蒙顶黄芽不同加工工序中色泽变化与品质相关性研究

刘 晓，张 厅，唐晓波，王小萍，马伟伟，张 娟，李春华，王 云

（四川省农业科学院茶叶研究所，四川成都 610066）

黄茶是我国六大茶类之一，是一类小众茶，为我国所独有。按鲜叶原料的不同，黄茶产品可分为芽型、芽叶型和多叶型三种。其中蒙顶黄芽和君山银针是芽型中的精品，蒙顶黄芽自古以来都是宫廷贡茶，产于四川省雅安市名山区蒙顶山茶区，主销四川及华北地区。黄茶（黄芽）最大的特征就是“三黄”，即：干茶黄、汤色黄、叶底黄。此特征在闷黄工序中逐渐形成，闷黄分为“湿坯闷黄”和“干坯闷黄”[1]，蒙顶黄芽属于湿坯闷黄。传统特级蒙顶黄芽采摘肥壮芽头，其加工工艺主要包括：杀青、初包、复锅、复包、三炒、摊放、烘干等工序[2]。近几年，黄茶因其抗氧化[3]、抑制肝损伤[4]、减脂[5]等健康功效受到越来越多的关注，同时其醇和甘甜[6]的滋味也吸引了越来越多消费者的青睐，产销量持续上涨。

目前对黄茶的研究主要集中在加工工艺、生化成分、滋味及酶活性等方面。张明露等[7]研究表明闷黄时间以4～5 h最佳，文帅等[8]研究表明湿闷更有利于黄茶品质的形成，滑金杰等[9]研究表明以“45 ℃+2 h”闷烘处理组合的所制成茶感官得分显著最高，李兰兰等[10]在传统黄茶加工工艺中引入晒青和摇青，加工成花香型黄茶；尹鹏等[11]研究表明茶毫中的挥发性成分与黄茶的香气密切相关，黄茶中的品质成分变化与酶有一定的关系[12−13]；现有的研究显示，醇度和甘甜感是黄茶滋味的典型共有属性，影响黄茶滋味品质的化学因素主要包括茶多酚、氨基酸和糖类[14−17]，张娇等[18]研究表明黄茶滋味品质主要受摊放与闷黄工序的影响。王璟等[19]研究表明黄茶干茶的外观色泽与茶红素及总叶绿素含量有关，而黄茶色泽审评包括干茶、汤色与叶底三审评项目，对总体品质影响较大，但对黄茶汤色及叶底色泽的研究较少。

外观色泽是黄茶品质的重要指标之一，黄茶的外观色泽是将黄茶明显区分于绿茶等其他茶类的评判标准。黄茶外观色泽是否黄亮，不仅能够影响黄茶的品质，也能够在一定程度上反映出闷黄工序是否适度。目前用于色泽评定的现代仪器分析主要是色差分析，色差分析在红茶加工及产品品质评价方面有较多应用，如评价红茶汤色亮度[20]、监测红茶发酵[21−23]等，但应用到黄茶加工及色泽的评价较少。黄茶色泽的变化是在加工工序中逐步形成的，不同加工工序因色素含量的不同进而形成不同的色泽和品质特征。本试验通过对蒙顶黄芽加工过程中的不同工序取样，并对其色素物质、色泽指标与各品质间的相关性进行分析，以期探明黄茶色泽与品质之间的相关性，可为黄茶外观色泽评价、蒙顶黄芽品质的稳定及加工工艺的改进提供一定的实验依据。

1 材料与仪器

1.1 材料与仪器

鲜叶原料 川茶群体种独芽，采自雅安市名山区蒙顶山，采摘时间为2020 年3 月10 日；草酸、磷酸氢钠、正丁醇、乙酸乙酯、无水乙醇、丙酮，所有分离用有机溶剂 均为国产分析纯，上海科丰化学试剂公司；超纯水 采用实验室 Millipore纯水仪制备。

QUINTIX224-1CN电子天平 德国赛多利斯科学仪器有限公司；HH-S电子恒温水浴锅 郑州长城科工贸有限公司；CR410 便携式色差计 日本柯尼卡美能达公司；UV-2550 紫外-可见分光光度计 日本岛津公司；PFX-i高精度自动分光色差仪 英国Lovibond公司；6CLZ-80 理条机 浙江上洋机械股份有限公司；DT-0-1P型热风循环烘箱 成都天宇试验设备有限责任公司。

