏季一芽二叶采自石门县茶祖印象太平茶厂。

甲醇、碳酸钠、福林-酚、磷酸氢二钠、茚三酮、三氯化铝、蒽酮、无水葡萄糖、醋酸乙酯、正丁醇、草酸、碳酸氢钠（均为分析纯） 国药集团化学试剂有限公司；没食子酸（分析纯） 上海瑞永生物科技有限公司；磷酸二氢钾、氯化亚锡（均为分析纯） 西陇化工股份有限公司；谷氨酸 美国Sigma公司；浓硫酸（优级纯） 株洲市星空化玻有限责任公司；95%乙醇（分析纯） 天津市恒兴化学试剂制造有限公司。

1.2 仪器与设备

6CDC-65型龙井锅 宁波北仓电器开关厂；WGL-230B电热鼓风干燥箱 天津市泰斯特仪器有限公司；6CWL-90型调速摇青机、6CHZ-9B型茶叶烘焙机 福建佳友茶叶机械智能科技股份有限公司；TDZ4台式低速离心机 湖南赫西仪器装备有限公司；40型揉捻机浙江上洋机械股份有限公司；HH型数显恒温水浴锅上海精宏实验设备有限公司；101A-2型电热鼓风干燥箱上海市实验仪器总厂；722E型可见分光光度计 上海光谱仪器有限公司；LC-2010AHT高效液相色谱仪、GCMSQP2010型气相色谱-质谱联用仪 日本岛津公司。

1.3 方法

1.3.1 红茶加工工艺和茶样制备

红茶加工工艺和茶样制备流程，如图1所示。对照茶样编号为C，闷堆处理1、2、3、4、8、12、16、20、24 h的茶样编号分别为H1、H2、H3、H4、H8、H12、H16、H20、H24。

图1 红茶加工工艺及茶样制备流程图Fig.1 Flow chart of black tea processing and tea sample preparation

1.3.2 茶样品质分析

1.3.2.1 感官审评

参照GB/T 23776—2018《茶叶感官 审评方法》进行，评分法与评语法相结合，审评项目包括外形（25%）、香气（25%）、汤色（10%）、滋味（30%）和叶底（10%），总分100 分，感官审评中干茶外形得分均以25 分计。由专业人员对不同闷堆时间的5 个样品进行审评，评分取平均值。

1.3.2.2 滋味品质成分分析

水分含量：参照GB 5009.3—2016《食品中水分的测定》进行测定；水浸出物含量：按GB/T 8305—2013《茶水浸出物的测定》全量法测定；游离氨基酸含量：按GB/T 8314—2013《茶 游离氨基酸总量测定》茚三酮比色法测定；可溶性糖含量：采用蒽酮比色法测定；茶多酚含量：按GB/T 8313—2018《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》测定；茶黄素、茶红素、茶褐素含量：采用系统分析法测定[11]；儿茶素组分和咖啡碱含量：采用高效液相色谱法检测[12]。

1.3.2.3 香气品质成分分析

为比较对照样和闷堆处理茶样香气间的差异，同时选出闷堆处理茶样中最优闷堆时间，选取对照（C）、1、2、3、4、8、12、16、20、24 h的茶样进行香气成分检测。采用顶空固相微萃取的方法对茶样中的香气成分进行萃取[13-14]，采用气相色谱-质谱联用法进行检测。

色谱条件：色谱柱HP-5MS（30 m×250 μm，0.25 μm）；进样口温度250 ℃；升温程序：40 ℃保持3 min，以3 ℃/min升温至85 ℃，保持5 min，以3 ℃/min升温至160 ℃，最后以10 ℃/min升温至240 ℃，保持5 min；流速1.0 mL/min，不分流进样。

质谱条件：电子电离源；电子能量70 eV；离子源温度230 ℃，接口温度280 ℃；电子倍增器电压350 V；全扫描；质量扫描范围34～400 u。

对加工过程中的茶叶香气成分进行定性和定量分析，并根据样品中总离子流图中各色谱峰的质谱信息，经计算机在NIST98.L标准谱库的检索，并结合相关文献核对，确定其化学成分，同时采用峰面积归一化法定量，得到各组分的相对含量（组分峰面积占总峰面积的百分比[15-16]）；再结合保留时间、质谱、实际成分和保留指数等参数进一步确定部分组分。

