烏龍茶烘焙技術原理分析

黃瑜萍，王 贊，郭雅玲（福建農林大學園藝學院，福州 350002）

烏龍茶烘焙技術原理分析

黃瑜萍，王 贊，郭雅玲*
（福建農林大學園藝學院，福州 350002）

烏龍茶是六大茶類加工最復雜的一種茶類。烘焙對于烏龍茶不僅可以改善毛茶的不足還能促進精茶的品質。烘焙對烏龍茶的內部物理化學反應都產生一系列的變化，本文將從烘焙對烏龍茶的內質變化和加工技術進行闡述。

烏龍茶；烘焙技術原理；分析

中國茶葉發展歷史悠久，從早先單一的綠茶發展到如今的六大茶類，各大茶類各具特色。甜醇的紅茶、清爽的綠茶、質樸的白茶、醇厚的黑茶、清純的黃茶，還有表現多姿多彩的烏龍茶。烏龍茶因工藝的復雜多變，使其因為有不同的做青程度、不同的發酵程度、不同的烘焙方式等等工藝而造成烏龍茶有清香、花香、果香或者木質香。烘焙技術是烏龍茶精制的一道重要工序，它不僅使茶葉含水量降低到合適的水平，另一方面由于茶葉受熱，使其內含物質發生變化，在一定程度上增加了茶葉特有的芳香物質，使其湯色更加橙黃清澈明亮、滋味濃醇、回甘且更耐沖泡。

1 烏龍茶加工到毛茶內含成分的轉化

烏龍茶屬于半發酵茶，工藝復雜，其內含物的轉化節奏和控制非常講究。要制好烏龍茶首先就要選用合適的品種，鮮葉的內含物應達到一個合適的比例，使得制作過程中相互協調[1]。其經過萎凋-做青-殺青-揉捻-干燥制成毛茶。烏龍茶毛茶品質特點[2]，參見表1。

表1 烏龍茶毛茶特點分析

要焙出高質量的茶，選擇好的毛茶是很重要的。在毛茶選擇上，萎凋時適宜的走水還陽，有利于茶葉內含物質的保存，使其內含物豐富，品質較優而更適合用于精制烘焙。

2 烏龍茶烘焙工藝的原理及其內含物質的變化

烏龍茶烘焙實際就是經過了第一道干燥后的再次烘焙，主要是使茶葉內產生熱物理化學作用，其中包括異構化作用、美拉德作用、氧化作用等。其能影響外形色澤、湯色、葉底、耐泡度等品質因素[3]。對于特殊品種的茶葉，如果火候掌握恰到好處，還能在一定程度上襯托出特殊茶葉品種的香韻特征。了解烏龍茶烘焙的原理是掌握烘焙技術的基礎，也是烘出高品質茶的關鍵。

2.1 糖類脫水縮合作用

烏龍茶含有多種糖類，單糖、雙糖、多糖。毛茶階段因水熱作用在酸性條件下，促進了淀粉的水解，所以毛茶相對于鮮葉，水溶性糖含量是增加的。其受高溫作用會發生脫水縮合/聚合生成黑褐色物質糠醛、呋喃類降解物具有令人愉快的糖色和焦糖香，其含量隨著溫度的升高而升高。同時，低溫烘焙還具有促進糖的膠化作用，能產生麥芽糖香味[2]。尤其是果糖，在烘到適當足干（＞130℃），容易發生焦糖化作用，具有微弱的焦糖香，然而過多的焦糖化則會產生焦糊味[4]。

2.2 多酚類產生的作用

烘焙過程的毛火階段，各種兒茶素的含量都有減少，因兒茶素在高溫的水熱條件下較容易產生氧化轉化。足火階段，兒茶素總量及其各組成的含量均出現回升，其兒茶素的還原作用以及部分結合態的兒茶素在熱催化下轉變成游離態有關。整個烘焙過程，兒茶素總量降低，具有苦澀味酯型兒茶素減少，而鮮爽味的簡單兒茶素的含量增加，高溫烘焙有利于茶葉中EGCG的轉化[5]。其中澀味較重的黃酮類物質也會產生一定的熱轉化[6]，熱處理后苦澀味減退，滋味變爽口。很大部分醇類物質在熱作用下緩慢氧化使茶葉中帶有青草味的低沸點物質大部分揮發散失，并使兒茶素產生異構體，增加游離型兒茶素及反型青葉醇含量，使香味青澀感減弱[7]，茶紅素隨著烘焙時間的增長都呈先上升后下降的趨勢[8]，促使香味的醇化。