1.2 实验方法

1.2.1 蒙顶黄芽加工工艺 样品制备：采用该产区传统并经改良的黄茶加工方法，其基本工艺流程为鲜叶→摊放→杀青→闷黄→二炒→二闷（复包）→三炒→摊放→烘干[2]。每个工序完成后取样，取样时将茶叶混匀，在热风循环烘箱烘干，温度稳定在80 ℃，烘干后进行指标测定。

其中鲜叶自然摊放6 h（间接鼓风2～3 h）；理条机杀青温度（180±10）℃，叶温（80±10）℃，叶片杀青用时5 min，杀青至茶坯含水率55%左右；闷黄工序采用理条机提供稳定热源，以双层黄纸打包杀青叶，每包3.5 kg，置于理条机平板上进行包闷，1 h后拆包散热通气，而后复包，反复进行2 次；二炒理条机温度（160±10）℃，叶温（50±10）℃，用时4 min，炒至含水量45%左右；复包工序同闷黄，闷黄至叶色变为绿黄色；三炒操作方法与二炒相同，炒至含水量降至30%左右；摊放，将三炒叶趁热撒在簸箕上，摊放厚度5～7 cm，盖上草纸，摊放36 h；叶温干燥采用烘干机，毛火温度（100±10）℃，时间20 min左右，摊凉30 min，足火温度80 ℃，烘至足干。

1.2.2 样品分析方法

1.2.2.1 感官品质审评 感官品质审评根据GB/T 23776-2018 方法[24]进行。由5 名国家二级评茶员以上资质的茶叶审评专家组成审评小组，审评得分为5 人评分的平均值，审评术语由主评综合5 人结果给出最后评语。其中外形占25%，汤色占10%，香气占25%，滋味占30%，叶底占10%（干茶得分即外形得分）（表1）。

表1 黄茶品质评语与各品质因子评分标准Table 1 Yellow tea quality reviews and various quality factor score table

1.2.2.2 主要色素成分测定 茶黄素、茶红素、茶褐素含量测定采用系统分析法[25]：室温下取3.0 g未研磨茶样溶于125 mL沸纯水，100 ℃水浴锅中浸提10 min，抽滤、冷却待测。茶色素分离提取：取30 mL茶汤于60 mL分液漏斗中，加入30 mL乙酸乙酯，振荡 5 min静置待分层后放出水层（下层）、倒出乙酸乙酯层（上层）。吸取上层2 mL加25 mL 95%乙醇定容至25 mL，得到溶液A；吸取下层2 mL加2 mL饱和草酸溶液和6 mL蒸馏水，加95%乙醇定容至25 mL，得到溶液B；吸取上层15 mL于30 mL分液漏斗中，加15 mL 2.5%碳酸氢钠溶液，振荡30 s静置分层后，弃去上层，吸取下层4 mL，加95%乙醇定容至25 mL，得到溶液C；取茶汤15 mL于30 mL分液漏斗中，加15 mL正丁醇，振荡3 min，静置分层后吸取水层2 mL加2 mL饱和草酸溶液和6 mL蒸馏水，加95%乙醇定容至25 mL，得到溶液D。将得到的4 种溶液于380 nm处测定吸光值并记录为EA、EB、EC、ED。叶绿素测定参照混合液法:按丙酮:无水乙醇：水=4.5:4.5:1 的比例配制混合液，将各茶样烘干并粉碎，过40 目筛后取0.2000 g放于150 mL三角瓶中，加入30 mL混合液，放于暗处提取24 h后过滤，测定663 nm和645 nm处的光密度值[26]。取样时将各工序茶样混匀，取样后在热风循环烘箱固样烘干，温度稳定在80 ℃，用于测定茶色素。未烘干前取部分湿样，以供测叶绿素。

1.2.2.3 色差值测定 干茶色泽：采用CR410 色彩色差计测定干茶色泽，三点测定，每点重复3 次[27]。茶汤及叶底色泽：取3 g茶样，加沸蒸馏水150 mL冲泡5 min，趁热用滤纸过滤，滤液冷却至室温，过滤后的茶样即叶底，用分光色差仪测定。采用L*a*b*色差系统进行测定，其中L*值代表明度；a*值代表红色度，“+”代表红色程度，“−”代表绿色程度，b*值代表黄蓝色度，“+”代表黄色程度，“−”代表蓝色程度[21]。

