六堡茶陳化工藝優(yōu)化研究

何梅珍 ，溫立香 ，張芬 ，林家威 ，黃進(jìn)達(dá)

（1.廣西壯族自治區(qū)梧州茶廠，廣西梧州 543002；2.廣西壯族自治區(qū)亞熱帶作物研究所，廣西南寧 530001）

六堡茶屬后發(fā)酵茶，在其漫長的發(fā)展歷程中，形成了自成一體的生產(chǎn)工藝， 目前主要分為毛茶初制和精制兩個過程， 毛茶初制主要包括茶鮮葉→殺青→初捻→堆悶→復(fù)揉→干燥； 精制主要包括原料毛茶→篩分拼堆→渥堆（發(fā)酵）→蒸壓入簍→晾置→陳化→成品。

目前六堡茶仍然是現(xiàn)代化發(fā)展程度較低的傳統(tǒng)加工產(chǎn)業(yè)[1]，加工各個階段主要依賴做茶師傅的經(jīng)驗(yàn)判斷。不能準(zhǔn)確掌握各個環(huán)節(jié)物質(zhì)轉(zhuǎn)化程度、時間等因素是導(dǎo)致六堡茶形成“陳香”時間長的主要原因之一，同時還帶來“陳香”出現(xiàn)不確定、不穩(wěn)定等問題。近年來，從業(yè)者逐漸開展科學(xué)的六堡茶加工工藝研究。 廣西梧州茶廠[2]、廣西梧州茂圣茶業(yè)有限公司[3]針對渥堆研發(fā)了發(fā)酵罐、發(fā)酵自動控制等裝備；何梅珍[4]采用充氧輻照處理六堡茶，結(jié)果表明六堡茶散茶經(jīng)充氧輻照快速陳化新工藝處理后，茶葉中的水浸出物含量升高，水分、茶多酚、粗纖維含量下降；蘇敏等[5]研究傳統(tǒng)干燥方式和熱風(fēng)干燥方式對六堡茶品質(zhì)的影響， 研究表明不同干燥方式制成的六堡茶品質(zhì)各具特色；蔣桂文[6]研究不同貯存環(huán)境對茶葉感官品質(zhì)以及主要生化成分含量的影響，結(jié)果表明貯藏溫度、濕度能夠極顯著地影響六堡茶感官和理化品質(zhì)變化的快慢；劉澤森等[7]分析比較不同發(fā)酵方式對六堡茶品質(zhì)的影響，分析表明雙蒸雙壓處理的六堡茶發(fā)酵程度、物質(zhì)轉(zhuǎn)化程度均低于冷發(fā)酵處理；張芬等[8]通過在六堡茶渥堆過程中添加纖維素酶、 果膠酶等外源酶研究其對六堡茶主要品質(zhì)成分的影響， 研究表明外源酶對促進(jìn)茶葉物質(zhì)轉(zhuǎn)化變化及品質(zhì)形成有重要作用。

發(fā)酵、 蒸壓處理后的六堡茶新茶往往有一定的苦澀味和刺激性，雜氣多，堆味重，適口性較差，需配合陳化工藝來改善產(chǎn)品品質(zhì)， 六堡茶陳化的實(shí)質(zhì)就是汽蒸壓制后的半成品在適宜的環(huán)境條件下繼續(xù)進(jìn)行內(nèi)含物質(zhì)的生化反應(yīng)， 以形成六堡茶獨(dú)特品質(zhì)特征的過程。但因六堡茶陳化周期長，影響因素眾多，開展研究具有一定的難度，目前專門針對陳化工藝的研究尚少。 研究團(tuán)隊(duì)通過多年跟蹤監(jiān)測、生產(chǎn)數(shù)據(jù)積累，從原料、渥堆發(fā)酵到后期陳化多個關(guān)鍵環(huán)節(jié)開展研究得出： 適宜發(fā)酵度配合干濕交替陳化有利于六堡茶 “陳香” 的快速形成。 第一階段陳化（窖倉）在相對較高的濕度條件下（濕度80%～85%）利于促進(jìn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化，為六堡茶滋味的形成奠定基礎(chǔ)， 而第二階段陳化 （木板干倉）在相對較低濕度條件下（濕度70%～75%）利于發(fā)展香氣，促進(jìn)六堡茶特征香氣的形成，完成前期兩階段陳化處理后六堡茶品質(zhì)基本形成， 隨后轉(zhuǎn)入清潔、陰涼、干爽、無異雜味的普通倉庫繼續(xù)進(jìn)行品質(zhì)優(yōu)化提升，陳化1 年以上才會出廠市售。文章在前期加工試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選取物料量、前期兩個階段陳化時間等因素設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)， 考察不同工藝組合對六堡茶品質(zhì)的影響。 通過研究對比陳化品質(zhì)的變化，篩選六堡茶陳化優(yōu)化工藝方案，為促進(jìn)六堡茶產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、 標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)和科學(xué)技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

