利用砂梨多酚氧化酶減少夏秋紅茶苦澀味研究

葉飛　高士偉等

摘要：以夏秋茶鮮葉為原料，在改善紅茶加工工藝的基礎上，利用添加砂梨多酚氧化酶來減少茶葉的苦澀味，從而提高夏秋紅茶的品質。結果表明，在環境溫度３５℃、空氣相對濕度９０％、光照度２００００ｌｘ條件下，鮮葉經日光萎凋１５～２０ｍｉｎ后再經過１８ｈ的室內萎凋，采用２次揉捻共１ｈ，在３０℃、相對空氣濕度９５％的恒溫恒濕條件下發酵（３～６ｈ），隨著發酵時間的延長，茶葉的感官品質明顯提高；砂梨多酚氧化酶可以促進紅茶發酵，粗酶液添加量與揉捻葉重量比例在０～１０％范圍內，隨著比例的升高，茶葉感官的內質得分明顯上升（ｒ＝０．９３７５），紅茶中苦澀味物質顯著減少，同時甜醇類物質顯著增加，其中黃酮類物質含量下降了６．８％，茶多酚含量增加了４．２％，可溶性糖含量增加了３４．０％。

關鍵詞：夏秋紅茶；工藝；多酚氧化酶；苦澀味

中圖分類號：Ｓ５７１．１；ＴＳ２７２．５＋２；Ｑ５５４ 文獻標識碼：Ａ 文章編號：0439－８114（２０12）24－5685-05

茶樹［Ｃａｍｅｌｌｉａｓｉｎｅｎｓｉｓ（Ｌ．）Ｏ．Ｋｕｎｔｚｅ］種植和茶葉加工是湖北省農業產業結構重要的組成部分，２０１１年湖北省茶園面積已達２５．２萬ｈｍ２，茶葉產量１８．４萬ｔ，茶業產值７０．６億元，其面積、產量和產值都位居全國前列［１］。但是由于夏秋季湖北省茶區光照強度高，所制的綠茶苦澀味重，造成鮮葉原料嚴重浪費，經濟效益也不理想。為提高茶樹鮮葉利用率，不少產區在夏秋季改產紅茶，以擺脫這一被動局面。然而夏秋季茶樹鮮葉制作的紅茶在感官品質上還是存在苦澀味明顯的現象，國內相關研究通過改善加工工藝提高夏秋紅茶品質取得了一定的進展［２－４］，而國外研究發現，利用植物如枇杷［Ｅｒｉｏｂｏｔｒｙａｊａｐｏｎｉｃａ（Ｔｈｕｎｂ．）Ｌｉｎｄｌ．］葉片和藍莓（ＶａｃｃｉｎｉｕｍｕｌｉｇｉｎｏｓｕｍＬ．）果實的多酚氧化酶（Ｐｏｌｙｐｈｅｎｏｌｏｘｉｄａｓｅ，ＰＰＯ）處理茶樹鮮葉可以提高茶葉品質，且效果顯著［５－７］。砂梨［Ｐｙｒｕｓｐｙｒｉｆｏｌｉａ（Ｂｕｒｍ．ｆ．）Ｎａｋａｉ］作為人們喜愛的水果，所含的天然多酚氧化酶已被用于兒茶素酶促氧化合成茶色素的制備［８，９］；因此在改進夏秋紅茶加工工藝方面，利用砂梨的多酚氧化酶提高夏秋紅茶品質具有一定的可行性，這對于提高茶園單產和綜合效益、增加茶農收入有著積極的意義。

１ 材料與方法

１．１ 試驗材料

１．１．１ 田間材料 試驗所用鮮葉原料有茶樹品種福鼎大白茶（Ｃ．ｓｉｎｅｎｓｉｓｃｖ．Ｆｕｄｉｎｇｄａｂａｉ）、福云６號（Ｃ．ｓｉｎｅｎｓｉｓｃｖ．ＦｕｙｕｎＮｏ．６）成年株以及資源圃里的群體品種，在２０１１年６～８月采摘于湖北省農業科學院果樹茶葉研究所茶葉基地，采摘規格是１芽１葉。砂梨果實為品種豐水（Ｐ．ｐｙｒｉｆｏｌｉａｃｖ．Ｈｏｕｓｕｉ）的近成熟果實。

