湖北青砖茶渥堆过程中主要生化成分的变化研究

李银花，李 娟，杨新河

（1. 湖南农业大学国家植物功能成分利用工程技术研究中心，湖南长沙 410128；2. 湖北工程学院生命科学技术学院，湖北孝感 432000）

湖北青砖茶渥堆过程中主要生化成分的变化研究

李银花1，李 娟1，*杨新河2

（1. 湖南农业大学国家植物功能成分利用工程技术研究中心，湖南长沙 410128；2. 湖北工程学院生命科学技术学院，湖北孝感 432000）

以青砖茶渥堆工艺中的茶样为研究对象，系统研究湖北青砖茶渥堆过程中主要内含成分的变化情况。结果表明，茶样中咖啡碱、没食子酸的含量在渥堆加工过程中增加，其中没食子酸在翻堆第1次堆底增幅达到549.97%；水浸出物、多酚、儿茶素、游离氨基酸、茶氨酸的含量在加工过程中均有所降低，最大降幅分别为34.40%，54.19%，79.04%，41.24%，77.71%。在渥堆过程中随着翻堆的进行，堆表、堆中和堆底3个不同层次的茶坯重新调整位置，最终使渥堆均匀，从而实现青砖茶品质的转化。

青砖茶；渥堆；生化成分；高效液相色谱；紫外分光光度计

（1. National Research Center of Engineering Technology for Utilization of Functional Ingredients from Botanicals， Hu'nan Agricultural University， Changsha， Hu'nan 410128， China； 2. School of Life Science and Technology， Hubei Engineering University， Xiaogan， Hubei 432000， China）

青砖茶是黑茶的一种，主要以老青茶为原料，经渥堆、蒸压定型、烘房干燥等工序加工而成，其品质特征为色泽青褐、滋味纯正、内质香气纯正无青气、汤色深黄红稍亮、叶底暗褐呈猪肝色，主产于湖北赤壁、咸宁等县及湖南临湘，主要销往内蒙古、青海等西北地区[1-2]。研究表明，青砖茶具有减肥、调节血脂、清除自由基、抗氧化、抑菌、抑制3T3-L1前脂肪细胞增殖等作用[3-8]。然而，现行的青砖茶传统渥堆工艺较为繁琐、生产周期长、生产效率较低，且渥堆过程中除优势菌外，微生物的生长繁殖不能得到严格控制，产品品质稳定性差，这些问题严重影响青砖茶消费区域和消费群体的拓展，青砖茶加工技术升级是确保产业健康可持续发展的关键。

渥堆是青砖茶加工中特征性品质风味形成的关键工序，经过渥堆这道特殊工序，茶叶内含物质发生一系列复杂的生物化学变化，基本形成青砖茶独特的色、香、味风格[9]。目前，有关青砖茶渥堆工序研究主要集中在氟含量[10-11]、叶片组织结构[12]、茶多糖[13]、微生物[14]等方面，而渥堆过程中茶样主要生化成分（如茶多酚、氨基酸等）的变化规律研究甚少。试验研究青砖茶渥堆过程中茶样主要品质成分的变化情况，为探明青砖茶渥堆中特征品质风味形成的生化机理，进而创新加工工艺、缩短生产周期、调控优化青砖茶品质。

1 材料与方法

LC-2010AHT型高效液相色谱仪，日本Shimadzu公司产品；D8611型纯水发生器、D-37520 Osterode型离心机美国Thermo Scientific公司产品；AE240型电子天平，梅特利公司产品；KQ3200B型超声波清洗器，昆山市超声仪器有限公司产品；UV2550型紫外分光光度计，日本岛津公司产品；Modulyod-230型冷冻干燥仪，美国热电公司产品。

N,N -二甲基甲酰胺（色谱纯）、甲醇（色谱纯）、乙腈（色谱纯）、去离子水、冰醋酸（分析纯）、茚三酮（分析纯）、氯化亚锡（分析纯）、硫酸亚铁（分析纯）、酒石酸钾钠（分析纯）、磷酸氢二钠（分析纯）、磷酸二氢钾（分析纯）、儿茶素对照品、没食子酸对照、茶氨酸对照品、谷氨酸对照品。青砖茶渥堆样品，湖北赤壁羊楼洞茶业有限公司提供，采集回来后冷冻干燥保存。

湖北青砖茶主要加工工艺：老青茶原料→渥堆发酵→筛切制胚→蒸压成型→干燥（成品茶）。

渥堆是青砖茶加工中特征性品质风味形成的关键工序，在渥堆进行中，根据堆温变化，适时翻动3～4次，经过渥堆这道特殊工序，基本上形成青砖茶独特的色、香、味风格。试验在同一批原料中取渥堆样，每次在堆表（离堆表10 cm处）、堆中（堆的中心位置）、堆底（离堆底10 cm处） 分别取样，取每次翻堆前的样品，共翻3次。