2016 年6 月梧州茶廠篩分拼配的毛茶原料，經(jīng)中度渥堆發(fā)酵（茶多酚含量20%～23%）后進(jìn)行蒸壓處理的六堡茶半成品。

1.2 方法

1.2.1 六堡茶加工方法

毛茶→篩制→拼堆、發(fā)酵→汽蒸壓制、晾置→第一次陳化→第二次陳化→普通倉儲陳化→成品。

1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法

在生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)及前期跟蹤監(jiān)測的基礎(chǔ)上， 以物料量大?。磫魏t裝茶量）、第一次陳化時間、第二次陳化時間作為主要考察因素， 研究不同陳化工藝組合對六堡茶品質(zhì)的影響。 試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置為：（1）物料量：1 kg、15 kg、45 kg；（2）第一次陳化時間：0 個月、3 個月、6 個月；（3）第二次陳化時間：0個月、3 個月、6 個月。第一次陳化地點(diǎn)為廣西梧州茶廠窖倉陳化車間（溫度22～28 ℃，相對濕度80%～85%）， 第二次陳化地點(diǎn)為廣西梧州茶廠木板干倉陳化車間 （溫度 20～30 ℃， 相對濕度 70%～75%）。正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及因素水平如表1，共9 個處理，編號為T1～T9，考察不同因素的不同水平組合對六堡茶陳化品質(zhì)的影響，每個處理設(shè)3 次重復(fù)。各處理在兩次陳化階段取樣進(jìn)行理化檢測， 完成前期干濕陳化處理后轉(zhuǎn)移至普通倉儲， 總陳化時間達(dá)到1 年、2 年時分別取樣進(jìn)行理化檢測。

1.2.3 感官審評方法

參照 GB/T 23776—2018 中[9]黑茶（散茶）進(jìn)行感官審評（茶水比1∶50，沸水沖泡2 次，時間分別為 2 min、5 min），主要審評滋味、香氣、湯色 3 項(xiàng)因子（因9 個處理為同批原料，故干茶、葉底不作為主要考量因子）。 品質(zhì)得分按加權(quán)評分法計(jì)算，各品質(zhì)因子的評分系數(shù)為滋味40%，香氣40%，湯色20%。

1.2.4 理化指標(biāo)檢測方法

水分測定采用120 ℃衡重法[10]；水浸出物采用全量法，參照GB/T 8305—2013《茶 水浸出物測定》[11]；茶多酚、兒茶素類參照GB/T 8313—2018《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》[12]；氨基酸類采用茚三酮顯色法， 參照GB/T 8314—2013《茶 游離氨基酸總量的測定》[13]。

表1 L9(33)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)表Table 1 L9(33) orthogonal test design table

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用EXCEL 2007 和SPSS 19.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 正交試驗(yàn)不同陳化處理主要理化指標(biāo)的變化

