工夫红茶研究进展

丁其欢 武珊珊 熊昌云 任海涛 尚宇梅 王玮 吕才有

(1滇西应用技术大学普洱茶学院云南普洱665000;2云南农业大学热带作物学院云南普洱665099;3云南农业大学龙润普洱茶学院云南昆明650100)

工夫红茶的制作技术是从小种红茶的加工工艺演变而来的，董天工［清］在1751年所写的《武夷山志》中明确记载：“小种”和“工夫”的茶名，说明最少在十八世纪中叶已从小种红茶发展到工夫红茶［1］。工夫红茶从福建创制后，传到安徽、江西等地。中国工夫红茶主要有安徽“祁红”、福建的“闽红”、江西的“宁红”、湖北的“宜红”、云南的“滇红”、四川的“川红”、广东的“英红”、浙江的“越红”、台湾的“台红”、海南的“海红”等。

1 工夫红茶加工工艺的研究进展

工夫红茶基本加工工艺是萎凋、揉捻、发酵、干燥。目前工艺的研究多是从调整各步骤的工艺参数、融合其它茶类的工艺和借用现代科学技术设备等进行改良创新。

1.1 工夫红茶萎凋工艺研究进展

萎凋是红茶加工的第一道工序，也是基础性的工序，对红茶的整体品质具有重要的影响，是红茶显现花果香的关键工序。萎凋可以使茶鲜叶散失水分，提高酶的活性，增加鲜叶的柔韧性，便于揉捻做形，为下一步的成茶品质打下基础。萎凋主要受空气的温湿度、萎凋的时长、季节、茶树品种等因素的影响。工夫红茶适度萎凋叶含水量为60%～64%，其物理特征表现为：叶形呈皱缩形，叶质变柔软，茶叶嫩梗萎软，曲折不会轻易断裂，紧握萎凋叶会成团状，松手会缓慢的松散。叶表的光泽消退，叶片颜色转为暗绿色，青草气减退，透发出清香和花香。红茶传统的萎凋方式有：自然萎凋、萎凋槽萎凋和日光萎凋3种萎凋方式。目前还有冷冻萎凋、远红外萎凋、广谱电磁波萎凋、做青技术萎凋、光补偿萎凋、增压萎凋等。戴居会等［2］研究表明，适度高温萎凋或萎凋温度在25℃以上，可以有效提高氨基酸和可溶性糖含量，提高红茶甜度和鲜度，而低温萎凋对红茶的品质不利。滑金杰等［3］提出利用太阳能解决萎凋厂房用电和用热的设想。刘家泉等［4］研究表明，日光萎凋对红茶的干茶色泽和茶汤色影响不大，可提高红茶的甜香，但会降低茶黄素含量，增加茶红素含量。孙西杰等［5］研究表明，随着萎凋程度的加深，成品红茶的条索越紧细，色泽趋于乌润，适度偏轻萎凋有利于提高夏秋红茶品质。张雁飞等［6］研究表明，-20℃冷冻可有效使茶鲜叶细胞破碎，且使破碎率快速达到85.7%；冷冻鲜叶解冻2 h后直接揉捻做出的红茶，茶黄素和茶红素的含量均高于传统萎凋，但不利于提高红茶的香气。黄藩等［7］对比红光、蓝光、自然光萎凋，结果表明，不同光质的照射萎凋会影响萎凋叶的儿茶素和氨基酸含量，其中红光萎凋的红茶品质最优。张贝贝等［8］研究表明，黄光萎凋可提高红茶氨基酸含量，改变红茶香气组分，使香叶醇含量显著高于自然光萎凋的红茶，有利于提高红茶的花香。自浩等［9］研究表明，晒青做青组合萎凋工艺与传统萎凋相比，可提高芳樟醇、茶黄素、茶红素、氨基酸、可溶性糖含量，降低呈青草气味的己烯醛、咖啡碱、茶多酚、茶褐素的含量，大大提高滇红茶品质。陈键等［10］通过对比热风萎凋、远红外萎凋、自然萎凋得出，鲜叶萎凋效率大小排序为热风萎凋＞远红外萎凋＞自然萎凋，感官审评结果各有优劣，但差异较小，这3种萎凋方式对红茶品质成分和风味影响不大。

