三段式烘焙工藝對(duì)安溪鐵觀音成茶品質(zhì)的影響

陳加友，高 飛，冉 琴，林東藝*

（1.黎明職業(yè)大學(xué) 智能制造工程學(xué)院 福建 泉州 362000；2.福建農(nóng)林大學(xué) 安溪茶學(xué)院，福建 泉州 362406）

安溪縣鐵觀音是中國(guó)十大名茶之一，栽種覆蓋面廣泛，以鮮、香、韻、爽等優(yōu)點(diǎn)為大家所稱(chēng)贊.鐵觀音主要分為清香和濃香二種：清香型產(chǎn)品通常采用冷做青、低溫干燥工藝，能夠形成特色的韻味；濃香型鐵觀音的感官品質(zhì)受烘焙工藝條件顯著影響，茶葉的生化成分（茶多酚、兒茶素、咖啡堿、氨基酸、蛋白質(zhì)、芳香物質(zhì)、茶葉維生素）隨著溫度的改變會(huì)發(fā)生明顯變化[1].相關(guān)研究表明，茶多酚是決定茶湯滋味的關(guān)鍵化學(xué)物質(zhì)，茶多酚占茶鮮葉干重的18%～36%，茶葉加工中茶多酚的氧化轉(zhuǎn)化是茶湯滋味品質(zhì)由苦澀味向醇爽口感轉(zhuǎn)變的重要因素，滋味品質(zhì)顯著轉(zhuǎn)換的茶多酚含量臨界值為20%～24%[2]；兒茶素具備苦味和收斂性，在烘焙全過(guò)程中受到熱風(fēng)溫度的影響會(huì)產(chǎn)生降解和異構(gòu)化反應(yīng)[3]，其化學(xué)構(gòu)成會(huì)發(fā)生顯著改變；氨基酸是決定滋味品質(zhì)的關(guān)鍵化學(xué)物質(zhì)，占茶鮮葉干重的1%～4%，茶葉加工中伴隨著烘焙溫度的提升，氨基酸成分逐漸減少，氨基酸和茶多酚含量越高，茶湯滋味就越濃厚；咖啡堿極具收斂性，是茶湯苦味的主要來(lái)源，氨基酸與咖啡堿含量越高則茶湯口感越醇厚[4].

不同種類(lèi)的茶具有相異的最佳烘焙條件.劉素強(qiáng)等[5]研究表明，在紅茶的生產(chǎn)加工過(guò)程中，可以通過(guò)精確控制烘焙的溫度和時(shí)間來(lái)調(diào)節(jié)茶的香味和品質(zhì)，采用73 ℃∕3 h的烘焙結(jié)合110 ℃的提香處理紅茶，可以激發(fā)茶葉香味，茶葉品質(zhì)最好.烏龍茶的生產(chǎn)加工過(guò)程中，可通過(guò)改變烘焙加工工藝參數(shù)來(lái)優(yōu)化茶的口感，增加茶的存儲(chǔ)時(shí)間，促進(jìn)茶香味的釋放，改善茶的品質(zhì)[6].張偉等[7]以清香型安溪鐵觀音為原料，考察了烘焙時(shí)間及溫度對(duì)傳統(tǒng)鐵觀音茶品質(zhì)的影響，確定了最優(yōu)的三段式烘焙工藝參數(shù)：第一段100 ℃烘焙90 min，第二段120 ℃烘焙60 min，第三段140 ℃烘焙30 min，每一段烘焙結(jié)束后需攤涼30 min至室溫后，再進(jìn)行下一段烘焙，該烘焙方法可降低茶葉中的水分，延長(zhǎng)茶葉保存時(shí)間，而且反復(fù)烘焙可以使茶葉香氣更濃郁.林東藝等[8]通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)烏龍茶的最佳三段式烘焙條件為120 ℃∕90 min、135 ℃∕60 min、120 ℃∕90 min，烏龍茶的感官品質(zhì)評(píng)價(jià)在此條件下最優(yōu).

