蒙頂黃芽不同加工工序中色澤變化與品質相關性研究

劉 曉，張 廳，唐曉波，王小萍，馬偉偉，張 娟，李春華，王 云

（四川省農業(yè)科學院茶葉研究所，四川成都 610066）

黃茶是我國六大茶類之一，是一類小眾茶，為我國所獨有。按鮮葉原料的不同，黃茶產品可分為芽型、芽葉型和多葉型三種。其中蒙頂黃芽和君山銀針是芽型中的精品，蒙頂黃芽自古以來都是宮廷貢茶，產于四川省雅安市名山區(qū)蒙頂山茶區(qū)，主銷四川及華北地區(qū)。黃茶（黃芽）最大的特征就是“三黃”，即：干茶黃、湯色黃、葉底黃。此特征在悶黃工序中逐漸形成，悶黃分為“濕坯悶黃”和“干坯悶黃”[1]，蒙頂黃芽屬于濕坯悶黃。傳統(tǒng)特級蒙頂黃芽采摘肥壯芽頭，其加工工藝主要包括：殺青、初包、復鍋、復包、三炒、攤放、烘干等工序[2]。近幾年，黃茶因其抗氧化[3]、抑制肝損傷[4]、減脂[5]等健康功效受到越來越多的關注，同時其醇和甘甜[6]的滋味也吸引了越來越多消費者的青睞，產銷量持續(xù)上漲。

目前對黃茶的研究主要集中在加工工藝、生化成分、滋味及酶活性等方面。張明露等[7]研究表明悶黃時間以4～5 h最佳，文帥等[8]研究表明濕悶更有利于黃茶品質的形成，滑金杰等[9]研究表明以“45 ℃+2 h”悶烘處理組合的所制成茶感官得分顯著最高，李蘭蘭等[10]在傳統(tǒng)黃茶加工工藝中引入曬青和搖青，加工成花香型黃茶；尹鵬等[11]研究表明茶毫中的揮發(fā)性成分與黃茶的香氣密切相關，黃茶中的品質成分變化與酶有一定的關系[12?13]；現(xiàn)有的研究顯示，醇度和甘甜感是黃茶滋味的典型共有屬性，影響黃茶滋味品質的化學因素主要包括茶多酚、氨基酸和糖類[14?17]，張嬌等[18]研究表明黃茶滋味品質主要受攤放與悶黃工序的影響。王璟等[19]研究表明黃茶干茶的外觀色澤與茶紅素及總葉綠素含量有關，而黃茶色澤審評包括干茶、湯色與葉底三審評項目，對總體品質影響較大，但對黃茶湯色及葉底色澤的研究較少。

外觀色澤是黃茶品質的重要指標之一，黃茶的外觀色澤是將黃茶明顯區(qū)分于綠茶等其他茶類的評判標準。黃茶外觀色澤是否黃亮，不僅能夠影響黃茶的品質，也能夠在一定程度上反映出悶黃工序是否適度。目前用于色澤評定的現(xiàn)代儀器分析主要是色差分析，色差分析在紅茶加工及產品品質評價方面有較多應用，如評價紅茶湯色亮度[20]、監(jiān)測紅茶發(fā)酵[21?23]等，但應用到黃茶加工及色澤的評價較少。黃茶色澤的變化是在加工工序中逐步形成的，不同加工工序因色素含量的不同進而形成不同的色澤和品質特征。本試驗通過對蒙頂黃芽加工過程中的不同工序取樣，并對其色素物質、色澤指標與各品質間的相關性進行分析，以期探明黃茶色澤與品質之間的相關性，可為黃茶外觀色澤評價、蒙頂黃芽品質的穩(wěn)定及加工工藝的改進提供一定的實驗依據(jù)。

1 材料與儀器

1.1 材料與儀器

鮮葉原料 川茶群體種獨芽，采自雅安市名山區(qū)蒙頂山，采摘時間為2020 年3 月10 日；草酸、磷酸氫鈉、正丁醇、乙酸乙酯、無水乙醇、丙酮，所有分離用有機溶劑 均為國產分析純，上海科豐化學試劑公司；超純水 采用實驗室 Millipore純水儀制備。