對正交試驗(yàn)的9 個處理分別在原料、 渥堆發(fā)酵結(jié)束、第一次陳化結(jié)束、第二次陳化結(jié)束及普通倉儲陳化至1 年、 陳化至2 年時取樣進(jìn)行主要理化指標(biāo)分析， 了解六堡茶陳化過程中理化指標(biāo)水浸出物、 茶多酚及氨基酸的變化規(guī)律。 結(jié)果如圖1～3 所示，六堡茶毛茶原料在經(jīng)渥堆發(fā)酵、各階段陳化過程后， 不同處理不同階段的物質(zhì)變化有所不同。

2.1.1 水浸出物含量變化

如圖1 所示， 各處理水浸出物含量經(jīng)各階段陳化后總體呈波動性變化，物料量為1 kg，不經(jīng)過第一次窖倉、第二次干倉陳化處理的T1 直接進(jìn)入普通倉儲，陳化過程中水浸出物總體變化不大，相同物料量（1 kg），第一次陳化 3 個月（T2）和 6 個月 （T3）， 水浸出物含量與原料相比分別下降10.90%和13.23%， 經(jīng)第二次陳化 3 個月和 6 個月， 與第一次陳化相比水浸出物含量分別上升至3.04%和0.21%；物料量為15 kg，第一次陳化時間為 0（T4）、3（T5）、6（T6）個月時，水浸出物含量分別下降 0%、9.26%、7.26%； 物料量為 45 kg 時，第一次陳化時間為 0（T7）、3（T8）、6（T9）個月時，水浸出物含量分別下降 0%、8.57%、7.92%；T4～T9 經(jīng)過第二次干倉陳化處理，除T6 下降5.36%，其他處理變化不大；經(jīng)過第一次、二次陳化處理，倉儲陳化至1 年時產(chǎn)品的水浸出物含量在36.29%～46.33%，陳化至2 年在35.17%～41.92%之間。

2.1.2 茶多酚含量的變化

如圖2 可知， 茶多酚隨著陳化進(jìn)程各處理總體呈下降趨勢，當(dāng)物料量為1 kg，與不經(jīng)第一次陳化的 T1 處理相比，第一次陳化 3 個月（T2）、6 個月（T3）的茶多酚分別下降了8.18%和7.60%；當(dāng)物料量為15 kg， 與不經(jīng)第一次陳化的T4 處理相比，第一次陳化 3 個月（T5）、6 個月（T6）的茶多酚分別下降了5.06%和8.07%； 當(dāng)物料量為45 kg，與不經(jīng)第一次陳化的T7 處理相比，第一次陳化3個月 （T8）、6 個月 （T9） 的茶多酚分別下降了4.21%和6.95%；由此可見，相同物料量，隨著第一次陳化時間的延長，茶多酚降解率呈上升趨勢，物料量越大，茶多酚降解越緩慢。 在不考慮物料量，如果不經(jīng)第一次陳化，只進(jìn)行第二次陳化處理，陳化時間為 0 個月（T1）、3 個月（T4）、6 個月（T7）時茶多酚分別降解0%、5.02%、7.05%， 隨著第二次陳化時間的延長，茶多酚降解增加。 由此可見，不論是第一次陳化還是第二次陳化都對茶多酚的轉(zhuǎn)化降解有明顯的作用， 對比各處理倉儲陳化至1年、2 年的茶多酚含量， 陳化至1 年時處理T2、T3的茶多酚分別為14.60%、14.20%， 已基本達(dá)到典型陳香六堡茶的含量（13.05%±2.14%）[14]，倉儲陳化至 2 年時處理 T8、T9 的茶多酚分別降解為14.74%、14.93%，也達(dá)到陳香型六堡茶茶多酚含量要求。

圖1 不同處理陳化過程中水浸出物的變化Fig. 1 Change of water extract during different aging process

圖2 不同處理陳化過程中茶多酚的變化Fig. 2 Change of tea polyphenols during different aging process

