不同萎凋和发酵处理对“汝城白毛茶”加工红茶品质的影响

钟兴刚，黄怀生，黎娜，粟本文

(湖南省农业科学院,茶叶研究所，湖南 长沙，410125)

湖南茶树资源丰富，是我国主要产茶省。从20世纪80年代初开始，相关科研单位先后对湖南境内分布的地方性茶树资源开展利用研究，其中汝城白毛茶资源因其芽叶大、白毛特多、内含物丰富、特别是茶多酚与儿茶素含量高、游离氨基酸含量适中、发酵性好、内质具有天然花香等特点，被确定为优质红茶、白茶兼制地方特色资源[1-7]。当前红茶制作普遍采取中、轻度萎凋(含水量60%～62%)，中、轻度发酵(3～6 h)等普通品种、传统加工技术，缺乏适宜资源(品种)特性[5]，导致特色资源品质成分得不到有效转化，其资源潜力没有得到充分发挥，直接影响到成品茶的口感品质，更谈不上特色。因此，只有针对特色资源(品种)特性，采取适宜加工技术，才能更好地发挥特色资源优势，加工出特色优质产品。为此，本研究在前期试验的基础上，结合汝城白毛茶资源特性，以春季一芽一叶为原料，探讨萎凋和发酵工序对汝城白毛茶红茶品质特征的影响，旨在为汝城白毛茶资源红茶的开发利用提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

于2020年3月下旬晴天自湖南郴州汝城县三江口镇红光村绿和老东岭种养专业合作社茶园(汝城白毛茶群体资源)，以一芽一叶为标准进行鲜叶采摘(标准一芽一叶不低于85%)。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计

按照T/HNTI 05—2018 湖南红茶-工夫红茶加工技术规程，对萎凋(A因子)和发酵(B因子)2个影响红茶品质的关键因子，进行2因素不同水平L28(41×71)混合水平设计，共4×7=28个观测值，其他揉捻、干燥、整形、足干提香等工序简称X因子，按规程要求统一进行处理，设计与各处理组合见表1、表2。

表1 因素和水平Table 1 Factors and levels

表2 两因素混合试验设计Table 2 Design of two factors mixing test

1.2.2 样品制作

萎凋设置A1、A2、A3、A4共4个水平，分别代表轻萎凋(62%～66%)、中萎凋(58%～62%)、重萎凋(54%～58%)、重度萎凋(50%～54%)。检测鲜叶水分，按每个处理鲜叶量为42 kg进行槽式萎凋，每2 h 测1次水分，当含水量达到试验设置范围时，即萎凋成功，记录对应萎凋叶的叶象指标(茶叶萎凋、发酵过程中的形态、色泽和香气等)，然后进行揉捻。采用揉捻机(40型，上洋茶机)，按轻-重-轻加压原则，进行90 min时间揉捻，完毕后对各处理的揉捻叶进行成条率、碎末率测定，并评价其揉捻效果。

把揉捻叶分成7份，统一堆放在室温(15～20 ℃)的发酵筐内，表面盖湿润棉布，保持室内空气流通，采取自然发酵，每2 h翻动1次。发酵程度以时间(h)表示,设置B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7共7个水平，分别代表0、2、4、6、8、10、12 h，每到设置时间时，便取出1份发酵叶进行下一步工序，此时记录各发酵程度发酵叶的叶象指标，后续操作按规程统一要求进行。

对样品进行感官审评、成分检测及数据统计分析，根据分析，结合叶象指标和经济效能等因素，优化加工技术参数。

1.2.3 感官审评

参照业内公认的GB/T 23776—2018功夫红茶标准进行，由参与制定和审定《湖南红茶》标准的业内顶级专家参与审评。各单项得分采取百分制评分再乘以该项因子权数所得，各单项感官品质所占权数分别为：外形(25%)、汤色(10%)、香气(25%)、滋味(30%)和叶底(10%)。

1.2.4 成分测定

水浸出物、茶多酚和氨基酸测定分别采用GB/T 8305—2013、GB/T 8313—2018和GB/T 8314—2013，可溶性糖测定采用蒽酮比色法，咖啡碱和儿茶素组分测定采用HPLC法[8]，茶黄素、茶红素和茶褐素测定采用系统比色法[9]。

1.2.5 成条率、碎末率测定和萎凋、揉捻效果评价

成条率、碎末率测定[10]：称取揉捻样品10.0 g，记为W,选出基本成条叶、散叶和碎叶，分别称重为m，按照公式(1)计算成条率、碎末率，重复5次取均值。

(1)