1.4 数据统计分析

运用Excel进行数据处理，并计算回归方程；采用SPSS 21.0进行差异显著性分析，数据统计结果以±s表示；P＜0.05，差异显著。

2 结果与分析

2.1 毛火初干后的闷堆处理对红茶感官品质的影响

由表1可知，从综合评分来看，闷堆时间在1～4 h的茶样，感官品质都优于对照样；4 h之后，随着闷堆时间的延长，汤色、香气、滋味、叶底评分匀呈下降趋势，综合评分由93.63下降到89.75；24 h后，汤色变红暗，可能是由于闷堆时间过长，使红茶中的茶黄素、茶红素发生转化而使其含量以及茶汤亮度降低，并呈现叶底红暗、滋味变淡、鲜爽度降低的品质[4]。

表1 毛火初干后闷堆时间对红茶感官品质的影响Table 1 Effect of different piling times after first drying on the sensory quality of black tea

2.2 毛火初干后的闷堆处理对红茶滋味品质成分的影响

2.2.1 对水浸出物、茶多酚、氨基酸、可溶性糖含量的影响

表2显示，随着闷堆时间的延长，水浸出物含量呈逐渐降低趋势，前12 h下降较慢，12～24 h下降较快；与C组相比，各处理组的水浸出物含量均显著降低（P＜0.05），C组水浸出物质量分数为39.97%，H24组为33.39%，下降了6.58%，其原因可能是多酚类物质与蛋白质结合形成了非水溶性物质，从而导致水浸出物含量减少[17]。10 个茶样的茶多酚质量分数在16.38%～20.77%之间，与C组相比，各处理组茶多酚含量均显著降低（P＜0.05）。在闷堆过程中，茶多酚含量总体一直呈降低趋势，前8 h降低缓慢，后16 h降低幅度变大，经相关性分析表明，茶多酚含量与闷堆时间呈负相关，其线性回归方程为y=-0.192 5x+20.992，与变化趋势一致，其含量降低的主要原因是残留儿茶素底物及酶活性发生了酶促氧化和非酶促氧化、转化及聚合等系列反应[18]。

表2 毛火初干后的闷堆时间对茶样水浸出物、茶多酚、氨基酸、可溶性糖含量的影响Table 2 Effect of piling time after first drying on the contents of water extract, tea polyphenols, amino acids and soluble sugars in black tea

氨基酸含量总体变化不显著，与C组（2.11%）相比，除H8组（2.08%）外，其他各处理组的氨基酸含量显著降低（P＜0.05），其原因可能是在闷堆处理时氨基酸分解转化成其他物质，使茶汤变暗，滋味变淡，同时也可能与氨基酸能够进一步通过酶的作用脱羧、脱氨形成芳香物质相关[19-20]。H1组可溶性糖质量分数为3.01%，对比C组的2.96%略微升高，但两组之间无显著差异；闷堆1 h后，各茶样可溶性糖含量均低于C组且具有显著性（P＜0.05），同时随着闷堆时间的延长，其含量呈现小幅度的波动变化，闷堆12 h之后呈下降趋势，可能是由于在闷堆处理后期，多种微生物作用，呼吸消耗掉大量的可溶性糖，使其含量降低[21]。

2.2.2 对茶黄素、茶红素、茶褐素含量的影响

表3表明，在闷堆处理过程中，前20 h的茶黄素含量与C组相比显著增加（P＜0.05），其中H3组的茶黄素质量分数达到最大值0.62%；H24组（0.34%）与C组（0.41%）比较显著降低（P＜0.05）；前4 h的茶黄素含量增加，其可能原因是，随着闷堆处理的进行，在酶的作用下，多酚类物质转化成茶黄素；后期茶黄素的含量呈下降趋势，是因为茶黄素进一步氧化成茶红素。茶红素的含量与C相比均显著增加（P＜0.05），同时在闷堆过程中茶红素含量前8 h增加，后期降低，H8组时达到最高9.59%，前期茶黄素氧化形成茶红素，使其含量增加，后期茶红素氧化形成茶褐素而使含量降低。与C组相比，茶褐素在闷堆的过程中量显著增加（P＜0.05），且闷堆时间越久，茶褐素含量越高，茶汤颜色越深，茶汤品质越差[22]，这与感官审评结果一致。一般茶红素/茶黄素的比值为10～15时[3]，红茶汤品质优良，表3中闷堆时间4 h及4 h之前，茶红素/茶黄素比值均在10～15之间，综上说明闷堆3 h有利于提高红茶茶黄素含量，进而提高红茶品质。