1.2 工夫红茶揉捻工艺研究进展

揉捻是形成工夫红茶外形和风味品质的关键工序。揉捻方式有手工和揉捻机，基本上以揉捻机为最主要的揉捻方式，目前已将可编程逻辑控制器（PLC）技术应用到揉捻机上。揉捻使萎凋叶由暗绿转黄、茶条逐渐卷紧，充分破坏茶叶的叶细胞组织，使细胞内部物质溢出并充分结合，促进发酵的进行。揉出的茶汁液凝于茶叶表面，提高茶汤的浓度。揉捻是红茶香气形成的重要阶段，揉捻过程中细胞内含成分相互结合，促进了工夫红茶芳香物质种类和含量的增加，如芳樟醇及其氧化物、香叶醇和水杨酸甲酯等，在β-糖苷酶酶促水解作用下形成大量香气前体物，适当延长揉捻时间可以提高红茶香气。但是，成品红茶中茶黄素的含量会因揉捻时间过长而降低，因为细胞破碎的时间先后不一致，细胞破碎时效不同，所以会造成发酵的起点不一致，使可溶性物质损失较多，对茶黄素的形成不利，降低红茶品质，因此为了提高红茶中茶黄素含量，不仅要有高的细胞破坏率，而且要有快的细胞破坏速度［11］。投叶量会影响揉捻叶的质量，投叶量过少，会造成茶叶难以揉捻成条；投叶量过多，会造成茶叶在桶内翻滚困难，难以揉捻均匀，易产生碎茶，并且也会造成茶叶温度过高，降低成茶品质。加压方式直接影响揉捻叶的质量，一般遵循轻-重-轻的原则；加压的时间要把握好，加压过早过重会造成碎茶过多，加压过晚会使揉捻不完全，降低细胞破碎率，揉捻叶成条率不够。同时，揉捻的加压时间还和茶叶的老嫩程度有关，嫩叶的加压时间早，老叶的加压时间晚，过老的茶叶可以不加压。朱宏凯等［12］研究表明，在温度为（20±2）℃时进行揉捻，揉捻叶的多酚氧化酶（PPO）、过氧化物酶（POD）的活性较高，可以显著提高成品红茶的茶黄素含量，同时也有利于提升红茶的香气。赵春芳等［13］将PLC应用于6CR-55型茶叶揉捻机的调速、压力控制和上下叶控制三个子系统，成功地研发出自动控制系统揉捻机。

1.3 工夫红茶发酵工艺研究进展

发酵是红茶品质形成的最关键工序。在发酵过程中，化学反应最为激烈，其中多酚类物质氧化形成茶黄素，同时发酵过程中还会产生茶红素和茶褐素，发酵也是形成红茶香气的重要阶段。目前有关发酵的研究，多是通过发酵来提高红茶茶黄素的含量。俞寿康［14］早在1960年就做了红茶加工新技术实验：萎凋→揉捻→干燥→热处理，主要也是为了及时终止酶的活性，在提高茶黄素含量的同时，用湿热作用将多余的茶多酚类转化掉。Cloughley［15］在20世纪七八十年代即表明，低温发酵可以获得更多的茶黄素含量。陈以义等［16］以低温恒温发酵为对照，开展先高温后低温的变温发酵实验，结果表明，40℃发酵5 min后转入18℃发酵至适度的处理最优，变温发酵不仅可提高红茶品质，同时可提升生产效率。刘仲华等［17］研究表明，在鲜叶上喷加硫酸铜、柠檬酸，在发酵叶中加入胰蛋白酶、亚油酸，可提高多酚氧化酶的活性，抑制过氧化物酶，从而提高茶黄素和茶红素含量。夏涛等［18］将悬浮发酵红茶与传统发酵红茶进行比较，结果表明，悬浮发酵可以有效提高红茶茶黄素的含量，并且在悬浮发酵过程中分批补料可以更明显的提高茶黄素的含量；同时研究还表明，通氧发酵虽然可以加快茶黄素的形成，但也会促进茶黄素向茶红素的转化。Obanda等［19］研究表明，20℃以下的低温发酵能产生较多的茶黄素，而30℃以上的较高温发酵则产生了更多茶红素。Muthumani等［20］研究证明，茶黄素在发酵前期增加，随着发酵时间的进行，茶黄素含量达到最大值后缓慢下降。发酵温度低有利于茶黄素的形成，不利于茶红素的形成；发酵温度高会造成茶黄素更快的向茶红素转变。Asil等［21］研究表明，较低温度发酵和缩短发酵时间加工的红茶茶黄素含量高。沈丹玉等［22］研究表明，大部分高品质红茶的茶树鲜叶ECG、EGCG、EGC、咖啡碱含量会高于品质一般的茶树鲜叶，PPO的活性也显著高于平均水平。郑红发等［23］利用发酵和渥堆联用技术开发出高茶黄素含量的红茶，并且除去了涩味，使红茶的甜醇度增加。

