黑茶陳化機制研究進展

諶 瀅，李 適，劉仲華,3，黃建安,3

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學園藝園林學院，湖南 長沙 410128；2. 教育部茶學重點實驗室，湖南 長沙 410128；3. 國家植物功能成分利用工程技術研究中心，湖南 長沙 410128）

黑茶陳化機制研究進展

諶 瀅1,2，李 適1，劉仲華1,2,3，黃建安1,2,3

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學園藝園林學院，湖南 長沙 410128；2. 教育部茶學重點實驗室，湖南 長沙 410128；3. 國家植物功能成分利用工程技術研究中心，湖南 長沙 410128）

對黑茶陳化的相關研究進行綜述，重點闡述了“陳化”對黑茶感官品質及主要品質成分的影響。隨著貯藏時間的延長，在水分、氧氣、光照、溫度條件和微生物作用等因素的共同影響下，黑茶的感官品質表現(xiàn)出一定的變化規(guī)律。主要品質成分、香氣成分在陳化過程中均發(fā)生不同趨勢、不同程度的變化，在一定時間范圍內黑茶的品質得到提高和改善，具有“越陳越香”的趨勢。深入研究黑茶陳化的實質，對于促進黑茶理性消費、黑茶市場健康發(fā)展具有積極意義。

黑茶；陳化；品質轉化；品質

黑茶是以一定成熟度的鮮葉為原料，經(jīng)殺青、揉捻、渥堆、蒸壓等工序制成的一類茶葉的總稱，具有很強的消食去膩功效，是我國西北少數(shù)民族地區(qū)的生活必需品[1]。黑茶作為一種后發(fā)酵茶類，具有“越陳越香”的特性，隨著貯藏年份的延長，黑茶陳茶的市場價格不斷攀高[2-3]。研究黑茶陳化過程中品質的轉化規(guī)律，以及探討如何更科學合理的儲藏、飲用和投資黑茶，對于促進目前黑茶市場健康、理性發(fā)展有著重要的現(xiàn)實意義。

1 陳化過程中影響黑茶品質轉化的環(huán)境因素

環(huán)境中的光照、水分、氧氣、溫度和微生物的生長是影響黑茶陳化速度的主要外因。黑茶在運輸和儲藏過程中受環(huán)境條件影響，其自身內部發(fā)生一系列復雜生化反應。黑茶在陳化過程中品質發(fā)生變化，其表現(xiàn)為干茶色澤由鮮變枯，茶湯顏色加深，收斂性減弱，滋味變得醇和，陳香顯露[4]。高分子現(xiàn)象原理分析發(fā)現(xiàn)，茶葉中的高分子物質（蛋白質、果膠、纖維素和類脂等）對小分子物質（氨基酸、茶多酚等）具有束縛作用，但當高分子物質通過氫鍵、范德華力形成微束晶“老化”后，所包埋的小分子物質再次被釋放出來，從而化學活性大大提高，化學反應增快，茶葉性質發(fā)生改變[5]。環(huán)境條件中的光照、水分、氧氣、溫度和微生物的生長等是影響黑茶陳化速度的主要外因。

（1）水分是影響黑茶內部各類生化反應的重要因素。在其他條件一致的情況下，通常含水量越高，其理化反應越劇烈，過高的含水量與較高的氧氣含量會引起茶葉劣變。水分是鮮葉的重要組成成分之一，束縛水和細胞的原生質相結合呈膠體狀，茶葉中自由水溶解了茶多酚、氨基酸、咖啡堿等可溶性物質。在黑茶中也含有一定的水分，不僅參與茶葉物質的組成，還參與各類生化反應。茶葉的吸水還潮的性質決定了其含水量與空氣濕度密切相關。吳瓊對不同年份六堡茶理化性質的研究發(fā)現(xiàn)，茶葉經(jīng)發(fā)酵后含水量明顯增加，但隨著貯存時間的延長，其含水量逐漸降低、吸附能力也隨之減弱[6]。水分活度概念提出：當茶葉含水量是單層水分子時，這個含水量即是貯藏的最佳含水率，一般為4%～5%，茶葉的品質成分變化較慢，且質量好的茶葉，其單層水分子含水率比質量差的相對高一些[7]。黑茶的出廠含水量一般在10%以上，這也是黑茶轉化速度高于其他茶類的原因。