2.1.3 游離氨基酸含量的變化

從圖3 可知，對比不同物料量的不同處理，與不經(jīng)第一次陳化的 T1 （1 kg）、T4 （15 kg）、T7（45 kg）分別相比，第一次陳化 3 個月的 T2（1 kg）、T5（15 kg）、T8 （45 kg） 的氨基酸含量分別減少了1.08%、0.96%、1.06%， 第一次陳化 6 個月的 T3（1 kg）、T6（15 kg）、T9（45 kg）的氨基酸含量分別減少了0.93%、0.77%、0.77%；相同物料量下，第一次陳化時間6 個月時氨基酸減少的總體比陳化3 個月少，這可能是由于陳化起初氨基酸分解轉(zhuǎn)化減少，隨著陳化時間的推移蛋白質(zhì)在適宜條件下分解造成氨基酸又有所增加的結(jié)果； 在不考慮物料量的情況下，不經(jīng)第一次陳化，直接進(jìn)行第二次陳化處理，第二次陳化 0 個月（T1）、3 個月（T4）、6 個月（T7） 時氨基酸總量分別減少 0%、0.77%、0.69%；所有處理倉儲陳化至1 年時氨基酸含量為1.79%～2.32%， 陳化至 2 年時氨基酸含量為 1.71%～2.10%。

圖3 不同處理陳化過程中氨基酸的變化Fig. 3 Change of amino acids during different aging process

2.2 正交試驗(yàn)不同陳化處理對六堡茶品質(zhì)影響的分析

由表2 不同處理六堡茶品質(zhì)得分的極差分析結(jié)果得知，實(shí)驗(yàn)中選擇的A、B、C 這三個因素極差值表現(xiàn)為C>B>A，即這三個因素在三個水平上對六堡茶陳化品質(zhì)的影響程度由大到小依次為第二次陳化時間>第一次陳化時間＞物料量。直接比較表2 中各因素的極差大小k 值得知最優(yōu)處理組合為A1B3C2， 即汽蒸處理后的在制品壓制成1 kg簍裝，第一次陳化6 個月，第二次陳化3 個月。 試驗(yàn)的 9 個處理最佳組合為 T2（A1B2C2），即汽蒸處理后的六堡茶在制品壓制成1 kg 簍裝，第一次陳化 3 個月， 第二次陳化 3 個月后，A1B3C2 與A1B2C2 相比，A1B3C2 第一次陳化時間較長，這說明延長第一次陳化時間對六堡茶品質(zhì)形成有正向促進(jìn)作用；此外，處理T3（A1B3C3，即汽蒸處理后的六堡茶在制品壓制成1 kg 簍裝，第一次陳化6 個月，第二次陳化6 個月）的感官審評得分與T2很接近，T2 的湯色、香氣、滋味三項(xiàng)評審因子得分分別為 96、92、90 分，T3 的分別為 94、90、92 分，T2 處理在湯色和香氣上略勝于T3，T3 滋味得分稍高于T2，總分接近。

表2 品質(zhì)得分極差分析結(jié)果Table 2 Range analysis results of quality scores

2.3 正交試驗(yàn)方差分析

為進(jìn)一步驗(yàn)證極差分析結(jié)果并提高試驗(yàn)結(jié)果的精確性和可靠性， 對正交試驗(yàn)不同處理對品質(zhì)的影響進(jìn)行方差分析，結(jié)果如表3 所示，由方差分析結(jié)果可知：參試因素B（第一次陳化時間）、C（第二次陳化時間） 對六堡茶在制品品質(zhì)得分的影響有極顯著差異（p＜0.01），參試因素 A（物料量）對品質(zhì)得分的影響有顯著差異（p＜0.05），參試各因素的F 值大小排序依次為C＞B＞A，說明3 個因素對六堡茶陳化品質(zhì)的影響程度主次為第二次陳化時間＞第一次陳化時間＞物料量，與上述極差分析結(jié)果一致。

為進(jìn)一步探討各參試因素對六堡茶在制品主要理化品質(zhì)指標(biāo)的影響， 對主要品質(zhì)指標(biāo)水浸出物、茶多酚、氨基酸的正交處理結(jié)果分別進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表 4～6。

