焙火對鐵觀音茶湯品質(zhì)及兒茶素組分的影響

汪健仁 ，黃金水 ，曹青青 ，汪芳 ，許勇泉

（1.安溪縣桃源有機茶場有限公司，福建安溪 362400；2.中國農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所，國家茶產(chǎn)業(yè)工程技術研究中心，浙江杭州310008）

鐵觀音是我國烏龍茶的典型代表，以身骨重實、形美似觀音而得名。焙火是鐵觀音茶制作工藝及其品質(zhì)形成的一道重要工序，對其特有的色、香、味的形成有著非常重要的作用[1]。通過焙火處理可降低水分含量，延長保質(zhì)期，去除雜味，改變香型等，從而形成焙火鐵觀音獨特的品質(zhì)[1]。焙火過程中，茶葉發(fā)生氧化、脫水糖化、異構化等復雜的化學反應，在逐漸降低含水率的同時，還能去除異味、發(fā)展香氣和滋味[2]。隨著科學技術的進步，各種新型烘焙技術層出不窮，如微波烘焙、熱風烘焙、遠紅外烘焙等，不同烘焙技術所制成的烏龍茶品質(zhì)差異顯著，但其成品效果很難逾越傳統(tǒng)的木炭烘焙。如林永勝等[3]研究了烘干機、電烘箱和木炭焙籠三種烘焙工藝對武夷巖茶品質(zhì)的影響，結果發(fā)現(xiàn)烘干機烘焙的成品茶茶多酚和咖啡堿含量較高而水浸出物含量低，感官品質(zhì)依然還是炭焙者最佳。即使采用同一種烘焙技術，不同烘焙策略所得的茶葉品質(zhì)也有很大差異。李少華等[4]研究不同火功武夷巖茶的生化成分浸泡規(guī)律，結果表明各生化成分含量，包括茶多酚、咖啡堿、游離氨基酸等，均隨著火功的升高而減少。龐月蘭等[5]探索不同烘焙處理對顆粒烏龍陳茶品質(zhì)的影響，研究發(fā)現(xiàn)陳茶經(jīng)相對低溫（80～85℃）炭焙后，茶湯整體感官品質(zhì)得到顯著提高。張蕾等[6]研究焙火程度對武夷巖茶品質(zhì)特性的影響，發(fā)現(xiàn)隨著焙火程度增加，絕大多數(shù)生化成分如茶多酚、咖啡堿等含量顯著降低，但兒茶素（C）和沒食子兒茶素沒食子酸酯（GCG）含量增加；同時，茶湯透光率和澄清度提高。還有研究表明茶湯的pH隨著烘焙溫度的提高而降低的同時茶湯紅色度增加，茶湯酸焦味逐漸凸顯[7-8]。

研究在前人研究的基礎上，探索焙火對鐵觀音茶湯品質(zhì)的影響，并進一步揭示傳統(tǒng)的烘焙技術改善茶湯滋味品質(zhì)特征的原理所在，為消費者提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗原料

茶鮮葉原料：鐵觀音品種，采摘標準小開面一芽三四葉，采摘時間2018年10月8日，采摘地點安溪縣桃源有機茶場有限公司。

1.2 儀器與試劑

6CH54型全自動茶葉烘干機 （漳州龍文豐河烘干設備廠）；Flukef59紅外線測溫槍 （美國福祿克公司）；RX-007a數(shù)顯茶濃度折光儀 （日本愛拓公司）；島津LC-20A高效液相色譜儀（日本島津公司）；Mili-Ro PLUS 30純水機（法國Milipore公司）；Centrifuge 5810R離心機 （德國 Eppendorf公司）；兒茶素標準品（純度≥95.0%，Sigma上海公司）。

1.3 茶樣制備

茶鮮葉原料按照傳統(tǒng)鐵觀音的加工工藝制備而成，工藝流程為：鮮葉→晾青→曬青→晾青→搖青→晾青→炒青→揉捻→初烘→包揉→烘干→毛茶 （清香鐵觀音）；加工好的清香鐵觀音 （茶樣Control Sample，簡稱CS）置于全自動茶葉烘干機120℃（測溫槍測溫）焙火6 h后得到焙火過程樣（茶樣 Semi-baked Sample，簡稱 SS），于常溫下退火10 d，再置于125℃下焙火4 h得到焙火鐵觀音（茶樣 Baked Sample，簡稱 BS），每個茶樣 4 kg，制樣重復2次。

