添加多酚氧化酶和纤维素酶对大叶种红茶品质的影响

仝佳音,杨毅坚,杨方慧,张艳梅,尹 蓉,宁功伟

(云南省农业科学院 茶叶研究所,云南省茶学重点实验室,云南 勐海 666201)

全世界将近78%的茶叶消费量为红茶[1]，作为世界上最受欢迎的饮料，因其独特的魅力以及其药理作用，吸引着越来越多人的关注。有研究表明，红茶中的生物活性物质主要是由儿茶素和茶黄素组成，两者在红茶对人类疾病的防治方面具有重要的作用[2]。 穆显良研究表明：茶红素是影响红茶品质优劣的关键性物质，有抗癌、抗氧化、抑制炎症等功效[3]，茶黄素也对人体健康具有潜在的功效，有抗氧化[4～5]、防癌抗癌[6～7]、降脂[8]、抗菌抗病毒[9～10]、消炎[11～12]、预防心血管疾病[13]等功能。

滇红由于鲜叶含较丰富的多酚类物质，其加工成的红茶茶红素和茶黄素含量较高，且具有外形条索肥硕紧实、色泽乌润、金毫特显、内质汤色红艳明亮，滋味浓厚鲜爽、香气馥郁，叶底红匀嫩亮等优质特点，在云南茶产业中占有很大比例，且目前呈上升趋势[14]，但是大叶种红茶面临香气不足、苦涩味偏重等缺陷，其原因主要有两个方面，一方面是我国红茶加工的工艺相对比较传统，茶黄素含量较低，与国际市场上所追求的红茶的品质特点相差甚远，另一方面是品种问题，即云南大叶种茶，内含物质茶多酚的含量较高，再加上加工过程中的一些问题，使其加工成红茶的苦涩味偏重，因此，迫切需要利用新工艺开发加工出高茶黄素含量的优质红茶[15]，以提升我省红茶在国际市场上的占有率。

1 材料与方法

1.1 材料

鲜叶是采摘于云南省农业科学院茶叶研究所资源圃的一芽二叶，采摘时间为2018年8月。

纤维素酶(1.1万U·G-1, 合肥博美生物技术有限公司);

多酚氧化酶(1 380 U·MG-1，合肥博美生物技术有限公司)。

1.2 仪器与设备

茶叶揉捻机：浙江上洋机械有限公司 型号：6CR-40；滚筒杀青机：型号：6CST-40；红茶发酵机：浙江上洋机械有限公司 型号：6CHFJ-5B.。

1.3 试验方法

1.3.1 红茶的加工方法 按照传统功夫红茶的初制技术：鲜叶→室内自然萎凋→揉捻→发酵→干燥。在发酵阶段加入纤维素酶和多酚氧化酶，然后按照红茶的加工工艺制成毛茶。加工过程中揉捻时间为80 min，之后按照不同的比例加入酶，实验组分为七组，即添加不同浓度的纤维素酶和多酚氧化酶以及空白加水样进行发酵，发酵时采用发酵机发酵，温度为30℃，湿度为90%，发酵3.5 h，每隔1 h翻堆一次。发酵之后采用过红锅的方式，在过红锅之后，采用烘干机烘干，时间为50 min，加上过红锅，干燥共需110 min。酶浓度不同，添加纤维素酶的浓度分别为200 U·mL-1，250 U·mL-1，300 U·mL-1；多酚氧化酶的浓度分别为：6 U·mL-1，12 U·mL-1，,18 U·mL-1，液叶比为1 ∶10。

1.3.2 实验检测方法 水浸出物：蒸干称重法；氨基酸总量测定：茚三酮比色法；茶多酚总量测定：酒石酸亚铁比色法；茶黄素、茶红素和茶褐素含量的测定：萃取比色法。

2 结果与分析

2.1 不同外源酶对红茶茶多酚和氨基酸的影响

不同外源酶处理后对红茶茶多酚和氨基酸含量的影响，添加外源酶处理的茶样的茶多酚和氨基酸的含量均高于不添加任何外源物的茶多酚和氨基酸的含量，从表1可以看出，不添加任何外源物的处理7的茶多酚和氨基酸的含量相对较低，显著低于其他处理样。处理1是添加浓度为200 U·mL-1纤维素酶，茶多酚含量最高达到26.37%。处理2是添加浓度为250 U·mL-1的纤维素酶，其氨基酸含量最高为4.24%，另处理1～处理3(添加纤维素酶)与处理4～处理6(添加多酚氧化酶)比较，添加纤维素酶的茶样比添加多酚氧化酶的茶样的茶多酚的含量相对较高一些，且添加酶处理的普遍较不添加酶的显著性更强，罗晶晶等[16]研究表明：添加纤维素酶对提高夏季金观音红茶的氨基酸和茶多酚影响的效果最好。杨文雄等[17]研究表明：加酶处理的茶汤较不加酶的茶汤，茶多酚含量要高。冯云等[18]认为纤维素酶可提高茶样中氨基酸总量，原因可能是：纤维素酶具有破坏细胞组织结构的作用，可以使细胞内部氨基酸更加容易浸出。外源多酚氧化酶主要是促进茶叶中多酚类物质转化并发生聚合、分解氧化反应，可以促使决定红茶品质的主要生化成分的生成，从而提高红茶品质。所以加入不同的纤维素酶和多酚氧化酶可以提高其内含成分茶多酚和氨基酸的含量，从而提高红茶的品质。都与本次实验结果相同。