QUINTIX224-1CN電子天平 德國賽多利斯科學儀器有限公司；HH-S電子恒溫水浴鍋 鄭州長城科工貿有限公司；CR410 便攜式色差計 日本柯尼卡美能達公司；UV-2550 紫外-可見分光光度計 日本島津公司；PFX-i高精度自動分光色差儀 英國Lovibond公司；6CLZ-80 理條機 浙江上洋機械股份有限公司；DT-0-1P型熱風循環(huán)烘箱 成都天宇試驗設備有限責任公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 蒙頂黃芽加工工藝 樣品制備：采用該產區(qū)傳統(tǒng)并經(jīng)改良的黃茶加工方法，其基本工藝流程為鮮葉→攤放→殺青→悶黃→二炒→二悶（復包）→三炒→攤放→烘干[2]。每個工序完成后取樣，取樣時將茶葉混勻，在熱風循環(huán)烘箱烘干，溫度穩(wěn)定在80 ℃，烘干后進行指標測定。

其中鮮葉自然攤放6 h（間接鼓風2～3 h）；理條機殺青溫度（180±10）℃，葉溫（80±10）℃，葉片殺青用時5 min，殺青至茶坯含水率55%左右；悶黃工序采用理條機提供穩(wěn)定熱源，以雙層黃紙打包殺青葉，每包3.5 kg，置于理條機平板上進行包悶，1 h后拆包散熱通氣，而后復包，反復進行2 次；二炒理條機溫度（160±10）℃，葉溫（50±10）℃，用時4 min，炒至含水量45%左右；復包工序同悶黃，悶黃至葉色變?yōu)榫G黃色；三炒操作方法與二炒相同，炒至含水量降至30%左右；攤放，將三炒葉趁熱撒在簸箕上，攤放厚度5～7 cm，蓋上草紙，攤放36 h；葉溫干燥采用烘干機，毛火溫度（100±10）℃，時間20 min左右，攤涼30 min，足火溫度80 ℃，烘至足干。

1.2.2 樣品分析方法

1.2.2.1 感官品質審評 感官品質審評根據(jù)GB/T 23776-2018 方法[24]進行。由5 名國家二級評茶員以上資質的茶葉審評專家組成審評小組，審評得分為5 人評分的平均值，審評術語由主評綜合5 人結果給出最后評語。其中外形占25%，湯色占10%，香氣占25%，滋味占30%，葉底占10%（干茶得分即外形得分）（表1）。

表1 黃茶品質評語與各品質因子評分標準Table 1 Yellow tea quality reviews and various quality factor score table

1.2.2.2 主要色素成分測定 茶黃素、茶紅素、茶褐素含量測定采用系統(tǒng)分析法[25]：室溫下取3.0 g未研磨茶樣溶于125 mL沸純水，100 ℃水浴鍋中浸提10 min，抽濾、冷卻待測。茶色素分離提?。喝?0 mL茶湯于60 mL分液漏斗中，加入30 mL乙酸乙酯，振蕩 5 min靜置待分層后放出水層（下層）、倒出乙酸乙酯層（上層）。吸取上層2 mL加25 mL 95%乙醇定容至25 mL，得到溶液A；吸取下層2 mL加2 mL飽和草酸溶液和6 mL蒸餾水，加95%乙醇定容至25 mL，得到溶液B；吸取上層15 mL于30 mL分液漏斗中，加15 mL 2.5%碳酸氫鈉溶液，振蕩30 s靜置分層后，棄去上層，吸取下層4 mL，加95%乙醇定容至25 mL，得到溶液C；取茶湯15 mL于30 mL分液漏斗中，加15 mL正丁醇，振蕩3 min，靜置分層后吸取水層2 mL加2 mL飽和草酸溶液和6 mL蒸餾水，加95%乙醇定容至25 mL，得到溶液D。將得到的4 種溶液于380 nm處測定吸光值并記錄為EA、EB、EC、ED。葉綠素測定參照混合液法:按丙酮:無水乙醇：水=4.5:4.5:1 的比例配制混合液，將各茶樣烘干并粉碎，過40 目篩后取0.2000 g放于150 mL三角瓶中，加入30 mL混合液，放于暗處提取24 h后過濾，測定663 nm和645 nm處的光密度值[26]。取樣時將各工序茶樣混勻，取樣后在熱風循環(huán)烘箱固樣烘干，溫度穩(wěn)定在80 ℃，用于測定茶色素。未烘干前取部分濕樣，以供測葉綠素。

1.2.2.3 色差值測定 干茶色澤：采用CR410 色彩色差計測定干茶色澤，三點測定，每點重復3 次[27]。茶湯及葉底色澤：取3 g茶樣，加沸蒸餾水150 mL沖泡5 min，趁熱用濾紙過濾，濾液冷卻至室溫，過濾后的茶樣即葉底，用分光色差儀測定。采用L*a*b*色差系統(tǒng)進行測定，其中L*值代表明度；a*值代表紅色度，“+”代表紅色程度，“?”代表綠色程度，b*值代表黃藍色度，“+”代表黃色程度，“?”代表藍色程度[21]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