1.4 檢測方法

1.4.1 感官審評

參照茶葉感官審評方法（GB/T 23776—2018）中的烏龍茶蓋碗審評法[9]，沖泡茶水比為5 g∶110mL，三泡出湯時間分別為2 min、3 min和5 min。沖泡所得茶湯先各取樣10 mL冰浴處理后備用，剩余茶湯用于感官審評，審評小組成員均為國家級評茶師，審評結果以評語加評分的方式表示。

1.4.2 茶湯固形物含量分析

茶湯固形物是溶解于茶湯中的所有化合物的總稱，包括多酚、生物堿、可溶性糖等物質(zhì)，其含量采用數(shù)顯茶濃度折光儀測定。純水校正數(shù)顯茶濃度折光儀后，“1.4.1”中冰浴備用的茶湯樣品各取100 μL上機直接測定固形物含量，重復3次取平均值。

1.4.3 兒茶素、咖啡堿與沒食子酸含量測定

兒茶素、咖啡堿與GA含量采用HPLC方法測定[10]。茶湯樣品即為“1.4.1”中按烏龍茶蓋碗審評法沖泡后取樣冰浴處理所得，各樣品經(jīng)0.22μm微孔膜過濾后待測。色譜柱為Symmetry C18（5 μm，4.6 mm×250 mm）柱；流動相 A 相為 0.2%的乙酸，流動相B相為100%乙腈，流速1 mL/min，柱溫 40℃，紫外檢測波長 280 nm，梯度洗脫，流動相B相初始為6.5%，在16 min內(nèi)由6.5%線性梯度變化到25%，30 min回到6.5%，平衡5 min，進樣量為 10 μL。

1.5 數(shù)據(jù)處理

各實驗數(shù)據(jù)均以平均值±標準差 （Means±STD）表示，數(shù)據(jù)基礎分析采用Microsoft Excel 2016；作圖采用GraphPad Prism 7.00；統(tǒng)計分析及LSD多重比較采用SAS 9.4。

2 結果與分析

2.1 焙火對鐵觀音感官品質(zhì)的影響

焙火處理前后的鐵觀音香氣、滋味與湯色等感官品質(zhì)變化參見表1。隨著焙火程度的加深，鐵觀音茶湯滋味由尚醇、略青澀逐步轉變?yōu)樯写己?、有回甘和醇厚、回甘顯，澀味有所降低、回甘強度得以提升，整體口感得到改善。隨著焙火程度的加深，鐵觀音香氣從較清高、有花香轉變?yōu)榛ü銤庥簦w感官品質(zhì)明顯提高。

表1 焙火對鐵觀音感官品質(zhì)的影響Table 1 Effect of baking on the sensory quality of Tieguanyin

2.2 焙火對鐵觀音茶湯固形物含量的影響

研究中的茶湯“固形物含量”是指溶解在茶湯中的物質(zhì)成分總量，是衡量茶湯物質(zhì)濃度的重要指標，茶湯固形物含量的提高是茶湯滋味飽滿、口感醇厚的必要條件之一。焙火對鐵觀音茶湯固形物含量的影響如圖1所示，焙火處理之后的鐵觀音茶湯固形物含量顯著提高（p＜0.01），且隨著烘焙程度的加深而增加，其中焙火鐵觀音（茶樣BS）相比未焙火的清香鐵觀音（茶樣CS）固形物含量增加32%。在相同沖泡條件下，焙火鐵觀音呈現(xiàn)較大浸出量，茶湯內(nèi)含物質(zhì)更為豐富。

