李榮林 艾仄宜 楊建華 鄭豪 陳正濤 史海華

摘要:本文對工夫紅茶加工的非典型、非傳統工藝進行了梳理,對鮮葉品質調控、人工光照萎凋、冷凍萎凋、加壓萎凋、搖青-萎凋結合的各種技術參數變化及其可能的應用前景進行了分析,對紅茶通氧發酵、加酶發酵、變溫發酵、低濕度發酵、后發酵技術作了簡要評估。發酵終點的自動判別研究已經引入計算機圖像識別、電子舌等先進技術,但這些技術在生產活動中的應用仍然有限。在紅茶制造中引入了名優綠茶的造型工藝技術,對促進紅茶的品質提升和消費是有利的。
關鍵詞:工夫紅茶;人工光照萎凋;搖青-萎凋結合;加酶發酵;發酵終點自動判別
中圖分類號:TS272.5+2 ?文獻標志碼: A ?文章編號:1002-1302(2020)24-0041-04
紅茶的基本加工流程是萎凋、揉捻、發酵、干燥。萎凋主要采用自然萎凋、日光萎凋、萎凋槽萎凋等方式或幾種方式的結合,萎凋槽萎凋是較為通用的方式,萎凋時間6~12 h,萎凋結束時萎凋葉含水率為52%~62%。揉捻一般首先不加壓揉20~30 min,然后輕重加壓交替,全程揉60~90 min,具體時間根據葉質老嫩及萎凋程度來掌握。揉捻適度的判斷準則是揉捻葉85%以上成條,葉色呈黃綠色(春)或黃色(夏),手捏有茶汁外溢。發酵的主流方式是用發酵室發酵,在溫度為28~30 ℃,相對濕度為90%以上的環境下發酵3~5 h;發酵機發酵及室外自然發酵也在不少地方被應用。干燥一般使用鏈板式烘干機,條件為毛火溫度110~120 ℃,時間10~15 min,足火溫度90~100 ℃,時間15~20 min;目前以提香機作干燥機使用的現象也很普遍,但提香機升溫較慢,干燥時間要2 h以上。
隨著茶葉加工理論研究的深度拓展,機電技術的不斷進步,以及茶葉消費需求的持續變化,紅茶的加工技術也在不斷發展,一些非主流或者說非典型的理念、技術在紅茶加工或品質提升過程中被接受和使用。
1 鮮葉拼配和品質調控
根據品種特性(如酶活性、酚氨比等生化特征)以及按一定工藝制作成紅茶后感官審評的結果,將茶樹品種劃分成適宜或不適宜制作紅茶的不同類群,不過事實上沒有這么絕對,尤其是在消費需求多樣化的時代,如果以“紅湯紅葉”作為紅茶的基本特征,可以認為沒有哪1種茶樹品種是完全不適宜制作紅茶的。茶葉種植場為了更加充分地利用所擁有的茶樹品種資源,常常會根據各種鮮葉的基本生化特征及物理特征(如葉片的軟硬度,芽的飽滿程度,絨毛的密度)對它們進行搭配,這樣往往能制作出具有特殊風味的紅茶。
茶樹栽培管理的目的是獲得優質的制茶原料,但針對茶樹鮮葉品質采用特定的技術進行調控的做法仍然不夠普及,不過已經有了一些嘗試。以水楊酸或茉莉酸對茶樹進行處理制作出的綠茶、紅茶和烏龍茶品質更優[1],用β-氨基丁酸、殼聚糖等處理茶樹后鮮葉的多酚含量有所上升,多酚氧化酶活性顯著增強[2],這除了有一定的生態學意義,對制作高品質紅茶顯然也是有利的。
2 萎凋新技術
2.1 搖青程序的引入
搖青原是烏龍茶制作特有的程序,但現在已被頻頻用于“花香紅茶”的制作。根據實踐經驗可知,經搖青處理制成的紅茶,茶紅素、茶黃素含量皆有增加,香氣有明顯提高,沖泡后香氣也更持久。
但是紅茶制作所用茶樹品種、鮮葉的采摘嫩度與烏龍茶有明顯不同,各地在紅茶制作過程所采用的搖青技術參數[機器轉速、搖青次數、每次搖青的轉數(時間)]差別巨大。這固然可以認為是遵循了看茶做茶、因地制宜的原則,也說明搖青技術如何用于紅茶制作仍在不斷探索中。對不同研究中紅茶制作時搖青的具體方法作如下對比。
示例1[3]:第1次搖青,搖青機轉速為22 r/min,時間約30 min,然后搖青葉在搖青機內靜置20 min左右,進行第2次搖青,搖青機轉速為29 r/min,時間約60 min。
示例2[4]:萎凋2 h(減質量率8%~12%)后,用搖青機搖青,第1次搖青1.5~2.0 min,轉速為50 r/min,攤放1 h后進行第2次搖青3~4 min,轉速為50 r/min。
