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钱江源开门红红茶标准化关键加工技术研究

2023-07-26吴水女袁海波汪煊郑志林王近近

中国茶叶 2023年7期
关键词:加工技术发酵

吴水女 袁海波 汪煊 郑志林 王近近

摘要:为明确钱江源开门红红茶的标准化加工技术,以鸠坑种为研究对象,通过分析其采用不同萎凋温度、萎凋程度,以及不同发酵温度、发酵时间所制的钱江源开门红红茶的理化成分和感官品质的差异,探究了不同加工工艺对钱江源开门红红茶品质形成的影响。结果表明,萎凋温度28 ℃、萎凋叶含水率62%~64%、发酵温度30 ℃、发酵3.5 h是加工钱江源开门红红茶的最佳工艺条件,所制红茶具有甜花香、甜爽的优异品质。研究为钱江源开门红红茶的标准化加工提供了参考。

关键词:钱江源开门红红茶;加工技术;萎凋;发酵

中图分类号:TS272 5+2                                        文献标识码:A                                        文章编号:1000-3150(2023)07-29-8

Study on the Key Processing Technology of

Standardization of "Qianjiangyuan Kaimenhong" Black Tea

WU Shuinü1,2, YUAN Haibo1, WANG Xuan2, ZHENG Zhilin2, WANG Jinjin1*

1. Tea Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Hangzhou 310008, China;

2. Agriculture and Rural Bureau of Kaihua County, Quzhou 324300, China

Abstract: To clarify the standardized processing technology of "Qianjiangyuan Kaimenhong" black tea, this research focused on 'Jiukengzhong' as the subject of investigation, and analyzed the variations in biochemical components and sensory quality of "Qianjiangyuan Kaimenhong" black tea with different withering temperatures and degrees, as well as different fermentation temperatures and times. The results show that the optimal processing conditions for processing "Qianjiangyuan Kaimenhong" black tea were the withering temperature of 28 ℃, the moisture content of withered leaves of 62%-64%, the fermentation temperature of 30 ℃, and the fermentation time of 3.5 hours. The black tea had the excellent quality such as sweet floral aroma, sweet and mellow in taste. This study provided a reference for the standardized processing of "Qianjiangyuan Kaimenhong" black tea.

Keywords: "Qianjiangyuan Kaimenhong" black tea, processing technology, withering, fermentation

茶是世界上消費量仅次于水的第二大饮料,红茶以其红汤红叶的独特风味和抗糖、抗氧化、抗菌等保健功效,成为世界上消费量最大的茶类[1-2]。开化县位于钱塘江的源头,是首个“中国生态茶之乡”,属于亚热带季风气候,境内降水充沛,阳光充足,气候温和湿润,四季分明,无霜期长,具有“高山云雾出好茶”的典型地理特征,种植有鸠坑种、福鼎大白茶、翠峰以及各种白化、黄化茶树品种[3]。2020年开化红茶通过全国茶叶加工工(精制)职业技能竞赛走进了全国茶人的视野。2022年开化县红茶年产值达到3.6亿元,占开化县整个茶产业的26.9%。其中,开化县研制的钱江源开门红红茶条索细紧,色泽乌黑油润;汤色橙红明亮;滋味鲜醇甘爽;香气鲜嫩、花果香[4],深受消费者喜爱。然而,目前关于钱江源开门红红茶标准化加工的研究较少,且存在加工精准化程度低、加工水平和装备落后、加工品质不稳定等问题,严重制约了开化红茶产业的发展。

红茶为全发酵茶,主要经萎凋、揉捻、发酵、干燥等工序加工而成。其中萎凋、发酵是影响红茶品质形成的关键工序[5-6]。萎凋是鲜叶在一定的温度、湿度条件下进行摊放散失水分的过程,同时发生一系列化学变化,为红茶品质的形成奠定良好的物质基础[5]。萎凋工序直接决定了红茶品质的高低。发酵是红茶加工的核心环节,实质是多酚类物质与多酚氧化酶、过氧化物酶等发生酶促氧化、聚合反应,形成红茶特有的色、香、味品质的过程[6-7]。为提高开门红红茶的品质,实现其标准化加工,本研究以鸠坑种一芽一叶鲜叶为原料,探究不同的萎凋温度、萎凋程度、发酵温度、发酵时间等关键工序条件对钱江源开门红红茶品质的影响,以期为钱江源开门红红茶的标准化加工提供理论依据和技术指导。