表3 毛火初干后的闷堆时间对茶样茶黄素、茶红素及茶褐素含量的影响Table 3 Effect of piling time after first drying on the contents of theaflavins, thearubigins, and theabrownine in black tea

2.2.3 对儿茶素、咖啡碱含量的影响

由表4可知，随着红茶闷堆时间的延长，各茶样咖啡碱的含量与C组相比均显著提高（P＜0.05），其中H24组含量最高，比C组上升0.75%。简单儿茶素、酯型儿茶素以及总儿茶素闷堆处理的茶样与C组相比，含量显著降低（P＜0.05），同时随闷堆时间的延长其含量呈缓慢降低趋势，简单儿茶素由0.70%降低到0.47%，酯型儿茶素由1.48%降低到0.69%，总儿茶素由2.18%降低到1.16%，其中表没食子酸儿茶素质量分数（0.47%下降至0.33%）下降趋势较平缓；儿茶素质量分数（由0.11%至未检出）在闷堆处理后期其成分基本检测不到；表儿茶素质量分数（0.08%～0.23%）呈波动变化，在闷堆3 h时达到最高0.23%，表没食子儿茶素没食子酸酯随着闷堆时间的延长，呈现下降趋势，质量分数由1.05%下降到0.36%；没食子酸儿茶素没食子酸酯质量分数（由0.14%降至0.07%）在闷堆1～3 h呈上升趋势，4～24 h呈下降趋势，但各样品没食子酸儿茶素没食子酸酯含量均高于C组；各样品的表儿茶素没食子酸酯质量分数（由0.62%降至0.26%）均低于C组，且随着闷堆时间的延长其含量呈下降趋势。酯型儿茶素比总儿茶素的比值各茶样与C组相比，H2组和H4组无显著差异，其他组显著降低（P＜0.05），H3组（0.65%）与C组（0.70%）降低最多。由于酯型儿茶素是茶汤苦涩味的主要物质之一，因此，适度闷堆，可以降低茶汤的苦涩味，改善红茶品质。

表4 毛火初干后的闷堆时间对茶样中的儿茶素、咖啡碱含量的影响Table 4 Influence of pilling time after first drying on the contents of catechin and caffeine in black tea

2.3 毛火初干后的闷堆处理对红茶香气品质成分的影响

表5、6表明，在8 个具有代表性的不同闷堆时间茶样中共含有143 个香气组分，其中，醇类化合物的数量最多（52 种），烯类和酯类次之（分别为27 种和17 种），酚类最少（只有2 种）。与对照C组相比，闷堆处理后的茶样增加了烯醛类和内酯类，H2、H16、H20还增加了烯酯类。在所有茶样中，醇类所占比重最多，相对含量均超过50%；C组中相对含量为其次的是酯类（14.27%），而经过闷堆处理后的茶样相对含量其次的均为酮类物质。醇类和酮类物质是红茶香气的主要成分[23]。

表5 毛火初干后的闷堆时间对茶样主要香气化合物的影响Table 5 Influence of pilling time after first drying on major aroma compounds in tea samples identified by GC × GC-TOF-MS analysis

在8 个茶样中共鉴定出52 种醇类，C组、H1组、H2组、H3组、H4组、H8组、H16组、H20组的相对含量分别为52.59%、57.78%、55.99%、57.33%、56.89%、59.66%、57.65%、52.22%。与C组相比，前16 h醇类相对含量均增加，增加幅度由大到小依次为H8组、H1组、H16组、H3组、H4组、H2组，分别增加了7.70%、4.98%、5.06%、4.74%、4.30%、3.40%，这与感官审评一致。

