工夫红茶在高温加速陈化贮藏模型中的感官品质及非挥发性成分变化

刘亚文，王凯茜，于飞，陈聪，陈淑娜，吕杨俊，朱跃进，孔俊豪，杨秀芳，吴媛媛，何普明，屠幼英，李博

（1.浙江大学农业与生物技术学院茶学系，浙江杭州310058；2.中华全国供销合作总社杭州茶叶研究院，浙江杭州310016）

茶叶属季节性生产、全年性消费产品，因其特殊的疏松多孔结构，品质成分在加工、运输、贮藏、销售等过程中极易受水分、温度、光照、氧气的影响发生氧化、降解、聚合等一系列理化反应，导致茶叶色泽暗淡、香气减弱、滋味口感下降，甚至陈化劣变[1]。自动氧化是茶叶劣变的根本原因之一，不当的贮藏条件是加速茶叶陈化的重要原因，其中水分和温度对茶叶品质的影响尤为显著[2]。温度与茶叶品质的稳定关系密切， 且低温贮藏有利于减缓内含成分的氧化，稳定茶叶品质[3-4]。

红茶是我国传统六大茶类之一， 属于全发酵茶，加工过程中茶多酚适度转化为茶黄素、茶红素及茶褐素等物质。工夫红茶是我国特色红茶，其中祁门红茶（以下简称为祁红）因其独特的香味“祁门香”享誉国内外，与印度的大吉岭红茶和斯里兰卡的乌瓦茶并称世界三大高香红茶； 云南工夫红茶（以下简称为滇红）以特有的香高味浓而著称，是深受消费者喜爱的典型工夫红茶代表。通常认为红茶在贮藏过程中品质较稳定， 贮藏方式往往采取自然存放， 对包装方式和贮藏条件没有严格要求，贮藏期限不够明确[5]。石若瑜等[6]研究滇红5年贮存过程中主要化学成分的变化，发现咖啡因、没食子酸 （GA）、 表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）、表儿茶素没食子酸酯（ECG）、茶黄素含量随着红茶储存年份的增加而减少， 而茶红素和茶褐素含量增加。杨娟等[7]研究发现自然贮藏过程中，红茶感官品质在三个月后品质达到最佳，之后综合品质呈下降趋势，一年后陈味不明显。

目前对于红茶贮藏方面的研究仍不够全面，一是对环境因素的控制不够全面， 可能会忽视温度的影响； 二是较长的贮藏期限给相关研究带来一定挑战。研究以祁红和滇红两种工夫红茶为研究对象，采用高温加速陈化贮藏模型，研究工夫红茶感官品质、 非挥发性成分在贮藏过程中的变化规律，为工夫红茶的科学贮藏提供理论指导。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

祁门红茶，购自祁门县双辉源茶厂，祁门槠叶种，手工采摘，茶叶等级一级，生产日期为2018年4月19 日；云南大叶种红茶，购自云南凤庆茶厂，茶叶等级一级，生产日期为2018年7月2 日。

浓硫酸、蒽酮、磷酸二氢钾、磷酸二氢钠、85%磷酸、碳酸氢钠、茚三酮、95%乙醇、无水乙醇等所用试剂为分析纯，购于国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

DK-S28 电热恒温水浴锅（上海三发科学仪器有限公司），AL104 电子天平 （瑞士Mettler toledo公司），20 mL 精密螺纹玻璃瓶（德国CNW 科技公司），UV759S 紫外可见分光光度计（上海精密科学仪器有限公司），5804R 离心机（德国Eppendorf 公司），Venticell 111 烘干机（德国MMM 公司），分光测色仪（美国HUNTERLAB 公司），智能光照培养箱（宁波海曙莱福实验仪器厂）。

1.3 实验方法

1.3.1 样品贮藏

将祁红、滇红两种不同茶样无包装散放，分别置于40 ℃、50 ℃恒温恒湿培养箱中（±0.1 ℃），避光贮存，培养箱相对湿度为30%～35%，分别于1、2、4、6、8、10 周取样检测。对照为室温条件下无包装散放的两种茶样，避光贮存。