每次實驗做3 個平行，重復3 次，用平均值±標準差的形式表示。采用DPS 9.50 軟件進行方差及顯著性分析、相關性分析，選用LSD法進行多重比較。采用Excel 2016 作圖。

2 結果與分析

2.1 四川蒙頂黃芽加工過程中主要感官品質的變化

蒙頂黃芽在加工過程的感官品質變化見表2，各加工工序不同，茶樣之間在感官品質各指標方面的表現(xiàn)有所不同。從表2 可以看出，蒙頂黃芽加工工序中烘干樣感官審評總分最高，為94.6；就各感官審評因子而言，除外形外，烘干樣得分均最高。烘干樣符合黃茶“干茶黃、湯色黃、葉底黃”的特點，在整個加工工序中色澤變化明顯，干茶色澤由翠綠色轉變成嫩黃色，悶黃和烘干對干茶色澤影響較大，在初悶結束后，色澤轉變?yōu)槲ⅫS，繼而在烘干后轉變?yōu)槟埸S；湯色由淺綠明亮轉變?yōu)樾狱S明亮，其中二悶和攤放對湯色的影響較為較大，在二悶結束后，湯色轉變?yōu)闇\黃明亮，繼而在攤放后轉變?yōu)樾狱S明亮；葉底色澤由嫩綠轉變?yōu)槟埸S亮，悶黃工序對葉底色澤影響最大，在悶黃結束后，葉底則由黃綠逐漸向嫩黃轉變。香氣由青草氣、水悶氣、熟味轉變成甜香，與孟愛麗等[28]的研究結果一致；茶湯滋味由青澀轉變?yōu)榇己王r甜，與周繼榮等[29]的研究結果一致。從表2 也可以看出悶黃工序是形成蒙頂黃芽所具有的色、香、味的必備工序。

表2 蒙頂黃芽加工工序中感官品質的變化Table 2 Changes in sensory quality during processing of Mengding yellow bud

2.2 四川蒙頂黃芽加工過程中主要色素成分含量的變化

2.2.1 茶色素含量變化 茶黃素、茶紅素、茶褐素是黃茶中多酚類物質的主要水溶性氧化產物，也是構成茶湯色澤及滋味的重要物質。不同加工工序中茶色素物質含量的變化如圖1 所示。三種茶色素在加工工序中均呈上升趨勢，且上升趨勢明顯。在整個加工工序中茶黃素占干茶中的含量增幅為112.50%，茶褐素占干茶中的含量增幅為62.09%，茶紅素占干茶中的含量增幅為59.32%，茶黃素增幅最大，增加的原因主要是由于兒茶素氧化縮合成茶色素。隨著悶黃程度的加重，茶紅素和茶褐素的增幅會越來越大。適度的悶黃形成的茶色素為蒙頂黃芽干茶、湯色及葉底色澤打下物質基礎。茶黃素是影響茶湯和葉底色澤的一類色素物質，其含量越高，湯色亮度越好，同時還具有爽口的滋味[18]。

圖1 不同加工過程加工工序對茶色素含量的影響Fig.1 The influence of different processing procedure on tea pigment content

2.2.2 葉綠素含量變化 葉綠素a及葉綠素b含量占干茶中的含量在蒙頂黃芽加工工序中的變化見圖2。由圖2 可知，葉綠素a和葉綠素b含量在加工工序均呈顯著下降的趨勢（P<0.05）。葉綠素a含量由鮮葉時的0.47%減少至烘干結束時的0.23%，降幅達51.06%。葉綠素b含量由鮮葉時的0.19%減少至烘干結束時的0.07%，降幅達63.16%。在鮮葉在加工工序中一是葉綠素發(fā)生水解反應，生成葉綠酸、植醇等水溶性化合物，二是葉綠素發(fā)生脫鎂反應生成脫鎂葉綠素，使得葉綠素減少，葉綠素的減少是黃茶呈現(xiàn)黃色的主要原因[1]。

圖2 不同加工工序對葉綠素含量的影響Fig.2 The influence of different processing procedure on chlorophyll content