研究表明，酮类化合物形成于发酵阶段，是花香特征的物质基础[24]。与C组（6.41%）相比，闷堆处理后茶样的酮类物质相对含量均有增加，且主要增加了1,3,7-三甲基-3,7-二氢-1H-嘌呤-2,6-二酮、4-[2,2,6-三甲基-7-氧杂二环[4.1.0]庚-1-基]-3-丁烯-2-酮和6-甲基-5-庚烯-2-酮（果香[25]），增加了果香，减少了紫罗兰酮和大马士酮，这与刘盼盼等[26]的实验结果一致。

续表5

续表5

表6 毛火初干后的闷堆时间对茶样主要呈香物质组成及含量的影响Table 6 Influence of pilling time after first drying on major aroma components of black tea

3 讨 论

茶黄素是红茶中的主要成分，对红茶品质起决定作用[27-28]，茶黄素含量越高，红茶品质越好。红茶加工过程中，茶黄素的形成是通过萎凋提高鲜叶中酶的活性，并在发酵阶段利用酶促氧化作用，促使茶叶中儿茶素类氧化聚合。由茶黄素的形成机理可知，萎凋和发酵是茶黄素形成的关键过程，因此，在高茶黄素含量红茶的加工创新技术改进过程中，主要是对萎凋和发酵技术进行工艺优化[4]。本实验则是在毛火干燥后进行闷堆处理，王近近等[10]研究发现，红茶经过毛火干燥后，还有儿茶素底物残留；相关研究发现，红茶毛火干燥后PPO、POD均残留有活性，且残余部分的酶蛋白正是那些在发酵中发挥作用的高分子组分[29-30]，丰金玉等[31]研究中也证实了这一点。本实验在传统工艺的基础上对红茶毛火初干后进行闷堆处理，利用残留的儿茶素、PPO和POD的活性，综合分析感官审评结果、主要品质成分含量及其香气成分结果表明，经过闷堆3 h后得到的红茶品质最佳，其茶黄素含量显著提高（P＜0.05），由0.41%增加到0.62%，茶红素/茶黄素比值较优，其滋味醇较爽，汤色红橙明亮，带甜香；醇类香气物质总相对含量由52.25%上升到57.33%，酮类物质增加了具有果香的1,3,7-三甲基-3,7-二氢-1H-嘌呤-2,6-二酮、4-[2,2,6-三甲基-7-氧杂二环[4.1.0]庚-1-基]-3-丁烯-2-酮和6-甲基-5-庚烯-2-酮。由此可见，适度的闷堆处理，能够利用残留的儿茶素在残留的酶活性下进一步氧化形成茶黄素，从而形成高茶黄素红茶，提高红茶品质，说明毛火初干后的闷堆工艺技术在提高红茶品质的生产实践中具有可行性。

此外，由于本次实验只是探究了红茶闷堆不同时间对红茶品质的影响，但对于闷堆处理对茶黄素组分的影响并未进行具体分析；同时，闷堆处理的理化条件，如具体酶参与了闷堆处理，及其酶活性，以及闷堆时的室内温度、湿度、茶叶含水量等，是否会影响红茶品质均有待于进一步探究。

4 结 论

研究结果表明，在红茶加工过程中，对毛火初干后的茶样进行闷堆3 h，能显著提高红茶的品质，茶汤红橙明亮，滋味醇爽，甜香显露；茶样中茶多酚、酯型儿茶素显著降低（P＜0.05），分别降低1.04%、0.37%，茶黄素含量显著增加（P＜0.05），由0.41%增加到0.62%；醇类香气物质相对含量由52.25%增加到57.33%，酮类香气物质增加了具有果香的1,3,7-三甲基-3,7-二氢-1H-嘌呤-2,6-二酮、4-[2,2,6-三甲基-7-氧杂二环[4.1.0]庚-1-基]-3-丁烯-2-酮和6-甲基-5-庚烯-2-酮。由此提示毛火初干后的闷堆工艺技术在提高红茶品质的生产实践中具有可行性。