春闺品种花香红茶发酵过程中生化成分的变化研究

钟秋生，林郑和，陈常颂，陈志辉，游小妹，单睿阳

（福建省农业科学院茶叶研究所，福建 福安 355015）

春闺品种花香红茶发酵过程中生化成分的变化研究

钟秋生，林郑和，陈常颂＊，陈志辉，游小妹，单睿阳

（福建省农业科学院茶叶研究所，福建 福安 355015）

为研究茶叶品质成分在红茶发酵过程的动态变化，探索春闺品种花香红茶适宜的发酵工艺参数，选择新品种春闺春季鲜叶原料进行花香红茶制作，检测其在发酵过程中 ［0、2、4、6h（毛茶样）分别取样］的生化与感官品质的变化。结果表明，主要生化成分如茶多酚、水浸出物、游离氨基酸总量、黄酮总量随着发酵时间的延长呈减少的趋势，分别从36．1%、16．27%、3．54%、8．93%减少至30．77%、11．25%、3．2%、7．85%；茶黄素、茶红素含量随着发酵时间的延长含量总体呈增加趋势，分别从0．52%、2．26%增加到0．84%、2．58%。在香气组成上，春闺品种花香红茶主要以醇类、醛类、酯类、含氮化合物和碳氢化合物为主，其中醇类、含氮化合物含量随着发酵时间的延长而降低，而醛类、酯类和碳氢化合物含量却呈升高趋势；春闺品种花香红茶香气成分主要包括橙花叔醇（18．02%）、α－法呢烯 （12．4%）、β－罗勒烯（7．89%）、吲哚 （6．8%）、己酸叶醇酯（5．83%）、芳樟醇（5．52%）、香叶醇（5．45%）等；感官审评结果表明，随着发酵时间的延长，春闺花香红茶品质逐渐向好的方向发展：汤色由原先的橙红稍暗变化为红艳明亮、显金圈；滋味由苦涩向甜醇转化，香气也由稍浊带青气向花果香、甜香转化。

春闺；品质；花香红茶；生化成分

近年来，为了提高红茶的品质，给消费者提供更多的选择，增加红茶产品的附加值，以乌龙茶品种鲜叶为原料，将乌龙茶生产中的晒青、做青工艺应用于传统红茶的加工中，由此生产的花果香型红茶 （亦称乌龙红茶、红乌龙、一泡红等），其品质综合了乌龙茶与红茶的优点，突破传统红茶甜香甘醇，带馥郁花果香，滋味鲜爽，成为茶叶中的一支新秀，深受广大消费者青睐。尤其在坦洋工夫发源地福安茶区的推广应用较为广泛［1－3］，此外在湖南、广东等茶区也已成功应用［4－5］。

发酵是红茶制作的关键工艺。温度、湿度、时间等因素影响发酵情况进而影响成茶品质。发酵的实质是内含物质发生化学反应，在温度、湿度等条件一致的情况下，发酵时间长短直接影响了乌龙红茶内含物质的化学反应方向，从而导致生化成分的含量发生变化。学者对黄金桂［6－7］、春兰［8］、黄观音［9］、金观音［10］等品种制作花香红茶方面进行了许多研究，成茶呈现出不同的香型，如玫瑰花香，花粉香，花香，甜香、蜜香等等［8，11］。但对春闺品种红茶配套加工工艺方面的研究未见报道。目前，花果香型工夫红茶品质形成机理的探究还不够深入，与品质相关的生化成分、香气组成成分等在加工过程中的变化研究报道不多。基于此，本研究以春闺品种为试验材料，探讨春闺品种［12］花香红茶在发酵过程中品质的变化，以期为该品种的推广和多茶类生产提供理论依据，为今后花果香型工夫红茶生产提供参考。

1 材料与方法

1．1 试验材料与仪器设备

以春闺茶树品种的1芽2～3叶为原料，2014 年5月4日晴天中午采摘于福建省农业科学院茶叶研究所示范茶园。采摘的鲜叶运送选用清洁、透气性良好的竹篮或竹筐，鲜叶进厂后及时散热薄摊。

鲜叶按花香型红茶 （乌龙红茶）加工工艺进行加工，其流程为：鲜叶原料→晒青→凉青→摇青→摊青→揉捻→发酵→干燥。

主要仪器：6890N－5975B气相色谱－质谱联用仪（Agilent）、SPME手动进样器、65μm PDMS／DVB萃取纤维（Supelco）、磁力加热搅拌器（IKA）、6CH－18型电热烘焙箱、901型碧螺春烘干机、85型佳友茶叶摇青机等。