１．１．２ 試劑 試驗所用化學試劑主要有聚乙烯吡咯烷酮（ＰＶＰ），０．０１ｍｏｌ／Ｌ、ｐＨ６．５的磷酸緩沖液，０．１ｍｏｌ／Ｌ、ｐＨ６．５的磷酸緩沖液，０．０５ｍｏｌ／Ｌ、ｐＨ５．５的磷酸緩沖液，３０％飽和硫酸銨，０．１ｍｏｌ／Ｌ兒茶酚，２０％三氯乙酸等。

１．１．３ 儀器 主要有７２２Ｓ－可見光分光光度計（上海精密科學儀器有限公司）、ＦＡ１１０４電子天平（上海平軒科學儀器有限公司）、ｐＨＳ－３Ｂ酸度計（上海儀電科學儀器股份有限公司）、ＧＬ－２０ＧＩＩ離心機（上海安亭科學儀器廠）、恒溫水浴鍋（北京西城區醫療器械廠）、研缽（或勻漿機）、試管、移液管等。

１．２ 試驗方法

１．２．１ 改進夏秋紅茶加工工藝 根據紅茶的加工工藝流程（鮮葉萎凋→揉捻→發酵→干燥），分別優化鮮葉萎凋、發酵及揉捻工藝參數，以此來比較提高夏秋紅茶品質的工藝，試驗中的室外光照度為２００００ｌｘ，各個處理的具體設置如下。