1  材料与方法

1.1  材料与试剂

茶鲜叶原料于2021年4月采摘于浙江开化,品种为鸠坑种,采摘标准为一芽一叶。

碳酸钠、茚三酮、氯化锡、福林酚、正丁醇等,均为分析纯,上海麦克林生化科技有限公司。

1.2  仪器与设备

YJY-20M型连续摊青萎凋机,余姚市姚江源茶叶茶机有限公司;6CR-55型茶叶揉捻机,浙江上洋机械有限公司;6CJK-40茶叶解块机,浙江绿峰机械有限公司;6CHZ-7B型茶叶烘焙提香机,福建佳友机械有限公司;PRX-450D型人工气候箱,上海谷宁实业有限公司;UV-2800分光光度计,上海诚丽生物科技有限公司;XMTD-204电加热恒温水浴锅,上海谷宁仪器有限公司。

1.3  试验方法

1.3.1  不同萎凋温度处理

采摘的鲜叶采用萎凋槽萎凋,摊叶厚度5 cm,相对湿度70%,分别设定热风温度22、28、34 ℃,至含水率为62%~64%后,分别进行揉捻(空揉20 min→轻揉20 min→重揉10 min→轻揉15 min→空揉5 min),然后进行解块。接着采用人工气候箱发酵(温度30 ℃,相对湿度95%)3.5 h后,在提香机内进行干燥(110 ℃初烘 15 min 后,摊凉30 min,而后85 ℃烘至足干)。

1.3.2  不同萎凋程度处理

采摘的鲜叶采用萎凋槽萎凋,摊叶厚度5 cm,相对湿度70%,设定热风温度28 ℃。萎凋至含水率为66%~68%(轻萎凋)、62%~64%(中萎凋)、58%~60%(重萎凋)时分别取样进行揉捻、发酵、干燥,揉捻、发酵、干燥参数同1.3.1。

1.3.3  不同发酵温度处理

采摘的鲜叶采用萎凋槽萎凋,摊叶厚度5 cm,相对湿度70%,设定热风温度28 ℃,萎凋至含水率为62%~64%后进行揉捻,揉捻参数同1.3.1。接着采用人工气候箱发酵,分别设定温度25、30、35 ℃,相对湿度95%,发酵3.5 h后,分别取样进行干燥,干燥参数同1.3.1。

1.3.4  不同发酵时间处理

采摘的鲜叶进行萎凋、揉捻,参数同1.3.3。接着采用人工气候箱发酵,设定温度30 ℃,相对湿度95%,发酵2.5、3.5、4.5 h后,分别取样进行干燥,干燥参数同1.3.1。

1.3.5  生化成分测定

茶多酚的测定参照《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》(GB/T 8313—2018);氨基酸的测定参照《茶 游离氨基酸总量的测定》(GB/T 8314—2013);咖啡碱的测定参照《茶 咖啡碱的测定》(GB/T 8312—2013);可溶性糖组分的检测方法参照蒽酮比色法;茶色素含量参照系统分析法进行测定[8]。

1.3.6  感官审评

由高级评茶员组成的5人审评小组参照《茶叶感官审评方法》(GB/T 23776—2018)进行评审。

2  结果与分析

2.1  开门红红茶萎凋工艺优化研究

2.1.1 不同萎凋温度对红茶品质的影响

茶多酚是影响茶汤滋味浓醇度和收敛性的主要品质成分,氨基酸是影响茶汤鲜爽度的重要物质,可溶性糖、咖啡碱分别是茶汤中的主要甜味物质和苦味物质[9-10]。不同萎凋温度对钱江源开门红红茶常规成分的影响如图1所示。萎凋温度越高,钱江源开门红红茶的茶多酚含量越低,氨基酸和可溶性糖含量越高,咖啡碱含量变化较小。其中28 ℃和34 ℃萎凋处理茶样的茶多酚、氨基酸、可溶性糖和咖啡碱含量均差异不显著;28 ℃萎凋处理较22 ℃萎凋处理茶多酚含量降低了0.50个百分点,氨基酸含量增加了0.14个百分点,可溶性糖增加了0.16个百分点。茶多酚含量随萎凋温度升高而降低,与相对较高的萎凋温度提高了氧化酶活性从而促进了茶多酚的氧化聚合有关。同时,在酶和热的共同作用下,水解酶活性的增强促进了蛋白质水解[11],增加了游离氨基酸的含量;大分子糖类物质和水不溶性物质的降解增加了可溶性糖的含量;咖啡碱由于其结构较稳定[12],含量变化相对较小。