（2）氧氣直接參與茶葉內含成分的轉化。容易被氧化的有香氣成分、色素物質及多酚類等，尤其對兒茶素有重要影響。實驗表明，茶葉包裝中有效含氧量在0.1%以下時，茶葉中的品質成分氧化較慢。綠茶等其他容易氧化的茶類為了減輕成品茶的氧化作用，在茶葉包裝中經(jīng)常應用抽氣充氮技術和除氧技術來儲藏茶葉，防止其變質，目前在茶葉包裝中加入除氧劑的方法被廣泛利用[8]。為了便于黑茶陳化，加速內含成分轉化，黑茶一般會采用透氣的綿紙、牛皮紙和竹篾等來材料包裝，在室內儲存時，也應達到儲藏地通風、透氣的要求。

（3）光照對茶葉品質也有影響。茶葉對光敏感，光照可加速黑茶品質成分的變化，使其失色、失香并產(chǎn)生不愉快的日曬氣。研究表明，茶葉采用透明容器包裝透光放置10 d，維生素C減少10%～20%；在25℃環(huán)境中用1 700 lx照度的熒光燈照射30 d，則茶葉顏色褐變，香氣、滋味明顯變差，維生素C全部消失，氧化物含量增加，“日臭氣”顯露[9]；王毅等將不同包裝材料包裝的茶葉進行見光處理，發(fā)現(xiàn)不同包裝材料包裝的茶葉，其品質成分變化的速度也不相同[10]。因此在儲存過程中，應選擇適于陳化的包裝材料，避免茶葉被日光照曬。

（4）溫度可以影響化學反應的速度和進程，在一定范圍內溫度愈高，反應速度愈快，變化愈激烈。研究表明，溫度每升高10℃，干茶褐變的速度要加快3～5倍。溫度對茶多酚、氨基酸的降解轉化有重要影響，茶葉品質、茶湯色澤及香氣受溫度作用變化明顯，其影響甚至大于氧氣和水分的作用[11-12]。吳小崇[11]指出，水分含量低至5%的茶葉在室溫條件下貯藏，其品質變化程度比低溫高水分環(huán)境下貯藏的茶葉要高；將相同包裝材料的茶葉置于不同溫度下蔽光貯藏，溫度越低，其茶葉品質成分含量的變化就越小[10]。此外，溫度還會對黑茶中微生物的數(shù)量和種類產(chǎn)生影響。適宜的溫濕度有利于黑茶的陳化和品質成分轉化。

（5）黑茶的陳化過程不能忽視微生物的作用，黑茶中存在的微生物種類主要包括細菌和真菌。多種微生物在以茶葉為生長基質滿足自身的生長繁殖的同時，還分泌各種胞外酶如多酚氧化酶、果膠酶、纖維素酶和蛋白酶等。這些胞外酶催化茶葉中的相關物質發(fā)生氧化、降解、聚合、轉化，從而影響茶湯滋味。其中，黑曲霉中的檸檬酸還可以影響曬青毛茶中重金屬及降解殘留農(nóng)藥含量；根霉可分泌凝乳酶使脂類物質匯集生成乳酸，從而使茶湯順滑甘醇；細菌對茶葉清除自由基的能力有增強作用；曲霉和青霉會對干茶色澤產(chǎn)生影響、黑曲霉和某些雜菌可造成茶葉霉變等。在對陳茶微生物研究中，從正處在后發(fā)酵過程的普洱茶中檢測到黃曲霉，但在陳茶中并未測得黃曲霉和黃曲霉毒素的存在[13]；有分析認為，在人工陳化的過程中，黑曲霉始終占優(yōu)勢地位[14]；一些研究報道，六堡茶陳化后茶葉中可見“金花”菌，陳化初期微生物多樣性先降低再升高，以曲霉屬和散囊菌屬為優(yōu)勢菌群[15-16]。微生物的活動在很大程度上受外界條件（水分、氧氣、溫度）的影響。適宜的儲藏環(huán)境有利于有益菌種的生長繁殖，真菌能產(chǎn)生糖化酶、醇化酶和酯化酶，隨著貯存時間的延長，茯磚茶中金花菌會不斷生長繁殖，其胞外酶可催化茶葉中淀粉轉化為多糖、催化多酚類物質的氧化，醇化茶湯滋味，使黑茶越陳越香。陳化過程中，一些雜菌的增加也會破壞茶葉品質，造成茶葉霉變。