處理１：日光萎凋（時間１５～２０ｍｉｎ，環境溫度３５℃，空氣相對濕度９０％，以下簡稱日光萎凋）；揉捻時間１ｈ；發酵時間３ｈ。

處理２：日光萎凋；揉捻時間１ｈ；發酵時間４ｈ。

處理３：日光萎凋；揉捻時間１ｈ；發酵時間５ｈ。

處理４：日光萎凋；揉捻時間１ｈ；發酵時間６ｈ。

處理５：日光萎凋；揉捻時間１ｈ；發酵時間７ｈ。

處理６：日光萎凋；揉捻時間１ｈ；發酵時間８ｈ。

處理７：日光萎凋；揉捻時間１ｈ；發酵時間９ｈ。

處理８：室內萎凋（時間１８ｈ，環境溫度２５～３４℃，空氣相對濕度４５％～６０％，以下簡稱室內萎凋）；揉捻時間１ｈ；發酵時間３ｈ。

處理９：室內萎凋；揉捻時間１ｈ；發酵時間５ｈ。

處理１０：室內萎凋；揉捻時間１ｈ；發酵時間７ｈ。

處理１１：室內萎凋；揉捻時間１ｈ；發酵時間９ｈ。

處理１２：日光萎凋加室內萎凋；揉捻時間１ｈ；發酵時間３ｈ。

處理１３：日光萎凋加室內萎凋；揉捻時間１ｈ；發酵時間４ｈ。

處理１４：日光萎凋加室內萎凋；揉捻時間１ｈ；發酵時間５ｈ。

處理１５：日光萎凋加室內萎凋；揉捻時間１ｈ；發酵時間６ｈ。

處理１６：日光萎凋加室內萎凋；揉捻時間１ｈ；發酵時間７ｈ。

處理１７：日光萎凋加室內萎凋；揉捻時間１ｈ；發酵時間８ｈ。

處理１８：日光萎凋加室內萎凋；揉捻時間１ｈ；發酵時間９ｈ。

以上處理１到處理１８的原料為福鼎大白茶。

鮮葉經過日光萎凋、再經過室內萎凋后，按不同揉捻時間（６０、９０ｍｉｎ）、次數（１次、２次）及不同發酵方式（自然發酵、恒溫恒濕發酵）進行處理，具體設置如下。

處理１９：日光萎凋加室內萎凋；揉捻時間６０ｍｉｎ，２次揉捻；自然發酵。

處理２０：日光萎凋加室內萎凋；揉捻時間６０ｍｉｎ，２次揉捻；恒溫恒濕發酵（發酵室溫度３０℃、空氣相對濕度９５％，下同）。

處理２１：日光萎凋加室內萎凋；揉捻時間９０ｍｉｎ，２次揉捻；自然發酵。

處理２２：日光萎凋加室內萎凋；揉捻時間９０ｍｉｎ，１次揉捻；恒溫恒濕發酵。

處理２３：日光萎凋加室內萎凋；揉捻時間６０ｍｉｎ，１次揉捻；恒溫恒濕發酵。

以上處理１９到處理２３的原料為群體品種。

對以上用處理１到處理２３做出的紅茶樣品進行感官品質審評，審評人員由業內專業人士通過隨機選取的方式產生，采用密碼制，審評過程和要求按照文獻［１０］的方法執行。

１．２．２ 多酚氧化酶活性測定 按文獻［１１］的方法測定砂梨品種豐水果實果肉、茶樹品種福云６號葉片的多酚氧化酶活性。①粗酶液的制備，稱取梨果肉或茶鮮葉（冷凍）５ｇ，放入研缽（組織搗碎機）內，搗碎勻漿５ｍｉｎ，再分別加入０．５ｇ不溶性聚乙烯吡咯烷酮（事先用去離子水浸洗，然后過濾以除去雜質）和１００ｍＬ０．１ｍｏｌ／Ｌ、ｐＨ６．５磷酸緩沖液，加入石英砂，磨成勻漿，用若干層紗布袋過濾，濾液加入３０％飽和硫酸銨，４℃、８０００ｒ／ｍｉｎ離心１５ｍｉｎ，除去沉淀；上清液再加硫酸銨使之達到６０％的飽和度，４℃、８０００ｒ／ｍｉｎ離心１０ｍｉｎ，收集沉淀。將所得沉淀溶于２～３ｍＬ０．０１ｍｏｌ／Ｌ、ｐＨ６．５磷酸緩沖液中，取上清液，合并兩次上清液即為粗酶液。②酶活性的測定，在試管中加入３．９ｍＬ０．０５ｍｏｌ／Ｌ、ｐＨ５．５磷酸緩沖液，１．０ｍＬ０．１ｍｏｌ／Ｌ兒茶酚，在２５℃恒溫水浴中保溫１０ｍｉｎ，然后加入０．５ｍＬ粗酶液（可視酶活性增減用量），迅速搖勻，倒入比色杯內，于５２５ｎｍ波長處以時間掃描方式，在１～２ｍｉｎ內測定吸光度變化。以１ｍｉｎ內Ａ５２５nm變化０．０１為１個酶活力單位，表述為Ｕ／（ｍｉｎ·ｍＬ）。

１．２．３ 利用砂梨多酚氧化酶改善夏秋紅茶品質 在改進工藝的基礎上，利用砂梨多酚氧化酶促進夏秋紅茶的發酵。采用福云６號１芽１葉為原料；工藝流程：鮮葉萎凋→揉捻→添加砂梨多酚氧化酶空氣→發酵→干燥，多酚氧化酶粗酶液的提取見“１．２．２”，以粗酶液添加量作為不同處理設置的變量，粗酶液添加量各個處理有處理２４（ＣＫ）：萎凋工藝為日光萎凋（但環境溫度變為４０．９℃、空氣相對濕度變為４０．３％）加室內萎凋；揉捻時間６０ｍｉｎ；恒溫恒濕發酵（發酵室溫度３０℃，空氣相對濕度９５％）；干燥工藝：毛火１２０℃、２０ｍｉｎ，足火７５℃、６０ｍｉｎ；不添加多酚氧化酶粗酶液；處理２５、處理２６、處理２７、處理２８、處理２９的多酚氧化酶粗酶液添加量分別為３％（即粗酶液重量／揉捻葉重量×１００％，后同）、５％、１０％、１５％、２０％；其他的工藝參數設置與工藝要求同處理２４。