1.3.2 常规理化指标测定

水分测定参照GB/T 31740.2—2015 附录C中水分含量的检测方法[8]； 茶多酚总量测定参照GB/T 8313—2018 中福林酚比色法[9]；游离氨基酸总量测定参照GB/T 8314—2013 中茚三酮法[10]；可溶性蛋白测定采用考马斯亮蓝比色法[11-12]。

1.3.3 感官审评

祁红、滇红审评参照GB/T 23776—2018 茶叶感官审评方法[13]，采用百分制和评语结合的方式，对茶样进行外形、香气、汤色、滋味、叶底的审评。取3 g 干茶，茶水比1∶50，以沸水冲泡5 min。审评小组由10 位具有国家中高级评茶员资格的审评人员（6 位女性，4 位男性，年龄20～40 岁）组成。

1.3.4 数据统计分析

数据结果以“平均值±标准差”的方式表示，采用SPSS 26.0 进行方差分析，SIMCA-P 14.1 软件进行正交偏最小二乘判别分析（Orthogonal partial least squares discriminant analysis OPLS-DA）。

2 结果与分析

2.1 祁红和滇红在高温加速陈化贮藏模型中感官品质的变化

祁红和滇红在40 ℃和50 ℃贮藏条件下，外形、香气、汤色、滋味、叶底五个指标的感官审评得分都呈现先上升后降低的现象， 贮藏1、2 周后品质较好。杨娟等[7]研究发现蜀永系品种所制的工夫红茶在小袋包装自然贮藏方式下3个月后品质达到最佳，之后1年内逐渐下降。贮藏过程随温度和时间的增加， 茶叶逐渐失去光鲜的色泽。对于祁红、滇红两种工夫红茶来说，加温条件贮藏10 周后，香气、滋味、汤色和叶底评分均逐渐下降，其中滋味感官品质下降最为显著，且50 ℃高温下茶叶品质综合得分较40 ℃下低，说明高温加速了茶叶的劣变，所采用的加速陈化模型较为可靠。

短时间的贮藏对茶叶干茶色泽、汤色、滋味以及香气品质均有所提升， 其原因可能在于短时间贮藏能促使茶多酚、氨基酸、茶黄素、茶红素等成分含量达到较适宜的比例，茶汤品质较优，超过一定时间对干茶色泽、汤色、香气、叶底色泽会产生负面影响。实验审评结果与上述已有研究结果一致，贮藏1 周后，祁红、滇红的感官审评得分部分有上升趋势， 而后随贮藏时间增加品质得分呈下降趋势。干茶色泽主要来自叶绿素水解产物及茶多酚氧化产物的综合作用，以及胡萝卜素、黄酮类化合物、 果胶等物质在茶叶干燥过程中凝固在干茶表面[14]，此外茶黄素、茶红素和茶褐素等呈色物质的氧化聚合是红茶干茶色泽变化的主要原因[5]。

2.2 祁红和滇红在高温加速陈化贮藏模型中理化指标的变化

2.2.1 含水率的变化

茶叶含水量是影响茶叶品质的主要因素。水分不仅是茶叶内含成分反应的溶剂， 也是微生物繁殖的必要条件。茶叶贮藏过程中水分由茶叶自身含水量和空气湿度两方面决定。茶叶贮藏含水量为3%～5%是较为理想的状态；当含水量达10%时，茶叶就会开始霉变[15]。已有相关研究指出，低温对茶叶的吸湿有一定的抑制作用[16]，但对于相对高温环境下贮藏茶叶的研究鲜有报道。实验中茶样初始含水率分别为6.59±0.31%、6.91±0.22%，由图1（A）可知，在40 ℃、50 ℃条件下，随着贮存时间的延长茶样含水率呈现整体下降趋势； 而常温贮藏条件下两个茶样含水量逐渐上升。贮藏10周后40 ℃和50 ℃加温条件下工夫红茶含水率约比对照组低3%～4%， 始终维持在4%～5%的较为理想状态， 表明含水率并非是该加速模型中影响茶样品质变化的主要因素。

