不同渥堆條件對茯磚茶品質的影響研究

劉石泉，趙運林，胡治遠，雷存喜

（湖南城市學院化學與環境工程學院，湖南益陽 413000）

不同渥堆條件對茯磚茶品質的影響研究

劉石泉，趙運林*，胡治遠，雷存喜

（湖南城市學院化學與環境工程學院，湖南益陽 413000）

選取制作茯磚茶的原料“黑毛茶”，通過模擬茯磚茶加工中的“渥堆”過程，研究了不同的茶葉含水率、渥堆時間、渥堆溫度對成品茯磚茶中水浸出物、茶多酚、游離氨基酸、咖啡堿、黃酮含量的影響。實驗結果表明，隨著渥堆含水率、溫度及時間的提高，水浸出物含量有一定提高，但過高的含水率和溫度反而會導致水浸出物含量的降低；茶多酚和黃酮的含量隨含水率的提高、渥堆溫度的升高、渥堆時間的延長而減小；咖啡堿的含量隨著含水率的提高、渥堆溫度的升高、渥堆時間的延長而略有增加；游離氨基酸的含量隨著含水率提高而增加，和渥堆時間的關系為在渥堆前期的增長速度較快，當達到一定時間（24h）開始緩慢增長。綜合評價在含水率為23%～28%、渥堆溫度為35～40℃、渥堆時間24～30h時茶葉發酵較好，各種化學成分的轉化程度較好。

茯磚茶，渥堆含水率，渥堆溫度，渥堆時間，化學成分

茯磚茶是黑茶的一種，其加工主要是以三、四級黑毛茶（黑毛茶為茶樹Camellia sinensis較粗老的葉片）為原料，通過篩分、增濕、渥堆、壓制、發花和干燥等工序加工而成[1]。近年來大量研究資料表明[2-5]，茯磚茶對糖尿病、高血壓、肥胖等富貴病具有良好的保健效果，已經開始成為茶葉市場中的新亮點，但由于技術規范、市場標準等方面的不足，茯磚茶質量問題日益顯現，對茯磚茶產業技術的規范已勢在必行。渥堆是形成茯磚茶品質的關鍵工序，研究茯磚茶渥堆過程中的理化指標變化是創新茯磚茶工藝，保障產品質量的重要基礎。渥堆的實質是在微生物的酶促作用、微生物呼吸代謝產物的熱量和茶葉水分的濕熱協同下，發生了一系列生化反應，使原本苦澀的黑毛茶變得色澤紅褐，滋味醇和，香氣陳醇。茯磚茶中的多酚類、生物堿、氨基酸等是決定其品質形成的主要物質，本研究通過對原料不同渥堆時間、溫度與含水率對成品茯磚茶水浸出物、茶多酚、游離氨基酸、咖啡堿、黃酮含量的影響變化進行初步分析，探討其品質形成的規律，以期為茯磚茶生產工藝的改良提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

三級黑毛茶 由湖南安化茶園收購；鹽酸、磷酸、硫酸、硫酸亞鐵、酒石酸鉀鈉、谷氨酸、磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈉、茚三酮、磷酸氫二鈉、氯化亞錫、考馬斯亮藍、乙醇、磷酸、三氯化鋁、蒽酮、乙酸乙酯、硝酸、檸檬酸鈉、氫氧化鉀等 國產分析純；乙腈、甲醇等 國產色譜純。

益陽茶廠湘益牌茯磚茶生產線 益陽茶廠有限公司自組裝；LRH-250恒溫生化培養箱 上海一恒科技有限公司；DK-98-ⅡA電熱恒溫水浴鍋 成都一科儀器設備有限公司；CL-2磁力加熱攪拌器 鄭州南北儀器設備有限公司；ZN-02中藥粉碎機 北京興時利和科技發展有限公司；LDZX-75KBS立式壓力蒸汽滅菌鍋 上海申安醫療儀器有限公司；FN101-2A鼓風干燥箱 湘潭市三星儀器有限公司；U-3010紫外-可見分光光度計 日立公司；FC104電子天平 密萊電氣（上海）有限公司；LC-10ATVP高效液相色譜儀、CLASS-VP色譜工作站 日本島津公司。