1．2 试验方法

1．2．1 试验设计 花香红茶的制作：晒青选在下午15：00～17：00室外进行，室外气温26℃左右，时间约为10min，凉青温度约20℃，时间约为2h。摇青共2次，中间间隔2h，第1摇与第2摇时间分别为1min、3min，摇青机转速15 r·min－1；揉捻时间约为1．5h；发酵在发酵室内进行，发酵温度23～26℃，湿度85%～90%。发酵茶青厚度13～15cm。

本试验设计发酵时间分别为0、2、4、6、8 h，即在上述各个时间点取得样品，分别标记为F0、F2、F4、F6、F8。各处理均采取3次平行取样作为重复。样品固样后进行感官审评。审评最高分的相应发酵时间为春闺品种花香红茶的适宜发酵时间。对最适宜发酵时间的样品及其过程样进行各项生化成分检测。

1．2．2 固样方法 固样在901型碧螺春烘干机上进行。将机器预热至130℃后将样品放入 （此时温度降至120℃左右），5min后取下样品，将其放入鼓风式电热恒温烘干箱中80℃烘至足干，约2h。待样品烘干后取出摊凉，密封包装好用于理化检测。

1．2．3 茶叶感官审评方法 参照GB／T 23776－2009《茶叶感官审评方法》，由审评专家对其香气（25%）、汤色（10%）、滋味 （30%）、叶底（10%）进行感官密码审评，以加权评分法计算感官评定总分，总分为75分。

1．2．4 香气提取方法 香气提取方法采用顶空固相微萃取法（HS－SPME）：称取10．0g磨碎茶样于150mL三角瓶中，加100mL沸腾蒸馏水，用具硅胶隔垫的顶空螺纹盖盖紧，搅拌速度450 r·min－1，在50℃烘箱中平衡5min后，将萃取头插入三角瓶于茶汤液面上空吸附40min，最后在GC－MS进样口于230℃下解吸5min。

1．2．5 气相色谱－质谱条件 GC－MS条件：色谱柱：HP－5MS（30m×0．25mm ID×0．25μm膜厚）。载气为高纯氦气。进样口温度：230℃。柱流速：1mL·min－1。色谱－质谱接口温度：250℃。离子源温度：230℃。离子化方式：EI。电子能量：70eV。程序升温参数：50℃保持2min，以5℃·min－1的升温速度升至180℃，保持2 min，再以10℃·min－1的速度升到230℃，保持5min。

1．2．6 质谱检测分析 通过NIST、WILEY等在线质谱数据库进行成分检索、参考资料确定，并采用峰面积归一化法进行成分定量分析。

1．2．7 生化成分分析 磨碎试样的制备及其干物质含量测定，参照GB 8303－2013方法；游离氨基酸总量采用GB 8314－2013方法；水浸出物总量采用GB 8305－2013方法；茶多酚总量采用GB 8313－2008方法；儿茶素总量测定参照GB／T 8313－2008方法；总黄酮含量测定采用三氯化铝比色法［13］；茶黄素、茶红素等测定采用系统分析法［14］。儿茶素组成以及咖啡碱含量测定采用HPLC方法［15］。

1．2．8 数据分析 数据结果采用DPS 7．5版本进行统计分析。

2 结果与分析

2．1 试验茶样的感官审评结果

花香红茶发酵过程中各样品感官审评结果如表1所示。从表中可以看出，随着发酵时间的延长，茶叶汤色逐渐转亮，并且出现金圈；滋味由苦涩向甜醇转化，香气也由稍浊带青气向花果香、甜香转化。在发酵时间达到6h后，感官审评总分最高；在发酵时间进一步延长，达到8h后，总体品质降低。由此可见，发酵时间不够或发酵过度均会影响茶叶品质。在本试验中，春闺品种花香红茶发酵时间控制在6h左右其综合品质较好。

表1 春闺花香红茶不同发酵时间各样品感官审评结果Table 1 Sensory evaluation on teas brewed from Chungui fragrant black teas sampled at various stages during fermentation