2.2.2 茶多酚含量的变化

以儿茶素为主体的黄烷醇类是茶叶中的主要多酚类物质，也是引起茶汤涩味的主要成分。红茶经过发酵， 多酚类化合物发生酶促氧化聚合等反应，部分转化成红茶色素。研究表明红茶在贮藏过程中茶多酚整体呈现减少趋势， 随着贮藏时间的延长， 茶多酚的氧化产物中褐色物质茶褐素逐渐增加，黄棕色物质茶黄素减少[17]。由图1（B）可知，贮藏过程中茶多酚含量总体呈下降趋势， 在加温环境下降趋势更明显， 且茶样所处的外界环境温度越高，茶多酚下降速度越快，祁红、滇红初始茶样茶多酚含量分别为123.0 mg/g、127.3 mg/g，10周后对照茶样茶多酚含量较初始茶样下降了34.8 mg/g、30.1 mg/g；40 ℃贮藏条件下祁红、 滇红下 降 了68.9 mg/g、64.2 mg/g；50 ℃下 分 别 下 降 了93.3 mg/g、85.5 mg/g， 说明温度越高越容易促进茶样的陈化变质。茶多酚在贮藏初期的适度下降可能有利于工夫红茶感官品质的提升， 但后期过多的损失会导致品质降低。

2.2.3 可溶性蛋白含量的变化

茶叶中蛋白质的含量约为20%～30%，其中大部分难溶于水， 少量溶于水的蛋白质对茶汤亮度和滋味具有重要作用[18]。初始祁红、滇红茶样可溶性蛋白含量分别为42.1 mg/g、40.0 mg/g， 由图1（C）可知，在实验中茶样随着贮藏时间的延长，可溶性蛋白有一定的波动但整体呈下降趋势，10 周后祁红、 滇红相对于初始状态下可溶性蛋白含量分别下降了9.2 mg/g、9.8 mg/g，40 ℃加温条件下祁红、滇红下降了12.1 mg/g、13.3 mg/g，50 ℃下分别下降了13.7 mg/g、14.3 mg/g。蛋白质在贮藏过程中可能和茶多酚和茶色素发生络合生成更大分子色素类物质，对茶汤滋味和色泽产生负面影响。

2.2.4 游离氨基酸含量的变化

氨基酸既是茶汤鲜爽味的主要呈味物质，也与部分香气的形成和转化具有密切关系。研究表明， 茶叶贮藏过程中氨基酸一般呈波浪形起伏变化趋势， 可能因为贮藏过程中茶叶可溶性蛋白一方面在进行着部分水解形成游离氨基酸， 另一方面氨基酸又与茶黄素、 茶红素作用形成深暗色的高聚物，因此氨基酸变化较为复杂[19]。但是长时间贮藏会导致对茶叶滋味和香气具有重要作用的氨基酸如茶氨酸、天冬氨酸、谷氨酸等大量被氧化[18]。研究中祁红和滇红初始茶样的游离氨基酸含量分别为43.1 mg/g、31.5 mg/g，由图1（D）可知，随着贮藏时间的延长， 游离氨基酸含量呈现整体下降趋势，40 ℃贮藏条件下祁红、滇红分别下降了24.7 mg/g、17.9 mg/g，50 ℃下分别下降了26.8 mg/g、20.3 mg/g，且均低于对照组含量。

表1 在高温加速陈化贮藏模型中祁红和滇红感官品质的变化Table 1 Change of sensory quality of Keemun Black Tea and Yunnan Black Tea under the high-temperature accelerated aging storage model

