烘焙对祁门红茶香气品质的影响

张晓磊，刘亚芹，周汉琛，雷攀登

（安徽省农业科学院茶叶研究所，安徽黄山 245000）

祁门红茶以其特有的似花似果似蜜的“祁门香”，与印度大吉岭红茶、斯里兰卡红茶并称为“世界三大高香红茶”，深受国内外消费者青睐[1-2]。 研究表明，红茶品质的形成与其工艺条件密切相关[3-6]。烘焙作为茶叶加工的重要工序， 不仅能降低茶叶含水率，有利于贮藏过程品质的稳定，还能进一步促进茶叶内含物质转化，改善茶叶滋味品质[4-5]。烘焙时间和温度是影响烘焙效果的重要因素[6-7]。 低温烘焙有利于茶叶内含成分的保留， 高温条件下热化学反应强烈易导致内含物含量减少[3]。杨彩霞等[8]在研究不同烘焙温度和时间对成品滇红品质的影响时发现， 在70 ℃、90 ℃条件下烘焙1～4 h均能增加芳樟醇及其氧化物的含量， 而随着温度升高香气物质含量逐渐下降。 对于不同茶树品种制成的红茶，适宜的烘焙条件有较大差异。马玉青等[9]研究发现，大叶种制成的轻烘焙（复烘80 ℃、30 min）红茶香气品质较好，紫娟品种鲜叶原料制成重烘焙（复烘80 ℃、120 min）的红茶花果香更为浓郁，适当延长烘焙时间有利于花香、甜香等香气呈现；卢莉等[10]以4 种不同茶树品种制成的武夷岩茶为试验对象， 探究烘焙过程中岩茶品质变化规律时发现，随着烘焙时间增加，4 种岩茶品质均呈上升趋势，且均以最长时间（18 h）烘焙效果最佳。 对于鲜叶原料较嫩且具有特殊香气品质的祁门红茶， 如何通过烘焙在进一步降低茶叶含水率的同时， 保持产品原有香气品质的相关研究尚未见报道。因此，研究选用‘凫早2 号’茶树品种鲜叶制成的祁门红茶为材料， 在低温下烘焙不同时间，并通过茶叶感官审评，结合香气化合物检测分析，探究烘焙工艺对祁门红茶品质的影响，以期为提升祁门红茶品质提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

茶树品种为 ‘凫早2 号’（C. sinensis var.sinensis. cv Fuzao No.2）， 来自安徽省农业科学院茶叶研究所试验基地。 鲜叶采摘时间为2022 年3月，采摘标准为一芽一叶，鲜叶重量约20 kg，经摊放、萎凋、揉捻、发酵、干燥工序制成祁门红茶，不烘焙茶样设为对照 （CK）， 其余茶样于烘焙机中（恒温60 ℃） 分别烘焙30 min、60 min、90 min 制成不同处理试验样品， 分别标记为HB-30 min、HB-60 min 、HB-90 min。

癸酸乙酯（99%），美国Sigma-Aldrich 公司。

1.2 仪器与设备

远红外提香机（JY-6CHZ-1），福建佳友茶叶机械智能科技股份有限公司； 气相色谱质谱联用仪 （Gas chromatography-mass spectrometry， GCMS-QP2020 NX）和单四极杆质谱仪，日本岛津公司；SPME 萃取头（50 / 30 μm，DVB/CAR/PDMS），美国色谱科公司；NIST 2020 质谱谱库。

1.3 实验方法

1.3.1 茶叶感官审评

参照GB/T 23776—2018 《茶叶感官审评方法》中红茶审评方法[11]，准确称取茶样3.0 g，置于150 mL 审评杯中，沸水冲泡5 min 后出汤，由3 位专业审评人员进行感官审评。

1.3.2 挥发性成分检测

采用顶空固相微萃取方法 （Headspace-solid phase microextraction， HS-SPME） 对香气进行吸附[12]，以茶水比1∶50 制作茶汤，冷却后取10 mL 茶汤至萃取瓶中，利用萃取头在40 ℃水浴下顶空吸附50 min。 萃取结束后将萃取头插入气相色谱进样口解吸附5 min。 利用GC-MS 对挥发性成分进行检测，GC-MS 分析条件参照XU 等[13]。每个样品重复3 次。