萎凋、揉捻效果评价：采用行业通行做法，由课题组多名成员根据成条率、碎末率及叶象指标，采用5分制打分，按成条率≥80%为优(4～5分)，≥70%和<80%为良(3～4分)，<70%为差(<3分)标准进行评价。

1.2.6 数据分析处理

采用Excel和dps软件对所有数据进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对在制品的影响

2.1.1 不同萎凋程度萎凋叶叶象指标及揉捻效果

所选鲜叶为一芽一叶，芽叶肥壮、白毫满披，鲜活嫩绿，略有一种特殊的芍药花香、青草香特点。随着萎凋逐步加重，水分逐步散失变少，叶象指标也进行下列变化：芍药花香渐浓，青草气退去，颜色由鲜活、嫩绿，逐步变成叶面无光泽、暗绿；芽叶梗茎形态由粗壮变成皱缩、叶质柔软，从可折断到折而不断，由散落变成紧握成团，到松手缓慢散开。萎凋进一步加重，达到重度萎凋时，茶叶呈现花香中略带沤气味，暗绿中带有红变，紧握成团，松手基本不散开的状态，见表3。

从表3看出，A3成条率最高，达90%，碎末率最低，为5%，其次是A2成条率85%，碎末率7.5%，A1和A4揉捻叶成条率及碎末率都不理想。

表3 不同萎凋程度萎凋叶叶象指标及揉捻效果Table 3 Index of tea morphology color aroma and rolling effect on the withered leaves with different withering degree

2.1.2 不同发酵程度在制品叶象指标

根据不同发酵程度在制品叶象指标可以及时、实时判断发酵效果，并进行停止或继续发酵动作。表4表明发酵程度从B3开始，就呈现红茶特有的花香、蜜甜香，黄红色，金毫等优质品相，超过B6后，香气和色泽叶象指标开始变低和变暗，呈现劣质品相。

表4 不同发酵程度在制品叶象指标及评分Table 4 Index and score of tea morphology color aroma in different fermentation degree

2.2 不同处理对品质影响

2.2.1 感官品质

各样品感官审评和排名结果见表5，总分前8名依次为：A2B5、A3B5、A3B6、A3B4、A2B4、A1B5、A2B6、A4B5，其总体品质特征为浓、强(醇)、厚、鲜、甘，花蜜香，金毫满披、红、浓亮，体现高品质、优质特色红茶特征，极具其资源特色。

分析前8名的技术组合，品质较好的萎凋处理集中在A2、A3，而发酵处理集中在B4、B5、B6。品质最佳的前两名均为与B5的组合；而萎凋处理对品质的影响主要体现在外形及叶底的完整度上，如含A1和A4碎末较多欠完整，含A4(重度萎凋)叶底还出现部分死青，从而导致汤色欠亮，叶底欠红亮，有花杂现象；其次体现在滋味方面，随着萎凋程度加重，滋味醇和刺激性强度减弱，如经过B5处理的A3B5与A4B5相对A1B5与A2B5滋味醇和些。

表5 感官审评结果Table 5 Results of sensory evalvation

续表5

2.2.2 感官品质得分极差分析结果

对各项感官审评得分进行极差分析见表6。分析结果表明，B因子(发酵)为关键因素，优水平为B5；A因子(萎凋)为重要因子，优水平为A2或A3；总体优选A3B5或A2B5组合；A3B5组合口感浓、醇、厚且蜜甜香型，A2B5组合口感浓、强、厚且花蜜香型，且汤色、外形优于前者，这与表5感官审评排前两名结果一致。

表6 感官品质得分的极差分析Table 6 Range analysis of sensory evaluation scores

2.3 不同处理对主要品质成分影响

2.3.1 主要品质成分

28个样品主要品质成分、均值、标准差和变异系数及与鲜叶成分含量见表7，标准差最大为儿茶素总量(16.40)，其次是酯型儿茶素(15.11)，标准差最小为咖啡碱(0.21)；变异系数最大为酯型儿茶素(120.49)，其次是儿茶素总量(108.05)，再次为茶褐素(31.59)，变异系数最小为水浸出物(4.14)和咖啡碱(4.50)。表明在整个红茶制作过程中儿茶素(酯型儿茶素)，茶褐素3种成分变化极显著。

对上述数据进行方差分析见表8,A、B两因子对大部分品质成分影响显著或极显著。因此，考虑A、B两因子的优选水平时，应重点选择影响显著或极显著的品质成分，不显著的成分在考虑效率的情况下可选择任何水平。