1.4 工夫红茶干燥工艺研究进展

干燥是形成红茶品质的最后一道工艺，也是决定品质形成的重要环节。干燥使茶叶水分散失和外形稳固，内含成分发生变化，对茶叶的色泽、香气和滋味形成尤为重要，使茶叶可以储存，便于长期饮用。干燥的目的是利用高温快速破坏酶的活性，使酶促氧化反应终止；稳定发酵后形成红茶品质，使低沸点的青草香气散发，提高成品红茶的香气，塑造红茶外形。红茶干燥主要遵循分次干燥的原则，先用毛火快速烘干至七成干，再用足火慢烘直至全干；同时也遵循嫩叶薄摊，老叶厚摊的原则。红茶干燥的方式目前主要是干燥热源不同，有木炭火、自动烘干机（电）。在云南部分红茶采用日光晒干。崔文锐等［24］研究3种不同干燥方式对红茶品质的影响，结果表明，直接炒干的红茶内含成分和感官审评的结果最好，烘干的居中，微波干燥的红茶品质最差。林国轩等［25］对比微波-热风联合技术与传统热风干燥技术，得出采用微波-热风联合技术烘干的红茶品质要好于传统红茶干燥。罗勇等［26］对比烘-烘-烘、烘-炒-烘、烘-炒-炒的干燥方式，得出经烘-炒-烘干燥的红茶，在外形、干茶色泽、香气、滋味、叶底等方面都是最好的，并且茶黄素含量也较其他2种干燥组合高。高明珠［27］采用真空脉动-热风联合对工夫红茶进行干燥。与热风干燥，真空脉动干燥相比，联合干燥既能够提高工夫红茶的汤色，也能够改善茶叶香气品质。

1.5 工夫红茶新工艺研究进展

工夫红茶加工的基本工艺是萎凋→揉捻→发酵→干燥，创新工艺的研究有2个方面，第一个方面，融合六大茶类的其他工艺，比如乌龙茶的摇青、黑茶的渥堆、黄茶的闷黄等；第二个方面，结合现在的科学技术，如萎凋的光源、揉捻的自动化PLC技术、自动发酵机、不同的干燥热源（太阳能、微波、冷冻干燥）等。洪文娟等［28］运用计算机视觉处理技术探讨红茶发酵适度的判定标准，将图像色泽、纹理特征参数、R/G/B直方图对比算法、标准Hue直方图特征信息法结合电子鼻技术，并且提出Manhattan距离算法与图像视觉变量、香气特征变量相结合的新技术。胡其伟等［29］将PLC、现场可编程门阵列（FPGA）、温度探测器、湿度探测器等新兴技术引进红茶发酵过程中，探索图像控制器（CCD）等一系列传感器在红茶发酵适度判断中的应用。王帅等［30］将数字电视（PID）预设发酵参数技术应用到自动发酵机上，可对温湿度及空气交换流量进行精确控制。谭俊峰等［31］对超高压处理茶鲜叶进行研究，结果表明，600 MPa压力下，可以使茶鲜叶细胞液溶出。