2 陳化過程中黑茶品質轉化的研究進展

2.1 感官品質的轉化研究

茶葉的感官品質是品質成分的綜合表現(xiàn)。在陳化過程中，部分大分子物質的逐漸氧化、降解，一些小分子物質會聚合或氧化，各種色素物質和呈味物質產(chǎn)生了重組，從而表現(xiàn)出與新茶不同的感官品質特征。

在黃亞輝[17]的研究中，將1952、1985年的陳年茯磚茶與2008年的新茶的比較，2008年的茯茶菌花香明顯，52年的茯茶陳香顯著但無茶香，85年的茯茶雖有一定陳化氣味，但與茶香混合較為和諧，整體香氣宜人。普洱生茶陳化處理后茶湯亮度增加，而色度方面朝著紅色和黃色增加、綠色減少的趨勢發(fā)展[18]；初加工原料的差異對成茶的轉化有一定的影響，但總體轉化趨勢相近，有研究認為不同種類黑茶原料不一致，其新茶、陳茶品質也不一致[19]。

黑茶經(jīng)陳化后青辛氣散盡，沖泡陳香凸顯，滋味的粗澀感逐漸減弱，回甘明顯。李適[20]對31個不同年份茯茶感官品質的研究發(fā)現(xiàn)，年份較長的茯茶干茶色澤多為黑褐、灰褐或褐略帶紅，年份較短的茯茶干茶色澤多為黃褐、青褐；隨著年份的延長茶湯色澤呈現(xiàn)由橙黃→黃橙→紅橙→橙紅→紅的變化趨勢。滋味隨著陳化時間的延長粗澀味逐步轉化，原料粗老的茯茶陳化速度稍慢。

2.2 主要品質成分的轉化研究

茶多酚為茶葉中多酚類物質的總稱，包括兒茶素、酚酸類、花黃素類、花青素類，是茶葉重要的品質成分和功能物質。周樹紅[21]以成品普洱茶為研究對象，發(fā)現(xiàn)在常溫下同一條件儲藏時，普洱茶在儲藏前期（約為90 d）茶多酚含量有增加趨勢，但其后隨著貯存時間的延長，茶多酚總量趨于減少；不同存放時間的普洱茶中兒茶素的含量，無論是生茶還是熟茶，其兒茶素總量出現(xiàn)下降的趨勢，熟茶中兒茶素的下降更為劇烈[22]；段紅星等[23]的研究中也證明了茶葉中兒茶素在存放過程中呈現(xiàn)出下降的趨勢；茯磚茶在陳化過程中茶多酚變化很大，多酚含量隨著陳放時間延長而大幅下降，并在約20 a后趨于穩(wěn)定[24]。一方面這可能與前期茶多酚與氨基酸結合的不溶性物質分解有關，另一方面與不溶性茶多酚轉化成可溶性茶多酚有關。其中，貯存期間各類兒茶素在不斷轉化、含量持續(xù)波動，但隨著貯存時間的延長，兒茶素總量下降，特別是酯型兒茶素下降明顯?？傮w來說，茶多酚的含量是明顯下降的。

氨基酸是茶葉中重要的含氮化合物，其含量直接影響茶湯的香氣與滋味。在茶葉已發(fā)現(xiàn)20種以上的氨基酸中，主要有茶氨酸、谷氨酸、天門冬氨酸和精氨酸等，茶氨酸的含量最高，是茶葉中特有的氨基酸，是使茶湯滋味鮮爽的主要物質。黑毛茶隨著存放時間的增長，氨基酸含量總體減少，其中茶氨酸下降最明顯[25]；黃亞輝[24]研究發(fā)現(xiàn)，茯磚茶在陳化過程中氨基酸含量明顯減少，1985、1952年茯磚茶中已不含游離氨基酸；粟本文[26]將陳年茯磚茶與2014年的茯磚茶相比，游離氨基酸下降幅度達18.80%；龔雪[27]的研究表明，60年代的茶樣中仍含有氨基酸，但含量極其微少；鮑曉華[28]對普洱茶陳化研究發(fā)現(xiàn)，隨著貯藏時間的延長，氨基酸總的變化也趨于減少，與周樹紅等人的研究結果一致；不同年份的六堡茶中，游離氨基酸含量隨年份增加而遞減[6]。貯存初期雖然有氨基酸的氧化分解反應發(fā)生，但可溶性蛋白質水解為游離氨基酸的速度明顯更高，又有氨基酸與茶多酚結合的不溶性物質的分解，因此氨基酸含量呈上升趨勢。在特殊溫濕條件下氨基酸與可溶性糖發(fā)生美拉德反應，與多酚類物質反應生成褐色色素[29]。貯存后期隨著時間的延長，水溶性蛋白質的分解速度逐漸減緩，而游離氨基酸氧化分解的速度逐漸提高，這可能是造成氨基酸的總量逐漸減少至最終分解殆盡的原因。