表7 主要品质成分含量统计分析结果Table 7 Statistical analysis results of major biochemical component

2.3.2A、B因子优化

在影响红茶品质成分中，酯型儿茶素、儿茶素总量、茶褐素3种成分变异系数较大，其在A、B因子影响下平均含量变化趋势见图1、图2，B因子影响下从B4开始，儿茶素(酯型儿茶素)含量减少变缓，B5后变化更少，说明从B4、B5开始，儿茶素已基本氧化；A因子影响下,A3儿茶素(酯型儿茶素)氧化较多，保留量减少，其在茶汤中表现苦涩味也减弱，同时由其转化生成的茶黄素、茶红素含量却增多，这两种物质含量增多有利于提升滋味的收敛性和汤色红亮度等品质。A4儿茶素(酯型儿茶素)含量反而比A3处理高，原因是过度萎凋失水引起死青，影响儿茶素的氧化转变。因此B4、B5和A3分别成为A、B因子适度优化的关键点。

随着发酵加深，儿茶素最终氧化为茶褐素，当茶褐素累积量达到一定阈值后，将会导致滋味淡薄，汤色、叶底发暗等品质下降，这个阈通常被认为是4%～9%[11-12]。B因子下B3、B4、B5处理、A因子下A2、A3 处理基本处于阈值点上限。综上分析，两个因子优化组合是A3B4或A3B5。

表8 A、B两因子下主要品质成分方差分析表Table 8 Analysis of variance of major biochemical component under two factors A and B

图1 B因子下3种成分平均含量及变化趋势Fig.1 Average content and change trend of three components under factor B

图2 A因子下3种成分平均含量及变化趋势Fig.2 Average content and change trend of three components under factor A

3 讨论与结论

3.1 改进工艺的成因分析及效果判断

汝城白毛茶具有芽叶肥大、毫多，内含物丰富,茶多酚与儿茶素含量高，氨基酸适中的资源特性，粟本文等[3]2018年检测春茶茶多酚均值为36.86%、游离氨基酸3.66%，本次检测结果分别为28.56%和3.70%。其中内含物丰富，茶多酚与儿茶素含量高，氨基酸适中的特性与红茶品质中要求的浓度、强度和鲜爽度有重要的相关性、关联度大，是制作“浓、强、鲜”高品质红茶的物质基础[21]。因此，在研究其红茶工艺参数时，应充分考虑上述特性，使丰富的多酚类、香气、糖类、氨基酸等内含物在加工中有利于合理转化，各品质成分构成、比例及含量接近合理，品质才更佳[13-14]。目前，湖南境内红茶制作普遍采用湖南红茶-工夫红茶加工技术规程，其技术关键是萎凋至60%～62%含水量，发酵3～6 h[15]，该技术适宜多酚类等内含物不高、芽叶不肥大的中、小叶种。如果汝城白毛茶资源采用上述工艺加工红茶，一方面由于萎凋过轻，水分含量高，会导致成条率下降，碎末率增加，另一方面萎凋过轻，发酵时间过短，丰富的多酚类、香气、糖类、氨基酸等内含物等物质不能充分氧化和转换，导致味苦、涩重、无回甘，欠鲜爽和香气不高等品质问题。因此，必须在上述环节进行改进，才能发挥其资源特性的优势，可通过适当加重萎凋程度和延长发酵时间来解决丰富的内含物需要时间充分氧化转变，以及毫多摩擦力偏小需要适当减少水分增加摩擦力以提高揉捻效果的问题，但不能时间过长，否则导致萎凋死青和发酵过重汤色变深偏暗，滋味变淡薄等问题。

判断萎凋是否合适，以揉捻叶成条率达90%以上、碎末率10%以下为参考[13]。本研究结果以A3(重萎凋)效果最佳，其次为A2(中萎凋)；不同萎凋程度可导致不同品质风格，含A3滋味醇和，花蜜香偏甜香，含A2滋味强度刺激些，花蜜香偏花香，原因可能是A3比A2萎凋重，儿茶素(酯型儿茶素)等品质成分氧化转化充分，含量低些，这与王丽丽等[14]研究茶鲜叶萎凋过程中，通过调节鲜叶萎凋失水程度，调控儿茶素的动态变化含量及组成比例来达到调整茶叶品质风格的结论一致。