圖1 鐵觀音茶湯中固形物含量Fig.1 Concentration of soluble solids in Tieguanyin infusions

沖泡次數(shù)對鐵觀音茶湯中的固形物含量也有一定影響。三個茶樣第二、三泡茶湯固形物含量都顯著高于第一泡（p＜0.01）。隨著焙火程度的加深，焙火鐵觀音第二、三泡茶湯固形物含量增幅高于清香鐵觀音，特別是第三泡增加的幅度更大，但焙火對三個茶樣第一泡茶湯的固形物含量沒有顯著影響。焙火處理導致的鐵觀音茶湯固形物含量增加（圖1A），主要表現(xiàn)在第二、三泡的茶湯上（圖1B）。焙火處理讓鐵觀音更耐泡，焙火鐵觀音（茶樣BS）第三泡茶湯固形物濃度比清香鐵觀音 （茶樣CS）高約70%（圖1B）。賴幸菲等[11]探索烘焙工藝對單叢茶生化成分的影響，結果發(fā)現(xiàn)長時間烘焙導致茶湯水浸出物含量增加，并推測長時間烘焙能使干茶結構更疏松，這將有助于蛋白質(zhì)、脂類甚至淀粉等大分子化合物的浸出。毛阿靜等[12]研究焙火工藝對黃大茶風味品質(zhì)的影響，結果發(fā)現(xiàn)水浸出物含量有隨著焙火溫度升高而增加的趨勢，而這有利于黃大茶醇和口感的形成。這些結果說明焙火能使茶湯固形物（水浸出物）增加，豐富茶湯口感。

2.3 焙火對茶湯主要生化成分的影響

2.3.1 焙火對生化成分的影響

焙火處理的茶湯滋味品質(zhì)有明顯改善，其根本原因在于茶湯中的主要滋味物質(zhì)組成與含量發(fā)生了變化。如圖2A所示，隨著焙火時間的延長，兒茶素總量無顯著變化（p＞0.05）；咖啡堿和GA的含量則有顯著升高（p＜0.01），其中咖啡堿含量變化趨勢不明顯，但含量較低的GA含量隨著焙火程度的加深呈顯著增加趨勢，其中焙火鐵觀音比清香鐵觀音高105%。GA含量的增加主要是由于熱化學作用下兒茶素的降解[13]。此外，研究發(fā)現(xiàn)，GA不僅具有酸、澀味，還有明顯的回甘特性，是茶湯回甘滋味的重要貢獻物質(zhì)[14]。由此推斷，焙火處理之所以能改善烏龍茶感官品質(zhì)，使得回甘滋味得以提升，部分原因在于焙火處理促使茶湯中GA含量的顯著增加。

焙火處理對茶湯中兒茶素組分的比率也有顯著影響（圖2B）。隨著焙火程度加深，非酯型兒茶素EGC和EC的比率呈現(xiàn)下降趨勢，但無顯著差異（p＞0.05）；非表型兒茶素（如 GC 和 GCG）和非酯非表型兒茶素（如 C）比率顯著提高（p＜0.01）。其中，焙火鐵觀音（茶樣BS）的非表型兒茶素與非酯非表型兒茶素含量分別為381.61 mg/L和312.55 mg/L，清香鐵觀音（茶樣CS）分別為144.95mg/L和119.25 mg/L，焙火處理后，鐵觀音的非表型兒茶素與非酯非表型兒茶素含量分別提高了163.49%與162.57%。由此可見，焙火處理導致的兒茶素組分比率的改變主要表現(xiàn)在非酯非表型兒茶素占比的提高。因為高溫作用下，表型兒茶素容易差向異構化為空間位阻更小、結構更穩(wěn)定的非表型兒茶素[15]。KOMATSU等[16]曾提出82℃是促使兒茶素異構化反應的轉折點溫度，且溫度越高，異構化反應越顯著、迅速，顯然研究中焙火溫度遠遠超過該轉折點。也有研究表明，鐵觀音在焙火和老化過程中，非表型兒茶素所占的相對比率上升[13]，在受熱和貯藏過程中，茶湯中表型兒茶素容易發(fā)生異構化[10]。

圖2 鐵觀音茶湯中主要生化成分含量與比例Fig.2 Content and ratio of main chemical compositions in Tieguanyin infusion

圖3顯示了鐵觀音茶湯中兒茶素各組分含量的變化情況，隨著焙火程度加深各兒茶素單體含量均有升高的趨勢，其中部分兒茶素單體濃度變化幅度較大，特別是非表型兒茶素。C、GC、GCG在焙火鐵觀音 （茶樣BS）中的含量分別為27.22、285.33、64.42 mg/L，清香鐵觀音（茶樣 CS）分別為12.79、106.46、21.64 mg/L，焙火處理后，鐵觀音茶湯中 C、GC、GCG的含量分別提高了 113%、169%、197%，這與毛阿靜等[12]的研究結果相一致。

