紅茶發(fā)酵與干燥工序技術(shù)理論與品質(zhì)關(guān)系的探討

孫丹 王登良（華南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，廣州 501642）

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紅茶發(fā)酵與干燥工序技術(shù)理論與品質(zhì)關(guān)系的探討

孫丹 王登良*
（華南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，廣州 501642）

[摘 要]發(fā)酵是紅茶加工的特征工藝，是紅茶品質(zhì)形成的重要工序之一。發(fā)酵前萎凋方式及發(fā)酵過(guò)程中溫度、濕度、pH值、通氧量、發(fā)酵時(shí)間和程度等環(huán)境因素是影響紅茶發(fā)酵品質(zhì)的重要因素。采用不同干燥方式和干燥設(shè)備，控制干燥的溫度、時(shí)間、速度和初烘的程度等，可更好的發(fā)展紅茶的品質(zhì)。本文就紅茶發(fā)酵和干燥技術(shù)等方面對(duì)紅茶品質(zhì)的影響進(jìn)行綜述，以期能為紅茶加工工藝的改進(jìn)與創(chuàng)新工藝的發(fā)展提供一些思路。

[關(guān)鍵詞]紅茶；發(fā)酵；干燥；技術(shù)；品質(zhì)

紅茶屬于全發(fā)酵茶，發(fā)酵是紅茶加工的關(guān)鍵工序，在加工中利用酶促氧化作用，使茶葉中的多酚類(lèi)物質(zhì)等內(nèi)含物氧化、聚合、縮合生成茶黃素、茶紅素等有色物質(zhì)，形成紅茶“紅湯紅葉”、香氣甜香、滋味甜醇的品質(zhì)特征。品質(zhì)優(yōu)良的紅茶茶黃素和茶紅素的含量比例較大，茶褐素含量較少，茶湯中茶黃素含量少湯色亮度差；茶紅素含量少，湯色紅淺，說(shuō)明發(fā)酵不足；紅暗而不亮，茶褐素含量多，表明發(fā)酵過(guò)度。溫度、濕度、pH值、通氣及發(fā)酵程度等是影響發(fā)酵的主要因素[1-3]。干燥是紅茶加工的一道基本工序。干燥過(guò)程中，茶葉水分散失，酶活性降低，紅茶的色澤、香味和滋味也大體形成。目前，紅茶干燥的方法有炒干、烘干、微波干燥和遠(yuǎn)紅外干燥[1]。近年來(lái)國(guó)內(nèi)紅茶發(fā)展迅速，關(guān)于紅茶品質(zhì)的研究引起關(guān)注，紅茶發(fā)酵與干燥工序技術(shù)理論與品質(zhì)更是關(guān)系緊密，本文就紅茶發(fā)酵和干燥技術(shù)等方面對(duì)紅茶品質(zhì)的影響進(jìn)行綜述，以期能為紅茶加工工藝的改進(jìn)與創(chuàng)新工藝的發(fā)展提供一些思路。

1 發(fā)酵技術(shù)因子

1.1 內(nèi)部因素

紅茶發(fā)酵的內(nèi)部因素主要是指原料品種和紅茶加工過(guò)程中前期工序的控制程度。適度萎凋除了可以提高發(fā)酵對(duì)酶的活性外還可防止萎凋中多酚類(lèi)物質(zhì)的過(guò)多損耗，并保證發(fā)酵過(guò)程有較充足的水分作為物料的反應(yīng)介質(zhì)，有適度的多酚類(lèi)物質(zhì)參與發(fā)酵，因而提高了TF的含量[4]。通常選擇茶樹(shù)葉片較大、芽葉呈黃綠色（其茶多酚、兒茶素含量較高）、且有茸毛的品種制成的紅茶品質(zhì)較好[2]。