咖啡堿是茶葉中含量最多的一類生物堿，為茶葉極其重要的特征成分之一。其含量一般占干物重的2%～5%。謝嬌枚[25]研究表明，黑毛茶在存放過程中，咖啡堿含量雖有減少但幅度較小；茯磚茶在陳化過程中咖啡堿含量的變化不大[17]；在周樹紅等[21]的實驗中，在普洱茶儲藏期間其咖啡堿含量受溫度影響較大，高溫可使咖啡堿含量增加，常溫及低溫下咖啡堿的含量減幅較??；在對不同陳化年份六堡茶的研究中也發(fā)現(xiàn)，咖啡堿含量變化無明顯趨勢，但在不同年份間有波動[30]?？Х葔A含量變化幅度不大的原因，可能與咖啡堿性質穩(wěn)定、自身不容易降解和氧化有關，因此黑茶中咖啡堿含量的變化與年份的相關性不大。

可溶性糖包括單糖和雙糖，具有甜味。在對不同年代茯磚茶的研究中，發(fā)現(xiàn)水溶性糖的含量隨陳化而有所增加，貯存時間與可溶性糖含量呈正相關，陳年茯磚茶中的可溶性糖更多，而可溶性糖可有效的遮蔽咖啡堿、茶多酚的苦澀味，使茶湯滋味更加甜醇[24]；普洱茶的可溶性糖的含量也隨著貯藏時間的延長而增加，酸度下降，pH值呈上升趨勢[18]；在對不同陳化年份六堡茶的研究中發(fā)現(xiàn)，可溶性糖含量雖隨年份不同有所波動，但無明顯增減趨勢[30]。根據(jù)現(xiàn)有的研究報導，發(fā)現(xiàn)貯存時間與可溶性糖含量的相關性各有差異，這可能與研究樣本的差異性有關，也有可能是可溶性糖的轉化不易受外界條件的影響。根據(jù)生化成分的轉化原理，貯存前期由于微生物的分解作用大于可溶性糖自身的降解作用，使茶葉中的淀粉、纖維素等轉化為單糖物質從而含量有所上升。

茶葉中的芳香物質是種類繁多的揮發(fā)性物質的總稱，它的含量并不多，但組成極其復雜，各地黑茶的香氣也各具特色[31]。黑茶中的香氣物質以萜烯類、芳香醇類、酮類、脂類和碳氫化合物為主。研究表明，黑茶的“陳香”主要與1,2,3-三甲氧基苯及1,2,4-三甲氧基苯等烷氧基苯類化合物相關，“菌花香”與烯醛類、烯酮類化合物相關[32-34]，普洱茶的陳香以雜環(huán)化合物和醇類為主[35]，陳年普洱茶的香氣成分以高沸點的芳烴類及其衍生物和萜烯類化合物為主，以酯類及其衍生物為輔[36]。在陳年普洱茶與綠茶揮發(fā)性成分的比較中，普洱茶中的重要香氣物質α-紫羅蘭酮、β-紫羅蘭酮、巨豆三烯酮、二氫獼猴桃內酯等的相對含量均高于實驗綠茶樣品，這些香氣成分在普洱茶發(fā)酵過程中形成并在陳化過程中積累[37]；在對貯藏了30、25和6 a的普洱陳茶與當年生產(chǎn)的普洱新茶的香氣對比研究中，發(fā)現(xiàn)陳茶的萜烯化合物以反-丁香烯為主，而當年生產(chǎn)的新茶中萜烯化合物以愈創(chuàng)木烯為主，并且隨著貯藏時間延長，反-丁香烯的相對含量越低[38]；有研究表明貯藏多年的普洱陳茶的萜烯化合物是以α-雪松烯為主，并未檢測到反-丁香烯和愈創(chuàng)木烯[39]；在對不同年份茯磚茶的研究中，隨著時間延長，香氣物質中的碳氫化合物數(shù)量遞減、酮類化合物數(shù)量略有增加，醛類和酸類化合物只存在于當年新茶中，各年份茯磚茶樣中相對含量較高的香氣成分以碳氫化合物、醇類和酯類為主，其中陳茶茶樣中醇類和酯類物質的含量明顯高于當年新茶[40]；在對茯磚茶的一項研究中發(fā)現(xiàn)，金合歡醇β-檸檬醛、2,4-己二烯醛、2,4-庚二烯醛、2,4-癸二烯醛、3,5-辛二烯-2-酮等部分醛類、酮類在隨年份延長而減少，而2,4,5-三甲基-1,3-二氧戊環(huán)、十八內酯、辛醇、依杜蘭、庚醇、1-辛烯-3-酮、雪松烯及辛酸、庚酸和十三酸等酸類則有隨年份延長而增加的趨勢，在陳化一定年份后的茶樣中才能檢測到[41]。大量研究推測，黑茶在貯藏期間，其成分中的萜烯類物質會發(fā)生結構上的變化，形成大量的同分異構體從而使不同貯藏時間的普洱茶具有各自獨特的香型。隨著貯藏年份的延長，茶葉中的香氣組分在不斷變化，組成的不同也會影響其總體表現(xiàn)出的香氣特征。