2.3 祁红和滇红在高温加速陈化贮藏模型中汤色的变化

茶叶色泽属性能综合反映茶叶的品质水平，在色度的维矩形空间中，a*值代表红绿色度，正值为红，负值为绿；b*值代表蓝黄色度，正值为黄，负值为蓝；L*代表明度，0 代表黑，100 代表白[20]。由图2 可知，与对照组相比，随着贮藏环境温度的增加，L*值呈增加趋势，a*值、b*值呈现减少趋势，表明在贮藏过程中茶汤明亮度上升， 红度和黄度下降，随贮藏环境温度的增加茶汤色泽会更加灰暗。茶黄素和茶红素在贮藏过程中和蛋白质、 咖啡碱等进一步络合形成茶褐素等大分子物质， 是导致茶汤色度发生变化的重要原因[21]。

图1 在高温加速陈化贮藏模型中祁红和滇红理化指标的变化Fig. 1 Change of component contents of Keemun Black Tea and Yunnan Black Tea under the high-temperature accelerated aging storage model

3 讨论

工夫红茶作为主要的红茶种类， 近年来受到越来越多的关注和喜爱。消费升级和品位提升对红茶品质提出了更高要求。红茶不像绿茶，贮藏不当会在较短时间内出现品质的显著下降； 也不像黑茶、白茶具有贮藏后风味改善升值的特点，故其贮藏品质方面的研究比其它茶类相对滞后。红茶中同样含有茶多酚、氨基酸、蛋白质、茶色素等内含成分，在水分、温度、氧气、光照等条件下的作用下会发生氧化、降解、聚合等反应，影响茶叶品质[22]。

图2 在高温加速陈化贮藏模型中祁红、滇红茶汤色度的变化Fig. 2 Change of chromatic aberration of Keemun Black Tea and Yunnan Black Tea under the high-temperature accelerated aging storage model

加速破坏性试验通过将食品样品置于一个或多个温度、湿度、气压和光照等外界因素高于正常水平的环境中， 促使样品在短于正常的劣变时间内达到劣变终点， 从而在较短时间推算出食品品质变换和保质期的方法。温度是最关键的食品劣变影响因素， 设计加速破坏性试验时常将温度作为关键因素[23]。实验中在40 ℃和50 ℃加温贮藏条件下，与对照组相比茶样的含水率呈下降趋势，10 周后含水率约为4%～5%。一般认为，单分子层状态是脱水食品贮藏保鲜的最佳状态。茶叶在单分子层状态的含水量为4%～5%，干茶含水量低于单分子层状态的含水量时，单分子层状态被破坏，茶叶内含成分氧化速度加快[24]。这表明研究所采用的加速温度相对温和， 不会对茶叶外形和内含成分造成快速极端破坏， 该加温模型下研究茶叶品质劣变具有可参考价值。

在研究模型中， 祁红和滇红在40 ℃和50 ℃贮藏10 周后，茶多酚含量的下降幅度大约在50%～75%，而常温对照组下降约17%。蛋白质和氨基酸变化比较一致，下降幅度约30%～40%，常温对照组下降约15%。茶多酚含量下降速度快于氨基酸， 这可能是短期贮藏一段时间后在适度范围内酚氨比降低、茶汤滋味改善的重要原因。在色度方面，贮藏后茶汤红度和黄度下降，亮度提高，但高温贮藏和常温对照相比差距不大。10 周后a*值下降约34%～43%，b*值下降约13%～18%，L*值上升约19%～23%。整体上茶样在50 ℃比40 ℃条件下的陈化速度更快，但两个温度下差距并不明显。多酚含量的适度下降以及氨基酸、 蛋白质比例的变化可能是工夫红茶在贮藏早期品质有所提升的主要原因。

有研究表明，其它条件等同的情况下，较低温度下茶多酚类物质氧化相对减少，Vc 氧化减慢，感官上茶叶色泽变化不大，茶香轻微变淡[25]。温度每升高10 ℃，绿茶汤色和干茶色泽的褐变速度也随之增加3 倍～5 倍[26]。研究中贮藏10 周时感官品质已出现明显下降， 主要内含成分特别是茶多酚含量降低显著，超过50%。未来在其他较低温度条件下如30 ℃开展工夫红茶保质期研究，参考双实验温度或多试验温度法[25]，可初步推算不同温度下工夫红茶的保质期。