发酵是形成红茶色香味的关键，整个过程中伴随下列变化：一是叶色由青绿色→青黄色→黄色→黄红色→红色→紫铜色的变化；二是香气由青草气→清香→兰花香→桂花香→苹果香→熟香的变化。因此，生产中可结合发酵的叶色和香气变化综合判断发酵是否适度，从而掌控整个红茶发酵的进程[13]。汝城白毛茶发酵叶发酵程度从B3(4 h)开始，包括B4(6 h)、B5(8 h)，呈现特有花香、蜜甜香，黄红色，金毫等优质红茶品相，超过B6(10 h)后，香气和色泽叶象指标开始变低和变暗，呈现劣质品相趋势。

3.2 优化组合探讨

确立优化组合为A3B4或A3B5作为整体的优选水平，主要因为加工中各种成分氧化转变及其与品质正、负相关性复杂[16],而茶叶品质又是整个综合协调的结果[17-18]，因此优选水平应该是各品质成分之间一个适度优化关系。分析结果表明，酯型儿茶素、总儿茶素、茶褐素3种成分受A、B因子影响极显著，变异系数最大，影响红茶品质明显，是为评价红茶品质的关键指标，可以把这3种成分在A、B因子影响下适度平衡的优选组合作为整体优选水平考虑。平衡的确立主要基于儿茶素(酯型儿茶素)基本氧化且含量变化不大，累积的茶褐素也处在其阈值上限[11-12]，此时，苦涩味和汤色负面影响总体最低，可作为A、B两因子基于各品质成分的优选水平，平衡点外品质呈下降趋势。茶黄素、茶红素虽然是评价红茶品质的关键指标[19]，但此试验不选为评价指标，一方面是因为试验包含了儿茶素不充分和过度氧化的处理，会导致苦涩味和汤色暗淡而品质不佳，比如在发酵初期儿茶素大量氧化茶黄素，此时茶黄素含量较高但儿茶素并没有完全氧化，苦涩味重，此时就不宜用茶黄素来作为评价红茶品质指标；另一方面是因为茶黄素对品质影响主要是滋味刺激性强度和汤色[19]，但这影响是基于儿茶素、茶褐素等物质负面影响最低时，茶黄素作为指标评价红茶品质才有意义，否则，对品质的影响(滋味和汤色)会被没充分氧化的儿茶素和过度累积茶褐素的影响所替代[20]，因此本试验也就没有选择茶黄素作为关键指标来评价。

根据杨亚军[21]研究多酚类化合物与红茶品质关系得出多酚类化合物保留量在60%～65%时品质较好，滋味浓厚鲜爽，收敛性强；保留量在70%以上有青涩味，苦涩味重；保留量在55%～58%味醇汤红，类似工夫红茶的品质；保留量50%～53%味淡清纯，色泽发暗；保留量在50%以下味酸发酵过度的结论，以及汪开华等[13]研究发酵程度对红茶品质的影响时，认为多酚类化合物保留量是掌握发酵程度的关键生化指标，再结合相关研究认为汝城白毛茶是一种与云南大叶种茶亲缘关系较近的大叶种茶[22]，本研究得出感官品质优选A3B5或A2B5组合，品质成分优选A3B4或A3B5组合，相同优选组合为A3B5的结果(A3B4组合因感官总分未进入前3，不予纳入优选)，以及A3B5与A2B5组合茶多酚含量分别为16.60%和18.20%，保留量分别为58.12%和63.73%(鲜叶茶多酚含量28.56%)，A3B5组合(重萎凋、发酵8 h)口感浓、醇、厚和蜜甜香；而A2B5组合(中萎凋、发酵8 h)口感浓、强、厚和花蜜香，且汤色、外形优于A3B5组合,呈现各自口感风格，与此前相关研究结论吻合。

3.3 结论

综上，根据汝城白毛茶资源特性，考虑当地早春生产期间气温普遍偏低，结合叶象指标及经济效能等因素，以一级鲜叶为原料，如采取自然发酵，其加工红茶关键技术为采取中度、偏重萎凋，即萎凋至含水量56%～60%，发酵时间6～8 h为宜，不超过9 h；如采取发酵设备发酵，在控温控湿条件下，发酵时间应相比自然发酵适度缩短，具体参数需进一步试验探明。改进技术后的产品金毫满披，花蜜香浓郁，红浓明亮，滋味具有浓、强(醇)、厚、鲜、爽、甘等高档红茶特点(可根据需要制作醇和及强刺激性口感)，极具湖南红茶 “花蜜香、甘鲜味”的核心品质特征[23]，表现出典型的工艺特征和品种特征的有机结合。