2.3 非酶促氧化作用

美拉德反應是烘焙的一道重要反應，對茶葉的香氣滋味都有重要的影響。其反應是氨基酸中的氨基與糖類中的羰基之間的縮合反應（C=O+NH2→C=N），羅學平報道氨基酸的減少與可溶性糖的減少呈線性相關[14]，焙火后帶花香/果香類化合物相對含量降低，同時檢出一些帶烘焙香/火香類的物質吡嗪類、吡咯類、呋喃類衍生物[9]。其中甲基吡嗪（C5H6N2）、2,5-二甲基吡嗪(C6H8N)和1-乙基吡咯-2-醛(C7H9NO)，這三種物質是茶葉加熱香氣的代表性成分;而3,7-二甲基-1,5,7-辛三烯-3-醇(C10H16O)具有鮮爽的花香，對于改善茶葉的粗青氣有利[4]。此反應對溫度、毛茶含水量，有較高的依賴性，130℃以上吡嗪類形成量上升迅速，主要是甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪和1-乙基吡咯-2-醛等的“火功”香氣成分，日本原利男也研究表明茶葉烘焙沒有高于100℃吡嗪類化合物不會產生[10]，而3,7-二甲基-1,5,7-辛三烯-3-醇的生成溫度在130～140℃之間生成。氨羰間的加縮反應可以在酮、醛、還原糖及脂肪氧化生成的羰基化合物與氨基酸、胺、肽、蛋白質甚至氨之間發生反應，其最終反應階段包括醛氨聚合、醇醛縮合、環化合反應等[11]。在焙火工序中，氨基酸和還原糖在低溫（60℃）和長時間的熱作用下，產生的物質多為高級反應中產生的C-甲基醛類、酮醛類、二羰基化合物和還原酮等物質對香氣產生重要的影響[12]。

2.4 氨基酸的作用

茶葉在熱處理中,蛋白質和肽類受熱易水解，使氨基酸略有升高。但當烘溫過高時，氨基酸由于高溫分解損失，同時，氨基酸與多酚類、糖類等發生熱化學反應轉化成香氣成分等物質，因此其總量表現減少[6]。烘焙中氨基酸氧化脫氨降解成醛類（RCH2NH2+O2+H2O→RCHO+H2O2+NH3），含硫氨基酸的生成二基磺胺體，構成了香氣的先質。氨基酸與醛類一起加熱，又可以生成吡啶、吡嗪、噻吩及噻唑等香氣物質（胱氨酸+丙酮醛→噻吩）[13]。在水熱條件下初級兒茶素產物能繼續氧化氨基酸，使氨基酸產生脫氨、脫羧反應而成芳香物質醛類。鄰醌與氨基酸在熱化學反應中所形成的偶合物（褐變反應），也具有特殊的果香味[10]。而低溫長時間烘焙有利于功能性氨基酸（茶氨酸、γ-氨基丁酸）的富集[5]，焙火過程中溫度和時間的增加使L-茶氨酸發生消旋化為D-茶氨酸[15]。

2.5 其他物質作用

色素是茶葉中的重要組成成分之一，其中脂溶性色素在烘焙階段也起了很大的作用，包括胡蘿卜素、葉黃素、玉米黃素、隱黃素等，主要是在兒茶素的氧化形成的鄰醌去氧化降解紫羅酮類的具有香氣的物質[2]。

茶葉中的有機酸含量占干物質的3%，烘焙中可以氧化降解成己烯醇、己烯醛等化合物，低級有機酸與醇類脫水形成芳香酯，具有各種水果香味，是香氣和滋味的主要成分之一[15]。

焙火樣中檢出的呋喃、吡喃等與樣品所呈現的火香、蜜香有著很大的關系。橙花叔醇和脫氫芳樟醇的含量變化，導致香氣由清香型向濃香型轉變[16]。在茶葉烘焙階段足火之后的低溫長烘，茶葉產生的棕櫚酸和高級萜烯類及一些高分子物質的強吸附特性，可使香氣成分得以充分固定，更耐于沖泡[10]。

烘焙過程中一部分的葉綠素會產生脫鎂作用變成黑色的脫鎂葉綠素與干茶的色澤有關，而且脂類物質也會受熱使干茶表面油亮有光澤[10]。咖啡堿與多元酚類結合產生一種宜人的滋味和香氣的復合化合物[17]，與兒茶素作用促使收斂性降低[18]。