1.2 發(fā)酵前萎凋方式

袁弟順[5]等冰凍對(duì)工夫紅茶發(fā)酵及水浸出物泡出速率的影響的研究表明：冰凍的茶鮮葉與萎凋葉的茶多酚氧化酶活性降低32.9%和33.3%，冰凍萎凋葉揉捻后細(xì)胞損傷率增加到99.3%，發(fā)酵時(shí)間由4h縮短到2h，冰凍處理的工夫紅茶茶多酚含量減少8.4%，水浸出物、茶黃素類(lèi)（TFs）、茶紅素類(lèi)（TRs）含量分別增加7.9%、25.8%和38.3%，而氨基酸變化不明顯。萎凋葉的冰凍處理縮短了發(fā)酵時(shí)間，明顯提高了紅茶品質(zhì)與水浸出物的泡出速率，對(duì)生產(chǎn)速泡工夫紅茶有參考意義。黃建琴[6]研究冷凍萎凋?qū)し蚣t茶品質(zhì)形成的影響的結(jié)果表明：冷凍萎凋能明顯縮短萎凋和發(fā)酵時(shí)間，使紅茶的茶黃素、茶紅素含量增加，增進(jìn)紅茶的滋味和湯色，但氨基酸，茶多酚含量均較低，尤其是葡萄糖酶活性更低，對(duì)紅茶香氣的形成有一定影響。Thomas Muthumani等[7]研究表明冷凍萎凋的茶青發(fā)酵4h時(shí)茶黃素、茶紅素含量最高，茶褐素含量最低；冷凍萎凋可在更短的時(shí)間內(nèi)增加細(xì)胞的破碎率，使發(fā)酵加快，茶黃素增多，紅茶品質(zhì)比正常萎凋的更好。

1.3 溫度

發(fā)酵溫度包括環(huán)境溫度和葉溫，一般是通過(guò)環(huán)境溫度來(lái)控制葉溫。根據(jù)多酚氧化酶活化最適溫度，內(nèi)含鉀變化規(guī)律和品質(zhì)要求，發(fā)酵葉溫保持在30℃最適，氣溫則以24℃-25℃為宜[4]。酶在發(fā)酵過(guò)程中對(duì)溫度具有很強(qiáng)的敏感性，發(fā)酵溫度過(guò)低，多酚氧化酶的活性低，多酚類(lèi)物質(zhì)氧化聚合，在數(shù)量上或是質(zhì)量上都很難完成，影響發(fā)酵的進(jìn)程；溫度過(guò)高，多酚類(lèi)物質(zhì)的酶促氧化速度快，酶蛋白與多酚類(lèi)氧化產(chǎn)物結(jié)合成不溶性復(fù)合物的速度加快，將造成多酚類(lèi)物質(zhì)未氧化部分保留太少，兩者的含量比例將失調(diào)，影響紅茶品質(zhì)，使成茶香氣低，茶味粗俗[8,9]。方世輝[10]等研究結(jié)果表明：發(fā)酵溫度22℃和28℃紅茶品質(zhì)較好，TF和TR含量較高；在發(fā)酵溫度22℃的條件下，以發(fā)酵時(shí)間100min到140min，發(fā)酵葉黃紅色到紅色，紅茶品質(zhì)較好，發(fā)酵100minTF和TR含量均較高。

1.4 濕度

濕度包括發(fā)酵葉含水量和空氣相對(duì)濕度，葉子含水量會(huì)影響葉汁濃度，從而影響發(fā)酵的質(zhì)量[1]。湖南茶葉研究所試驗(yàn)結(jié)果表明：相對(duì)濕度63%-83%時(shí)，發(fā)酵葉的花青暗條達(dá)25%-32.5%；相對(duì)濕度89%-93%時(shí)，花青暗條減少到16%-18.6%[4]。這說(shuō)明發(fā)酵在相對(duì)濕度高的條件下比濕度低時(shí)發(fā)酵質(zhì)量更好。發(fā)酵需要足夠的含水量，發(fā)酵室需保持高濕狀態(tài)，一般要求發(fā)酵室相對(duì)濕度大于95%，以控制水分的蒸發(fā)量。通常采用撒水、蓋濕布或噴霧等措施來(lái)保證發(fā)酵室濕度[1]。