1.2 實驗方法

模擬益陽茶廠茯磚茶生產工藝，使用恒溫生化培養箱對原料進行渥堆，每堆黑毛茶重量為10kg，調控不同的茶葉含水率、溫度與渥堆時間，將渥堆完畢的茶葉送至益陽茶廠生產線上進行壓制、發花等工序，其他工藝條件均不變。

1.2.1 不同含水率實驗組 調控原料水分含量分別為8%（原料本底含水量）、13%、18%、23%、28%、33%、38%，并攪拌使茶葉均勻吸收水分、35℃渥堆24h，編號后送至生產線壓制發花。

1.2.2 不同渥堆溫度實驗組 原料含水率選取28%，將原料放置在不同恒溫箱內，調節渥堆溫度分別為25、30、35、40、45、50、55℃，渥堆時間24h，編號后送至生產線壓制發花。

1.2.3 不同渥堆時間實驗組 原料含水率選取28%，渥堆溫度35℃，控制渥堆時間分別為0、6、12、18、24、30、36h，編號后送至生產線壓制發花。

1.2.4 樣品的預處理 將發花完畢并充分干燥的各實驗組樣品用中藥粉碎機粉碎，準確稱取5g粉碎樣品置于裝有200m L蒸餾水的三角瓶內，95℃水浴，期間每隔10m in振搖一次，水浴浸提1h后用雙層紗布過濾，將殘渣轉移到另一有200m L蒸餾水的三角瓶內，重復以上步驟一次，用蒸餾水沖洗殘渣，合并濾液，冷卻后定容至500m L，放置在4℃冰箱內保存，待檢測用。

1.2.5 樣品內含成分的檢測 對各個樣品中的水浸出物采用恒重法[6]、茶多酚采用酒石酸亞鐵比色法[7]、游離氨基酸采用水合茚三酮比色法[8]、咖啡堿采用三氯化鋁比色法[9]、黃酮采用高效液相色譜法[10]分別進行檢測。

2 結果與分析

統計不同含水率、不同溫度、不同時間渥堆實驗組成品茯磚茶中水浸出物、茶多酚、游離氨基酸、咖啡堿、黃酮類的含量，得到表1～表3。

2.1 不同含水率渥堆對茯磚茶品質的影響

茶坯增濕是茯磚茶渥堆前的一個關鍵技術，毛茶原料的含水率約為8%，必須提高其含水率才能為微生物的生長繁殖創造較好的環境，但含水率過高則有可能導致茶葉葉體破碎、喜濕性霉菌大量生長。溫瓊英等[11]的研究結果表明，茶坯含水率的高低對渥堆中微生物的生長發育及菌群分布有較大的影響，并間接影響到pH等的變化，因而決定著渥堆的進程和效果。由表1中數據可知，隨著渥堆原料的含水率增加，成品茯磚茶中水浸出物含量呈先上升后下降的趨勢，以含水率28%樣品水浸出物含量為最高。隨著茶坯含水率的提高，茶多酚下降較為顯著，游離氨基酸與咖啡堿含量有所上升，黃酮含量則有所下降。

表1 渥堆含水率對茯磚茶主要成分的影響Table 1 Pilingmoisture content effect on themain component of Fu-zhuan Dark Tea

2.2 不同渥堆溫度對茯磚茶品質的影響

表2 渥堆溫度對茯磚茶主要成分的影響Table 2 Piling temperature effect on themain componentof Fu-zhuan Dark Tea

溫度是渥堆的另一重要因素，它不僅影響茶葉中微生物的生長代謝速率與酶的活性，還影響著茶葉微生物的種群與數量，從而導致茶葉內含成分的差別。賴兆祥等[12]對調控不同溫度渥堆黑茶的研究結果表明，6個不同渥堆溫度處理的黑茶樣品在湯色、香氣和滋味上均有著較大的區別。由表2可知，隨著渥堆溫度的提高，茶坯水浸出物含量逐漸上升，而溫度較高（＞50℃）時，水浸出物含量又有所下降，應該是由于較高的溫度抑制了主導微生物的生長。茶多酚含量在35～40℃時含量較低，而游離氨基酸則是在35～40℃含量最高。咖啡堿的含量受渥堆溫度影響變化較小。黃酮在25～40℃時隨溫度提高含量下降，而超過40℃則含量變化不大。

