烘焙對祁門紅茶香氣品質(zhì)的影響

張曉磊，劉亞芹，周漢琛，雷攀登

（安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，安徽黃山 245000）

祁門紅茶以其特有的似花似果似蜜的“祁門香”，與印度大吉嶺紅茶、斯里蘭卡紅茶并稱為“世界三大高香紅茶”，深受國內(nèi)外消費(fèi)者青睞[1-2]。 研究表明，紅茶品質(zhì)的形成與其工藝條件密切相關(guān)[3-6]。烘焙作為茶葉加工的重要工序， 不僅能降低茶葉含水率，有利于貯藏過程品質(zhì)的穩(wěn)定，還能進(jìn)一步促進(jìn)茶葉內(nèi)含物質(zhì)轉(zhuǎn)化，改善茶葉滋味品質(zhì)[4-5]。烘焙時(shí)間和溫度是影響烘焙效果的重要因素[6-7]。 低溫烘焙有利于茶葉內(nèi)含成分的保留， 高溫條件下熱化學(xué)反應(yīng)強(qiáng)烈易導(dǎo)致內(nèi)含物含量減少[3]。楊彩霞等[8]在研究不同烘焙溫度和時(shí)間對成品滇紅品質(zhì)的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)， 在70 ℃、90 ℃條件下烘焙1～4 h均能增加芳樟醇及其氧化物的含量， 而隨著溫度升高香氣物質(zhì)含量逐漸下降。 對于不同茶樹品種制成的紅茶，適宜的烘焙條件有較大差異。馬玉青等[9]研究發(fā)現(xiàn)，大葉種制成的輕烘焙（復(fù)烘80 ℃、30 min）紅茶香氣品質(zhì)較好，紫娟品種鮮葉原料制成重烘焙（復(fù)烘80 ℃、120 min）的紅茶花果香更為濃郁，適當(dāng)延長烘焙時(shí)間有利于花香、甜香等香氣呈現(xiàn)；盧莉等[10]以4 種不同茶樹品種制成的武夷巖茶為試驗(yàn)對象， 探究烘焙過程中巖茶品質(zhì)變化規(guī)律時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨著烘焙時(shí)間增加，4 種巖茶品質(zhì)均呈上升趨勢，且均以最長時(shí)間（18 h）烘焙效果最佳。 對于鮮葉原料較嫩且具有特殊香氣品質(zhì)的祁門紅茶， 如何通過烘焙在進(jìn)一步降低茶葉含水率的同時(shí)， 保持產(chǎn)品原有香氣品質(zhì)的相關(guān)研究尚未見報(bào)道。因此，研究選用‘鳧早2 號’茶樹品種鮮葉制成的祁門紅茶為材料， 在低溫下烘焙不同時(shí)間，并通過茶葉感官審評，結(jié)合香氣化合物檢測分析，探究烘焙工藝對祁門紅茶品質(zhì)的影響，以期為提升祁門紅茶品質(zhì)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

茶樹品種為 ‘鳧早2 號’（C. sinensis var.sinensis. cv Fuzao No.2）， 來自安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所試驗(yàn)基地。 鮮葉采摘時(shí)間為2022 年3月，采摘標(biāo)準(zhǔn)為一芽一葉，鮮葉重量約20 kg，經(jīng)攤放、萎凋、揉捻、發(fā)酵、干燥工序制成祁門紅茶，不烘焙茶樣設(shè)為對照 （CK）， 其余茶樣于烘焙機(jī)中（恒溫60 ℃） 分別烘焙30 min、60 min、90 min 制成不同處理試驗(yàn)樣品， 分別標(biāo)記為HB-30 min、HB-60 min 、HB-90 min。

