蘋果促發酵技術對夏暑紅茶品質的影響

吳亮宇 林金科，2* 趙文凈 孫 平 林藝端張明澤 商 虎 葛國平 肖 慧 沈久聰

(1.福建農林大學園藝學院，福建福州 350002;2.福建農林大學安溪茶學院，福建泉州 362400;3.福建屏南縣茶葉技術服務中心，福建寧德 352300)

紅茶產量占世界茶葉總產量的70%，也是世界茶葉貿易的主要產品［1］，在我國茶產業中占有舉足輕重的地位。然而，傳統紅茶的生產季節僅限于春季，生產期短，原料有限難以滿足市場需求。夏季雖然生產時期長、產量大，但由于夏暑茶鮮葉品質有限，造成生產出來的紅茶滋味苦澀、香氣低濁，因而夏暑鮮葉僅限于低檔茶的加工，其經濟效益并不顯著。如果能通過改進生產技術，降低夏暑茶的苦澀味，提高夏暑茶的品質，就可以大大拓寬優質紅茶的生產時期，提高茶葉資源了利用率和茶葉生產效益。對提高茶葉生產綜合，推動茶葉產業健康發展，起到重要作用［2］。發酵是紅茶生產過程的重要環節，其目的是增強發酵葉中的多酚氧化酶(polyphenol oxidase，簡稱PPO)和過氧化物酶(peroxidase，簡稱POD)的活性，促進多酚類氧化，形成紅茶特有的顏色、滋味和香氣［3］，當溫度、濕度保持在一定范圍內時，發酵時間的長短對紅茶的品質起重要的影響作用［4］，目前不少學者都在致力于改善紅茶的發酵技術以期提高紅茶品質。劉莉華等人研究認為:紅茶發酵前期相對高溫，中期相對低溫，有利于提高紅茶品質［5］。陳成基認為:發酵室溫度控制在 22～26℃，相對濕度保持在95%以上對紅茶發酵最有利［6］。郭雅玲認為:實時監測發酵葉的溫度，當葉溫達到高峰并開始平穩時為發酵適度［7］。Muthumani等人研究成果表明:紅茶發酵初期茶多酚含量氧化較快，而后期茶多酚氧化速率逐步平穩;發酵過程中茶黃素達到其閾值后，含量逐步降低;水浸出物含量隨發酵時間而下降，但咖啡因含量無顯著變化;兒茶素類中，表沒食子兒茶素氧化速率最快，其次是表沒食子兒茶素沒食子酸酯和表兒茶素沒食子［8］。

蘋果在采后貯藏的過程中會產生熱量，使環境中的溫度增高［9］。在一定的范圍內，提高溫度可以促進PPO和POD的活性，增加茶黃素等有益于紅茶品質的物質的合成速率［10］。但是目前利用外源植物呼吸作用所釋放熱量以促進多酚類物質氧化，進而提高紅茶品質的研究尚未見報導，因此本實驗以采后蘋果和紅茶發酵葉為原料，研究蘋果呼吸過程中釋放的熱量和天然香氣物質對紅茶發酵以及茶葉品質的影響，以期提高夏暑紅茶品質以及茶葉資源利用率。

1 材料與方法

1.1 試驗時間、地點

試驗于2011年在福建屏南縣屏南鴛鴦溪茶業有限公司茶葉基地進行，室內試驗在福建農林大學園藝學院茶學系進行。

1.2 試驗材料

來源于福建屏南縣屏南鴛鴦溪茶業有限公司茶葉基地的梅占品種鮮葉，新鮮蘋果。茶葉采摘標準為1芽1葉或2葉初展。

1.3 試驗方法

1.3.1 紅茶加工工藝流程

鮮葉→萎凋→揉捻→發酵→干燥→毛茶

1.3.2 試驗設計以梅占為材料，每個處理為重量8 kg的揉捻后的茶葉，每處理3個重復。將數量不同的新鮮蘋果按重量梯度放置在發酵的茶葉下面(表1、圖1)。除發酵處理過程外，其他條件與對照處理保持一致。為防止不同處理由于空氣流通，造成誤差，用黑色塑料膜將塑料水果筐四周包住，只留上下通氣。