2.3 不同加工工序所制蒙頂黃芽色澤與品質的關系

L*表示亮度，a*表示從洋紅色至綠色的范圍，b*表示從黃色至藍色的范圍。表3 可以看出，隨著加工工序的進行，L*值逐漸降低，干茶亮度降低；a*值絕對值越來越小，表示干茶綠的程度越來越輕；b*值逐漸升高，干茶色澤黃色程度加深。L*值與干茶得分相關系數(shù)呈極顯著負相關，L*值越低，干茶得分越高；a*值與干茶得分呈顯著相關，b*值與干茶得分呈極顯著正相關（P<0.01），相關系數(shù)最高，為0.86；a*、b*值越高，干茶得分越高。感官審評顯示：干茶色澤由翠綠→暗綠→微黃→綠黃→嫩黃轉變，明亮度也逐漸降低，感官審評與干茶色差值有較好的契合，與王璟等[19]的研究結果一致。攤放干茶色澤得分比烘干樣高，是由于在烘干過程中茶褐素顯著增加導致干茶色澤變暗。

表3 不同加工工序蒙頂黃芽干茶色澤比較Table 3 Comparison of the color of Mengding yellow bud in different processing procedure

從表4 可得出，隨著加工工序的進行，湯色L*值逐漸降低，湯色亮度降低；a*值絕對值越來越小，表明湯色綠的程度越來越輕；b*值逐漸升高，湯色色澤黃色程度加深，與周繼榮等[29]的研究結果一致。L*值與湯色得分呈極顯著負相關（P<0.01），L*值越低，湯色得分越高；a*、b*值與湯色得分相關系數(shù)呈極顯著正相關（P<0.01），a*、b*值越高，湯色得分越高，a*值與湯色得分相關系數(shù)最高，為0.97；L*、a*、b*值與湯色得分的相關系數(shù)均達到0.90 以上。感官審評顯示：湯色色澤由淺綠→黃綠→淺黃→杏黃轉變，感官審評與湯色色差值有較好的契合，與張嬌等[18]的研究結果一致。葉綠素在加工工序中水解生成的葉綠酸、植醇等化合物，具有一定的水溶性，是黃茶茶湯色澤變化的主要原因[1]。

表4 不同加工工序蒙頂黃芽湯色色澤比較Table 4 Comparison of the tea soup colors of Mengding yellow bud in different processing procedure

從表5 可以看出，隨著加工工序的進行，L*值逐漸降低，葉底亮度降低；a*值絕對值越來越小，表明葉底綠的程度越來越輕；b*值逐漸升高，葉底色澤黃色程度加深。L*、a*、b*值與葉底得分呈極顯著相關（P<0.01），b*值與葉底得分相關系數(shù)最高，為0.98。L*值與葉底得分相關系數(shù)呈極顯著負相關（P<0.01），a*、b*值與葉底得分相關系數(shù)呈極顯著正相關（P<0.01），L*、a*、b*值與葉底得分的相關系數(shù)均達到0.90 以上。感官審評顯示：葉底色澤由嫩綠向嫩黃綠轉變，最后轉變成嫩黃亮，感官審評與葉底色差值有較好的契合。

表5 不同加工工序蒙頂黃芽葉底色澤比較Table 5 Comparison of the brewed leave colors of Mengding yellow bud in different processing procedure

蒙頂黃芽干茶、湯色、葉底“三黃”特征形成的主要原因：一是葉綠素在加工工序中發(fā)生水解和脫鎂反應，生成的脫鎂葉綠素等化合物直接影響黃茶色澤；二是多酚類經(jīng)酶促氧化反應轉化形成茶黃素、茶紅素及茶褐素等色素物質[9,30]。

2.4 不同加工工序所制蒙頂黃芽色澤與色素及品質相關性分析

從表6 不同加工工序所制蒙頂黃芽色澤值與品質的相關性分析可以看出，干茶、湯色及葉底的L*值與a*、b*值均呈極顯著負相關（P<0.01），a*與b*呈極顯著正相關（P<0.01）；茶色素值之間，茶黃素、茶紅素含量與茶褐素含量兩兩之間呈極顯著正相關（P<0.01）；葉綠素之間，葉綠素a與葉綠素b呈極顯著正相關（P<0.01）。茶色素與干茶、湯色及葉底的L*a*b*值之間的相關性表現(xiàn)為：茶色素與干茶、湯色及葉底的L*值均表現(xiàn)為極顯著負相關（P<0.01），與a*、b*值呈極顯著正相關（P<0.01）；葉綠素與干茶、湯色及葉底L*a*b*之間的相關性表現(xiàn)為：葉綠素與干茶、湯色及葉底的L*值均表現(xiàn)為極顯著正相關（P<0.01），與a*、b*值呈極顯著負相關（P<0.01）；葉綠素與茶色素呈極顯著負相關（P<0.01）。感官總分與色澤及色素之間的相關性表現(xiàn)為：與干茶、湯色、葉底L*值呈極顯著負相關（P<0.01）；與干茶、湯色、葉底ab值及茶色素含量呈顯著或極顯著正相關（P<0.01），與葉綠素呈極顯著負相關（P<0.01），除干茶a*值外，相關系數(shù)均在0.80 以上。

