工夫紅茶品質(zhì)化學(xué)成分及加工工藝研究進(jìn)展

薛金金，尹鵬，張建勇，王偉偉，陳琳，3，蘇威，3，郭桂義，*，江和源，*

（1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所農(nóng)業(yè)部茶樹生物學(xué)與資源利用重點實驗室，浙江省茶葉加工工程重點實驗室，浙江杭州310008；2.信陽農(nóng)林學(xué)院河南省豫南茶樹資源綜合開發(fā)重點實驗室，河南信陽464000；3.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究生院，北京100081）

紅茶因滋味甘甜醇厚，湯色紅亮，香氣優(yōu)雅高長，內(nèi)含物質(zhì)豐富，品質(zhì)獨特，頗受廣大消費者的喜愛，其銷量占全球茶葉銷量的80%左右[1-3]。其中，工夫紅茶是中國特有的傳統(tǒng)茶類，包括滇紅、祁紅、宜紅、寧紅、川紅、閩紅、坦洋工夫、九曲紅梅、英德紅茶、金駿眉等。

傳統(tǒng)工夫紅茶加工工序包括萎凋、揉捻、發(fā)酵、干燥，其中發(fā)酵是紅茶加工的關(guān)鍵工序，其原理是以兒茶素為主的多酚類物質(zhì)在多酚氧化酶的作用下發(fā)生氧化聚合形成茶黃素、茶紅素、茶褐素、聚酯型兒茶素等[4-5]水溶性氧化產(chǎn)物。這些水溶性氧化產(chǎn)物與茶多酚、咖啡堿、氨基酸、可溶性糖等物質(zhì)，共同構(gòu)成了茶湯的滋味。在工夫紅茶整個加工過程中，香氣物質(zhì)也發(fā)生了較大的變化。糖苷類香氣物質(zhì)在糖苷酶和糖苷轉(zhuǎn)移酶等的作用下，發(fā)生水解釋放出揮發(fā)性物質(zhì)，形成具有花香的芳樟醇、橙花叔醇等[6]。類胡蘿卜素發(fā)生酶促降解和光、熱等引起的非酶促降解，形成具水果甜香的茶香螺酮、花果香的β-紫羅酮等[7-9]。脂肪酸在脂肪氧合酶等的作用下發(fā)生降解形成小分子的醛、酮等物質(zhì)[10]，如呈現(xiàn)青草味和果香的己醛[11]、具茉莉花香的茉莉酸甲酯[10]等。糖類、氨基酸類物質(zhì)，在熱的作用下，參與焦糖化和美拉德反應(yīng)，形成吡嗪類、吡咯類等具有烘烤香、堅果香的香氣物質(zhì)[12-13]。

本文主要對工夫紅茶滋味和香氣的品質(zhì)化學(xué)成分及加工工藝進(jìn)行闡述，并對近年來工夫紅茶新工藝進(jìn)行總結(jié)，以期為今后工夫紅茶品質(zhì)的提升與工藝改進(jìn)提供參考。

1 工夫紅茶滋味成分研究進(jìn)展

滋味是茶葉的重要特征之一，茶葉中的呈味物質(zhì)大致分為由兒茶素、黃酮類為主體的澀味[14-15]，由咖啡堿、花青素為主體的苦味[16]，由游離氨基酸及部分絡(luò)合物為主體的鮮爽味[17]，呈甜味的可溶性糖及某些小分子氨基酸，呈酸味的可溶性酸及部分酸性氨基酸等，增加茶湯厚度的水溶性果膠及水浸出物[18]。這些呈味物質(zhì)按不同的種類、含量、比例組合，使茶湯呈現(xiàn)不同的風(fēng)味特征。