茶葉中的氨基酸、單糖及雙糖類(lèi)，在受熱過(guò)中會(huì)產(chǎn)生美拉德反應(yīng)現(xiàn)象，進(jìn)而產(chǎn)生一定的熱化效應(yīng).烘焙過(guò)程一般是制茶的最后一道工序，其目的是降低茶葉水分，促使葉內(nèi)含物起熱化、構(gòu)香作用，提升并固定茶葉品質(zhì)，延長(zhǎng)茶葉貯藏時(shí)間，明晰茶葉的水（水分）、質(zhì)（果膠質(zhì)）、量（質(zhì)量），與烘焙器具的風(fēng)（風(fēng)門(mén)）、火（溫度）、時(shí)（時(shí)間）的互動(dòng)關(guān)系，有助于尋找并掌控烘焙中茶葉達(dá)到美拉德反應(yīng)所需要的色、香、味的工藝條件.烘焙工藝條件對(duì)烏龍茶感官品質(zhì)有顯著影響，但鮮有相關(guān)研究報(bào)道.烘焙可使揉捻葉中的水分不斷蒸發(fā)，形成緊結(jié)外形.在烘焙過(guò)程中，干燥熱風(fēng)會(huì)促進(jìn)茶葉中的有效成分轉(zhuǎn)化，有效提升滋味甘醇度，增進(jìn)湯色，發(fā)展香氣.不同種類(lèi)的茶葉對(duì)應(yīng)不同的工藝條件：如較嫩的茶葉耐火力較弱，所需烘焙時(shí)間宜短，而較粗老的茶葉耐火力較強(qiáng)，所需烘焙時(shí)間較長(zhǎng)；粗制茶發(fā)酵程度較充足，耐火力較弱，所需烘培時(shí)間較短，反之較長(zhǎng)；外形緊結(jié)的茶葉耐火程度高，需較長(zhǎng)的再烘焙時(shí)間.因此，合理調(diào)控烘焙工藝條件對(duì)烏龍茶感官品質(zhì)的提升具有重要作用.有鑒于此，本實(shí)驗(yàn)以安溪縣鐵觀音成品茶為原料，采用三段式烘焙工藝路線，探究烘焙溫度及時(shí)間等因素對(duì)鐵觀音成品茶感官品質(zhì)和生化成分的影響，旨在為鐵觀音的生產(chǎn)提供參考.

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑 供試材料為2021 年秋季生產(chǎn)的清香型鐵觀音，主要試劑包括磷酸鹽緩沖液、磷酸氫二鈉、茚三酮、福林酚試劑、碳酸鈉溶液等.

1.1.2 儀器與設(shè)備“佳友”茶葉烘干機(jī)（JY-6CHZ-7B 型），電熱鼓風(fēng)干燥箱（DHG-9240A 型），電熱恒溫水浴鍋（HWS26 型，數(shù)顯），液相色譜儀（e2695 型高效液相色譜儀），離心機(jī)（TDL-40B 型），可見(jiàn)光分光光度計(jì)（722S 型），基礎(chǔ)應(yīng)用型超純水機(jī)（BDP-20TJ 型）.

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 以三段式烘培工藝為基礎(chǔ)，對(duì)烘焙溫度（90、110 和130 ℃）和烘培時(shí)間（60、90 和120 min）進(jìn)行正交組合實(shí)驗(yàn)（表1）.每層烘板攤放鐵觀音茶葉500 g，攤?cè)~厚度2 cm，烘焙結(jié)束后冷藏處理，隨后進(jìn)行生化檢測(cè)及感官審評(píng)，實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次.

表1 三段式烘培工藝實(shí)驗(yàn)參數(shù)

1.2.2 生化指標(biāo)的測(cè)定 實(shí)驗(yàn)所需茶粉參考《茶磨碎試樣的制備及其干物質(zhì)含量測(cè)定：GB 8303—2013》進(jìn)行制備[9]；水浸出物含量參考《茶水浸出物測(cè)定：GB∕T 8305—2013》進(jìn)行檢測(cè)[10]；氨基酸含量參考《茶游離氨基酸總量的測(cè)：GB∕T 8314—2013》進(jìn)行檢測(cè)[11]；咖啡堿含量參考《茶 咖啡堿測(cè)：GB∕T 8312—2013》進(jìn)行檢測(cè)[12]；茶多酚含量參考《茶葉中茶多酚和兒茶素類(lèi)含量的檢測(cè)方法：GB∕T 8313—2018》進(jìn)行檢測(cè)[13].

1.2.3 感官審評(píng) 茶葉感官審評(píng)方法參考《茶葉感官審評(píng)方法：GB∕T 23776—2018》[14].

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 不同烘焙條件對(duì)安溪鐵觀音感官品質(zhì)的影響

由表2 可知，9 號(hào)處理茶樣茶湯橙紅明亮、茶香濃郁、滋味醇厚、葉底肥厚勻整有紅邊，感官評(píng)分最高，隨后依次為7 和3 號(hào)處理，1號(hào)處理茶樣評(píng)分最低.比較7、8、9 號(hào)處理茶樣與1、2 號(hào)處理茶樣的審評(píng)結(jié)果可知，鐵觀音經(jīng)過(guò)高溫烘焙可以迅速脫去多余水分、祛除異雜味，有效提高感官品質(zhì).而2號(hào)處理茶樣與4號(hào)處理茶樣的對(duì)比結(jié)果表明，茶樣烘焙的第一階段應(yīng)實(shí)現(xiàn)高溫烘培，第二階段應(yīng)在相對(duì)低溫的條件下控焙，鞏固并提高茶葉品質(zhì).由于1、2、4 號(hào)處理的茶樣整體烘焙溫度偏低，致使茶葉裂解與異構(gòu)化反應(yīng)不完全，進(jìn)而導(dǎo)致茶葉香氣粗飄，滋味不夠.