癸酸乙酯（99%），美國Sigma-Aldrich 公司。

1.2 儀器與設(shè)備

遠(yuǎn)紅外提香機(jī)（JY-6CHZ-1），福建佳友茶葉機(jī)械智能科技股份有限公司； 氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀 （Gas chromatography-mass spectrometry， GCMS-QP2020 NX）和單四極桿質(zhì)譜儀，日本島津公司；SPME 萃取頭（50 / 30 μm，DVB/CAR/PDMS），美國色譜科公司；NIST 2020 質(zhì)譜譜庫。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 茶葉感官審評

參照GB/T 23776—2018 《茶葉感官審評方法》中紅茶審評方法[11]，準(zhǔn)確稱取茶樣3.0 g，置于150 mL 審評杯中，沸水沖泡5 min 后出湯，由3 位專業(yè)審評人員進(jìn)行感官審評。

1.3.2 揮發(fā)性成分檢測

采用頂空固相微萃取方法 （Headspace-solid phase microextraction， HS-SPME） 對香氣進(jìn)行吸附[12]，以茶水比1∶50 制作茶湯，冷卻后取10 mL 茶湯至萃取瓶中，利用萃取頭在40 ℃水浴下頂空吸附50 min。 萃取結(jié)束后將萃取頭插入氣相色譜進(jìn)樣口解吸附5 min。 利用GC-MS 對揮發(fā)性成分進(jìn)行檢測，GC-MS 分析條件參照XU 等[13]。每個樣品重復(fù)3 次。

部分化合物定量采用樣品中化合物峰面積與標(biāo)準(zhǔn)品峰面積之比計(jì)算相對含量（μg/L），包括：己醛、（E）-2-己烯-1-醇、β-月桂烯、正辛醛、d-檸檬烯、苯甲醇、苯乙醛、β-羅勒烯、芳樟醇氧化物Ⅰ、芳樟醇氧化物Ⅱ、芳樟醇、壬醛、水楊酸甲酯、β-環(huán)檸檬醛、（Z）-3，7-二甲基-2，6-辛二烯醛、 香葉醇、（E）-檸檬醛、（Z）-己酸-3-己烯酯、 茉莉酮、（E）-橙花叔醇、雪松醇；其余化合物依據(jù)癸酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行計(jì)算。 參照ZHU 等[14]方法計(jì)算茶樣中揮發(fā)性成分氣味活性值 （Odor activity value，OAV），即揮發(fā)性成分含量與該成分閾值之比。

1.4 數(shù)據(jù)處理分析

利用SPSS 20.0 軟件進(jìn)行單因素方差分析（ANOVA）， 采用Duncan 法進(jìn)行差異顯著性分析（p＜0.05）；利用SMICA 14.1 軟件進(jìn)行正交偏最小二乘法判別分析 （Orthogonal partial least squares discrimination analysis，OPLS- DA）； 采用TB tools對茶樣中揮發(fā)性成分含量進(jìn)行熱圖分析； 利用GraphPad Prsim 9 繪制柱形圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同烘焙處理對祁門紅茶感官品質(zhì)的影響

不同烘焙處理紅茶的感官審評結(jié)果如表1 所示，烘焙后紅茶的感官品質(zhì)發(fā)生明顯變化。 與CK相比，烘焙30 min 紅茶樣品的甜香提高，烘焙60 min 紅茶樣品的甜香下降， 烘焙90 min 紅茶樣品出現(xiàn)了低悶的不愉悅風(fēng)味；滋味方面，烘焙30 min既能保持茶湯甜醇又能提高鮮爽度， 隨著烘焙時(shí)間延長，茶湯醇厚度下降并出現(xiàn)澀味；湯色方面，隨著烘焙時(shí)間延長茶湯逐漸變暗， 烘焙90 min后，茶湯明亮度明顯降低；葉底隨著烘焙時(shí)間延長逐漸變暗。 綜合感官審評結(jié)果，60 ℃下烘焙30 min 能夠保持紅茶原有的香氣風(fēng)味， 同時(shí)提升滋味品質(zhì)。