1.3 数据处理

每次实验做3 个平行，重复3 次，用平均值±标准差的形式表示。采用DPS 9.50 软件进行方差及显著性分析、相关性分析，选用LSD法进行多重比较。采用Excel 2016 作图。

2 结果与分析

2.1 四川蒙顶黄芽加工过程中主要感官品质的变化

蒙顶黄芽在加工过程的感官品质变化见表2，各加工工序不同，茶样之间在感官品质各指标方面的表现有所不同。从表2 可以看出，蒙顶黄芽加工工序中烘干样感官审评总分最高，为94.6；就各感官审评因子而言，除外形外，烘干样得分均最高。烘干样符合黄茶“干茶黄、汤色黄、叶底黄”的特点，在整个加工工序中色泽变化明显，干茶色泽由翠绿色转变成嫩黄色，闷黄和烘干对干茶色泽影响较大，在初闷结束后，色泽转变为微黄，继而在烘干后转变为嫩黄；汤色由浅绿明亮转变为杏黄明亮，其中二闷和摊放对汤色的影响较为较大，在二闷结束后，汤色转变为浅黄明亮，继而在摊放后转变为杏黄明亮；叶底色泽由嫩绿转变为嫩黄亮，闷黄工序对叶底色泽影响最大，在闷黄结束后，叶底则由黄绿逐渐向嫩黄转变。香气由青草气、水闷气、熟味转变成甜香，与孟爱丽等[28]的研究结果一致；茶汤滋味由青涩转变为醇和鲜甜，与周继荣等[29]的研究结果一致。从表2 也可以看出闷黄工序是形成蒙顶黄芽所具有的色、香、味的必备工序。

表2 蒙顶黄芽加工工序中感官品质的变化Table 2 Changes in sensory quality during processing of Mengding yellow bud

2.2 四川蒙顶黄芽加工过程中主要色素成分含量的变化

2.2.1 茶色素含量变化 茶黄素、茶红素、茶褐素是黄茶中多酚类物质的主要水溶性氧化产物，也是构成茶汤色泽及滋味的重要物质。不同加工工序中茶色素物质含量的变化如图1 所示。三种茶色素在加工工序中均呈上升趋势，且上升趋势明显。在整个加工工序中茶黄素占干茶中的含量增幅为112.50%，茶褐素占干茶中的含量增幅为62.09%，茶红素占干茶中的含量增幅为59.32%，茶黄素增幅最大，增加的原因主要是由于儿茶素氧化缩合成茶色素。随着闷黄程度的加重，茶红素和茶褐素的增幅会越来越大。适度的闷黄形成的茶色素为蒙顶黄芽干茶、汤色及叶底色泽打下物质基础。茶黄素是影响茶汤和叶底色泽的一类色素物质，其含量越高，汤色亮度越好，同时还具有爽口的滋味[18]。

图1 不同加工过程加工工序对茶色素含量的影响Fig.1 The influence of different processing procedure on tea pigment content

2.2.2 叶绿素含量变化 叶绿素a及叶绿素b含量占干茶中的含量在蒙顶黄芽加工工序中的变化见图2。由图2 可知，叶绿素a和叶绿素b含量在加工工序均呈显著下降的趋势（P<0.05）。叶绿素a含量由鲜叶时的0.47%减少至烘干结束时的0.23%，降幅达51.06%。叶绿素b含量由鲜叶时的0.19%减少至烘干结束时的0.07%，降幅达63.16%。在鲜叶在加工工序中一是叶绿素发生水解反应，生成叶绿酸、植醇等水溶性化合物，二是叶绿素发生脱镁反应生成脱镁叶绿素，使得叶绿素减少，叶绿素的减少是黄茶呈现黄色的主要原因[1]。

图2 不同加工工序对叶绿素含量的影响Fig.2 The influence of different processing procedure on chlorophyll content