表1 試驗方案及主要技術參數Tab.1 The treatments and main technical parameters

1.3.3 加工過程參數及毛茶生化成分測定 葉溫測定:將DT-8812型遠紅外測溫儀(測量精度為±1℃)的紅外線測溫儀距離被測對象300 mm，以葉片測定點，顯示溫度穩定時讀取數據，測三個數據取平均值。初制紅茶品質生化成分測定在福建農林大學茶學系茶葉生化實驗室完成。

磨碎試樣的制備及其干物質含量測定

…………………… 采用GB/8303-2002測定;水浸出物測定 …采用GB/8305-2002全量法測定;茶多酚類測定

…采用GB/8313-2002酒石酸鐵比色法測定;氨基酸總量測定

…… 采用GB/8314-2002茚三酮比色法測定;咖啡堿總量測定

…… 采用GB/T8312-2002堿式乙酸鉛測定;黃酮總量測定 …………… 采用三氯化鋁比色法［11］

(二)社會化。唯物辯證法告訴我們：矛盾無處不在，無時不有。我國現階段的主要矛盾是人民內部矛盾，涉及經濟社會生活各方面和改革發展穩定各領域。正確處理人民內部矛盾是我國政治生活中的一件大事。“楓橋經驗”誕生于農村，發源于公安，肇始于化解矛盾，并在化解矛盾的實踐中不斷得到堅持和發展。其源于公安工作卻跨越到綜合治理、維護穩定，源于農村卻拓展到城市、企業、學校等各個層面，源于化解階級矛盾卻發展成為正確處理社會各領域矛盾的經驗。預防、化解矛盾這個“楓橋經驗”的基本精神始終沒有改變，在當前及今后相當長時間內仍具有普遍的指導意義。

1.3.4 毛茶感官審評 采用密碼審評，評語和加權百分法。各因子評分權重:外形25%，香氣25%，滋味 30%，湯色 10%，葉底 10%［12］。

苦澀味計分方法:極為苦澀－10分，苦澀味重－9分，苦澀味較重－8分，苦澀味稍重－7分，帶苦澀－6分，帶苦或帶澀－5分，微苦或微澀－4分，稍苦或稍澀－3分，平淡微苦－2分，平淡微澀－1分，其它正常無粗澀者－0分［13］。

1.3.5 數據處理方法 采用SAS進行方差分析和顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 蘋果對發酵葉溫度的影響

發酵過程室溫保持在24℃，濕度≥95%。不同處理的發酵葉溫度見表3。從表中可以看出，在發酵的前兩個小時，各處理中的發酵葉溫均顯現出下降趨勢。其中對照的發酵葉溫度最低，而處理5發達葉溫最高;隨著發酵時間的延長，對照，處理1，處理2，處理3的葉溫變化幅度較為劇烈，而處理4和處理5保持較為均衡的葉溫，且在發酵結束階段葉溫也相對其它處理較高。

前人研究認為:紅茶最適發酵葉溫度應高于室溫2～6℃［14］，溫度過高，氧化劇烈，多酚類化合物氧化縮合成不溶性的產物較多，毛茶香低味淡;溫度過低，酶活性弱，同樣影響內含物的轉化［14］。在本實驗中，隨著蘋果施用量的增加，發酵葉的溫度在較高的水平上保持較為均勻的變化趨勢，這是因為蘋果在采后仍是一個生命的有機體，不斷地進行呼吸作用，將糖類等有機物徹底分解為二氧化碳和水的過程［15］，在這一過程中，蘋果放出大量的熱，與對照相比，使發酵葉的溫度能夠保持在較高的水平。

表2 各處理發酵葉溫度變化(℃)Tab.2 Fermentation leaves'temperature of different treatment(℃)