兒茶素類物質(zhì)是茶湯苦澀味的重要組成部分之一，但不同兒茶素的滋味特征有所差異。NARUKAWA等[17]研究發(fā)現(xiàn)相同摩爾濃度下，4種表型兒茶素的苦澀味強度排序為ECG＞EGCG＞EC＞EGC。ZHANG等[18]研究表明酯型兒茶素的苦澀味普遍高于非酯型兒茶素，非酯型兒茶素是茶湯回甘滋味效應的關鍵物質(zhì)基礎。彭靜等[19]認為兒茶素的構型也會顯著影響其滋味特征，在同一濃度下，(-)-EC的苦味強度和持續(xù)時間均超過(+)-C。徐懿等[15]還表明GC的苦味閾值是EGC的4倍。這些研究結果表明，酯型、表型兒茶素才是茶湯的重要致苦或致澀物，而非表型兒茶素，尤其是非酯非表型兒茶素濃度的上調(diào)往往有助于降低茶湯苦澀味。據(jù)此推斷，烏龍茶的焙火處理雖不能顯著影響總兒茶素等茶湯苦澀味主要貢獻物含量，但能通過大幅上調(diào)GA和非表型兒茶素含量達到降低茶湯苦澀味、提高回甘強度，從而提高茶湯整體口感。

圖3 鐵觀音茶湯中兒茶素組分含量Fig.3 Content of catechins in Tieguanyin infusion

2.3.2 不同沖泡次數(shù)下生化成分的變化

如表3所示，不同沖泡次數(shù)下的茶湯中主要生化成分含量具有較大差異。絕大多數(shù)化合物含量均在第二泡茶湯中達到峰值，這與圖1B中茶湯固形物含量結果相一致。但有個別成分，如EGC和EGCG，其濃度逐泡增加，在第三泡茶湯中含量最高。但是從兒茶素組分在總兒茶素中所占的比率來看，酯型兒茶素比率隨著沖泡次數(shù)的增加呈逐漸增加的趨勢；非酯型兒茶素比率隨著沖泡次數(shù)的增加呈逐步下降的趨勢；表型兒茶素比率隨著沖泡次數(shù)的增加呈逐漸增加的趨勢，而非表型兒茶素比率則相反，特別是在焙火的茶樣中變化趨勢更為明顯，見表4。由此推斷，相較于酯型與表型兒茶素，烏龍茶沖泡過程中非酯型、非表型兒茶素更易浸出，而酯型兒茶素和表型兒茶素相對浸出速度較慢。此外，隨著焙火程度的加深，不同沖泡次數(shù)茶湯之間的兒茶素組分比率的差異逐漸拉大。鐵觀音茶湯滋味審評以第二泡茶湯為主，相較于第一泡茶湯，焙火鐵觀音（SS）第二泡茶湯中C、EC和EGC等非酯型兒茶素的含量增幅最大，這可能也是SS茶樣開始產(chǎn)生回甘滋味的原因。此外，隨著焙火程度的加深，第二泡茶湯中的GA、GC及C等非表型兒茶素含量呈逐步增加的趨勢，焙火鐵觀音（BS）相對清香鐵觀音（CS）分別增加97%、326%和80%，這些含量變化可能是BS茶樣回甘顯的原因。

表3 不同沖泡次數(shù)下茶湯中的兒茶素、GA及咖啡堿含量Table 3 Content of catechins,GA and caffeine in tea infusions with different brewing cups

表4 不同沖泡次數(shù)下茶湯中的兒茶素組分比率Table 4 Ratio of catechins in tea infusions with different brewing cups

3 結論

恰當?shù)谋夯鹛幚砜梢愿纳畦F觀音的感官品質(zhì)。焙火處理后茶湯滋味由尚醇、略青澀轉變?yōu)榇己瘛⒒馗曙@，澀味有所降低、回甘強度得以提升，整體口感得以提高；香氣從較清高、有花香轉變?yōu)榛ü銤庥簦u分得到較大提高。焙火鐵觀音內(nèi)含成分更容易浸出，且隨著焙火程度的增強，鐵觀音茶湯中固形物、GA以及C、GC等非表型兒茶素含量均顯著上升，非表型兒茶素比例也得以提高，這可能是焙火處理改善鐵觀音感官品質(zhì)的主要原因所在。結合已有的研究成果，焙火鐵觀音第二泡茶湯中GA及非酯型兒茶素和非表型兒茶素含量的增加或許是焙火鐵觀音產(chǎn)生回甘滋味的物質(zhì)基礎。此外，不同沖泡次數(shù)茶湯中兒茶素含量也有明顯差異，隨著沖泡次數(shù)增加，酯型兒茶素與表型兒茶素浸出率顯著增加。