表2 感官審評(píng)結(jié)果

2.2 不同烘焙條件對(duì)安溪鐵觀音生化成分的影響

2.2.1 不同烘焙條件對(duì)安溪鐵觀音水浸出物含量的影響 隨著烘焙溫度升高，茶葉水浸出物在一定范圍內(nèi)與烘焙溫度呈現(xiàn)出一致的趨勢(shì).如圖1 所示，烘焙后茶樣（1～9 號(hào)處理）的水浸出物含量較CK1 有明顯提高.除6 號(hào)處理外，其他處理的水浸出物含量較CK2 也有明顯提高，表明三段式烘焙更有利于提升水浸出物含量.在本實(shí)驗(yàn)測(cè)試范圍內(nèi)，安溪鐵觀音的水浸出物含量與烘焙溫度、時(shí)間呈正相關(guān)性.

圖1 烘焙工藝條件對(duì)安溪鐵觀音茶葉水浸出物含量的影響

2.2.2 不同烘焙條件對(duì)安溪鐵觀音氨基酸含量的影響 如圖2 所示，烘焙處理后茶樣的氨基酸含量與CK1相比有明顯下降，下降23.01%～33.24%；其中，5、7、8和9號(hào)處理的氨基酸含量下降30%以上，1號(hào)處理的氨基酸含量下降最少.與CK2 相比，不同烘焙處理氨基酸含量下降較少；其中7 號(hào)處理下降最多（6.37%），其次為5 號(hào)處理，下降5.58%.這表明，烘焙溫度和時(shí)間對(duì)氨基酸含量均有一定影響，烘焙溫度越高，時(shí)間越長(zhǎng)，氨基酸含量下降趨勢(shì)越明顯.

圖2 烘焙工藝條件對(duì)安溪鐵觀音茶葉氨基酸含量的影響

2.2.3 不同烘焙條件對(duì)安溪鐵觀音咖啡堿含量的影響 由圖3可知，與CK1相比，不同烘焙處理咖啡堿含量下降了2.23%～7.46%.其中，2和4號(hào)處理下降最多（均大于7%）,隨后依次為7、8、5和6號(hào)處理，咖啡堿含量下降介于5%～7%；1 和9 號(hào)處理的咖啡堿含量下降最少（約2%）.相比CK1，CK2 咖啡堿含量明顯下降，約下降10%.以上結(jié)果表明，相比烘焙溫度，烘焙時(shí)間可能是導(dǎo)致咖啡堿含量下降的主要因素.

圖3 烘焙工藝條件對(duì)安溪鐵觀音茶葉中咖啡堿含量的影響

2.2.4 不同烘焙工藝條件對(duì)安溪鐵觀音茶多酚含量的影響 由圖4可知，相比CK1，不同烘焙處理茶樣的茶多酚含量下降4.87%～22.56%；其中3 號(hào)處理下降最多（22.56%），其次為7 號(hào)處理，下降18.90%；1、2、5 和6 號(hào)處理的茶多酚下降相差不大，均在12%左右；4 和8 號(hào)處理茶多酚含量下降最少（約4%）.與CK2 相比，除4 和8 號(hào)處理外，其余處理茶樣的茶多酚含量都呈下降趨勢(shì)，下降范圍介于2.65%～15.89%.由此可見(jiàn)，烘焙時(shí)間和烘焙溫度均對(duì)茶多酚含量具有明顯的影響，烘焙溫度越高，時(shí)間越長(zhǎng)，茶多酚含量越低.

圖4 烘焙工藝條件對(duì)安溪鐵觀音茶葉茶多酚含量的影響

2.3 不同烘焙條件的安溪鐵觀音感官品質(zhì)與生化成分之間的關(guān)系

鐵觀音的感官品質(zhì)與生化成分之間的方差分析結(jié)果表明，不同處理組的水浸出物含量和氨基酸含量均在0.05 水平上有顯著差異，而茶多酚含量及咖啡堿含量則不存在顯著差異（P＞0.05）.

2.3.1 相關(guān)性分析 如表3所示，感官品質(zhì)與五項(xiàng)審評(píng)因子之間都呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)關(guān)系，與感官審評(píng)過(guò)程中所遵照的審評(píng)標(biāo)準(zhǔn)相契合，研證了實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性.咖啡堿、水浸出物和茶多酚與審評(píng)因子及感官評(píng)分間不存在顯著關(guān)系，氨基酸與外形、香氣、感官評(píng)分之間都呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，這是因?yàn)榘被釁⑴c美拉德反應(yīng)，其含量降低導(dǎo)致部分揮發(fā)性物質(zhì)含量增加，從而改善香氣品質(zhì).