工夫紅茶種類繁多，但其在理化成分方面卻具有一定的共性，表現(xiàn)在多酚類物質(zhì)及其氧化產(chǎn)物、可溶性糖、游離氨基酸、咖啡堿等含量方面有顯著差異。這些物質(zhì)受區(qū)域、茶樹品種、季節(jié)、儲藏條件等的影響。龔自明等[19]分析長江中下游區(qū)域紅茶的品質(zhì)特征，找出不同產(chǎn)區(qū)的滋味差異，湖南地區(qū)紅茶湯色深紅、滋味濃與其茶黃素、茶紅素含量高有著直接關(guān)系；安徽和浙江地區(qū)紅茶滋味甜醇的主要原因是氨基酸和可溶性糖含量高；湖南地區(qū)紅茶中咖啡堿含量高達(dá)5.16%，對其滋味濃厚貢獻(xiàn)較大。易曉芹等[20]對國內(nèi)外不同地區(qū)紅茶的品質(zhì)成分進(jìn)行了分析，結(jié)果表明國外紅茶的茶黃素含量均較高，而國內(nèi)紅茶的茶褐素含量較高。不同的茶樹鮮葉原料制成的工夫紅茶品質(zhì)差異明顯，汝城白毛茶紅茶花香顯，滋味濃強；保靖黃金茶紅茶帶花香，滋味醇和；櫧葉齊品種紅茶甜香明顯，滋味濃強[21]。王昕等[22]對春、夏、秋3個季節(jié)漢中工夫紅茶的氨基酸種類和含量進(jìn)行了研究，紅茶味覺氨基酸、必需氨基酸的平均含量分別為24.931、2.595 mg/g，氨基酸總量、必需氨基酸和味覺氨基酸均以夏季最高。陳冬等[23]對3個不同類型的祁門紅茶進(jìn)行了滋味特征方面的研究，結(jié)果表明，優(yōu)質(zhì)祁門工夫紅茶具有較好的甜度、鮮爽度和回甘；同時綜合分析理化成分和感官品質(zhì)，發(fā)現(xiàn)咖啡堿與苦澀味正相關(guān)，游離氨基酸與鮮爽度呈正相關(guān)。在紅茶儲藏的1年時間里，其茶多酚、茶褐素、氨基酸、可溶性糖、咖啡堿、水浸出物均呈減少趨勢；儲藏結(jié)束時，茶黃素、茶紅素含量差異不大；在儲藏3個月時其感官品質(zhì)達(dá)到最佳，而后呈下降趨勢[24]。

2 工夫紅茶香氣成分研究進(jìn)展

香氣是決定茶葉品質(zhì)的重要因子。迄今為止，從各類茶葉中分離并鑒定的香氣物質(zhì)有700余種[25]。傳統(tǒng)的感官評估主要依賴于人的主觀判斷，隨著茶葉香氣化學(xué)研究的進(jìn)一步深入與各種香氣檢測技術(shù)的發(fā)展，茶葉香氣的質(zhì)量評價會愈加準(zhǔn)確靈敏，且更具可靠性與重復(fù)性。

鄭鵬程等[26]分析了湖北紅茶的香氣品質(zhì)特征，結(jié)果顯示茶葉香氣以甜香為主，部分茶樣帶花果香、糖香、高火香；同時鑒定了93種香氣物質(zhì)，以醇類和醛類為主，芳樟醇、香葉醇、水楊酸甲酯等成分構(gòu)成了其甜香、糖香的香氣品質(zhì)特征。長江中下游不同產(chǎn)區(qū)紅茶香氣品質(zhì)的分析結(jié)果表明，江蘇地區(qū)紅茶是以芳樟醇為主，呈現(xiàn)糖香，浙江地區(qū)紅茶中香葉醇占優(yōu)勢，其他地區(qū)紅茶屬于中間型，富含芳樟醇和香葉醇，表現(xiàn)出甜香、花香等[19]。李健權(quán)[27]分析結(jié)果表明，紅茶香氣物質(zhì)主要是醇類、醛類物質(zhì)，其含量占總揮發(fā)性物質(zhì)的一半以上；祁門紅茶、鳳慶紅茶和印度大吉嶺紅茶醇類含量高，信陽紅、英紅九號、石門怡紅和錫蘭紅茶醛類含量高，而正山小種醇類、醛類含量接近；祁門紅茶和正山小種的香氣類型為香葉醇占優(yōu)勢，而其它紅茶的香氣屬于芳樟醇占主導(dǎo)地位的香型。劉聰?shù)萚28]分析了玫瑰香型滇紅茶和普通滇紅茶的揮發(fā)性物質(zhì)，結(jié)果表明芳樟醇、苯乙醇等6種物質(zhì)總含量差異是兩者香型不同的原因。