示例3[5]:轉速為20 r/min下搖青時間和搖青次數的設計見表1。
可見不同的試驗所采用的搖青方法有很大的不同,一些關鍵的技術參數如起始搖青的葉片含水率、搖青機轉速、搖青時間、搖青次數等仍需要根據實際需求進行優化。實踐中發現,搖青葉走水、葉片損傷程度的控制對后續揉捻程序以及香氣的優化都是至關重要的。
2.2 萎凋中引入額外光源
根據文獻報道,萎凋過程中引入紅光或黃光有助于提升紅茶品質[6],尤其是成品茶香氣物質種類的增加。亦有報道認為,萎凋時引入穿透性強的紫外光能促進葉片細胞的各種生化反應,有效提高工夫紅茶的各項主要品質成分含量[7]。在萎凋槽或萎凋室中安置光源并不復雜,但實踐中在萎凋階段引入光照處理的方法并沒有得到普及,這可能是由于光處理提高紅茶品質的具體技術參數如光源、光照度、準確波長、光照時間、連續光照或間歇光照的選擇和設置等仍不能十分明確,以致光照萎凋的效果還只是在試驗條件下能夠體現,在生產上廣泛應用的效果仍有待觀察。此外光照萎凋提高紅茶品質的原理也不是十分清楚,人工光照和日光照射引起的效應差異如何也不甚明確,這都可能是限制光照技術在萎凋中應用的因素。
2.3 冷凍萎凋
冷凍萎凋技術一直都有人在進行試驗研究(如CN201710106921.X,CN201710633457.X),它的優點是使發酵時間大幅縮短,水浸出物、茶黃素和茶紅素含量增加,滋味和湯色得到優化,主要的問題是茶香較低,這一缺陷也許可以通過加入外源糖苷酶或直接加入水果氧化酶、水解酶等方式加以解決。通過冷凍萎凋制作出的紅茶具有一定的冷溶性,須進一步對冷凍作業的具體技術參數進行細致的優化,如起始冷凍的萎凋葉狀態(萎凋程度)、冷凍溫度、冷凍持續時間、回溫程序以及后續加工程序的技術參數調整等仍需要繼續試驗。生產過程中向紅茶加工工藝中引入冷凍程序需要增加額外設備,消耗更多能源,若要進行推廣還需考慮經濟可行性。
2.4 加壓萎凋
研究認為,超高壓(壓力≥500 MPa)處理可明顯提高紅茶中芳樟醇、水楊酸甲酯、癸酸乙酯、氨基酸含量,使茶湯紅艷明亮,滋味濃強帶鮮[8]。不過因為超高壓處理設備要求高,投入大,如果不能獲得品質或功能特異的茶產品將難以推行。
3 揉捻與發酵
3.1 揉捻
截至目前,揉捻技術變化較少,傳統上一直強調揉捻的加壓程序要遵循輕-重-輕交替的原則,但實踐中也有輕壓到底,長時間(如3 h)揉捻的做法,該方法尤其適用夏秋茶且實行重萎凋的紅茶制作。
3.2 自然發酵
紅茶發酵一直強調要在高濕度的環境中進行,但在江蘇南部一些企業以白化茶春茶后期原料為基礎制作紅茶時,采用1種叫自然發酵的方法,將揉捻葉裝入竹扁(深度3~4 cm),蓋1層潮濕紗布,然后置于背風向陽處進行自然發酵,發酵時間為4~5 h,在此情形下,環境溫度為20~25 ℃,相對濕度只有50%~60%,制成的紅茶感官和理化指標都正常,這是值得關注的。有專利文獻(CN201810528657.3)中介紹,紫芽茶的制作過程中采用一種稱作“干發酵”(相對濕度60%~70%)的技術,可以顯著改善品質。祁門紅茶發酵中濕度設為70%~80%也很正常[9];利用廣東丹霞 2 號茶樹品種制作紅茶時建議的最佳條件是萎凋溫度20~25 ℃,時間33 h,發酵溫度20~22 ℃,時間12 h,這是顛覆常規的[10]。因此紅茶萎凋、發酵過程水分、溫度的調控與品質形成的關系還有很大的研究空間。
3.3 通氧發酵
紅茶發酵是一個耗氧過程,一般情況下保持發酵場所空氣流通即能滿足氧氣要求,相關研究認為,發酵中額外通氣(通氧)有助于加快發酵進程,也有利于提高紅茶品質[11]。發酵中人為通氣簡單易行,可以根據需要實施。
3.4 加酶技術