表3 感官品質(zhì)與生化成分相關(guān)性分析

2.3.2 單因素方差分析 方差分析的結(jié)果（表4）表明，香氣在3 個(gè)烘焙階段都會(huì)發(fā)生顯著變化（P＜0.05），滋味會(huì)在烘培第一、第二階段發(fā)生劇烈變化（P＜0.05），感官得分受烘培第一階段影響較大，而烘焙階段對(duì)生化成分影響均較小.

表4 烘焙階段與感官審評(píng)、生化成分One-way Anova 分析

2.3.3 卡方分析 根據(jù)卡方分析方法計(jì)算得到的Sig均值超過(guò)0.05，烘焙過(guò)程對(duì)感官得分沒(méi)有顯著影響（P＞0.05），即烘焙階段的鐵觀音品質(zhì)等級(jí)之間不存在顯著的差異（表5）.

表5 感官品質(zhì)與烘焙階段卡方分析

3 討論與結(jié)論

烏龍茶茶品質(zhì)形成的關(guān)鍵是做青和烘焙.烘焙處理會(huì)促使茶葉中的內(nèi)含成分在高溫條件下發(fā)生裂解和異構(gòu)化，對(duì)于固定并發(fā)展烏龍茶特征品質(zhì)具有十分重要的作用.在高溫烘焙下，烏龍茶葉面溫度升高，失水加快，外形上條索更加緊結(jié).氨基酸、糖類(lèi)和果膠等物質(zhì)在高溫下反應(yīng)生成了褐黑色的吡嗪、呋喃類(lèi)等物質(zhì)，產(chǎn)生令人愉悅的火功香、焦糖香等香氣成分，使得茶葉色澤由青褐轉(zhuǎn)向?yàn)鹾钟蜐?rùn)、香氣從清雅花香向馥郁的花果香轉(zhuǎn)變.同時(shí)，咖啡堿與兒茶素相互作用促使收斂性、苦澀味降低，滋味由鮮醇帶有青澀味變得更加醇厚回甘.兒茶素發(fā)生分解、氧化、異構(gòu)等反應(yīng)生成茶黃素和茶紅素等物質(zhì)，使湯色加深、透亮，這是因?yàn)椴铚械男》肿宇w粒粒徑減小，透光率增大，澄清度升高.

本研究結(jié)果表明，水浸出物含量與烘焙溫度、時(shí)間呈正相關(guān)性，烘培溫度越高，時(shí)間越長(zhǎng)，茶葉中氨基酸、咖啡堿、茶多酚含量越低，特別是氨基酸含量的變化更為顯著.綜合各組感官審評(píng)結(jié)果與生化檢測(cè)結(jié)果，本研究提出的三段式烘焙最佳工藝為130 ℃∕60 min、130 ℃∕60 min、110 ℃∕90 min 的高-高-中烘焙組合，其對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品感官品質(zhì)最優(yōu)，且水浸出物含量、茶多酚含量、氨基酸含量及咖啡堿含量等，均相對(duì)較高.本研究對(duì)安溪鐵觀音茶葉加工生產(chǎn)具有一定的參考意義.

茶氨酸是茶葉中最主要的呈味成分，有利于茶湯清鮮甘爽的滋味形成.江山等[16]研究表明，茶葉烘焙溫度的變化，對(duì)氨基酸含量影響非常大，對(duì)咖啡堿含量影響并不大；龔淑英[17]等研究表明，氨基酸含量在不同溫度烘焙下先增后減或不斷減少；鄭月梅[18]等研究表明，烘焙溫度和時(shí)間與生物化學(xué)品質(zhì)和氨基酸含量呈反比，這與本實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果相符.王輝[19]研究表明，茶多酚和氨基酸含量隨著烘焙的進(jìn)行而減少，而本研究表明烘焙對(duì)茶多酚含量無(wú)顯著影響，這可能是由于茶多酚的穩(wěn)定性造成的[20].烘焙階段對(duì)生化成分的影響沒(méi)有形成一定的規(guī)律，但可以通過(guò)影響生化成分從而對(duì)感官品質(zhì)產(chǎn)生顯著影響，另外，在鐵觀音烘焙中，一段時(shí)間的高溫烘焙是必不可少的.如何正確地在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行鐵觀音烘焙，還需要結(jié)合不同的環(huán)境對(duì)茶葉造成的不同影響來(lái)進(jìn)一步判斷所需的烘焙時(shí)間與溫度.