2 工夫红茶品质化学研究进展

红茶的化学品质构成取决于茶鲜叶所含化合物的种类和含量，最主要的是多酚类物质和多酚氧化酶。在红茶加工过程中，儿茶素类（EC、ECG、EGC、EGCG等）是形成红茶茶黄素、茶红素的主要前体化学成分；主要的酶类有多酚氧化酶、过氧化物酶、醇脱氢酶、脂肪氧合酶、叶绿素酶、糖苷酶等。成品红茶的主要化学品质构成主要分为决定滋味和汤色的内含化学成分及决定香气的物质组成成分。内含化学成分主要包括多酚类、茶黄素、茶红素、茶褐素、氨基酸、咖啡碱等。

2.1 香气和主要内含成分研究进展

红茶中的香气成分相当丰富，已鉴定出香气物质达400多种。红茶中香气物质的形成伴随着红茶的加工过程，萎凋、揉捻、干燥都会产生鲜叶中没有的香气物质，但最主要的是在发酵过程中产生。在红茶品质形成过程中，香气的形成方式主要有：高级脂肪酸转化成醇、醛；醇类氧化成醛类、酸类；由醇、酸衍生的芳香物质；醇、酸的酯化；内脂的形成；胡萝卜素降解形成芳香物质；氨基酸的降解；糖苷的水解；芳香物质的异构化；热效应形成红茶香气等［32］。在红茶的香气组分中，含量较高的主要是芳樟醇、芳樟醇氧化物、苯乙醛、苯乙醇、香叶醇、植物醇、苯甲醛、青叶醛等，还有脂类、烯类、酮类等［33］。目前研究的红茶香气组分的香气特征表现如表1所示。

2.2 茶多酚

茶多酚是一类存在于茶树中的多元酚的混合物，也称为茶鞣质、茶单宁，主要属于儿茶素类；黄酮、黄酮醇类；花青素、花白素类；酚酸及缩酚酸等［34］。茶多酚在红茶加工中起重要作用，是形成红茶品质最主要的物质，整个红茶的加工最主要的化学反应是由茶多酚引起的。鲜叶中的茶多酚、红茶加工过程中量质变化的茶多酚、成品红茶中的茶多酚都关乎着红茶品质的形成。成品红茶中所含的茶多酚主要是酯型儿茶素，可以溶于水进入茶汤，是红茶滋味强度和浓度不可或缺的，也是爽口刺激性成分。含量过高会使茶汤苦涩，含量过低会使茶汤的收敛性弱，因此要把握好发酵程度。残留在红茶中的茶多酚具有强的抗氧化性和保健效果［35］。

2.3 茶色素

红茶茶色素主要包括茶黄素、茶红素、茶褐素，是由茶多酚经过一系列酶促氧化和缩合反应形成的产物。茶黄素和茶红素都有较强的刺激性和收敛性，茶黄素的收敛性和刺激性更强，两者构成了是红茶汤色和滋味的主体。茶黄素决定着红茶汤色的“亮”度，是形成红茶茶汤“金圈”的主要物质［36］，与红茶汤色呈高度正相关。茶褐素与红茶品质呈负相关，因此在红茶加工中要控制茶褐素的形成。崔文锐［37］研究表明，茶色素会随着红茶的储藏时间而变化，两个月内，茶黄素和茶红素的含量会呈现先升高后降低的变化，茶褐素的含量会一直升高。杨新河等［38］在茶色素的生物活性研究进展中综述了茶色素的功效，指出茶色素主要有抗癌、抗肿瘤、抗氧化、降血脂、抗炎、抗菌等生理功效。

2.4 氨基酸

氨基酸是红茶品质形成的重要组分，可以增强红茶茶汤的鲜味，也是红茶香气形成的基础物质。同时氨基酸本身也是呈味物质，茶氨酸具有焦糖香味和鲜爽味，谷氨酸、丙氨酸表现出类似花香的气味，成品红茶的氨基酸含量多比鲜叶中的氨基酸含量高出20%左右；在红茶的整个制茶过程中，氨基酸都会参与反应，主要是萎凋阶段，蛋白质会降解生成更多的氨基酸，氨基酸在酶的作用下会氧化成醇类和醛类香气物质［39］。在发酵过程中，氨基酸能与儿茶素氧化成的邻醌结合形成有色化合物，有益于红茶的汤色，在干燥过程中参加非酶促褐色反应，有益于红茶的色泽。阎守和等［40］研究表明，中国红茶的丙氨酸（Ala）、甘氨酸（Gly）、亮氨酸（Leu）、异亮氨酸（Lle）、赖氨酸（Lys）、缬氨酸（Val）、苯丙氨酸（Phe）、蛋氨酸（Met）等8种氨基酸的含量明显高于印度、肯尼亚、斯里兰卡、毛里求斯等国的优质红茶。