表1 不同烘焙處理紅茶的感官審評結(jié)果Table 1 Sensory evaluation results of black tea with different baking treatments

2.2 不同烘焙處理對祁門紅茶香氣成分的影響

2.2.1 不同烘焙處理祁門紅茶的主要揮發(fā)性成分

利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀對不同處理茶樣揮發(fā)性成分進(jìn)行檢測分析。如表2 所示，共檢測出42 種揮發(fā)性成分，其中醇類13 種、醛類15 種、酯類3 種、酮類5 種、碳?xì)漕? 種和其他類2 種。 四組紅茶樣品中的揮發(fā)性成分均以醇類和醛類為主，芳樟醇、苯甲醇、香葉醇、芳樟醇氧化物、水楊酸甲酯等在各組茶樣中含量相對較高。 這與文獻(xiàn)報(bào)道的芳樟醇及其氧化物、苯甲醇、香葉醇及水楊酸甲酯等物質(zhì)是紅茶特征性香氣物質(zhì)的結(jié)果相一致[15]。

表2 不同烘焙處理紅茶的揮發(fā)性成分含量（μg/L）Table 2 Content of volatile components of black tea with different baking treatments

表3 不同烘焙處理紅茶中關(guān)鍵香氣成分OAVTable 3 OAV of key aroma components in black tea with different baking treatments

隨烘焙時(shí)間延長，紅茶中的揮發(fā)性成分含量整體呈現(xiàn)上升的趨勢。 與CK 相比，烘焙30 min、60 min、90 min 茶樣中顯著變化的揮發(fā)性成分?jǐn)?shù)量分別為10 種、29 種、31 種；芳樟醇、香葉醇、芳樟醇氧化物、苯甲醇、苯乙醛、水楊酸甲酯等含量顯著上升；正辛醛、壬醛、癸醛等含量呈先降后升的趨勢。 吡咯、吡嗪等雜環(huán)類物質(zhì)對烘焙茶葉中的烘烤香、甜香具有重要影響[16-17]。 有研究表明高溫條件下茶葉內(nèi)含物易發(fā)生熱化學(xué)作用，如美拉德反應(yīng)生成吡嗪等雜環(huán)化合物，部分氨基酸經(jīng)過氧化、脫羧后也會形成醛類等揮發(fā)性物質(zhì)[3，18]。 烘焙時(shí)間過長則會導(dǎo)致內(nèi)含物轉(zhuǎn)化過度，引起茶葉鮮度下降，同時(shí)伴有老火、焦味等氣味產(chǎn)生[19]。 研究中具有焦香的茶吡咯含量隨著烘焙時(shí)間增加而略有增加， 可能是烘焙60 min 和烘焙90 min紅茶樣品的甜香被低悶味掩蓋的原因之一。

利用茶樣中揮發(fā)性成分建立OPLS-DA 模型（圖1），排列檢驗(yàn)設(shè)置200 次進(jìn)行交叉驗(yàn)證，圖1B中Q2回歸直線截距均小于0，表明該模型較為可靠。 由圖1A 可知，CK 與不同烘焙時(shí)間紅茶樣品中的揮發(fā)性成分含量差異較大，CK 和烘焙30 min樣品處理分別集中于第四、第一象限，烘焙60 min和90 min 的樣品較為接近，集中于第二、三象限。如圖1C 所示，芳樟醇、芳樟醇氧化物、苯甲醇、香葉醇、苯乙醛及水楊酸甲酯（VIP 值＞1）含量差異是區(qū)分不同烘焙處理的關(guān)鍵香氣化合物。 與CK相比，香葉醇、苯甲醇、芳樟醇、芳樟醇氧化物含量， 以及苯乙醛和水楊酸甲酯含量均呈現(xiàn)上升的趨勢；烘焙30 min 茶樣中除芳樟醇氧化物和水楊酸甲酯外，其余關(guān)鍵香氣化合物均無顯著變化，烘焙時(shí)間超過60 min 后所有關(guān)鍵香氣化合物含量均顯著增加。 由此可見，烘焙30 min 更有助于保持紅茶原有的風(fēng)味特點(diǎn)， 烘焙時(shí)間過長會導(dǎo)致紅茶原有的甜香被掩蓋。