1.5 時(shí)間與程度

紅茶的發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)短與葉片老嫩、揉捻程度和發(fā)酵溫度、濕度等有關(guān)。實(shí)踐中利用香氣和葉色的變化等加以綜合判斷發(fā)酵是否達(dá)到適度。生產(chǎn)上常遵循“適度偏輕，寧輕勿重”的原則，這將有利于茶黃素的積累和降低茶黃素和茶紅素形成以后的轉(zhuǎn)化速度，減少茶褐素的生成[11]。不同種類(lèi)的紅茶對(duì)發(fā)酵程度要求不同，工夫紅茶品質(zhì)特點(diǎn)是濃、甜、醇，發(fā)酵程度以達(dá)到桂花香、果香為好，發(fā)酵時(shí)間從揉捻算一般春茶約需3-5h，夏秋茶約需2-3h。紅碎茶具有濃、強(qiáng)、鮮、爽等特征，則要求發(fā)酵程度相對(duì)較輕，達(dá)到蘭花香或清香為宜[12]。王小云[13]等試驗(yàn)結(jié)果表明工夫紅茶的品質(zhì)形成與發(fā)酵時(shí)間在一定范圍內(nèi)成正反比關(guān)系，發(fā)酵時(shí)間為5h的處理品質(zhì)最好，湯色紅亮，香氣濃、帶甜香，滋味醇、尚厚；發(fā)酵時(shí)間為8h的處理品質(zhì)最差。劉玉芳[14]等采用春蘭品種制工夫紅茶，控制溫度25-28℃，濕度75%-85%，發(fā)酵時(shí)間3.5h做出的工夫紅茶湯色紅亮、花香濃郁持久、滋味醇和、葉底紅亮，品質(zhì)最好。發(fā)酵時(shí)間縮短或者延長(zhǎng)，品質(zhì)都會(huì)有所下降。高香型烏龍茶茶葉加工工夫紅茶發(fā)酵適度的特征是葉色基本變?yōu)殂~紅色，葉脈及汁液泛紅，青氣消失，發(fā)出濃厚的蘋(píng)果香氣。顏色深淺隨季節(jié)和鮮葉老嫩而略有差異，春茶及嫩葉一般紅葉透黃，呈黃紅色；夏、秋茶及老葉呈紅黃色[15]。

1.6 通氣

紅茶發(fā)酵需要氧的氧化作用，供氧量不足會(huì)影響多酚類(lèi)物質(zhì)的正常氧化及一些其他物質(zhì)的轉(zhuǎn)化[16]。潘科[17]等通氧發(fā)酵工藝研究表明：通氧發(fā)酵處理前期葉面升溫迅速且高于自然發(fā)酵葉溫；明顯加快發(fā)酵過(guò)程中葉面色澤的紅變，促進(jìn)特征香氣的形成；發(fā)酵過(guò)程中，發(fā)酵葉pH值均呈降低趨勢(shì)，通氧發(fā)酵處理降低速度更快；感官審評(píng)表明通氧發(fā)酵樣品品質(zhì)整體不低于自然發(fā)酵樣品。一芽一葉，一芽二、三葉的原料能加工出內(nèi)在品質(zhì)不低于獨(dú)芽的工夫紅茶。而潘科[18]等通氧發(fā)酵工藝對(duì)紅茶湯色影響的研究表明：在感官上相對(duì)于CK處理，通氧發(fā)酵工藝有助于紅茶湯色紅度和亮度的提高，在通氧60min后自然發(fā)酵90-120min的紅茶湯色最好，其L*值在22.04-31.01，a*值在32.46-37.56，b*值在37.99-52.43（色差儀測(cè)定茶湯的各項(xiàng)色差指標(biāo)，應(yīng)用L*（亮度）、a*(紅度)、b*(黃度)色差系統(tǒng)測(cè)定，湯色為紅、尚亮。