2.2 蘋果促發酵技術對梅占毛茶品質生化成分的影響

2.2.1 黃酮類 不同處理的干茶內含物含量如表3所示。黃酮類物質既是構成茶葉品質的重要組分，如表3所示，處理4和處理5的干茶樣品黃酮含量比對照高1.16 mg/g和1.3 mg/g，與對照有極顯著差異，而處理1，處理2和處理3與對照相比未達到極顯著差異。茶葉中的黃酮苷在酶和熱的作用下發生水解反應，脫去苷類配基形成黃酮或黃酮醇［14］，處理4和處理5的發酵葉溫度相對于其它處理保持在較高的水平，因此水解生產的黃酮類物質含量要高于其它處理。

表3 各處理內含物的含量Tab 3 The content of natural components in each treatment

2.2.2 茶多酚、咖啡堿、氨基酸和水浸出物含量茶葉中的咖啡堿比較穩定，在同種來源的鮮葉中基本保持不變，因此不同處理間的咖啡堿差異并不顯著。氨基酸在紅茶制造中的變化比較復雜，其自身能偶聯氧化，同時也能在酶和鄰醌的作用下，氧化形成醇、醛類香氣［14］，在一定時間內，隨著發酵溫度的升高，氨基酸含量逐漸增加，這主要是由于蛋白質水解，氨基酸形成積累大于轉化消耗的結果［16］，在本實驗中，處理2，處理3，處理4和處理5的游離氨基酸總量要高于其它2個處理，推測是由于發酵溫度的不同造成的結果。在紅茶加工中，在PPO和POD的作用下，多酚類物質氧化逐步形成了茶色素和其它風味物質，在本實驗中各處理的茶多酚含量與對照相比無極顯著差異，推測其在長達7個小時的發酵過程中，茶多酚轉化較為一致，因此各處理間的含量變化不大。在本實驗中，水浸出物含量的變化較為復雜，處理3和處理5的干茶樣品水浸出物含量分別達38.43%和37.93%，在一定范圍內，茶葉中水浸出物含量隨著發酵程度的加深而增加，但是處理1，處理2和處理4均低于對照，推測其發酵溫度對其內含物影響較為復雜，有待進一步深入。

2.2.3 茶三素 在紅茶加工過程中，由多酚類物質的氧化形成了茶紅素、茶黃素和茶褐色。這三類物質是影響紅茶品質的主要物質。在本實驗中，對照中茶黃素含量最高，達到0.44%，而處理1，處理3和處理5中的含量與對照相比，極顯著低于對照，處理2和處理4雖然與對照無極顯著差異，但其含量也略低于對照。而處理1的茶紅素的含量為10.81%，顯著高于對照和其它處理，對照的茶褐色含量高達9.36%，極顯著高于其它處理。在發酵初期，多酚類物質在PPO催化下可被空氣中的氧氣氧化為鄰醌，鄰醌進一步通過氧化縮合作用形成了大量的茶黃素，茶黃素和雙黃烷醇經偶聯氧化為茶紅素［10］。隨著發酵葉中多酚類物質的消耗，茶黃素的合成量達到峰值后，其合成速率逐步低于轉化速率，因此茶黃素含量會隨著發酵程度的加深而逐步降低［16］，茶黃素和茶紅素進一步氧化聚合，形成了不溶性的茶褐色。

2.3 蘋果促進發酵毛茶審評結果

表4 各處理干茶審評結果Tab 4 The results of sensory evaluation of each treatment

3 討論與結論

3.1 討論

3.1.1 蘋果促發酵技術對紅茶發酵的影響 在本實驗中，將蘋果放置紅茶發酵葉的下方，并保持一定的密閉性，檢測蘋果對紅茶的發酵以及成茶品質的影響。采后蘋果在呼吸作用中會釋放出乙烯和熱量［15］，對紅茶的發酵過程產生了直接和間接的影響，進而影響干茶的品質。在本實驗中，蘋果呼吸作用放出的熱量直接提高了紅茶發酵葉的溫度，能夠使發酵葉在適宜的溫度下維持至發酵結束，降低了葉溫出現劇烈波動的可能，增加了發酵環境的穩定性，從而提高了干茶的品質。