2.3 不同渥堆時間對茯磚茶品質的影響

隨著渥堆的進行，各種發酵產物的累積以及pH等的變化，茶葉中的微生物種群也在發生著演化與更替，方祥等[13]對廣東所產黑茶渥堆過程中微生物的研究結果表明，發酵初期茶坯中以產黃青霉為主，中期則是假絲酵母屬，黑曲霉從中期之后開始大量繁殖，在發酵的后期占據絕對優勢。由表3數據可知，隨渥堆時間的延長，茯磚茶茶葉水浸出物含量呈上升趨勢；茶多酚、游離氨基酸含量降低，其中茶多酚減少較為顯著，咖啡堿含量略有上升，黃酮含量則有所下降。

表3 渥堆時間對茯磚茶主要成分的影響Table 3 Piling time effect on themain componentof Fu-zhuan Dark Tea

2.4 討論與分析

渥堆過程既包括微生物生長代謝作用，又包括茶葉自身的酶促作用，適宜的濕度和溫度是進行這兩個反應的重要條件。而一定的時間則是保證該反應充分進行的前提，渥堆程度較低會影響茶葉的品質，使茶葉呈現類似粗老綠茶的品質風味，而缺乏黑茶所應有的風味；渥堆時間過長又會導致茶葉中營養物質被大量消耗，不利于之后的發花工序[14]。

水浸出物指茶葉中所有水溶性物質，其含量高低是衡量茯磚茶品質的重要標準之一。它與茶葉的湯色、耐沖泡程度、滋味等密切相關。一般情況下，水浸出物含量和黑茶品質呈正相關。周紅杰等[15]研究發現，普洱熟茶的水浸出物含量隨貯藏時間延長而提高。茯磚茶國家標準[16]中規定，普茯水浸出物含量應≥21%。由表1～表3可知，所有檢測的樣品中除含水率8%、38%渥堆組和未渥堆組三個實驗組外，其余樣品水浸出物均超過21%，達到了國家規定的標準，說明過低的溫度和含水率不利于渥堆反應的進行，進而影響茯磚茶的品質。隨含水率的提高，水浸出物含量呈現先升高后降低的趨勢，這說明適當提高含水率有利于為微生物創造良好的生長環境，進而生成更多的代謝產物；而過高的含水率會導致葉細胞破碎較多，一部分水溶性物質被水帶走，不利于茯磚茶的品質[17]。溫度對水浸出物含量的影響結果表明，控制外界溫度為35～40℃左右比較適宜微生物的生長。而隨渥堆時間的延長，水浸出物含量呈緩慢上升趨勢，說明在這個過程中難溶物質被降解生成了更多的可溶性成分。

三組實驗樣品中茶多酚含量最高的分別是：8%含水率渥堆樣（8.48%）、25℃渥堆樣（8.43%）以及未渥堆樣（8.79%）。而在含水率為28%、溫度35℃，渥堆36h時多酚類含量僅為未渥堆組的一半（4.42%）。其余樣品組的茶多酚含量均與發酵程度呈現負相關，說明渥堆過程中的微生物酶促作用可以造成多酚類分解；另外，在濕熱狀態下茶多酚也可通過自動氧化作用減少。渥堆溫度較高時（45～55℃），茶多酚含量有所上升，這和高溫抑制微生物的生長有關。何青元等[18]研究指出，多酚類物質含量較低的普洱茶湯刺激性越低、滋味更加醇和。這也是發酵程度較高的茯磚茶風味更加良好的主要原因之一。