另外對處理２４到處理２９的紅茶內在品質進行測定，其中茶多酚類總量含量按照文獻［１２］的方法測定，黃酮類物質含量按照文獻［１３］和［１４］的方法測定，水浸出物含量按照文獻［１５］的方法測定，可溶性糖含量采用蒽酮比色法［１1］測定，氨基酸含量按照文獻［１６］的方法測定。

１．３ 數據處理

試驗所得數據均采用ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＯｆｆｉｃｅＥｘｃｅｌ２００３軟件整理并繪圖，采用ＳＰＳＳ１１．５統計軟件進行鄧肯氏新復極差測驗（Ｄｕｎｃａｎ′ｓｎｅｗｍｕｌｔｉｐｌｅ－ｒａｎｇｅｔｅｓｔ），并進行多重比較（ＬＳＤ）分析［１７］。

２ 結果與分析

２．１ 工藝改進對夏秋紅茶品質的影響

不同萎凋、發酵及揉捻工藝改進處理對紅茶感官品質的影響見表１，從表１可見，日光萎凋處理組（處理１到處理７）中，發酵５ｈ的處理３感官品質較優（得分９０．８）；室內萎凋處理組（處理８到處理１１）中，發酵５ｈ的處理９感官品質較優（９０．８）；日光萎凋結合室內萎凋處理組（處理１２到處理１８）中，發酵時間６ｈ的處理１５感官品質最優（９１．７）。綜合比較發現，日光萎凋結合室內萎凋、揉捻時間１ｈ、發酵時間６ｈ的處理１５紅茶感官品質最優。

鮮葉經過日光萎凋結合室內萎凋后，按不同的揉捻時間、次數及不同發酵方式進行處理，結果對紅茶感官品質審評的影響見表２，從表２可見，揉捻６０ｍｉｎ的３個處理感官品質均優于揉捻９０ｍｉｎ的２個處理；而在６０ｍｉｎ揉捻２次、恒溫恒濕發酵的外形比揉捻１次的效果好；９０ｍｉｎ揉捻２次的碎茶多；揉捻６０ｍｉｎ、恒溫恒濕發酵的內質較自然發酵的香氣、滋味好。因此６０ｍｉｎ揉捻２次、恒溫恒濕發酵的工藝能提高紅茶的外形緊結度，同時改善了香氣和滋味。

２．２ 砂梨多酚氧化酶活性的測定比較

２．３ 砂梨多酚氧化酶對夏秋紅茶品質的影響

３ 討論

３．１ 夏秋紅茶工藝改善效果

夏秋紅茶原料中的苦澀味物質較多，使得感官品質大受影響。相關研究［１８，１９］表明，適當地延長攤放（室內萎凋）時間，能促使鮮葉中纖維素等非水溶性糖成分發生水解，從而能使可溶性糖含量不斷增加，這將有助于提高茶湯的甜醇度，改善感官品質。本試驗和其他研究結果［２，３］比較發現，試驗中延長萎凋時間更有利于苦澀味物質的分解與轉化；２次揉捻和恒溫恒濕發酵（發酵室溫度３０℃，空氣相對濕度９５％）有利于提高夏秋紅茶的外形緊結度、滋味和香氣；適當延長發酵時間（５～６ｈ）有利于減少苦澀味物質，而發酵過度延長（＞６ｈ）會造成香氣和滋味都欠純的情況出現。綜上說明，加工過程中加深萎凋程度、發酵溫度保持恒定（３０℃）、適當延長發酵時間均能有效減少夏秋紅茶的苦澀味。