在紅茶的發酵過程中，各種化學反應都很活躍，一些極為復雜的化學反應得到加速，其中最重要的是PPO和POD促進的氧化作用，其活性受到發酵溫度的影響［10］。PPO催化的最佳底物之一即是兒茶素，最適催化溫度為35℃，在其催化下兒茶素被空氣中的氧氧化成茶黃素，對茶湯的色、香、味起重要的作用。本實驗利用蘋果采后呼吸作用所放出的熱量，提高PPO的活性，提高紅茶中茶黃素的含量，進而提高成茶品質。

3.1.2 蘋果促發酵技術對紅茶色素的影響 在發酵過程中，溫度的提升并非越高越好。陳以義認為高溫發酵有利于提高茶黃素的生成量，但同時茶黃素轉化為茶紅素的的消耗轉化速率也加快，不利于茶黃素的積累［17］，因此在部分處理當中，盡管發酵溫度提升，但茶黃素的含量并未呈線性提高的關系。紅茶的發酵過程主要發生了氧化作用，茶多酚的氧化形成紅茶茶湯色澤、香氣和滋味的主要成分，如果供氧量充足，則有利于茶黃素的生成［10］。在本實驗中，由于各處理發酵葉下部放置了蘋果，并采用密封措施，因此發酵葉的供氧量相對于對照明顯不足，這是導致處理中茶黃素生成量小于對照的原因之一。在發酵過程中，由于兒茶素的氧化，一部分酶與氧化的多酚類結合成不溶性復合物，使酶喪失催化性能，因此在發酵期間PPO和POD的活性持續下降，但由于發酵葉中有機酸的增加，pH降至5.0以下，使PPO喪失了最適pH環境，而POD因酸度適宜而活性下降緩慢，POD的催化作用逐步居于主導地位［10］。Finger經研究得出:外源添加可得到高分子量的不可溶的茶紅素類，同時也使茶黃素迅速降解［18］。在本實驗中，對照發酵葉一直處于較低的溫度，PPO的活性一直處于被抑制的狀態，而POD的活性隨著發酵的持續而相對增強，因此本實驗中對照的茶紅素含量高于大部分處理。

茶褐素是一類復雜的化合物，主要由茶黃素和茶紅素氧化而成［19］。多酚類氧化聚合產物、氨基酸、糖類等大分子物質結合而成，在本實驗中，對照中茶黃素和茶紅素含量較多，在PPO的催化作用下，茶紅素和茶黃素發生氧化還原反應，形成了不利于紅茶品質的茶褐色，導致成茶湯色稍暗，品質不高。

3.1.3 本研究尚待深入之處 本實驗中對采用蘋果和紅茶發酵葉為原料，初步研究了蘋果呼吸作用能夠為紅茶發酵葉提供熱量，進而促進其發酵作用。采后蘋果在貯藏過程中發生的呼吸作用，使其自身合成乙烯并向環境中釋放［9］，初期釋放量約為1～2 μl/kg·h［15］，而乙烯可以誘導多種蔬菜、水果中PPO 和 POD 的活性［20－22］，但其釋放的乙烯是否能促進紅茶發酵葉中PPO和POD活性尚未在本實驗中進行探索。今后可對蘋果呼吸釋放的乙烯促進紅茶發酵進行相關研究。

3.2 結論

將蘋果放在發酵葉下的試驗中處理，可以增加干茶中氨基酸含量，并降低茶褐色的形成，氨基酸含量的提高是茶樣中苦澀味降低的重要原因，而茶褐色含量減少可以使茶湯的色澤更加明亮，提高紅茶品質，同時蘋果用量的增加也使部分茶樣帶有蘋果的果香，形成其特有的風味。但是在發酵筐外用塑料膜包裹，影響了空氣流通，氧氣供給不足，延長了紅茶的發酵時間，使各處理中茶黃素和茶紅素含量相對降低，影響了茶葉的整體品質，因此今后研究的重點之一就是在利用降低茶葉苦澀味的同時，增加發酵葉的供氧量，進一步提高茶葉的感官品質，為夏暑紅茶的加工和銷售提供更廣闊的空間。

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