氨基酸是茯磚茶香氣、滋味物質形成的重要前體[19]。由檢測結果可知，隨茶坯含水率的增加、渥堆時間的延長，茶葉中氨基酸含量有所增加，應該是渥堆的過程中茶葉內蛋白質被水解生成了更多的氨基酸。渥堆溫度在35～40℃時氨基酸含量最高，說明此溫度條件下微生物的生長代謝最為旺盛。而在濕熱的條件下還有一部分氨基酸與還原糖類發生縮合反應生成生物堿[20]，這是形成茯磚茶獨特品質的重要原因之一。

咖啡堿是形成茶葉品質的重要物質，它是茶葉苦味的呈味物質，其環狀的化學結構比較穩定，不易被微生物所分解利用[21]，在不同處理的實驗組中含量差別不大。特別值得指出的是：渥堆時間36h的茯磚茶中咖啡堿含量為1.97%，比未渥堆組提高了0.14%，說明在渥堆過程中微生物產生了一些咖啡堿，這與何國潘[22]對普洱茶渥堆的研究結果相似。

由表1～表3中黃酮含量數據可知，提高渥堆溫度、延長渥堆時間、提高含水率對黃酮類化合物都有著一定的降低，這是由于黃酮類在水熱作用以及微生物酶促作用下發生水解，釋放糖基等，其氧化產物還可以與咖啡堿結合形成絡合物，這些呈味物質對茯磚茶品質形成有著一定的幫助。

3 結論

綜合對各組樣品的檢測結果可知，茯磚茶渥堆過程中的含水率、溫度與時間對各類化學成分的變化都有一定的影響，其中游離氨基酸、咖啡堿的含量隨著渥堆程度的加深而提高，茶多酚與黃酮類含量則有所降低。未經渥堆的茯磚茶水浸出物含量明顯較少，在正常渥堆（12h）的基礎上適當延長時間、提高含水率可以提高茶葉水浸出物含量，對茶湯起著改善作用，但渥堆程度加深又會導致咖啡堿含量增加，使茶湯滋味變苦，這就需要對產品作感官評價以進一步探尋最適宜的發酵條件。

本研究表明，在原料含水率為23%～28%，渥堆溫度為35～40℃，渥堆時間24～30h時黑毛茶的發酵較好，按照茶葉品評標準沖泡，口感醇和，湯色紅濃，說明黑毛茶中各種化學成分的轉化程度較好，可以作為黑茶渥堆的條件來改善黑茶品質。

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Research of influence of pile-fermentation on the qualities of Fu-zhuan Dark Tea

LIU Shi-quan，ZHAO Yun-lin*，HU Zhi-yuan，LEICun-xi
（College of Chemistry and Environment Engineering，Hunan City University，Yiyang 413000，China）

The effect of tea raw materials moisture content，p iling time，and piling temperature on the water extracts，tea polyphenols，free am ino acid，caffeine，flavone content of Fuzhuan Dark Tea were studied.The result showed that：w ith the pile-fermentation moisture content，piling temperature and piling time increasing，the water extract content inc reased，but the high moisture content and high p iling tem perature leaded to reduction of the water extrac t of Fu-zhuan dark tea.With the increasing of water content，the pile temperature and piling time，content of tea polyphenols and flavonoids dec reased.With the increasing of water content，the piling temperature and p iling time，the content of caffeine slightly increased.The content of free am ino acid increased w ith the increasing of water content，after 24h，it increased slow ly w ith the increasing of p iling time. The com p rehensive com parison，the op timal p rocessing technology of p ile-fermentation was that：the moisture contentof tea raw materials 23%～28%，p iling tem perature 35～40℃，p iling time 24～30h.

FU-zhuan Dark Tea；pile-fermentation water content；p ile-fermentation temperature；p ile-fermentation time；chem ical com position

TS201.4

B

1002-0306（2012）22-0256-04

2012－08－16 *通訊聯系人

劉石泉（1969-），男，碩士，副教授，研究方向：黑茶發酵。

湖南省科技廳重大研究項目（2009NK2004）；2010年湖南省高校產學研合作示范基地建設項目（湘教通[2010]235號）；湖南省高校產學研合作示范基地產業化項目（11CY003）；湖南省高校產學研合作示范基地產業化項目（11CY004）。