茶黄素、茶红素和茶褐素是多酚类物质经酶促、湿热反应形成的氧化聚合产物,与红茶的品质密切相关[9]。其中茶黃素影响红茶汤色明亮程度及滋味的鲜爽度,茶红素决定茶汤的色泽艳度及滋味强度和收敛性,茶褐素会使汤色暗淡、滋味淡薄。不同萎凋温度对钱江源开门红红茶茶色素的影响如图2所示,茶黄素和茶红素含量由高到低依次为:28、34、22 ℃处理,茶褐素含量在不同温度处理间差异较小,这与相对较高的萎凋温度通过提高多酚氧化酶和过氧化物酶活性加快多酚类的氧化聚合而促进了茶黄素、茶红素的形成有关。其中,34 ℃处理较28 ℃处理茶色素含量略有降低,推测是由于温度过高,水分散失过快,物质转化不充分所致[11]。由以上可知,相对高温萎凋可促进有利于茶叶品质的物质形成,且以28 ℃处理最佳。

不同萎凋温度处理的钱江源开门红红茶的感官审评结果如表1所示。从表中可知,不同萎凋温度所制开门红红茶中,28 ℃处理的钱江源开门红红茶的汤色、滋味、香气及综合感官评分均显著最高,34 ℃处理次之,22 ℃处理显著最低;28 ℃处理的钱江源开门红红茶的外形和叶底得分显著高于22 ℃处理,但与34 ℃处理差异不显著。结合生化成分含量比较可知,28 ℃萎凋温度处理的红茶同时具有相对较高的氨基酸、可溶性糖、茶黄素和茶红素等含量,具备了优质红茶的物质基础,有利于形成橙红明亮、香气甜花香、滋味甜爽的开门红红茶,过低的萎凋温度(22 ℃)不利于品质物质的生成,易造成汤色欠亮,香气透闷,滋味欠爽、略青等现象,这与仇方方等[13]研究结果基本一致。

结合不同萎凋温度处理的钱江源开门红红茶主要生化成分含量与感官审评结果可知,钱江源开门红红茶的较佳萎凋温度为28 ℃。

2.1.2  不同萎凋程度对红茶品质的影响

不同萎凋程度对钱江源开门红红茶常规成分的影响如图3所示。萎凋程度越重,茶多酚含量越低,氨基酸、可溶性糖和咖啡碱等含量越高。其中轻萎凋与中萎凋、重萎凋处理间的茶多酚含量差异显著,中萎凋和重萎凋处理之间的茶多酚、氨基酸、可溶性糖和咖啡碱等含量差异均不显著。中萎凋处理较轻萎凋处理的茶多酚含量下降了0.90个百分点,氨基酸含量增加了0.24个百分点,可溶性糖含量增加了0.17个百分点,咖啡碱增加了0.05个百分点。萎凋程度较轻时,萎凋时间相对较短,茶多酚未充分转化因而含量相对较高;随着萎凋程度的加重,在脱水胁迫的作用下,蛋白质在酶促作用下水解生成氨基酸,淀粉和原果胶物质在水解酶、果胶酶作用下转化为可溶性糖,咖啡碱从与氨基酸及色素类聚合的复合物中释放,从而形成比轻萎凋更为丰富的内含物。

不同萎凋程度对钱江源开门红红茶茶色素的影响如图4所示。萎凋程度越重,茶黄素含量越低,茶红素和茶褐素含量越高,其中,轻萎凋和中萎凋处理的茶黄素、茶褐素含量,中萎凋和重萎凋处理的茶黄素、茶红素含量差异不显著,其余均差异显著。即相对轻度的萎凋有利于茶黄素含量的积累,加重萎凋程度会促进茶黄素进一步氧化聚合为茶红素和茶褐素,其中以中萎凋处理最佳。这与黄磊等[14]的研究结果一致。