茶水浸出物含量测定，采用GB/T 8305—2013茶水浸出物测定；茶多酚含量测定，采用GB/T 8314—2002茶 茶多酚的测定；游离氨基酸含量测定，采用GB/T 8314—2013茶游离氨基酸总量的测定；儿茶素、没食子酸、生物碱含量测定[15]，HPLC分析法；茶氨酸含量的测定[16]，HPLC分析法。

2 结果与分析

青砖茶渥堆过程中水浸出物含量的变化见图1。

由图1可知，与老青茶原料相比，青砖茶渥堆过程中茶样水浸出物含量呈下降趋势。从渥堆不同层次来看，堆中降幅最大，从老青茶原料的29.339%下降至翻堆第3次时的19.247%，最大降幅达到了34.40%。可能是由于渥堆过程中，在酶、微生物和湿热的作用下，多酚类等化合物发生了聚合反应，形成了一些水不溶性的多聚物质，从而导致水浸出物含量下降。

图1 青砖茶渥堆过程中水浸出物含量的变化

茶叶中嘌呤碱是构成茶汤滋味的重要物质，其中以咖啡碱含量最多，与黑茶品质呈正相关[9，17-18]。

青砖茶渥堆过程中咖啡碱含量的变化见图2。

图2 青砖茶渥堆过程中咖啡碱含量的变化

由图2可知，与老青茶原料相比，青砖茶渥堆过程中咖啡碱含量稍有增加。从渥堆不同层次来看，堆中和堆底的增幅稍大，最大增幅为15.15%，堆表次之。

茶多酚是茶叶品质的重要生化成分，也是茶汤苦涩味的主要呈味物质，与品质的相关系数高达0.875[17-18]。

青砖茶渥堆过程中茶多酚含量的变化见图3。

图3 青砖茶渥堆过程中茶多酚含量的变化

由图3可知，青砖茶渥堆加工过程中茶样茶多酚呈减少的趋势，茶多酚含量的降低有利于形成青砖茶滋味醇和的风味。渥堆工序中茶多酚在湿热作用及微生物分泌的胞外酶下继续氧化或降解，而使茶多酚含量继续减少。从渥堆不同层次来看，堆中的茶多酚降幅最大，最大幅度达到了54.19%。

儿茶素是茶叶中多酚类物质的主要成分。

青砖茶渥堆过程中儿茶素含量的变化见图4。

图4 青砖茶渥堆过程中儿茶素含量的变化

由图4可知，渥堆过程中茶样儿茶素含量呈下降趋势，最大降幅达到了79.04%。从渥堆不同层次来看，堆底儿茶素含量变化幅度最大、下降最多，这可能是儿茶素在高温高湿的条件发生了非酶促转化作用。

没食子酸（Gallic acid，GA） 是可水解单宁的组成部分。有研究表明，绿茶中的没食子酸含量与其品质等级呈显著的正相关[19-20]。

青砖茶渥堆过程中没食子酸含量的变化见图5。

图5 青砖茶渥堆过程中没食子酸含量的变化

由图5可知，青砖茶渥堆过程中茶样没食子酸含量遵循着先升高后下降的变化规律，但始终高于原料。从渥堆不同层次来看，第1次翻堆的堆底增幅最大，最大增幅达到了549.97%。渥堆加工前期没食子酸含量的升高，一方面可能是毛茶原料中的没食子单宁在微生物分泌单宁酶的作用下发生了分解作用[19-20]，产生了没食子酸；另一方面可能是少部分酯型儿茶素（如EGCG） 在高温高湿条件下发生水解反应产生没食子酸，这与渥堆过程中儿茶素含量降低相符合。而渥堆后期没食子酸含量逐渐减少，可能是没食子酸在某些酶或者微生物的次生代谢产物作用下进一步生物转化形成没食子酸衍生物；或者没食子酸与其他多酚类成分发生氧化聚合而使含量降低。

氨基酸是茶叶中主要的化学成分之一，其含量的高低可以反映茶汤滋味的鲜爽味，又是茶叶香气的重要基质[18]。

青砖茶渥堆过程中游离氨基酸含量的变化见图6，青砖茶渥堆过程中茶样茶氨酸含量的变化见图7。

图6 青砖茶渥堆过程中游离氨基酸含量的变化

图7 青砖茶渥堆过程中茶样茶氨酸含量的变化

由图6和图7可知，渥堆过程中茶样茶氨酸含量和游离氨基酸含量均呈下降趋势。从渥堆不同层次来看，翻堆第1次时，堆表降幅最大，到翻堆第3次时，堆表、堆中、堆底3个层次的游离氨基酸含量和茶氨酸含量基本一样，在整个渥堆过程中，游离氨基酸含量最大降幅达到了41.24%，茶氨酸的最大降幅达到了77.71%。氨基酸含量下降可能主要是氨基酸在青砖茶渥堆过程中降解、氧化和转化，与多酚类物质反应生成褐色色素；其次是氨基酸被微生物消耗，并发生脱羧、脱氨等反应，从而形成芳香物质[21]。