3 烏龍茶烘焙的工藝技術措施

烏龍茶的加工工藝復雜，初制、精制都需要根據茶葉的實際情況而進行觀測和制作。就烏龍茶的烘焙來說，需要根據茶葉的毛茶情況、不同的發酵程度、茶葉的外形、不同的季節、不同的品種、不同的嫩度、不同的等級、不同的產地、不同的焙茶設備等來掌握，烏龍茶烘焙的不定性因素很多。只要合理分析還是可以烘焙出茶葉該有的品質的。

3.1 烘焙溫度的試驗狀況

焙火時，溫度掌握恰當在一定程度上可以彌補某些茶葉品質的不足。掌握不當則可能會降低茶葉品質甚至導致茶葉炭化。不同溫度進行焙火，發現隨著溫度的提升茶多酚、氨基酸、咖啡堿和多糖都呈下降趨勢，但多酚和氨基酸下降得更快，高溫焙火處理樣品時，香氣品質下降最多，中溫焙火處理樣品時，香氣品質最佳[19]。曹婷婷研究發現隨著溫度的降低，巖茶烘焙樣的花果香、焙烤香物質含量比值呈上升趨勢，其比值與香氣感官審評得分有顯著的對數關系。低溫長時間的焙火能使茶葉產生多種具有高香品質的萜烯類化合物，從而促進烏龍茶優雅香氣的形成，80℃和90℃長烘利于鐵觀音醇類香氣化合物的生成[25]。鐘秋生分析九龍袍烏龍茶同烘焙溫度感官品質結果表明，低溫烘焙（80℃）茶樣的感官審評得分最高[27]。江山對安徽烏龍茶用低溫(110～120℃)、中溫(120～130℃)、高溫(130～140℃)焙火，表明隨著焙火溫度的升高，茶多酚、氨基酸、水浸出物的含量總體呈下降趨勢，而多糖和咖啡堿的含量無明顯變化，中溫焙火的香氣指數比高溫和低溫處理都較高[22]。王偉偉認為兒茶素、茶多酚、氨基酸和咖啡堿隨著時間的增長在100℃烘焙條件處理過程中其含量先提高后降低，在130℃、160℃烘焙溫度條件下均呈下降趨勢[20]，長時間高溫烘焙使茶葉中的氨基酸含量顯著減少，導致茶多酚／氨基酸顯著升高[5]，酯類化合物分解轉化，導致香氣降低[2]。孫麗平也表明烏龍茶110℃低溫長焙時，溫度較低，中間產物略有下降、褐變值略有上升，而140℃高溫烘焙時，溫度過高，美拉德反應比較快進入后期反應階段，產生了類黑素和某些揮發性組分分別在110℃、120℃、140℃下隨時間延長，美拉德反應中間產物下降，而在130℃下則隨著溫度的升高，時間延長，茶葉色澤逐漸加深，火功香越明顯[24]。林燕萍報道經過130℃處理后的武夷巖茶去除部分咖啡堿，減少絡合物的形成，其品質明顯優于其它處理的茶樣[23]。但是對改善中低檔茶香氣通常采用較高的烘焙溫度，才能去除粗雜味，發揮其香氣質量[21]。但如果火溫過高，會導致茶葉芳香油等物質揮發過多，固定作用減弱，進而導致香氣降低，同時可能因熱化作用過激，部分可溶性物質會轉化成不溶性物質，使茶葉的外形色澤枯暗，茶湯滋味變淡，而產生焦味失香[26]。烘焙不僅僅是單個溫度的烘焙，對不同溫度的高低和時間的組合亦有講究，通常采用高低高[28]或更復雜[29]。對于焙火程度主要以烘焙時間的長短和溫度的高低分為微火、輕火、熟火、足火、重火[30，32]。茶葉干茶和色澤則隨著溫度升高從砂綠微暗較重實，到泛暗帶砂綠，到泛暗帶微紅、沉重感減少，到泛暗紅、少部分暗紅色、重實感減退，到暗褐色、有部分烏紅色，帶少量焦條、有松感；香氣清純到輕微火味到帶火味、無青感，到濃厚、有火香，再到火香濃強帶焦味發展；滋味則從清純到清醇、有刺激感，到醇厚帶鮮甜感，到濃厚帶粗感，再到濃厚帶有焦糊感；葉底則由原毛茶的色澤，橙金黃到橙稍暗黃，到暗黃綠色，到暗綠色、葉片展開再到呈暗褐色、葉底部分展開。羅學平以四川烏龍茶設計不同的焙火等級，發現不同焙火過程中生化成分發生深刻變化。當氨基酸和可溶性糖的減少量分別達到25.42%和7.73%時，茶葉就產生焦氣和苦味，在品質得分最高的烘焙處理中，水浸出物含量在38.27%～38.91%之間，較對照減少5.76%～7.31%；咖啡堿含量較對照減少2.34%～3.03%，茶多酚減少9.91%～13.17%、兒茶素減少8.70%～12.43%，茶褐素增加量不宜超過8.97%[14]。