紅茶香氣物質(zhì)是評判其品質(zhì)的重要因素，對紅茶關(guān)鍵性香氣成分的研究，可為今后紅茶的品質(zhì)鑒定和香氣特征的研究提供借鑒。

3 工夫紅茶加工工藝的研究進(jìn)展

紅茶屬全發(fā)酵茶類，加工工藝對紅茶品質(zhì)的形成具有非常重要的作用。紅茶品質(zhì)的形成是各個工序中理化反應(yīng)的綜合結(jié)果。因此，探明紅茶加工工藝對品質(zhì)的影響對提升紅茶品質(zhì)具有一定的實踐指導(dǎo)意義。

3.1 萎凋?qū)し蚣t茶品質(zhì)的影響

萎凋是工夫紅茶加工的第一道工序，也是其品質(zhì)形成的基礎(chǔ)工序。鮮葉在萎凋過程中發(fā)生失水等物理變化，同時伴隨著一系列內(nèi)含物質(zhì)的化學(xué)變化，為茶葉滋味物質(zhì)和香氣成分的形成奠定了一定的物質(zhì)基礎(chǔ)。在此過程中，隨著水分的逐步散失，鮮葉生理結(jié)構(gòu)和理化特性發(fā)生明顯變化，細(xì)胞液濃度不斷提高，部分氧化酶和水解酶活性增強，引起一系列生化反應(yīng)，為茶葉滋味物質(zhì)、芳香物質(zhì)、呈色物質(zhì)等的形成奠定基礎(chǔ)。

萎凋受諸多因素的影響，包括萎凋方式、萎凋程度、光質(zhì)、萎凋溫度、萎凋濕度等。研究表明[29]，熱風(fēng)萎凋效率高，香氣品質(zhì)好，但澀味重；遠(yuǎn)紅外加溫萎凋滋味甜醇，但香氣低；自然萎凋感官風(fēng)味較好。喬小燕等[30]分析了不同萎凋方式對金萱紅茶香氣影響，結(jié)果表明日光萎凋花香明顯，而鼓風(fēng)萎凋則甜香明顯，兩者主要揮發(fā)性物質(zhì)組成差異不大，但主要揮發(fā)性物質(zhì)的相對含量差異明顯，這是經(jīng)不同的萎凋方式制成的金萱茶香型差異的原因。不同萎凋程度對紅茶品質(zhì)也有一定的影響，中度萎凋有利于泰順紅茶感官品質(zhì)的形成[31]。Ai Z等對不同光質(zhì)在萎凋中的作用進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)黃光、橙光和紅光處理萎凋葉能顯著改善成品茶的香氣和滋味，使茶葉甜香明顯、滋味醇和；其中黃光條件下兒茶素、茶黃素、氨基酸和香氣成分含量最高；綠光不利于茶葉的滋味和香氣的品質(zhì)形成[32]。Owuor等[33]研究了萎凋溫度對紅茶香氣品質(zhì)的影響，結(jié)果表明在10℃～25℃的萎凋溫度下，茶葉香氣指數(shù)高，有利于紅茶香氣品質(zhì)的形成；繼續(xù)提升萎凋溫度，香氣指數(shù)下降，紅茶品質(zhì)不佳。冷凍萎凋增加了細(xì)胞膜的透性，因而可以促進(jìn)多酚類物質(zhì)的酶促氧化，顯著提升紅茶滋味品質(zhì)，但卻降低了糖苷酶活性，對紅茶香氣品質(zhì)產(chǎn)生了一定的負(fù)面作用[34]。仇方方等[35]比較了4種萎凋濕度（55%、65%、75%、85%）條件下，紅茶品質(zhì)的差異，認(rèn)為萎凋濕度為55%、65%時，紅茶甜香顯，滋味鮮醇；當(dāng)濕度為75%、85%時，紅茶香氣悶，滋味青澀，品質(zhì)不佳。