2．2 试验茶样的内含成分分析

2．2．1 主要生化成分比较 通过对各发酵过程样品生化成分对比发现 （表2），茶多酚含量随着发酵时间的延长呈显著减少的趋势，其含量各样品间均达到了显著水平 （P＜0．05）；水浸出物含量随着发酵时间的延长也是不断减少，且在发酵2h后显著减少；游离氨基酸、黄酮总量总体呈降低趋势；咖啡碱含量整体较稳定，各样品间差异不显著；茶黄素、茶红素含量随着发酵时间的延长，含量总体呈增加趋势，茶黄素在发酵4h后增加显著，而茶红素在各阶段增加量并未达显著水平。

表2 春闺花香红茶发酵过程中主要内含成分的变化Table 2 Changes on contents of main components in Chungui fragrant black teas during fermentation process

2．2．2 儿茶素组分对比分析 儿茶素是构成茶多酚的主体，占茶多酚总量的70%～80%，是决定茶叶品质的重要化学成分之一。春闺花香红茶在发酵过程中儿茶素组分的变化如表3所示。从总体上看，EGC、EGCG、EC、GCG、ECG、CG含量随着发酵时间的延长，其含量总体是呈降低趋势的，其中EGCG含量减少幅度最大，样品F6含量为F0的10．29%；而GA、GC、C等在各样品中变化规律表现得不明显；儿茶素总量随着发酵时间的延长逐渐降低，在发酵2h后差异达到显著水平。

2．3 香气成分分析

春闺品种花香红茶主要以醇类、醛类、酮类、酯类、含氮化合物和碳氢化合物为主。发酵过程茶样的香气成分见表4。样品F6香气主要成分主要有：橙花叔醇（18．02%）、α－法呢烯（12．4%）、β－罗勒烯（7．89%）、吲哚 （6．8%）、己酸叶醇酯（5．83%）、芳樟醇（5．52%）、香叶醇（5．45%）、反－2－己烯醛（4．13%）、苯乙醇（2．76%）、β－紫罗酮（2．5%）、丁酸己酯（2．47%）、异戊酸叶醇酯（2．38%）、苯甲醛（2．35%）、苯乙腈（2．19%）、顺－茉莉酮（1．98%）等。

表3 春闺花香红茶在发酵过程中儿茶素组分的变化Table 3 Changes on contents of catechins of Chungui fragrant black teas sampled at various stages during fermentation

随着发酵时间的延长，总体上醇类、含氮化合物含量随着发酵时间的延长呈降低趋势，而醛类、碳氢化合物、酯类含量却是呈上升的趋势，酮类、酚类物质等未表现明显变化规律。从表4可以看出，醇类组分中，芳樟醇及其氧化物随着发酵时间的延长，含量总体上是呈降低趋势，由最先的8．86%降低至最后的6．91%；苯乙醇含量在发酵时间为4h达到最高（3．48%），之后又降低至（2．76%）；醛类组分中，己醛、反－2－己烯醛、香叶醛、2－十一烯醛等成分均随着发酵时间的增加而增加，而反，反－2，4－庚二烯醛、苯乙醛等变化规律却是相反的，呈减少的趋势；酮类成分主要是顺－茉莉酮、α－紫罗酮、香叶基丙酮、β－紫罗酮、6－甲基－5－庚烯－2酮等，但在各个阶段含量变化不显著；酯类组分随着发酵程度加深含量明显上升，明显增加的成分有异戊酸叶醇酯、己酸叶醇酯、己酸己酯、反2－己酸己烯酯等，其中己酸叶醇酯变化最大，由原先F0样品的3．88%增加到F6样品的5．83%；碳氢类化合物中增加量最多的是石竹烯和α－法呢烯，分别由原先的0．17%、5．66%增加到0．32%、12．4%；含氮化合物中吲哚成分是随着发酵时间延长一直减少的，由原先的14．73%减少到6．8%。

3 讨论

在红茶的萎凋工艺中加入乌龙茶的摇青工艺后，通过摇青摩擦损伤叶缘细胞，促进多酚类的酶促氧化，为花香型红茶特有品质的形成奠定物质基础。早期苗爱清等［16］在总结红碎茶加工工艺的基础上，导入乌龙茶的部分加工工艺，创制出红茶类新型花色品种——乌龙红碎茶，此茶具有类似斯里兰卡、印度大吉岭红茶高花香的品质特点；王振康等［17］在传统坦洋工夫红茶的萎凋工艺中加入了晒青→回青→做青→摊青，制成了高香型坦洋工夫红茶；孙威江等［18］在八仙红茶的加工过程中也借鉴乌龙茶制作工艺的晒青、摇青工序，与对照相比，处理毛茶的品质得到明显改善；此外，将类似乌龙茶加工的晒青和做青工艺用于红茶加工，还可解决传统夏秋红茶滋味苦涩的问题［19］；通过本研究表明，将做青工艺运用于茶树新品种春闺，所制作花香红茶呈现其独特的品种香且综合品质较好，该品种在制作花香红茶方面具有较大的利用价值。