已有大量研究證明,使用外源酶可以改善茶葉品質[12],但在紅茶發酵過程中加入外源酶屬于非常規技術,因為按現行標準(GB/T 32744——2016《茶葉加工良好規范》)要求,純茶葉加工過程中不允許使用食品添加劑,這可能是酶技術在常規茶葉加工中沒有普遍使用的一個原因。如果是加工特定的茶產品,加入符合食品安全規范的外源物質原則上是可以的。食品級的酶制劑現在已經很廉價、很容易獲得,當使用酶制劑可以顯著地改善茶葉的色香味時,應鼓勵在符合食品添加劑使用規范的前提下使用。實際操作中也可以使用果汁或果實勻漿(相當于粗酶液)替代商品酶制劑,這樣可以制得具有特殊風味的紅茶。中國專利中已有不少這樣的案例。
除了使用酶制劑或加入果實勻漿外,在紅茶加工中,搭配其他食用或藥用植物材料(如山楂葉、羊棲菜提取物,文獻來源分別為CN201310498796.3、CN201810528435.1),使用各類食品添加劑(如山梨糖醇、碳酸氫鈉、糖胺、聚氧乙烯木糖醇酐單硬脂酸酯),以獲得特定品質紅茶的做法也已不鮮見。還有專利文案(CN201811024639.8)提出,在發酵中加入表沒食子兒茶素或外源茶汁來提高茶黃素的含量。
2.5 變溫發酵
變溫發酵的概念早期由安徽農業大學陳以義教授提出[13],之后不斷有人進行相關探索,一般認為,發酵前期適當高溫(35~40 ℃),中后期溫度降低(25~30 ℃)有利于茶黃素的積累。在當前技術條件下,發酵室或發酵機調溫調濕已經很容易做到,可推行這一技術。
2.6 后發酵技術
四川省農業科學院茶葉研究所提出的專利《一種紅茶制備方法》CN201810394901.1設計了3次發酵方法,將鮮葉萎凋、搖青、揉捻后置于篩網發酵槽上,在28~35 ℃、濕度≥92%的條件下進行第1次發酵,時間持續4~7 h,然后在25~32 ℃的條件下脫水;再以雙層濕紗布覆蓋,在25~36 ℃、濕度≥95%的條件下進行第2次發酵,持續3~7 h;第2次發酵完成后,直接進行干燥或者再次脫水后進行第3次發酵。最后于篩網槽上干燥至含水率為4%~7%,得成品紅茶。這樣的工藝發酵時間最少7 h,多則可能超過15 h, 2次發酵和3次發酵相當于渥堆,有人甚至直接提出了后濕熱處理或發酵與渥堆聯合的紅茶制作工藝[14],還有研究在傳統紅茶加工工藝基礎上,嘗試融入黃茶悶黃工藝,以改善夏秋紅茶品質[15],這也都是顛覆傳統的。
2.7 發酵終點的判別
發酵終點的判定目前主要依賴于經驗。研究者們對發酵適度的自動判別也進行了大量的試驗,相對簡單的是基于發酵葉浸提液的色度指標L、a、b或在某一波長(如460 nm)下吸光度值的連續變化進行判斷(色差值ΔE值接近0時即可判斷為紅茶發酵適度)[16-17]。江蘇大學、華中農業大學提出了基于紅外光譜和L、a、b顏色空間或RGB(紅、綠、藍)、HSI(色調、色飽和度、強度)顏色空間的發酵自動監測、判別系統[18-19],中國農業科學院茶葉研究所和華中農業大學分別提出了嗅覺可視化傳感器及氣體檢測系統[20]和基于色相Hab值的發酵判別系統[21]。浙江大學和中國農業科學院茶葉研究所還分別提出了1種基于紅茶關鍵品質化學成分自動監測和聚類分析的發酵終點判別法[22-23],另外電子鼻、電子舌等也被用于紅茶發酵程度的判別[24],但這些研究在生產系統中的實際應用還很有限。
4 紅茶的造型
名優綠茶造型變化豐富,形成了獨特的文化。工夫紅茶的毛茶外形特征一直都以略帶彎曲的條形為主,為了滿足消費者的需求,人們嘗試將名優綠茶的造型技術應用到紅茶制作中,現已制作出直條型、針型、扁平型、卷曲型等多種形態的紅茶[25],紅茶制作中適度講究造型對提升紅茶品質、豐富產品類型、促進紅茶消費是有益的。
茶葉加工技術在飛速變化,理論的滯后,經驗的固守都是沒有出路的,唯有不斷總結,不斷實踐,與時俱進才能在茶葉生產中獲得進步和成功。
參考文獻:
[1]Shi J,Xie D C,Qi D D,et al. Methyl jasmonate-induced changes of flavor profiles during the processing of green,oolong,and black tea[J]. Frontiers in Plant Science,2019,10:781.