1.7 pH

茶葉揉捻后細(xì)胞破碎，細(xì)胞汁液的酸堿度接近中性，隨著萎凋、發(fā)酵工序的進(jìn)行，細(xì)胞汁向酸性變化，這正與酶的最適pH（多酚氧化酶為5.0-5.5，過(guò)氧化物酶為4.1-5.0）相適應(yīng)[12]。毛清黎[19]等懸浮發(fā)酵模擬試驗(yàn)研究表明：發(fā)酵系統(tǒng)pH值與茶黃素(TF)和茶紅素(TR)呈極顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.967，p<0.001；r=-0.864，p<0.005)，而與茶褐素(TB)呈極顯著正相關(guān)(r=+0.826，p<0.005)；TF形成主要受二羥基多酚氧化酶(DPPO)與三羥基多酚氧化酶(TPPO)相對(duì)活性影響，DPPO/TPPO 值高有利于TF 形成；在偏酸條件下(pH4.5-5.0)發(fā)酵有利于TF 和TR形成，而TB明顯減少，TF轉(zhuǎn)化率比對(duì)照提高71.2%。

1.8 發(fā)酵的方式

紅茶主要的發(fā)酵方式主要有傳統(tǒng)發(fā)酵、變溫發(fā)酵和懸浮發(fā)酵[4]。近幾年，紅茶發(fā)酵工序中出現(xiàn)的新技術(shù)有：超高壓技術(shù)、控溫控濕發(fā)酵技術(shù)、發(fā)酵檢測(cè)及傳感器技術(shù)[1]。夏濤[20]的懸浮發(fā)酵研究表明:發(fā)酵過(guò)程中采取先高溫后逐步降低溫度、降低pH值和早期充分供氧，有利于TFs的積累；篩選出TRs和TRs/TFs取值限分別在10%-12%和10-12的懸浮發(fā)酵體系的最佳因子組合為：溫度28.5-29.0℃，pH4.6-4.8，供氧13.0-15.0 ml/min，發(fā)酵時(shí)間(FT) 55.5-58.9min?？蓪?shí)現(xiàn)懸浮發(fā)酵工廠化生產(chǎn)紅茶飲料，可作為研究制茶發(fā)酵機(jī)理的優(yōu)良模擬體系，有待進(jìn)一步完善這一發(fā)酵方式[4]?？卓『繹21]等對(duì)液態(tài)發(fā)酵制備高茶黃素速溶紅茶進(jìn)行研究，結(jié)果表明液態(tài)發(fā)酵的優(yōu)化工藝參數(shù)為：溫度33.2℃，時(shí)間45min，pH4.2，氧氣流量0.96L/min發(fā)酵條件下，制得速溶紅茶產(chǎn)品中茶黃素含量達(dá)2.1%，高于同類(lèi)市售產(chǎn)品中茶黃素含量的平均水平。發(fā)酵初始條件的控制，發(fā)酵過(guò)程中如溫度的實(shí)時(shí)調(diào)控、溶氧率等有待進(jìn)一步的研究和探索。韓艷霞[22]等以信陽(yáng)毛尖為原料，加入優(yōu)勢(shì)菌群的微生物渥堆發(fā)酵，研究表明其發(fā)酵優(yōu)化工藝為：茶葉在溫度50℃，水分40%，菌種用量15ml/500g干茶葉，發(fā)酵時(shí)間18d時(shí)效果較好，制成的信陽(yáng)紅茶外形色澤褐紅，湯色紅濃明亮，香氣純正，滋味回甘，具有優(yōu)質(zhì)陳年紅茶的品質(zhì)。林青菊[23]提出了重萎凋、輕發(fā)酵、適度烘焙的金觀音紅茶加工工藝，即萎凋掌握“嫩葉老萎，老葉輕萎”的原則，發(fā)酵室溫度一般為22-28℃，相對(duì)濕度95%以上，空氣新鮮、供氧充足，發(fā)酵葉溫保持在30℃ 以下。發(fā)酵時(shí)間：春茶一般4-6h；夏茶通常3-5h，成品金觀音紅茶的含水率約6%。應(yīng)用金觀音鮮葉原料制作的高香型紅茶，品質(zhì)優(yōu)異。