生化成分的含量是决定茶叶品质的物质基础［20］，品种是影响茶叶生化成分的主要因素，不同品种应根据其品种特性掌握相应的配套加工工艺。发酵作为红茶制作的关键工艺，发酵时间长短直接影响了乌龙红茶内含物质的化学反应方向，进而影响其品质。研究表明，金观音的红茶加工应掌握偏轻发酵，其成茶品质香高、味醇、汤亮，能够满足消费者对清醇型茶叶风格的需求［21］；黄金桂乌龙红条茶，发酵时间以3．5h为最佳［9］；黄观音工夫红茶以发酵温度26℃，发酵时间4．5h所制成茶感官品质最佳，其香气浓郁持久，滋味醇和［12］；春兰在发酵温度为25℃～28℃，湿度在75%～85%时，3．5h的发酵时间最有利于其品质的发挥［7］；此外，和红州［22］研究发现，金观音、梅占这2个品种所适宜的加工方式与福云6号差异较大，金观音、梅占以恒温25℃发酵条件下加工的茶叶品质较高，试验处理设置3种不同发酵方式：温度先低（25℃，2．5h）后高（32℃，1．5h），先高（32℃，1．5h）后低（25℃，2．5h），恒温25℃。本研究表明，春闺品种花香红茶在发酵温度控制在23～26℃，湿度控制在85%～90%，发酵时间控制在6h左右其综合品质较好，滋味甜醇、香高带花香。而发酵不足时，味涩、粗，香气较低带青气 （0～4h），发酵过重时，香闷味粗叶底偏红暗（8h）。

表4 春闺品种花香红茶发酵过程中主要香气成分的变化Table 4 Change on aromatic components of Chungui fragrant black teas sampled at various stages during fermentation

续表

红茶的发酵的实质是以多酚类化合物深度氧化为核心的化学变化过程。茶叶细胞中的多酚类与多酚氧化酶发生反应，产生有色物质，促进芳香类物质形成，有些多酚类及其氧化物又能与蛋白质结合生成沉淀［23］，发酵时间越长多酚类与多酚氧化酶的反应越多，导致茶多酚的含量降低，茶黄素及茶红素总量也随之升高。茶黄色和茶红素是汤色红艳的主要影响物质，随着发酵时间的延长而增多，茶汤颜色越加红艳明亮。刘淑娟［19］等曾研究认为，发酵过程茶多酚、氨基酸含量大幅度下降，酯型儿茶素总量随着加工过程的进行呈现逐渐下降的变化趋势，并且都在发酵期间下降幅度最大；游小妹等［24］研究表明，丹桂红茶在发酵过程茶多酚总量、氨基酸总量、咖啡碱含量等均呈降低趋势，儿茶素总量由揉捻叶的9．74%显著降低到发酵叶的3．95%。丹桂的咖啡碱在红茶各加工过程中的变化不大。本试验也表现出了相似的结果，随着发酵时间的延长，多酚类含量大幅度下降，茶黄素及茶红素总量升高，汤色逐渐变亮。在此过程，氨基酸不断氧化生成醛类和一些聚合物等物质，导致香气中的醛类组分含量增加，氨基酸总量呈现下降的趋势，4种酯型儿茶素（EGCG、GCG、ECG、CG）总量急剧下降（下降了87．28%）。