[2]李珍珍,楊亦揚,胡云飛,等. 苯并噻二唑(BTH)和β-氨基丁酸(BABA)對茶樹新梢生長和品質成分的影響[J]. 茶葉科學,2014,34(4):331-336.
[3]鄧懿珊,朱海燕,關湘智. 花香型玲瓏紅茶加工技術研究[J]. 廣東農業科學,2014,41(21):83-85,96.
[4]陳鳳月,潘玉華,黃先洲. 花香型坦洋工夫紅茶萎凋技術[J]. 農產品加工,2012(9):68-70.
[5]張 靜,徐仲溪. 搖青工藝在工夫紅茶加工過程中的應用研究[J]. 湖南農業科學,2013(10):30-31.
[6]Ai Z,Zhang B,Chen Y,et al. Impact of light irradiation on black tea quality during withering[J]. Journal of Food Science and Technology,2017,54(5):1212-1227.
[7]羅勇周,周 穎,譚 婷,等. 紫外照射與做青處理對紅茶茶多酚及茶黃素的影響研究[J]. 茶葉通訊,2015,42(1):34-37.
[8]譚俊峰. 超高壓對茶葉主要品質成分含量的影響[D]. 北京:中國農業科學院,2008.
[9]孫西杰,陸國富,徐 乾,等. 輕萎凋與輕發酵工藝對祁門紅茶感官品質的影響[J]. 中國茶葉加工,2013(4):27-28,33.
[10]王秋霜,凌彩金,喬小燕,等. 萎凋及發酵時間對廣東丹霞紅茶香氣及品質的影響[J]. 茶葉科學,2019,39(3):342-355.
[11]馮 林. 工夫紅茶通氣氧發酵技術及其化學成分變化研究[D]. 重慶:西南大學,2012.
[12]林馥茗. 提高八仙紅茶品質的加工工藝研究[D]. 福州:福建農林大學,2011.
[13]陳以義,江光輝. 紅茶變溫發酵理論探討[J]. 茶葉科學,1993,13(2):81-86.
[14]賈玲燕,徐元駿,劉曉慧,等. 后濕熱工藝對紅茶品質的影響[J]. 中國食品學報,2016,16(7):176-183.
[15]鄭紅發,趙 熙,黃 浩,等. 發酵和渥堆聯用技術對紅茶品質的影響研究[J]. 茶葉通訊,2017,44(1):33-36.
[16]趙 飛,馬圣洲,吳琴燕,等. 色差法監測紅茶發酵適度技術[J]. 江蘇農業科學,2017,45(10):157-160.
[17]劉玉芳. 工夫紅茶發酵適度檢測方法的研究[J]. 中國農學通報,2011,27(4):345-349.
[18]張 彬. 基于光學傳感器技術的紅茶通氧發酵過程在線監測研究[D]. 鎮江:江蘇大學,2017.
[19]錢園鳳. 工夫紅茶發酵適度判定方法研究[D]. 杭州:中國農業科學院茶葉研究所,2013.
[20]陳 琳. 基于嗅覺可視化技術的工夫紅茶發酵程度判定方法研究[D]. 北京:中國農業科學院,2017.
[21]楊 龍. 利用計算機視覺技術控制紅茶發酵的方法研究[D]. 武漢:華中農業大學,2013.
[22]桂安輝,朱宏凱,何華鋒,等. 基于動態聚類分析的工夫紅茶發酵過程品質成分變化與發酵適度判別的研究[J]. 中國農學通報,2016,32(7):196-204.
[23]林瑜玲,郭雅玲,賴凌凌,等. 紅茶發酵化學與品質控制研究進展[J]. 食品安全質量檢測學報,2014,5(11):3699-3704.
[24]Ghosh A,Sharma P,Tudu B. Detection of optimum fermentation time of black CTC tea using a voltammetric electronic tongue[J]. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement,2015,64(10):1-11.
[25]徐明珠. 工夫紅茶加工新工藝的研究[D]. 武漢:華中農業大學,2011.徐 海,鮑 熹,董洪燕,等. T7噬菌體穿孔素的克隆表達及對宿主損傷研究[J]. 江蘇農業科學,2020,48(24):45-49.