３．２ 添加砂梨多酚氧化酶的改善效果

紅茶品質與原料鮮葉中的多酚氧化酶密切相關，兒茶素類可被多酚氧化酶氧化形成紅茶的香氣、滋味［１１］物質；其他研究［２０］發現不同來源的多酚氧化酶可以作用于同一底物，且最適底物并非總是與多酚氧化酶同時存在于同一植物中，如砂梨中豐水品種的多酚氧化酶酶促氧化兒茶素的數學模型被建立，證明豐水梨的多酚氧化酶較茶葉本身的多酚氧化酶作用強［８，９］。許多研究［２１－２４］證實，添加外源酶可以提高紅茶的品質并進行定向調控，但鑒于食品安全及成本考慮，上述手段尚未應用于實際生產中去，但在紅茶揉捻和發酵過程中添加藍莓、枇杷葉等植物組織多酚氧化酶粗提液［５－７］，既保證了食品安全，又控制了生產成本，同時降低了茶湯的苦澀味和收斂味；不過這在一定程度上改變了紅茶原有的風味。

砂梨果實中的多酚氧化酶活性比茶葉的多酚氧化酶活性高，當添加到揉捻葉中后，茶葉中的黃酮類等苦澀味物質的氧化程度隨之加大，這將使茶葉中的苦澀味相應減少。在利用豐水梨多酚氧化酶改善夏秋紅茶品質的試驗中，茶湯中的苦澀味物質顯著減少，甜醇類物質顯著增加，同時香氣、湯色和滋味等的感官品質得分都有明顯的提高，茶葉的原有風味也得到了保留。但是由于多酚氧化酶作為自然界復雜的同工酶［２５］，酶的活性因砂梨的品種等因素而有顯著差異，因此篩選更高效的多酚氧化酶及跟蹤其他類苦澀味物質的變化情況是下一步要研究的內容。

參考文獻：

［１］毛歡喜．鄂茶十年：質與量齊飛品牌建設扎實［Ｎ］．中華合作時報，２０１２－１０－１９（０２）．

［２］劉玉芳，楊 春，林朝賜．發酵時間對工夫紅茶品質的影響研究初報［Ｊ］．福建茶葉，２００８（２）：２１－２２．

［３］賴兆祥，苗愛清，孫世利．花香型紅茶紅螺春加工新技術研究［Ｊ］．廣東農業科學，２０１０，３７（１０）：１２０－１２１．

［４］方世輝，王先鋒，汪惜生．不同發酵溫度和程度對工夫紅茶品質的影響［Ｊ］．中國茶葉加工，２００４（２）：１９－２１．

［５］TAKASHITANAKA，MINEC，KYOKOINOUE，ｅｔａｌ，Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｔｈｅａｆｌａｖｉｎｆｒｏｍｅｐｉｃａｔｅｃｈｉｎａｎｄｅｐｉｇａｌｌｏｃａｔｅｃｈｉｎｂｙｐｌａｎｔｈｏｍｏｇｅｎａｔｅｓａｎｄｒｏｌｅｏｆｅｐｉｃａｔｅｃｈｉｎｑｕｉｎｏｎｅｉｎｔｈｅｓｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆｔｈｅａｆｌａｖｉｎ［Ｊ］．ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌａｎｄＦｏｏｄＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，２００２，５０（７）：２１４２－２１４８．

［６］TAKASHITANAKA，YOSUKEMATSUO，ISAOKOUNO．Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙｏｆｓｅｃｏｎｄａｒｙｐｏｌｙｐｈｅｎｏｌｓｐｒｏｄｕｃｅｄｄｕｒｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｆｔｅａａｎｄｓｅｌｅｃｔｅｄｆｏｏｄｓ［Ｊ］．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｏｌｅｃｕｌａｒＳｃｉｅｎｃｅｓ，２０１０，１１：１４－４０．