表6 L*、a*、b*值與主要品質成分含量相關性分析Table 6 Correlation analysis of L*,a*,b* value and content of main quality components

3 結論

黃茶屬輕發(fā)酵類茶，悶黃是四川蒙頂黃芽品質形成的關鍵工序，在此進程中，茶葉中內含物質發(fā)生復雜的化學變化，形成四川蒙頂黃芽滋味醇和鮮甜、湯色杏黃明亮、香氣甜香的品質特征。悶黃濕度、溫度及通氣頻率等決定了悶黃時間的長短，悶黃時間從幾小時～幾十個小時不等。悶黃時間長短不同，樣品的各色素成分變化就會有所差異。以往研究表明，不管是干茶還是茶湯色澤應由茶葉中呈色相關物質決定。

四川蒙頂黃芽加工工序中茶葉色澤變化非常明顯，感官審評表明干茶色澤由翠綠→暗綠→微黃→綠黃→嫩黃轉變，湯色由淺綠→黃綠→黃→淺黃→杏黃轉變，葉底由嫩綠→嫩黃綠→嫩黃亮轉變，明亮度逐漸降低，綠的程度逐漸降低，黃的程度逐漸增加；香氣由青草氣→水悶氣→熟味→甜香轉變茶湯滋味由青澀→鮮爽→醇爽→醇和鮮甜轉變。從干茶、茶湯、葉底三者的色度值測定來看，L*、b*值高低趨勢大致為：湯色>葉底>干茶；a*值高低趨勢為：干茶>湯色>葉底。從色素含量上來看，茶色素含量較高及葉綠素含量較低的色澤應得分較高，與審評結果相一致。但茶褐素的過度增加會使干茶偏暗，從試驗結果來看，茶色素含量越高，葉綠素含量越低，干茶、湯色及葉底色澤越黃。茶葉色澤的變化與茶色素含量和葉綠素含量存在極顯著的相關性（P<0.01），相關分析顯示茶色素與干茶、湯色及葉底的L*值均表現(xiàn)為極顯著負相關（P<0.01），與a*、b*值均呈極顯著正相關（P<0.01）；葉綠素與干茶、湯色及葉底的L*值均表現(xiàn)為極顯著正相關（P<0.01），與a*、b*值均呈極顯著負相關（P<0.01）；葉綠素與茶色素之間呈極顯著負相關（P<0.01）。蒙頂黃芽感官品質與L*、a*、b*值及色素之間的相關性表現(xiàn)為：與干茶L*值、湯色L*值、葉底L*值、葉綠素a*、葉綠素b*含量均呈極顯著負相關（P<0.01），與干茶a*、b*值，湯色a*、b*值，葉底a*、b*值及茶色素含量均呈顯著或極顯著正相關（P<0.05，P<0.01），除干茶a*值外，相關系數(shù)均在0.80 以上。綜上，就各審評因子及品質總分而言，采用色澤L*a*b*值測定方法來量化黃茶悶黃程度及色澤評價具有一定的意義。研究結果表明，在黃茶加工的過程中，黃茶的色澤主要來自于兩個部分：一是葉綠素在悶黃過程中發(fā)生水解和脫鎂反應，是黃茶干茶呈現(xiàn)黃色的主要原因；二是其悶黃工序過程中多酚類氧化形成的茶黃素、茶紅素、茶褐素類復合物，在悶黃過程的濕熱條件下，多酚類物質發(fā)生非酶性自動氧化，使得具有苦澀滋味的酯型兒茶素發(fā)生降解而轉化為簡單兒茶素，并且產生了爽口的茶黃素，這是黃茶醇和鮮爽滋味形成的重要原因。同時，在干燥的過程中，適當?shù)臏囟扔欣谌~綠素、多酚類等組分的轉化，進一步促進黃變，因此，黃茶色澤品質主要受悶黃和干燥工序的影響，并且掌握好茶葉悶黃和干燥程度，可以有效提高黃茶色澤品質，另外，一些物質還可以通過影響另一些物質的含量進而對色差值產生間接影響，這些相互影響的作用不可忽視，其中工藝因子對色澤成分及氧化物質引起的變化機理還有待進一步研究。