2 干燥

干燥是紅茶初制的最后一道工序，這個(gè)過(guò)程散失大量水分、縮緊茶條，穩(wěn)固外形；內(nèi)含成分發(fā)生微妙變化，高溫破壞酶活性，制止發(fā)酵繼續(xù)進(jìn)行；通過(guò)茶葉內(nèi)化學(xué)成分的熱物理和化學(xué)變化，散發(fā)大部分低沸點(diǎn)的青草氣味，激發(fā)并保留高沸點(diǎn)的芳香物質(zhì)，紅茶的色澤和香味大體形成。目前，干燥主要采用二次干燥，一般分毛火和足火，中間需經(jīng)一段時(shí)間的攤涼，毛火要求“高溫、薄攤、快干”，足火要求“低溫、厚攤、慢烘”，應(yīng)掌握毛火高溫110℃-120℃，足火低溫85℃-95℃，二次干燥可提高紅茶的香氣，慢烘可產(chǎn)生較多的脫鎂葉綠素，能改善紅茶烏潤(rùn)度。烘干程度以茶葉經(jīng)搓揉能成粉狀、條索緊結(jié)、色澤烏潤(rùn)、金毫顯露、茶香明顯、含水量約6%左右為度。注意毛火和足火的溫度，毛火低溫容易產(chǎn)生發(fā)酵過(guò)度，溫度過(guò)高造成外干內(nèi)濕[24,25]。

2.1 干燥技術(shù)

李曉霞[24]等報(bào)道勐海紅茶加工過(guò)程中引進(jìn)滾筒式干燥設(shè)備和二次提香設(shè)備，滾筒式干燥設(shè)備具有脫水快、產(chǎn)量高，便于連續(xù)化生產(chǎn)，干燥后物料形好、色美的優(yōu)點(diǎn)；二次提香設(shè)備試用于紅茶包裝前的提香作業(yè)，茶葉經(jīng)提香后能提高香氣、品質(zhì)、等級(jí)。崔文銳[26]等采用三種不同干燥方式制成工夫紅茶，研究結(jié)果表明：不同干燥方式處理對(duì)水浸出物和氨基酸的含量影響不大，對(duì)茶多酚及其氧化產(chǎn)物的影響較為明顯。綜合各項(xiàng)因子，三種干燥方式中以炒干制造的工夫紅茶品質(zhì)最好，烘干次之，微波干燥的最差。林國(guó)軒[27]等在紅茶干燥工序中創(chuàng)新了微波與熱風(fēng)聯(lián)合干燥法，試驗(yàn)表明其較佳工藝參數(shù)為：將發(fā)酵適度的工夫紅茶先用微波功率2組，轉(zhuǎn)數(shù)15轉(zhuǎn)快速滅酶，及時(shí)終止發(fā)酵，然后再用熱風(fēng)（110℃）繼續(xù)干燥至水分含量在7%以下，得到的紅茶香氣甜香濃，滋味醇厚，湯色紅亮，品質(zhì)優(yōu)于傳統(tǒng)的熱風(fēng)和微波干燥產(chǎn)品。宋洪波[28]等流化床干燥CTC（小顆粒紅茶）和Freedom紅茶（已發(fā)酵）的干燥特性以及干燥溫度對(duì)產(chǎn)品平均尺寸的影響的研究表明：第1干燥階段排氣溫度保持不變，第2干燥階段排氣溫度逐漸升高。提高干燥溫度有利于CTC紅茶干燥強(qiáng)度及排氣相對(duì)濕度的提高；難以使Freedom紅茶的干燥強(qiáng)度大幅度提高，可使排氣相對(duì)濕度降低。提高干燥溫度可以增大CTC紅茶產(chǎn)品的平均粒度，但不影響Freedom紅茶產(chǎn)品的平均粒度。