3.2 揉捻對工夫紅茶品質(zhì)的影響

揉捻是通過外力使茶葉細(xì)胞破碎，多酚氧化酶和多酚類物質(zhì)接觸，加速多酚類物質(zhì)酶促氧化，是工夫紅茶外形條索緊細(xì)和風(fēng)味品質(zhì)形成的重要工序。

朱宏凱等[36]分析了不同揉捻溫度對工夫紅茶品質(zhì)的影響，認(rèn)為20℃低溫揉捻有利于紅茶品質(zhì)的提升，在該條件下，茶多酚、咖啡堿含量較低，茶黃素含量高，醛類、醇類和酮類等香氣物質(zhì)明顯增加，尤其是苯乙醛、芳樟醇、紫羅酮等明顯升高。蔣金星等[37]研究了不同揉捻溫度對工夫紅茶滋味品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，在10℃～25℃的揉捻溫度下，口感較好，以16℃最好。揉捻程度對單芽紅茶品質(zhì)影響的研究表明，茶葉成條率隨著揉捻程度的加重呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢，同時水浸出物、茶多酚、氨基酸的含量明顯升高，可溶性糖有所減少，茶黃素先增加后下降，揉捻40 min成品茶感官品質(zhì)最好[38]。

3.3 發(fā)酵對工夫紅茶品質(zhì)的影響

發(fā)酵是工夫紅茶加工過程中的關(guān)鍵工序，對工夫紅茶“紅湯紅葉、滋味甜醇、香氣高長”品質(zhì)特征形成具有重要的作用。在發(fā)酵過程中，多酚類物質(zhì)在多酚氧化酶的作用下發(fā)生氧化聚合或與多糖、蛋白質(zhì)等進(jìn)一步聚合，形成茶黃素、聚酯型兒茶素、茶紅素、茶褐素等對紅茶品質(zhì)具有重要影響的氧化產(chǎn)物。同時作為兒茶素氧化的中間產(chǎn)物，鄰醌類物質(zhì)引起一系列的偶聯(lián)反應(yīng)，包括氨基酸、胡蘿卜素等的氧化，為紅茶香氣品質(zhì)的形成奠定一定的物質(zhì)基礎(chǔ)。感官表現(xiàn)為葉色由青綠色變?yōu)榧t色，香氣由青氣變?yōu)榛ü恪⑻鹣恪?/p>

影響發(fā)酵的因素包括發(fā)酵溫度、濕度、通氧量、時間等。方世輝等[39]分析了4種發(fā)酵溫度（16、22、28℃和34℃）對紅茶品質(zhì)的影響，結(jié)果顯示，22、28℃發(fā)酵溫度下制成的紅茶品質(zhì)較好；22℃發(fā)酵條件下，發(fā)酵時間以100 min～140 min為宜。曹冰冰等[40]采用先高后低的變溫發(fā)酵方式，成品茶品質(zhì)較好。紅茶的發(fā)酵需要高濕的環(huán)境，一般要求相對濕度在90%以上，甚至95%以上[41]。通氧發(fā)酵能夠加快發(fā)酵進(jìn)程，縮短發(fā)酵時間，促進(jìn)茶湯色澤和特征香氣的形成[42]。宋曉東等[43]研究表明，在發(fā)酵溫度24℃、95%濕度、攤?cè)~厚度為7 cm的條件下發(fā)酵3.0 h，制成的宜紅茶花香馥郁，滋味鮮甜。李霖林等[44]認(rèn)為選用奇蘭品種制作工夫紅茶時，發(fā)酵溫度控制在30℃，濕度為80%～90%，發(fā)酵4.5 h，制成的紅茶品質(zhì)較好，花香濃郁、滋味醇厚。