不同萎凋程度处理钱江源开门红红茶的感官审评结果如表2所示。汤色品质上,中萎凋处理的茶叶橙红、明亮,品质显著最佳,这与其同时具有相对较高的茶黄素和茶红素含量有关;重萎凋处理的茶叶由于茶褐素含量较高,汤色的亮度下降,但得分与轻萎凋差异不显著。香气品质上,萎凋程度过轻时,不利于低沸点物质的散发和转化,易造成青气,增加萎凋叶的失水程度可促进甜香、甜花香物质的生成,香气品质以中萎凋显著最佳。滋味品质上,中萎凋和重萎凋处理均同时具有相对高含量的氨基酸、可溶性糖、茶红素,及较低的茶多酚含量,使得茶汤甜爽属性突显,以中萎凋处理滋味显著最佳。外形和叶底品质上,中萎凋处理的茶叶外形紧细弯曲、乌润带毫、匀整,叶底红、明亮,品质最佳,轻萎凋和重萎凋处理的茶叶外形的乌润度和匀整度,以及叶底的红度均有所下降。综合感官品质以中萎凋处理得分显著最高,达93.02分;其次为重萎凋处理。

结合不同萎凋程度处理的钱江源开门红红茶主要生化成分与感官审评结果可知,最佳的萎凋条件为28 ℃下,萎凋至叶含水率62%~64%。

2.2  开门红红茶发酵工艺优化研究

2.2.1  不同发酵温度对红茶品质的影响

不同发酵温度处理的钱江源开门红红茶常规成分含量变化如图5所示,与25 ℃处理相比,30 ℃和35 ℃处理的茶多酚含量显著降低,其中30 ℃处理较25 ℃处理下降了0.91个百分点,这与随着发酵温度升高,多酚氧化酶和过氧化物酶等主要酶类活性增加,从而促进了多酚类物质的氧化聚合有关。发酵温度越高,氨基酸、可溶性糖含量越低,其中,35 ℃处理的氨基酸、可溶性糖含量与25 ℃处理差异显著,与30 ℃处理差异不显著。氨基酸含量的降低推测主要是由于发酵时游离氨基酸通过脱氨脱羧反应转化生成香气物质的速度大于蛋白质水解积累氨基酸的速度。同时,发酵温度增加导致呼吸作用剧烈,进而单糖的消耗增加,可溶性糖含量降低[15]。咖啡碱结构较为稳定[12],不同发酵温度处理对其含量影响较小。

不同发酵温度处理的钱江源开门红红茶茶色素的变化如图6所示。从图中可见,随着发酵温度升高,茶黄素含量下降,茶红素和茶褐素含量增加。其中,25 ℃和30 ℃处理的茶黄素含量显著高于35 ℃处理,35 ℃处理的茶红素和茶褐素含量显著高于25 ℃处理,30 ℃处理则同时具有相对较高含量的茶黄素和茶红素及较低含量的茶褐素。由以上可知,在一定温度范围内,相对低温发酵有利于茶黄素的积累,相对高温发酵有利于茶红素的形成,这与滑金杰等[16]的研究结果类似。

不同发酵温度钱江源开门红红茶的感官审评结果如表3所示。汤色品质上,25 ℃和30 ℃处理的茶叶橙红、明亮,品质显著优于35 ℃处理,这与25 ℃和30 ℃处理具有相对较高的茶黄素含量,而35℃处理具有较高的茶褐素含量有关。香气品质上,30 ℃处理甜花香明显,低温发酵处理会导致挥发性化合物转化不完全而出现青草味,温度过高会导致香气的纯正度下降,出现闷味。滋味品質上,30 ℃处理具有较高的可溶性糖、茶黄素、茶红素以及较低的茶褐素,滋味甜醇爽口,品质显著最优。温度过高时,氨基酸、可溶性糖含量降低,茶褐素含量增加,导致滋味品质下降,呈稍薄、带闷味;温度过低则多酚类物质转化不完全,滋味偏青带涩。外形和叶底品质30 ℃处理的茶叶外形紧细弯曲、乌润带毫,叶底红亮,品质最佳,过低或过高温度处理均不利于外形和叶底品质的形成。综合感官品质以30 ℃处理得分最高,达92.14分,比25 ℃和35 ℃处理平均增加了3.87分。