3 討 論

近年來黑茶各方面保健功能如抗氧化、抗突變、消炎抗菌、解膩利尿、降三高及預防心血管疾病等功效被廣泛報道，針對其進行的研究也越來越多[42-47]。因此，社會大眾對黑茶的關注也與日俱增。了解黑茶在陳化過程中的品質轉化情況，深入研究黑茶的陳化機制，對于支撐黑茶市場健康發(fā)展具有積極的現(xiàn)實意義。

國內關于對黑茶陳化機制的研究還很有限，需要大量的實驗與分析來驗證黑茶“越陳越香”的確切標準。一定時間的存放使黑茶品質有所提高，但貯存時間過長不僅會有霉變的風險，還會使茶葉中的有效功能成分大幅減少，從而會降低其保健藥理作用[48]。黑茶陳化后的品質表現(xiàn)與原料品質、環(huán)境條件及貯存時間等多方面因素有關，好的原料、好的工藝、在適宜的環(huán)境下保存適當?shù)臅r間，才能成就黑茶“越陳越香”的品質特征。

以現(xiàn)有研究方法和手段看，黑茶年份的科學判別主要以感官審評結合與陳化規(guī)律相關的品質成分檢測為主。感官審評判別需要審評者具備較扎實的審評基礎，同時對陳茶品質風味了解較全面，但審評者的判斷容易受主觀因素的影響，因此開展深入的陳化機理研究，了解品質成分在自然陳化條件下的變化規(guī)律顯得更加重要。在今后的黑茶陳化機理研究中，需用到更加全面豐富的樣品材料，通過現(xiàn)代化學檢測分析方法結合化學計量技術對其進行深入研究分析，對黑茶陳化機制進行系統(tǒng)研究，豐富黑茶的陳化研究體系，讓更多消費者正確存貯黑茶、理性消費，促進黑茶市場繁榮和可持續(xù)發(fā)展。

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（責任編輯：肖彥資）

Research Progress on Aging Mechanism of Black Tea

CHEN Ying1,2，LI Shi1，LIU Zhong-hua1,2,3，HUANG Jian-an1,2,3
（1. College of Horticulture and Hardening, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, PRC; 2. Key Lab of Tea Science, Ministry of Education, Changsha 410128, PRC; 3. National Research Center of Engineering Technology for Utilization of Functional Ingredients from Botanicals, Changsha 410128, PRC）

This article reviewed the advance in aging mechanism of dark tea, the changes of sensory quality and main biochemical components during the aging process. With the extension of storage time, the combined effect of moisture, oxygen, light, temperature and microbial factors, the sensory quality of black tea showed certain regularity. The main quality components, aroma components in the process of aging occurred in different trends, varying degrees of change, black tea in a certain range of time and improve the quality, with“gets better” trend. It is of signifcance to study the aging mechanism of black tea, which will promote rational consumption of black tea and promote the healthy development of tea market.

black tea; aging; qualitative conversion; quality

book=118,ebook=126

TS272

A

1006-060X（2016）12-0118-05

10.16498/j.cnki.hnnykx.2016.012.035

2016-10-10

國家自然科學基金（31501542）

諶 瀅（1993-），女，湖南安化縣人，碩士研究生，主要從事茶葉品質化學研究。

黃建安