2.5 咖啡碱

咖啡碱是决定红茶滋味的重要物质，主要呈苦味特征，但它与茶多酚、氨基酸等形成的络合物呈现出鲜爽的滋味特征，使茶汤滋味醇厚，爽口而不苦涩。咖啡碱化学性质比较稳定，在红茶制造过程中的含量变化不明显。咖啡碱具有提神消疲、利尿、消炎杀菌、解毒功效。阮宇成［41］研究表明，咖啡碱对茶多酚的抗氧化作用具有协同作用，从而对人体有积极的保健作用。普冰清等［42］研究表明，咖啡碱的含量与茶树品种和产地都有关系，会随产地和茶树品种的不同而变化。

3 工夫红茶感官分析研究进展

工夫红茶的感官审评目前以传统感官审评为主，并结合现代感官审评和内含物质的测定更系统和准确地对红茶品质进行确定。

3.1 传统感官审评

感官审评是通过评茶师的视觉、嗅觉、味觉和触觉对茶叶形状、色泽、香气和滋味等感官特征进行鉴定的过程，是确定茶叶品质优次和级别高低的主要方法［43］。红茶感官评茶不仅能快速鉴定红茶色、香、味、形等感官特征优劣，敏捷地辨别红茶品质的异常现象，而且能评出其他检测手段难以判明的红茶质量的某些特殊状况。正确的感官评审对指导红茶生产、改进红茶加工技术、提高红茶品质、合理定级给价、促进红茶贸易具有重要的作用。感官审评的评茶用具主要有审评盘、审评杯、审评碗、叶底盘、样茶称、砂时计或定时钟、网匙、茶匙、汤杯、吐茶筒、烧水壶等。审评项目主要是外形、汤色、香气、滋味和叶底，外形评审主要是嫩度、条索、色泽、整碎、净度，内质评审主要是汤色（色度、亮度、清浊度）、香气（纯异、高低、长短）、滋味（纯正、不纯正）和叶底（嫩度、色泽、匀度）。

3.2 现代感官审评

现代感官审评结合生理学、统计学、心理学等学科，对审评员的培训和筛选更为严格，具有评 价 重 视 性 和 区 分 能 力。Scharbetr等［44］和Kaneko等［45］将风味剖面分析和定量描述分析应用于绿茶和红茶的滋味分析，很好地辅助了对茶叶鲜爽味、涩味物质的探索。Ding Z等［46］为了研究红茶中的儿茶素和茶黄素与涩味之间的关系，采用8位专业审评员和1-9尺度理论同步感官评定的方法，评定结果显示，茶黄素主要决定红茶的汤色和亮度，不影响红茶的涩味，红茶的涩味主要是儿茶素造成的；同时利用定量描述分析的方法，研究云南工夫红茶的香气特征，并且明确了哪些香气组分会影响感官评定的香气表现；对比仪器分析结果和定量描述分析，得出仪器分析结果预测产品质量的有效性。现阶段红茶的品质鉴定，还会利用高效液相仪测定红茶中的内含成分（儿茶素、咖啡碱、氨基酸、茶黄素等），以及利用气相色谱仪定量检测香气组分及含量，再经过数据分析和感官评审来综合判定红茶的品质［47］。

4 展望

工夫红茶在加工工艺、品质化学、感官审评等方面的研究取得了一定的进展，但工艺的突破还不够，做出品质优、风味特别的工夫红茶还需多借助现代科技设备，扩大学科交叉范围，形成稳定数字化的技术路线和参数；品质化学方面的研究，很多特定成分的作用机理和香气物质在嗅觉上的表现还需要深入探讨和确定；传统感官审评与现代感官审评需进一步结合内含成分的测定，在感官术语与内含成分类别、含量上找到更直观的逻辑关系，从而更快捷更准确地对工夫红茶品质进行评定。