部分化合物定量采用样品中化合物峰面积与标准品峰面积之比计算相对含量（μg/L），包括：己醛、（E）-2-己烯-1-醇、β-月桂烯、正辛醛、d-柠檬烯、苯甲醇、苯乙醛、β-罗勒烯、芳樟醇氧化物Ⅰ、芳樟醇氧化物Ⅱ、芳樟醇、壬醛、水杨酸甲酯、β-环柠檬醛、（Z）-3，7-二甲基-2，6-辛二烯醛、 香叶醇、（E）-柠檬醛、（Z）-己酸-3-己烯酯、 茉莉酮、（E）-橙花叔醇、雪松醇；其余化合物依据癸酸乙酯标准曲线进行计算。 参照ZHU 等[14]方法计算茶样中挥发性成分气味活性值 （Odor activity value，OAV），即挥发性成分含量与该成分阈值之比。

1.4 数据处理分析

利用SPSS 20.0 软件进行单因素方差分析（ANOVA）， 采用Duncan 法进行差异显著性分析（p＜0.05）；利用SMICA 14.1 软件进行正交偏最小二乘法判别分析 （Orthogonal partial least squares discrimination analysis，OPLS- DA）； 采用TB tools对茶样中挥发性成分含量进行热图分析； 利用GraphPad Prsim 9 绘制柱形图。

2 结果与分析

2.1 不同烘焙处理对祁门红茶感官品质的影响

不同烘焙处理红茶的感官审评结果如表1 所示，烘焙后红茶的感官品质发生明显变化。 与CK相比，烘焙30 min 红茶样品的甜香提高，烘焙60 min 红茶样品的甜香下降， 烘焙90 min 红茶样品出现了低闷的不愉悦风味；滋味方面，烘焙30 min既能保持茶汤甜醇又能提高鲜爽度， 随着烘焙时间延长，茶汤醇厚度下降并出现涩味；汤色方面，随着烘焙时间延长茶汤逐渐变暗， 烘焙90 min后，茶汤明亮度明显降低；叶底随着烘焙时间延长逐渐变暗。 综合感官审评结果，60 ℃下烘焙30 min 能够保持红茶原有的香气风味， 同时提升滋味品质。

表1 不同烘焙处理红茶的感官审评结果Table 1 Sensory evaluation results of black tea with different baking treatments

2.2 不同烘焙处理对祁门红茶香气成分的影响

2.2.1 不同烘焙处理祁门红茶的主要挥发性成分

利用气相色谱-质谱联用仪对不同处理茶样挥发性成分进行检测分析。如表2 所示，共检测出42 种挥发性成分，其中醇类13 种、醛类15 种、酯类3 种、酮类5 种、碳氢类4 种和其他类2 种。 四组红茶样品中的挥发性成分均以醇类和醛类为主，芳樟醇、苯甲醇、香叶醇、芳樟醇氧化物、水杨酸甲酯等在各组茶样中含量相对较高。 这与文献报道的芳樟醇及其氧化物、苯甲醇、香叶醇及水杨酸甲酯等物质是红茶特征性香气物质的结果相一致[15]。

表2 不同烘焙处理红茶的挥发性成分含量（μg/L）Table 2 Content of volatile components of black tea with different baking treatments

表3 不同烘焙处理红茶中关键香气成分OAVTable 3 OAV of key aroma components in black tea with different baking treatments

随烘焙时间延长，红茶中的挥发性成分含量整体呈现上升的趋势。 与CK 相比，烘焙30 min、60 min、90 min 茶样中显著变化的挥发性成分数量分别为10 种、29 种、31 种；芳樟醇、香叶醇、芳樟醇氧化物、苯甲醇、苯乙醛、水杨酸甲酯等含量显著上升；正辛醛、壬醛、癸醛等含量呈先降后升的趋势。 吡咯、吡嗪等杂环类物质对烘焙茶叶中的烘烤香、甜香具有重要影响[16-17]。 有研究表明高温条件下茶叶内含物易发生热化学作用，如美拉德反应生成吡嗪等杂环化合物，部分氨基酸经过氧化、脱羧后也会形成醛类等挥发性物质[3，18]。 烘焙时间过长则会导致内含物转化过度，引起茶叶鲜度下降，同时伴有老火、焦味等气味产生[19]。 研究中具有焦香的茶吡咯含量随着烘焙时间增加而略有增加， 可能是烘焙60 min 和烘焙90 min红茶样品的甜香被低闷味掩盖的原因之一。