3 结论与讨论

青砖茶是黑茶的一种，其渥堆工艺是先渥小堆，渥小堆过程中需要根据茶样温度及水分情况翻动几次，小堆样再重新堆一起形成大堆（大堆一般要堆2年左右且不翻动才能用于后续的加工）。因此，试验仅仅研究了青砖茶渥小堆过程中茶样水浸出物、茶多酚含量、游离氨基酸含量、咖啡碱、儿茶素组分、茶氨酸、没食子酸等生化成分的变化规律。从总体趋势来看，水浸出物呈减少趋势，最大降幅达到了34.40%；咖啡碱含量稍有增加，变化不明显；茶多酚和儿茶素含量呈减少的趋势，最大降幅分别达到了54.19%和79.04%；没食子酸含量呈增加趋势，最大增幅达到了549.97%；游离氨基酸和茶氨酸含量呈下降趋势，最大降幅分别为41.24%和77.71%。

青砖茶主产于湖北省赤壁市及周边地区，是国内主要的边销茶之一。但长期以来，青砖茶加工理论研究缺乏创新，渥堆时间比较长，不同渥堆层次的茶样内含成分转化不一，翻堆条件易使其品质转化不均匀，从而使青砖茶发展缓慢。研究者可以加强青砖茶渥堆过程的理论研究，改进渥堆工艺和设施，提高渥堆的速度及渥堆均匀度，从而稳定湖北青砖茶的品质，提升青砖茶的知名度。

[1]杨新河，吕帮玉，黄明军，等.青砖茶清除DPPH·能力及其多酚和黄酮含量研究 [J].食品研究与开发，2016（23）：1-5.

[2]杨新河，李银花，刘仲华，等.青砖茶的香气分析 [J].食品科技，2015（12）：68-72.

[3]陈玉琼，张伟，倪德江，等.湖北青砖茶辅助降血脂作用及其抗氧化效果 [J].茶叶科学，2010（2）：124-128.

[4]陈玉琼，张伟，程倩，等.湖北青砖茶减肥作用研究[J].茶叶科学，2008（5）：363-369.

[5]赵书青.膜技术分离青砖茶减肥降脂活性组分的研究[D].武汉：华中农业大学，2012.

[6]马蓉.青砖茶清除自由基作用及对前脂肪细胞增殖的影响 [D].武汉：华中农业大学，2011.

[7]杨清华，杨新河，傅本重，等.青砖茶提取物不同极性部位对三种细菌的抑制作用研究 [J].食品工业科技，2016（3）： 123-126， 195.

[8]陈玉琼，张伟，倪德江，等.青砖茶与绿茶对大鼠脂代谢和抗氧化作用的比较研究 [J].营养学报，2010（3）：272-275，280.

[9]齐兰兰.康砖茶渥椎中酶活性变化及其对品质成分影响 [D].成都：四川农业大学，2011.

[10]陈玉琼，倪德江，春晓娅，等.不同杀青方式对青砖茶原料氟含量的影响 [J].湖北农业科学，2011（6）：1 193-1 195.

[11]郑鹏程，龚自明，李传忠，等.青砖茶生产过程中氟含量变化规律研究 [J].湖北农业科学，2013（16）：4 031-4 033.

[12]何建刚，肖长义，李世刚，等.长盛川湖北青砖茶渥堆前后叶片组织结构的比较 [J].福建茶叶，2015（3）：18-19.

[13]何建刚，黄道，李涛.从茶叶鲜叶到长盛川湖北青砖茶中茶多糖含量的变化分析 [J].安徽农业科学，2014（21）：7 198，7 207.

[14]陈云兰，于汉寿，吕毅，等.康砖和青砖茶中散囊菌的分离、鉴定及其生物学特性研究 [J].茶叶科学，2006（3）：232-236.

[15]王庆，罗军武，张征，等.青山野生茶树资源生物碱及儿茶素组分研究 [J].湖南农业科学，2013（5）：14-16，20.

[16]龚雨顺，黄建安，崔湘兴，等.离子对色谱法测定茶叶中的茶氨酸 [J].茶叶科学，2008（2）：89-92.

[17]陈应娟.四川黑茶品质形成研究 [D].成都：四川农业大学，2011.

[18]陈应娟，齐桂年，陈盛相，等.四川黑茶加工过程中感官品质和化学成分的变化 [J].食品科学，2012（23）：55-59.

[19]吕海鹏，林智，谷记平，等.普洱茶中的没食子酸研究 [J].茶叶科学，2007（2）：104-110.

[20]吴桢.普洱茶渥堆发酵过程中主要生化成分的变化 [D].重庆：西南大学，2008.

[21]苏晓明，齐桂年.康砖茶主要工序的成分变化 [J].贵州茶叶， 2004（1）： 12-14.◇

TS272

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.10.013

1671-9646（2017） 10a-0044-04

2017-07-19

湖南省教育厅科研项目（16C0771）；国家自然科学基金（31370692）；湖南农业大学青年基金（14QN17）；湖南农业大学大学生创新性实验计划项目（XCX16054，XCX16062）。

李银花（1977— ），女，博士，实验师，研究方向为茶及植物功能成分分离纯化与分析检测。

*通讯作者：杨新河（1974— ），男，博士，副教授，研究方向为茶及功能食品。