丁勇[29]等以相同品種、嫩度的茶鮮葉研究初烘工藝對(duì)祁門(mén)紅茶主要生化成分含量變化的影響，結(jié)果表明：偏輕初烘，酶性反應(yīng)及濕熱作用較強(qiáng)、時(shí)間較長(zhǎng)，游離氨基酸、可溶性糖、茶多酚等含量相對(duì)較低，茶褐素含量較高；適中初烘，游離氨基酸、可溶性糖、茶多酚等含量相對(duì)較高，茶紅素、茶黃素、茶褐素等比例相對(duì)適宜；偏重初烘容易造成急火或高火，不利于后續(xù)的足烘焙香。徐奕鼎[30]等研究干燥工序中不同毛火速度與足火溫度對(duì)祁門(mén)紅茶初制毛茶品質(zhì)影響的結(jié)果表明：不同毛火速度和足火溫度與茶樣的感官品質(zhì)和生化成分含量的影響都密切相關(guān)；祁門(mén)紅茶初制干燥工序采用中速(12min)毛火與中、高溫(75℃、90℃)足火組合較好，尤以中速(12min)毛火與中溫(75℃)足火組合為佳。高香型工夫紅茶采用兩次干燥，毛火干燥時(shí)烘干機(jī)進(jìn)風(fēng)口風(fēng)溫以110℃-120℃為宜，攤?cè)~厚度1cm-2cm，時(shí)間為15min左右，足火以80℃-90℃為宜，厚度2cm-3cm。毛火葉子含水量約為20%，毛火后用手捏稍感棘手，葉子尚軟，折而不斷，緊握茶葉放手即能松散，攤晾一小時(shí)之后即可足火，足火含水量約為5%-6%，用手揉搓茶葉成粉末，茶香明顯，條索緊結(jié)烏潤(rùn)[31]。

2.2 干燥過(guò)程品質(zhì)的形成

紅茶有著濃郁的花果香及強(qiáng)烈鮮爽的味道，其強(qiáng)烈鮮爽的滋味則產(chǎn)生于茶葉加工過(guò)程。兒茶素的氧化聚合是其強(qiáng)烈的收斂性之源，在發(fā)酵及烘焙中糖類(lèi)的氧化、裂解及氨基酸的氧化及它們的相互作用也賦予紅茶獨(dú)特的味感[3]。干燥對(duì)于紅茶香氣形成和發(fā)展至關(guān)重要，在加熱條件下，發(fā)酵過(guò)程中形成的芳香物質(zhì)進(jìn)行某些轉(zhuǎn)化，改變了香氣成分的含量與組成，形成了紅茶的特征香氣，若含量適當(dāng)則會(huì)產(chǎn)生令人愉快的氣味，過(guò)多則會(huì)轉(zhuǎn)化為焦味類(lèi)物質(zhì)。氨基酸與糖類(lèi)在加熱過(guò)程中產(chǎn)生美拉德(Maillard-Reaction)反應(yīng)，茶葉烘焙溫度120℃以上，產(chǎn)生大量的呋喃類(lèi)、吡咯類(lèi)、吡嗪類(lèi)化合物等茶香物質(zhì)，形成焦糖香[32,33]。由于高溫的作用，使很多低沸點(diǎn)的香氣物質(zhì)大量揮發(fā)，最后留在干茶中的是一些高沸點(diǎn)的芳香成分，以醇類(lèi)和羧酸類(lèi)為主，其次是醛類(lèi)[33]。

3 小結(jié)與展望

發(fā)酵是提高紅茶品質(zhì)的關(guān)鍵，合理控制紅茶發(fā)酵過(guò)程中的溫度、濕度、氧氣和pH，掌握發(fā)酵時(shí)間和最佳程度等是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)紅茶的保證。目前，發(fā)酵停留在人工控溫、控濕狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)智能化控溫、控濕、排氣、通氧等將是今后研究的方向[36]。干燥是紅茶加工的最后的一道工序，關(guān)于對(duì)干燥方式的選擇和創(chuàng)新，針對(duì)不同茶葉品種干燥過(guò)程中干燥溫度、速度、時(shí)間等的調(diào)控，及不同干燥處理對(duì)紅茶外形、香氣、葉色、內(nèi)含成分等品質(zhì)的影響有待研究。紅茶加工工藝與品質(zhì)的相關(guān)性還有待進(jìn)一步的研究，發(fā)酵和干燥這兩道工序的改進(jìn)、完善和創(chuàng)新尤為重要。

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