利用茶样中挥发性成分建立OPLS-DA 模型（图1），排列检验设置200 次进行交叉验证，图1B中Q2回归直线截距均小于0，表明该模型较为可靠。 由图1A 可知，CK 与不同烘焙时间红茶样品中的挥发性成分含量差异较大，CK 和烘焙30 min样品处理分别集中于第四、第一象限，烘焙60 min和90 min 的样品较为接近，集中于第二、三象限。如图1C 所示，芳樟醇、芳樟醇氧化物、苯甲醇、香叶醇、苯乙醛及水杨酸甲酯（VIP 值＞1）含量差异是区分不同烘焙处理的关键香气化合物。 与CK相比，香叶醇、苯甲醇、芳樟醇、芳樟醇氧化物含量， 以及苯乙醛和水杨酸甲酯含量均呈现上升的趋势；烘焙30 min 茶样中除芳樟醇氧化物和水杨酸甲酯外，其余关键香气化合物均无显著变化，烘焙时间超过60 min 后所有关键香气化合物含量均显著增加。 由此可见，烘焙30 min 更有助于保持红茶原有的风味特点， 烘焙时间过长会导致红茶原有的甜香被掩盖。

图1 不同烘焙处理红茶的挥发性成分OPLS-DA 模型Fig.1 OPLS-DA model of volatile components of black tea from different baking treatments

2.2.2 不同烘焙处理祁门红茶的特征香气成分

茶叶的特征香气是由各挥发性成分阈值与其在体系中的浓度共同决定[20]。 一般通过计算OAV来评价单个香气成分对茶叶整体香气的贡献程度，OAV＞1 时认为该香气成分对茶叶香气有一定的影响[21-22]。 根据GC-MS 检测结果和对应香气成分阈值，计算出共有10 种香气成分OAV 大于1，分别为香叶醇、苯乙醛、芳樟醇、异戊醛、二甲基硫、2-甲基丁醛、苯甲醇、己醛、水杨酸甲酯、芳樟醇氧化物Ⅱ。 所有茶样中香叶醇、苯乙醛和芳樟醇不仅含量高，其OAV 也均高于其他香气成分。 研究表明，香叶醇、 苯乙醛和芳樟醇作为红茶的标志性香气成分，对祁门红茶的香气形成起到重要作用[13]。 水杨酸甲酯和芳樟醇氧化物Ⅱ含量高， 其阈值也高，在所有茶样中OAV 仅为1；而含量较低的异戊醛、2-甲基丁醛、己醛和二甲基硫，由于阈值低，所有茶样中OAV 均大于1，对红茶香气具有重要影响。

从表2、3 可知，烘焙处理后10 种重要香气化合物（OAV＞1）含量均有不同程度增加。 与CK 相比，烘焙30 min 红茶样品中除2-甲基丁醛、芳樟醇氧化物Ⅱ及水杨酸甲酯外， 其余7 种重要化合物含量均无显著变化；烘焙60 min 后所有重要化合物含量均显著增加。 但由于这些成分的含量已经超过其阈值， 含量的增长对应的气味属性并不明显， 反而是烘焙过长带来的不良产物会掩盖红茶本身的甜香。 烘焙对茶叶香气品质的影响是复杂的， 即茶叶呈现出的风味是各种香气成分的含量、比例、香型及其阈值等因子协调的结果。

3 结论

研究采用‘凫早2 号’茶树鲜叶初制加工的祁门红茶为材料，以不同烘焙时间制成试验样品，通过感官审评和香气成分检测分析， 阐明了不同烘焙处理祁门红茶的感官品质和香气特征差异。 研究结果表明， 烘焙处理后香气成分含量总体呈增加趋势；低温短时烘焙（60 ℃下烘焙30 min）能较好的保持祁门红茶的特征香气风味， 提升茶汤滋味鲜爽度。随着烘焙时间延长，挥发性成分含量显著增加，祁门红茶的甜香和滋味鲜爽度下降，并出现涩感，感官品质降低。 因此，建议在祁门红茶的生产过程中采用低温短时的烘焙方式， 可以在进一步降低成品茶含水率的同时， 有效稳定并提升祁门红茶品质。