［７］TAKASHITANAKA，YUJIMIYATA，KEITAMAYA，ｅｔａｌ，Ｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅａｆｌａｖｉｎｇａｌｌａｔｅｓａｎｄｔｈｅａｒｕｂｉｇｉｎｓｂｙａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｏｆｃａｔｅｃｈｉｎｏｘｉｄａｔｉｏｎｉｎａｎｅｗｆｅｒｍｅｎｔｅｄｔｅａｐｒｏｄｕｃｔｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｔｈｅｔｅａ－ｒｏｌｌｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｆｌｏｑｕａｔ（Ｅｒｉｏｂｏｔｒｙａｊａｐｏｎｉｃａ）ａｎｄｇｒｅｅｎｔｅａｌｅａｖｅｓ［Ｊ］．ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌａｎｄＦｏｏｄＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，２００９，５７（１３）：５８１６-５８２２．

［８］王坤波．茶黃素的酶促合成、分離鑒定及功能研究［Ｄ］．長沙：湖南農業大學，２００７．１－３．

［９］谷記平．茶黃素酶促氧化制備技術的研究［Ｄ］．長沙：湖南農業大學，２００４．１－３．

［１０］ＧＢ／Ｔ２３７７６－２００９，茶葉感官審評方法［Ｓ］．

［１１］黃意歡．茶學實驗技術［Ｍ］．北京：中國農業出版社，１９９５.１１５－１３５．

［１２］ＧＢ／Ｔ８３１３－２００８，茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法［Ｓ］．

［１３］夏新奎，楊海霞，宋清猛．不同品種茶葉黃酮類化合物含量的比較分析［Ｊ］．信陽農業高等專科學校學報，２００８，１８（３）：１１３－１１５．

［１４］姚小敏，覃成箭，羊金梅，等．茶葉中總黃酮的提取、鑒別及其含量測定［Ｊ］．右江民族醫學院學報，２００５，２７（６）：７７９－７８１．

［１５］ＧＢ／Ｔ８３０５－２００２，茶水浸出物測定［Ｓ］．

［１６］ＧＢ／Ｔ８３１４－２００２，茶游離氨基酸總量測定［Ｓ］．

［１７］余建英，何旭宏．數據統計分析與ＳＰＳＳ應用［Ｍ］．北京：人民郵電出版杜，２００３．

［１８］宛曉春．茶葉生物化學［Ｍ］．北京：中國農業出版社，２００３．

［１９］尹軍峰．名優綠茶鮮葉攤放過程主要化學成分變化規律及環境影響的研究［Ｄ］．杭州：浙江大學，２００７．１－２．

［２０］林向東，張 琪，李冀新，等．無核白葡萄多酚氧化酶特性研究［Ｊ］．食品科學，２０００，２１（１２）：４３－４５．

［２１］吳紅梅．多酚氧化酶酶源篩選及酶法制取茶色素研究［Ｄ］．合肥：安徽農業大學，２００９．５－６．

［２２］加藤みゅき，岡本順子，大森正司．紅茶酒の色のポリフェノールオキシダーゼのエンブレム生物學の効果［Ｊ］．日本農業のユンケム，１９８７，６１（５）：５９９－６０１．

［２３］譚振初，毛清黎．利用外源天然酶提高紅碎茶品質研究初報［Ｊ］．福建茶葉，１９９０（２）：１８－２１．

［２４］ＰＲＡＤＨＡＮＲ，ＰＡＵＬＡＫ．Ｐｏｌｙｐｈｅｎｏｌｏｘｉｄａｓｅａｎｄｐｅｒｏｘｉｄａｓｅａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｏｆｔｅａａｓｓｏｃｉａｔｅｄｍｉｃｒｏｆｌｏｒａ［Ｊ］．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄＥｃｏｌｏｇｙＫａｌｙａｎｉ，１９９０，８（２）：６４３－６４５．

［２５］王曼玲，胡中立，周 明．植物多酚氧化酶的研究進展［Ｊ］．植物學通報，２００５，２２（２）：２１５－２２２．