圖1 不同烘焙處理紅茶的揮發(fā)性成分OPLS-DA 模型Fig.1 OPLS-DA model of volatile components of black tea from different baking treatments

2.2.2 不同烘焙處理祁門紅茶的特征香氣成分

茶葉的特征香氣是由各揮發(fā)性成分閾值與其在體系中的濃度共同決定[20]。 一般通過計(jì)算OAV來評價(jià)單個香氣成分對茶葉整體香氣的貢獻(xiàn)程度，OAV＞1 時(shí)認(rèn)為該香氣成分對茶葉香氣有一定的影響[21-22]。 根據(jù)GC-MS 檢測結(jié)果和對應(yīng)香氣成分閾值，計(jì)算出共有10 種香氣成分OAV 大于1，分別為香葉醇、苯乙醛、芳樟醇、異戊醛、二甲基硫、2-甲基丁醛、苯甲醇、己醛、水楊酸甲酯、芳樟醇氧化物Ⅱ。 所有茶樣中香葉醇、苯乙醛和芳樟醇不僅含量高，其OAV 也均高于其他香氣成分。 研究表明，香葉醇、 苯乙醛和芳樟醇作為紅茶的標(biāo)志性香氣成分，對祁門紅茶的香氣形成起到重要作用[13]。 水楊酸甲酯和芳樟醇氧化物Ⅱ含量高， 其閾值也高，在所有茶樣中OAV 僅為1；而含量較低的異戊醛、2-甲基丁醛、己醛和二甲基硫，由于閾值低，所有茶樣中OAV 均大于1，對紅茶香氣具有重要影響。

從表2、3 可知，烘焙處理后10 種重要香氣化合物（OAV＞1）含量均有不同程度增加。 與CK 相比，烘焙30 min 紅茶樣品中除2-甲基丁醛、芳樟醇氧化物Ⅱ及水楊酸甲酯外， 其余7 種重要化合物含量均無顯著變化；烘焙60 min 后所有重要化合物含量均顯著增加。 但由于這些成分的含量已經(jīng)超過其閾值， 含量的增長對應(yīng)的氣味屬性并不明顯， 反而是烘焙過長帶來的不良產(chǎn)物會掩蓋紅茶本身的甜香。 烘焙對茶葉香氣品質(zhì)的影響是復(fù)雜的， 即茶葉呈現(xiàn)出的風(fēng)味是各種香氣成分的含量、比例、香型及其閾值等因子協(xié)調(diào)的結(jié)果。

3 結(jié)論

研究采用‘鳧早2 號’茶樹鮮葉初制加工的祁門紅茶為材料，以不同烘焙時(shí)間制成試驗(yàn)樣品，通過感官審評和香氣成分檢測分析， 闡明了不同烘焙處理祁門紅茶的感官品質(zhì)和香氣特征差異。 研究結(jié)果表明， 烘焙處理后香氣成分含量總體呈增加趨勢；低溫短時(shí)烘焙（60 ℃下烘焙30 min）能較好的保持祁門紅茶的特征香氣風(fēng)味， 提升茶湯滋味鮮爽度。隨著烘焙時(shí)間延長，揮發(fā)性成分含量顯著增加，祁門紅茶的甜香和滋味鮮爽度下降，并出現(xiàn)澀感，感官品質(zhì)降低。 因此，建議在祁門紅茶的生產(chǎn)過程中采用低溫短時(shí)的烘焙方式， 可以在進(jìn)一步降低成品茶含水率的同時(shí)， 有效穩(wěn)定并提升祁門紅茶品質(zhì)。