表3 品質(zhì)得分方差分析結(jié)果Table 3 ANOVA results of quality score

表4 水浸出物方差分析結(jié)果Table 4 ANOVA results of water extract

表5 茶多酚方差分析結(jié)果Table 5 ANOVA results of tea polyphenols

表6 氨基酸方差分析結(jié)果Table 6 ANOVA results of amino acids

由表4 可知，參試因素A 對在制品水浸出物含量有顯著性影響（p＜0.05），因素 B 和 C 對水浸出物含量的影響不顯著 （p＞0.05）。 比較各因素F值可知， 各因素對水浸出物含量的影響主次順序?yàn)?A＞C＞B。 由表 5 可知，參試因素 A 對在制品茶多酚含量影響不顯著（p＞0.05），因素 B 對茶多酚含量有顯著影響（p＜0.05），因素 C 對茶多酚含量有極顯著影響（p＜0.01），可見第一次和第二次陳化對六堡茶主要品質(zhì)成分茶多酚的影響很大，比較各因素F 值可知， 各因素對茶多酚含量的影響主次順序?yàn)?C＞B＞A。 由表 6 可知，參試因素 A 和C 對在制品氨基酸含量有顯著性影響（p＜0.05），因素 B 對氨基酸含量影響不顯著（p＞0.05），比較各因素F 值可知， 各因素對氨基酸含量的影響主次順序?yàn)?A＞C＞B。

3 討論

以物料量（A 因素）、第一次陳化時間（B 因素）、第二次陳化時間（C 因素）作為主要考察因素， 通過正交試驗(yàn)研究不同陳化工藝組合對六堡茶品質(zhì)的影響，A、B、C 三個因素極差分析及方差分析結(jié)果均為C＞B＞A，表明這三個因素在三個水平上對六堡茶陳化品質(zhì)的影響程度由大到小依次為第二次陳化時間＞第一次陳化時間＞物料量，極差分析得出的最優(yōu)處理組合為：1 kg 簍裝，第一次陳化6 個月，第二次陳化3 個月，試驗(yàn)中9 個處理最優(yōu)組合為T2（1 kg 簍裝，第一次陳化3 個月，第二次陳化 3 個月），次優(yōu)組合為 T3（1 kg 簍裝，第一次陳化6 個月，第二次陳化6 個月）。

六堡茶的陳香陳韻不是在短時間內(nèi)產(chǎn)生的，隨著陳化年份的推移， 其品質(zhì)特征逐漸發(fā)生了變化[15]，“陳化”工序是形成六堡黑茶獨(dú)特品質(zhì)的關(guān)鍵[16]，試驗(yàn)的9 個處理感官評審結(jié)果表明，T1（1 kg簍裝，不經(jīng)過第一次陳化和第二次陳化處理）效果最差，感官評審茶湯滋味生澀感強(qiáng)，還有較明顯的發(fā)酵氣， 經(jīng)過不同濕度條件陳化處理的整體感官品質(zhì)上都要優(yōu)于處理T1，說明第一次和第二次陳化對六堡茶陳香陳味的品質(zhì)形成有重要的作用，干濕交替陳化處理有利于促進(jìn)六堡茶品質(zhì)的形成。

試驗(yàn)9 個處理中最佳處理為T2，正交試驗(yàn)的極差分析結(jié)果顯示最優(yōu)組合未出現(xiàn)在9 個處理當(dāng)中，因六堡茶陳化特殊性，未開展極差分析最優(yōu)組合與試驗(yàn)處理最佳組合的對比試驗(yàn)。 綜合對比幾個品質(zhì)效果較好的處理， 均為經(jīng)過第一次 （相對“高濕”，濕度 80%～85%）、第二次（相對“低濕”，70%～75%）陳化的處理，說明渥堆發(fā)酵適宜的六堡茶半成品， 經(jīng)過干濕交替陳化處理更有利于陳香出現(xiàn)， 延長陳化時間品質(zhì)更佳， 但綜合時間成本， 加之六堡茶產(chǎn)品銷售出去在經(jīng)銷商或消費(fèi)者手中仍有陳化的空間， 所以生產(chǎn)上選擇時間成本最低的處理T2 為宜。