表1 不同外源酶对红茶茶多酚和氨基酸的影响

注：不同小写字母表示两者间具有统计学差异。

2.2 不同外源酶处理对红茶茶色素含量的影响

如表2所示：处理5的茶黄素含量最高为14.05%，处理7的茶红素的含量最高为3.11%，且显著性都较高，处理1～处理3(添加纤维素酶)的茶黄素的含量高于不添加酶的处理7，处理4～处理6(添加多酚氧化酶)的茶黄素的含量低于处理7，茶红素的含量则是添加酶的都普遍低于不添加酶的处理样。国内外学者在红茶的揉捻和发酵过程中添加外源酶，表明添加外源酶对于茶红素和茶黄素有明显的提高，罗晶晶等[16]研究表明：以纤维素酶处理的红茶的茶黄素和茶红素的含量较高，日本的农林水产省茶试站在红茶发酵过程中添加1%的微生物多酚氧化酶，或者在揉捻过程中添加0.001%的微生物多酚氧化酶，所制得的成品红茶中，茶黄素和茶红素的含量都有显著的提高[19]。但是本实验中，添加纤维素酶300 U·mL-1的处理3的茶黄素的含量对比样处理7的含量高，显著性明显，添加纤维素酶200 U·mL-1和250 U·mL-1的纤维素酶处理的茶样，较对比样的含量低。添加多酚氧化酶12 U·mL-1的处理5的茶黄素的含量较对比样处理7的高，显著性明显，而添加6 U·mL-1和18 U·mL-1的茶黄素的含量则较处理样7的含量低，通过比较可知，笔者实验中，经过外源酶处理的茶样的茶黄素和茶红素的含量都较对比样处理7要显著，其可能与加工工艺和外源酶的添加剂量有关。

表2 不同外源酶处理对红茶茶色素含量的影响

注：不同小写字母表示两者间具有统计学差异。

2.3 不同外源酶处理对红茶水浸出物和咖啡碱含量的影响

如表3所示：处理3的水浸出物的含量最高，达到42.73%，添加酶制剂纤维素酶和多酚氧化酶的茶样的水浸出物含量都要高于空白对照样，咖啡碱的含量也普遍高于对照组，其中加入18 U·mL-1浓度多酚氧化酶的咖啡碱的含量最高，其含量为3.63%。添加酶制剂的处理样的显著性较对比样更明显。王若仲等[20]研究表明：在红茶加工中应用纤维素酶可明显改善茶叶品质特别是能提高其水浸出物的达标率。罗晶晶等[21]研究表明，在红茶的加工过程中加入纤维素酶处理的茶样的水浸出物含量明显提高。另有报道，茶叶中生物碱含量与红茶品质的相关系数为0.859。且其中的咖啡碱的含量高低与茶叶品质呈正相关，茶汤中咖啡碱的含量增高，可提高滋味的鲜爽度。通过感官审评也发现加入外源酶的茶样的口感甜爽。

表3 不同外源酶处理对红茶水浸出物和咖啡碱含量的影响

注：不同小写字母表示两者间具有统计学差异。

2.4 感官审评分析

通过感官审评可知，所有茶样的条索，整碎和净度都较好，其中添加酶处理的茶样的干茶的香气带有甜香，处理7的干茶则是红茶的嫩香，汤色则是，所有的茶样的汤色均红艳明亮，叶底尚可，滋味则是添加纤维素酶处理的三个茶样的甜度不够，而添加多酚氧化酶处理的三个茶样的滋味不仅醇厚，且甜味足，总体看来，添加多酚氧化酶18 U·mL-1处理6的汤色，滋味更好，其次是添加12 U·mL-1多酚氧化酶的5号茶样，然后添加纤维素酶250 U·mL-1的处理2的茶样的综合审评次之，对比处理样7的综合结果则较稳定，汤色，滋味等都具有传统功夫红茶该有的红艳明亮，鲜醇。

表4 感官审评

3 讨论

笔者研究将两种不同的外源酶加入红茶的发酵过程中，结果表明加入外源酶茶样的内含成分丰富，且不同的外源酶添加量对大叶种红茶的内含成分的含量也不同，但是对比对照处理样，显著性则普遍比较明显。其中添加纤维素酶的茶样的氨基酸、茶多酚、水浸出物含量都较对比样高，添加多酚氧化酶的茶样的茶多酚和水浸出物的含量较对比样高。但是相比发现，添加纤维素酶和多酚氧化酶虽然浓度不同，但是对大叶种红茶内含成分的含量方面都较对比要好，特别是其苦涩味都有不同程度的降低，甜味明显，其中添加浓度为18 U·mL-1的多酚氧化酶处理的6号茶样的滋味鲜醇，汤色红明亮，润，有金圈，品质最优，其次是5号茶样，2号茶样次之。而空白处理样的红茶则是具有传统功夫红茶所特有的汤色、香气、滋味，品质也相对较稳定，酶处理的茶样则是美的浓度不同，所表现的内含成分的含量和感官审评的结果也不同。

实验分别用三个浓度的纤维素酶和多酚氧化酶，可能对添加浓度准确度的把握上存在着一定程度的欠缺，在茶样的检测过程中也存在一定的误差，在今后外源酶添加对红茶影响的试验中，特别是在大叶种红茶的发酵阶段添加外源酶，需要准确把握其浓度的大小，明确其对大叶种红茶的色、香、味等方面的影响。