3.2 不同品種茶葉烘焙技術

掌握了不同火功帶給茶葉品質的不同變化，就可以比較適合的對不同茶葉進行合適的烘焙。比如對于不同季節的茶，春茶的葉肉較肥厚，所含有多酚類、氨基酸、可溶性糖等有機物質較多，耐火程度較高，相對于葉肉較薄的秋茶，可以火功稍充分一些。而夏暑茶苦澀味重，應利用高火烘焙，使滋味醇和。而對于不同品種，如鐵觀音、大葉烏龍、梅占品種的葉肉也較為肥厚，較耐火，可以采用比黃旦、奇蘭等葉肉較薄的溫度高一點，攤葉量薄一點，而肉桂葉厚介于兩者之間，溫度也適當處于兩者之間[32]。然而高檔較細嫩的茶火候宜低，主要是不讓失去茶葉自身帶有的花香、品種香、地域香等，通常采用低溫短時薄灘來保持茶葉天然的香氣滋味；而低檔粗老的茶葉不免帶有不良的氣味，這時就要利用高溫長時來烘焙，排除異味，純凈茶葉香氣[33]。根據不同品種的風格，把握焙制的火功程度，如傳統品種要焙到滋味醇度，高香品種則需要保留香氣[34]。春季和暑季的武夷水仙烘焙后的品質較好的組合分別是：90℃3h、130℃7h。春、暑、秋鐵觀音烘焙品質較好的組合分別為100℃3h、120℃2h、100℃2h[35]。

不同地域特色的茶葉烘焙的標準、方式和設備也有差別[39]。就如閩南產地的茶葉整體烘焙火候較閩北的低，主要是形成的是清香型的烏龍茶特征。但若要實現傳統的濃香型則可以采用100℃～120℃進行控焙大約2h～6h[36]。研究表明在118℃，3h的烘焙處理下，鐵觀音的香氣滋味的綜合得分最好[37]。而閩北烏龍茶則是在足干之后進行燉火，對武夷巖茶的焙火表示168℃是中溫慢焙最佳點溫度,是產生“焦糖香”最佳技術指標[38]，溫度在70～90℃低溫長焙，一般在7小時左右[39]，在最后還會進行“團包”使得茶葉火吃的透，防止香氣散失[40]。

3.3 不同烘焙設備的比較

對不同的烘焙設備，比較常用的是焙籠（電焙/炭焙）和烘箱，也有復合的微波干燥機和遠紅外干燥機。研究表明在經過上述設備的烘焙干燥后，多酚類、氨基酸、可溶性糖等有機物含量均升高，說明其有機物質未能充分發揮熱化降解和美拉德反應等[41]。使用焙籠烘焙的茶葉質量較優于烘箱的質量，經過焙籠烘出的茶葉表現為外形緊結，沉重，色澤稍烏潤，茶香入味，香氣內斂，滋味醇厚；而烘箱則表現為香氣顯露，滋味稍欠醇厚，耐泡度不夠，但是效率較高[42]。楊君設計了炭焙—電烘焙相結合的烘焙機也取得較好的成果[43]。武夷巖茶通常采用獨具特色炭焙[44]，謝善錦通過比較手工烘焙與烘干機烘焙、烘焙機烘焙提出用烘焙機更能節能、環保、高效[45]。

4 展望

烘焙干燥是烏龍茶加工工序最后的一道重要工序，起著決定茶葉品質的作用。對于能否烘焙出一泡好茶僅僅掌握知識原理還是不夠的，更要結合實踐經驗分析當下茶葉的質量狀況。然而烘焙又是一項費時費工的低效率工作，還未形成能進行烘焙的流水線，而且茶葉火功在不同地域不同企業都各有獨到經驗，因此，機械化是茶葉發展的必然趨勢，利用計算機的智能化去評判茶葉并進行多智能烘焙將會促進茶葉的發展。對不同等級、發酵程度、產地、季節、葉厚等等的茶葉設計出不同參數，將這些參數綜合應用于，計算機烘焙模型，加以試驗并應用，將成為今后發展的方向。

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現代農業產業技術體系資助項目No.CARS-23；福建省科技廳重點項目No.2010N3013，No.2013S0030

*通訊作者：郭雅玲教授，Email:yaling7819@126.com