香气是决定茶叶品质与风味的重要因素。不同品种、不同地域红茶香型和香气主要成分均有差异：在香型差异上，如传统品种红茶 （福云6号、坦洋菜茶）与金牡丹、金观音等乌龙茶品种相比，主要以甜香为主，不易呈现花果香［1］，而金观音品种加工的花香型坦洋工夫红茶具有甜蜜的花果香［2］或蜜桃香［25］；黄金桂具有桂花香的香气特征［10］，春兰品种加工的红茶在香气上呈浓郁的玫瑰花香［7］，而紫牡丹红茶带有花粉香［8］等。可见乌龙茶品种所制红茶与传统红茶品种香型风格确有较大差异。一些乌龙茶品种制作武夷山的小种红茶，其特有的浓郁花香，也是使用阿萨姆变种 （武夷菜茶）制作红茶无法比拟的［26］；在香气成分差异上，研究认为［27］，祁门和福建红茶香叶醇含量高，而广东、广西红茶芳樟醇及其氧化物含量较高；坦洋菜茶加工的传统工夫红茶其主要香气成分有反式香叶醇（34．01%），水杨酸甲酯（7．78%）和β－沉香醇（6．94%）等为主［28］；由金观音和丹桂品种加工的红茶香气成分以橙花叔醇为主，达到了15．33%、17．79%，其次是香叶醇，含量分别为0．15%，3．64%［25，29］；本研究发现，春闺品种花香红茶主要也是以橙花叔醇 （18．02%）含量最高，其次主要有α－法呢烯（12．4%）、β－罗勒烯（7．89%）、吲哚（6．8%）、己酸叶醇酯 （5．83%）、芳樟醇（5．52%）、香叶醇（5．45%）等成分。橙花叔醇属于倍半萜烯醇，具有木香、花木香和水果百合香韵，是茶叶的重要香气成分，也是乌龙茶香气中最主要的特征成分［30］。而橙花叔醇在坦洋菜茶加工的红茶中含量较低，仅为1．36%［28］，橙花叔醇在春闺花香红茶中大量存在，是其香气组成的一大特征。

发酵时间是影响红茶品质的因素之一，而温度、湿度、通气状况等又决定了发酵的时长，因此，统一综合考虑各因子，优化春闺品种花香红茶的发酵工艺参数，有待进一步研究。

致谢：生化成分分析得到了中国农业科学院茶叶研究所吕海鹏博士的指导和帮助，在此表示感谢。

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Changes on Biochemical Composition of Chungui Fragrant Black Tea during Fermentation Process

ZHONG Qiu－sheng，LIN Zheng－he，CHEN Chang－song＊，CHEN Zhi－hui，YOU Xiao－mei，SHAN Rui－yang
（Tea Research Institute，Fujian Academy of Agricultural Sciences，Fu’an，Fujian355015，China）

Biochemical composition and sensory quality of Chungui fragrant black tea（Camellia sinensis（L．）O．Kuntze）were studied．Effects of the processing technology on them at various times（i．e．，0，2，4，and 6h）during the fermentation were investigated．As the fermentation proceeded，it was found that the contents of tea polyphenols decreased from 36．1%to 30．77%，water extract from 16．27%to 11．25%，amino acid from 3．54%to 3．2%，and total flavonoids from 8．93%to 7．85%．The contents of theaflavins and thearubigins increased with time，from 0．52%in the beginning to 0．84%at the end，and from 2．26%to 2．58%，respectively．The aromatic constituents of the tea included alcohols，aldehydes，esters，nitrogen compounds，etc．The content of alcohols and nitrogenous compounds decreased，but those of esters，hydrocarbons，and aldehydes increased with increasing fermentation time．The major aromatic compounds in the tea were nerolidol（18．02%），α－Farnesene（12．4%），β－Ocimene （7．89%），indole（6．8%），hexanoic acid－3－hexenyl ester，（Z）－，（5．83%），linalool（5．52%），and geraniol （5．45%），among others．The sensory evaluation on the brewed teas indicated that the tea quality gradually improved with the fermentation．Color of the brewed tea changed from slightly dark orange to brilliant red，the taste from bitter and astringent to sweet and delight，and the aroma from grassy to sweet with floral fragrance．

Chungui；quality；fragrant black tea；chemical composition

S571．1

：A

：2096－0220（2016）02－0085－06

2016－03－30初稿；2016－05－12修改稿

国家茶叶产业技术体系（nycytx－23）；福建省科技厅星火计划项目 （2014S0019）；福建省科技厅公益类科研院所专项（2014R1012－2、2016R1011－7）。

钟秋生（1983－），男，助理研究员，主要从事茶树资源筛选与遗传育种研究。E－mail：dingozqs2006＠163．com

＊通讯作者：陈常颂（1973－），男，副研究员，主要从事茶树品种选育与遗传资源研究。E－mail：ccs6536596＠163．com