一般情況下，發(fā)酵適度的判斷主要對發(fā)酵葉葉色、香氣等進(jìn)行人為感官評價。為了克服人為評價中出現(xiàn)的偏差，近些年研究出采用色差法、嗅覺可視化傳感器等技術(shù)對發(fā)酵適度進(jìn)行判斷。趙飛等[45]認(rèn)為色差值ΔE值可以作為發(fā)酵適度的判斷指標(biāo)，當(dāng)其接近0時，發(fā)酵適度，成品茶品質(zhì)較好。陳琳等[46]采用嗅覺可視化傳感器及氣體檢測系統(tǒng)來判別工夫紅茶發(fā)酵程度，結(jié)果表明，F(xiàn)isher判別函數(shù)對不同發(fā)酵程度的紅茶可以進(jìn)行100%分類。洪文娟[47]采用機器視覺技術(shù)對紅茶發(fā)酵程度進(jìn)行了研究，建立了3種紅茶發(fā)酵適度的判別方法。

3.4 干燥對工夫紅茶品質(zhì)的影響

干燥是工夫紅茶加工的最后一步，多酚氧化酶經(jīng)過高溫失去活性，酶促反應(yīng)停止。在這個過程中，低沸點的青草氣揮發(fā)損耗，高沸點的芳香物質(zhì)得到保留，同時糖、氨基酸在高溫作用下，發(fā)生的焦糖化、美拉德反應(yīng)等，是紅茶香氣優(yōu)雅高長的物質(zhì)基礎(chǔ)。

陳義等[48]探索了炭火低溫長焙對信陽紅品質(zhì)的影響，結(jié)果表明：低溫長焙可以提升茶葉香氣，減少澀味，改善信陽紅夏茶品質(zhì)。“普洱曬紅”的干燥方式為曬干，而“云南滇紅”的干燥方式為烘干，前者的滋味更為醇和，甜香顯，后者滋味“濃、強”[49]。Qiu 等[50]發(fā)現(xiàn)滇紅經(jīng)焙火，其醇類、醛類、酯類和酮類含量增加，烷烴、酸類和含氮化合物變化不大，這些成分的差異是其香型發(fā)生變化的原因。杜紅等[51]采用濕熱后處理方式來提升紅茶品質(zhì)，結(jié)果表明，紅茶經(jīng)處理后感官品質(zhì)明顯提升，甜香濃郁、滋味醇厚；茶多酚、酯型兒茶素含量減少，茶紅素增加；青草氣和異味揮發(fā)性物質(zhì)含量降低，甜香、花果香增加。

3.5 工夫紅茶加工新工藝

“做青”是烏龍茶加工過程中的關(guān)鍵工序，對烏龍茶品質(zhì)的形成起到重要的作用。做青過程中，鮮葉碰撞致使邊緣損傷，多酚類物質(zhì)在多酚氧化酶的作用下氧化，并引起一系列偶聯(lián)反應(yīng)，形成烏龍茶花香馥郁，滋味醇厚的品質(zhì)特征。隨著茶葉工作者的不斷創(chuàng)新和突破，將烏龍茶做青工藝引入紅茶加工中，創(chuàng)新性的研制出了同時具有傳統(tǒng)紅茶風(fēng)格和獨特花果香的優(yōu)質(zhì)紅茶。萎凋葉經(jīng)做青處理，茶葉香氣明顯提高,“顯帶自然蘭花香”?；ü阈凸し蚣t茶因其花果香濃郁，湯色紅亮，滋味醇厚鮮爽，受到廣大消費者的青睞。