结合不同发酵温度钱江源开门红红茶的主要生化成分含量和感官审评结果可知,钱江源开门红红茶最佳的发酵温度为30 ℃。

2.2.2  不同发酵时间对红茶品质的影响

不同发酵时间对钱江源开门红红茶常规成分的影响如图7所示。随着发酵时间的延长,茶多酚含量呈下降趋势,3.5 h和4.5 h处理的茶多酚含量显著低于2.5 h处理,其中4.5 h处理较2.5 h处理下降了0.80个百分点,这与茶多酚在发酵过程中的持续氧化有关。发酵时间越长,氨基酸、可溶性糖含量越低,2.5 h处理的氨基酸、可溶性糖含量显著高于4.5 h处理。这可能是由于在发酵过程中游离氨基酸与邻醌等物质作用形成了有色物质以及通过脱氨脱羧反应生成香气物质[17],可溶性糖则由于持续的呼吸作用而减少。咖啡碱含量随着发酵时间的延长先增加后减少,但整体差异不显著。

不同发酵时间对钱江源开门红红茶茶色素的影响如图8所示。随着发酵时间的延长,茶黄素和茶红素含量先增加后减少,其中3.5 h处理的茶黄素和茶红素含量显著高于2.5 h处理,但与4.5 h处理差异不显著。茶褐素的含量则随着发酵时间的延长而增加,且不同发酵时间处理间差异显著。由以上可知,发酵3.5 h时茶黄素和茶红素大量生成,发酵至4.5 h时,茶黄素、茶红素进一步氧化聚合为茶褐素的速度大于多酚类物质氧化形成茶黄素、茶红素的速度而使其含量稍有下降,同时茶褐素含量积累。

不同发酵时间处理钱江源开门红红茶的感官审评结果如表4所示。汤色品质上,3.5 h处理由于同时具有较高含量的茶黄素和茶红素,表现出橙红、明亮的汤色品质,显著优于2.5 h和3.5 h处理。香气品质上,随着发酵时间的延长,香气由偏青转变为了甜花香,以3.5 h处理品质显著最佳。滋味品质上,3.5 h处理具有较高含量的氨基酸、可溶性糖、茶黄素、茶红素等,滋味甜爽,品质显著最优。发酵时间过久,氨基酸和可溶性糖含量降低,茶褐素含量增加,滋味尚醇欠爽,品质下降;发酵时间过短,不利于茶叶滋味物质的转化,出现偏青。外形和叶底品质上均为紧细弯曲、乌润带毫、红亮。综合感官品质以3.5 h处理得分显著最高,达91.75分,其次为4.5 h处理。

结合不同发酵时间钱江源开门红红茶的主要生化成分和感官审评结果可知,钱江源开门红红茶较佳的发酵条件为,30 ℃温度下发酵3.5 h。

3  小结与讨论

本研究结合茶多酚、氨基酸、可溶性糖、咖啡碱、茶黄素、茶红素和茶褐素等理化成分检测及茶样感官审评,分析了萎凋温度、萎凋程度、发酵温度、发酵时间等关键工艺参数对钱江源开门红红茶品质形成的影响。结果表明,萎凋温度28 ℃,萎凋至含水率62%~64%,发酵温度30 ℃,发酵3.5 h,有利于加工出汤色橙红、明亮,香气甜花香,滋味甜爽的优质钱江源开门红红茶。

本研究结果为钱江源开门红红茶的标准化加工提供了科学依据,为红茶的智能化加工提供了理论参考。红茶品质受各加工环节的交叉相互影响,有关萎凋、发酵环境的湿度、摊叶厚度以及干燥工序等对钱江源开门红红茶品质的影响有待进一步探索。

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基金项目:国家重点研发课题(2022YFD1600804)、县级项目“开门红”标准化加工与风味特色挖掘(2020)

作者简介:吴水女,女,农艺师,主要从事茶叶生产加工技术推广。*通信作者,E-mail:jinjinwangtkzc@tricaas.com

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