2.3 不同加工工序所制蒙顶黄芽色泽与品质的关系

L*表示亮度，a*表示从洋红色至绿色的范围，b*表示从黄色至蓝色的范围。表3 可以看出，随着加工工序的进行，L*值逐渐降低，干茶亮度降低；a*值绝对值越来越小，表示干茶绿的程度越来越轻；b*值逐渐升高，干茶色泽黄色程度加深。L*值与干茶得分相关系数呈极显著负相关，L*值越低，干茶得分越高；a*值与干茶得分呈显著相关，b*值与干茶得分呈极显著正相关（P<0.01），相关系数最高，为0.86；a*、b*值越高，干茶得分越高。感官审评显示：干茶色泽由翠绿→暗绿→微黄→绿黄→嫩黄转变，明亮度也逐渐降低，感官审评与干茶色差值有较好的契合，与王璟等[19]的研究结果一致。摊放干茶色泽得分比烘干样高，是由于在烘干过程中茶褐素显著增加导致干茶色泽变暗。

表3 不同加工工序蒙顶黄芽干茶色泽比较Table 3 Comparison of the color of Mengding yellow bud in different processing procedure

从表4 可得出，随着加工工序的进行，汤色L*值逐渐降低，汤色亮度降低；a*值绝对值越来越小，表明汤色绿的程度越来越轻；b*值逐渐升高，汤色色泽黄色程度加深，与周继荣等[29]的研究结果一致。L*值与汤色得分呈极显著负相关（P<0.01），L*值越低，汤色得分越高；a*、b*值与汤色得分相关系数呈极显著正相关（P<0.01），a*、b*值越高，汤色得分越高，a*值与汤色得分相关系数最高，为0.97；L*、a*、b*值与汤色得分的相关系数均达到0.90 以上。感官审评显示：汤色色泽由浅绿→黄绿→浅黄→杏黄转变，感官审评与汤色色差值有较好的契合，与张娇等[18]的研究结果一致。叶绿素在加工工序中水解生成的叶绿酸、植醇等化合物，具有一定的水溶性，是黄茶茶汤色泽变化的主要原因[1]。

表4 不同加工工序蒙顶黄芽汤色色泽比较Table 4 Comparison of the tea soup colors of Mengding yellow bud in different processing procedure

从表5 可以看出，随着加工工序的进行，L*值逐渐降低，叶底亮度降低；a*值绝对值越来越小，表明叶底绿的程度越来越轻；b*值逐渐升高，叶底色泽黄色程度加深。L*、a*、b*值与叶底得分呈极显著相关（P<0.01），b*值与叶底得分相关系数最高，为0.98。L*值与叶底得分相关系数呈极显著负相关（P<0.01），a*、b*值与叶底得分相关系数呈极显著正相关（P<0.01），L*、a*、b*值与叶底得分的相关系数均达到0.90 以上。感官审评显示：叶底色泽由嫩绿向嫩黄绿转变，最后转变成嫩黄亮，感官审评与叶底色差值有较好的契合。

表5 不同加工工序蒙顶黄芽叶底色泽比较Table 5 Comparison of the brewed leave colors of Mengding yellow bud in different processing procedure

蒙顶黄芽干茶、汤色、叶底“三黄”特征形成的主要原因：一是叶绿素在加工工序中发生水解和脱镁反应，生成的脱镁叶绿素等化合物直接影响黄茶色泽；二是多酚类经酶促氧化反应转化形成茶黄素、茶红素及茶褐素等色素物质[9,30]。

2.4 不同加工工序所制蒙顶黄芽色泽与色素及品质相关性分析

从表6 不同加工工序所制蒙顶黄芽色泽值与品质的相关性分析可以看出，干茶、汤色及叶底的L*值与a*、b*值均呈极显著负相关（P<0.01），a*与b*呈极显著正相关（P<0.01）；茶色素值之间，茶黄素、茶红素含量与茶褐素含量两两之间呈极显著正相关（P<0.01）；叶绿素之间，叶绿素a与叶绿素b呈极显著正相关（P<0.01）。茶色素与干茶、汤色及叶底的L*a*b*值之间的相关性表现为：茶色素与干茶、汤色及叶底的L*值均表现为极显著负相关（P<0.01），与a*、b*值呈极显著正相关（P<0.01）；叶绿素与干茶、汤色及叶底L*a*b*之间的相关性表现为：叶绿素与干茶、汤色及叶底的L*值均表现为极显著正相关（P<0.01），与a*、b*值呈极显著负相关（P<0.01）；叶绿素与茶色素呈极显著负相关（P<0.01）。感官总分与色泽及色素之间的相关性表现为：与干茶、汤色、叶底L*值呈极显著负相关（P<0.01）；与干茶、汤色、叶底ab值及茶色素含量呈显著或极显著正相关（P<0.01），与叶绿素呈极显著负相关（P<0.01），除干茶a*值外，相关系数均在0.80 以上。