陳鳳月等[52]將烏龍茶做青技術(shù)融入傳統(tǒng)坦洋工夫紅茶中，采用曬青-回青-做青-攤青的萎凋技術(shù)，制成香氣馥郁的花香型坦洋工夫紅茶。與傳統(tǒng)工夫紅茶相比較，花香型坦洋工夫既保留了紅茶的風(fēng)格，又具有巖茶的風(fēng)韻。羅蓮鳳等[53]研究了做青工藝對黃觀音紅茶品質(zhì)的影響，結(jié)果顯示輕做青制成的紅茶花香顯。陽景陽等[54]以黃觀音鮮葉為原料，結(jié)合做青工藝制成紅茶，該茶花香顯、滋味醇甜。與傳統(tǒng)工藝茶樣比較，新工藝紅茶氨基酸、茶多酚、咖啡堿、（E）-呋喃芳樟醇氧化物、順-α，α-5-三甲基-5-乙烯基四氫化呋喃-2-甲醇、苯乙醇和香葉醇含量均較高。賴兆祥等[55]結(jié)合烏龍茶工藝制作紅茶，并研究了輕度、中度和重度3種不同做青程度下花香型紅茶紅螺春的品質(zhì)，結(jié)果表明，輕度做青紅茶花香馥郁，滋味鮮醇。周穎等[56]將搖青工藝引入工夫紅茶加工工藝中，制成的紅茶梔子花香濃郁。曹冰冰等[40]研究表明，花香工夫紅茶主要香氣物質(zhì)為橙花叔醇、β-芳樟醇、己酸-順-3-己烯酯、香葉醇等。雷攀登等[57]將做青工藝引入到祁門紅茶的加工中，發(fā)現(xiàn)輕做青能夠顯著減少醇類物質(zhì)，增加醛類、酯類、酸類和酮類香氣的含量，從而改善茶葉香氣、滋味品質(zhì)。林馥茗[58]研究了搖青工藝對八仙紅茶品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，搖青3次，總轉(zhuǎn)數(shù)30條件下，茶葉氨基酸、可溶性糖含量增加，茶多酚、兒茶素總含量和酯型兒茶素含量降低，成茶帶花香。涂云飛等[59]的研究表明，做青過程中兒茶素含量下降明顯，茶黃素含量增加。兒茶素含量的下降有利于減少紅茶的苦澀味，茶黃素含量的增加有利于紅茶湯色和滋味的提升。傳統(tǒng)工夫紅茶滋味醇和、香氣純正，在傳統(tǒng)加工工藝中引入烏龍茶的做青工序，能夠減少兒茶素、酯型兒茶素含量，增加茶黃素、橙花叔醇、香葉醇等物質(zhì)的含量，使得制成的新工藝紅茶滋味純正、帶花香?？芍?，新工藝有利于提高茶葉香氣，同時對口感也具有一定的改善作用。

隨著科學(xué)的進(jìn)步以及氣相色譜-嗅聞儀（gas chromatography-olfactometry,GC-O）[60]、全二維氣相色譜-飛行時間質(zhì)譜（two-dimensional gas chromatographytime-of-flight-mass spectrometry,GC×GC-TOF-MS）[61]、反應(yīng)飛行時間質(zhì)譜儀（proton transfer reaction time-offlight mass spectrometry,PTR-TOF-MS）[62]儀器分析手段的改進(jìn)，紅茶風(fēng)味品質(zhì)成分將會得到進(jìn)一步研究，風(fēng)味物質(zhì)對品質(zhì)的貢獻(xiàn)及其相互作用將會進(jìn)一步明確，不同風(fēng)味類型紅茶物質(zhì)基礎(chǔ)將會被揭示，這將為開發(fā)特色優(yōu)質(zhì)紅茶產(chǎn)品提供理論依據(jù)。此外，花果香型工夫紅茶品質(zhì)形成機理的探究還不夠深入，與品質(zhì)相關(guān)的生化成分、香氣成分、酶活性等在加工過程中的變化研究報道不多。不同品種相應(yīng)的加工工藝，應(yīng)用做青工藝后萎凋、發(fā)酵程度的掌握等還需在今后做進(jìn)一步深入研究。