表6 L*、a*、b*值与主要品质成分含量相关性分析Table 6 Correlation analysis of L*,a*,b* value and content of main quality components

3 结论

黄茶属轻发酵类茶，闷黄是四川蒙顶黄芽品质形成的关键工序，在此进程中，茶叶中内含物质发生复杂的化学变化，形成四川蒙顶黄芽滋味醇和鲜甜、汤色杏黄明亮、香气甜香的品质特征。闷黄湿度、温度及通气频率等决定了闷黄时间的长短，闷黄时间从几小时～几十个小时不等。闷黄时间长短不同，样品的各色素成分变化就会有所差异。以往研究表明，不管是干茶还是茶汤色泽应由茶叶中呈色相关物质决定。

四川蒙顶黄芽加工工序中茶叶色泽变化非常明显，感官审评表明干茶色泽由翠绿→暗绿→微黄→绿黄→嫩黄转变，汤色由浅绿→黄绿→黄→浅黄→杏黄转变，叶底由嫩绿→嫩黄绿→嫩黄亮转变，明亮度逐渐降低，绿的程度逐渐降低，黄的程度逐渐增加；香气由青草气→水闷气→熟味→甜香转变茶汤滋味由青涩→鲜爽→醇爽→醇和鲜甜转变。从干茶、茶汤、叶底三者的色度值测定来看，L*、b*值高低趋势大致为：汤色>叶底>干茶；a*值高低趋势为：干茶>汤色>叶底。从色素含量上来看，茶色素含量较高及叶绿素含量较低的色泽应得分较高，与审评结果相一致。但茶褐素的过度增加会使干茶偏暗，从试验结果来看，茶色素含量越高，叶绿素含量越低，干茶、汤色及叶底色泽越黄。茶叶色泽的变化与茶色素含量和叶绿素含量存在极显著的相关性（P<0.01），相关分析显示茶色素与干茶、汤色及叶底的L*值均表现为极显著负相关（P<0.01），与a*、b*值均呈极显著正相关（P<0.01）；叶绿素与干茶、汤色及叶底的L*值均表现为极显著正相关（P<0.01），与a*、b*值均呈极显著负相关（P<0.01）；叶绿素与茶色素之间呈极显著负相关（P<0.01）。蒙顶黄芽感官品质与L*、a*、b*值及色素之间的相关性表现为：与干茶L*值、汤色L*值、叶底L*值、叶绿素a*、叶绿素b*含量均呈极显著负相关（P<0.01），与干茶a*、b*值，汤色a*、b*值，叶底a*、b*值及茶色素含量均呈显著或极显著正相关（P<0.05，P<0.01），除干茶a*值外，相关系数均在0.80 以上。综上，就各审评因子及品质总分而言，采用色泽L*a*b*值测定方法来量化黄茶闷黄程度及色泽评价具有一定的意义。研究结果表明，在黄茶加工的过程中，黄茶的色泽主要来自于两个部分：一是叶绿素在闷黄过程中发生水解和脱镁反应，是黄茶干茶呈现黄色的主要原因；二是其闷黄工序过程中多酚类氧化形成的茶黄素、茶红素、茶褐素类复合物，在闷黄过程的湿热条件下，多酚类物质发生非酶性自动氧化，使得具有苦涩滋味的酯型儿茶素发生降解而转化为简单儿茶素，并且产生了爽口的茶黄素，这是黄茶醇和鲜爽滋味形成的重要原因。同时，在干燥的过程中，适当的温度有利于叶绿素、多酚类等组分的转化，进一步促进黄变，因此，黄茶色泽品质主要受闷黄和干燥工序的影响，并且掌握好茶叶闷黄和干燥程度，可以有效提高黄茶色泽品质，另外，一些物质还可以通过影响另一些物质的含量进而对色差值产生间接影响，这些相互影响的作用不可忽视，其中工艺因子对色泽成分及氧化物质引起的变化机理还有待进一步研究。