一種復合型茯茶加工工藝研究

楊 喬，唐 磊，孟 陽，肖羅丹，肖 斌

（西北農林科技大學 園藝學院，陜西楊凌 712100）

茶葉的營養保健功能舉世公認。茯茶是以黑毛茶為原料，經過精選、拼配、汽蒸、渥堆、壓制定型、發花、干燥和成品檢驗包裝等工序制成［1］，屬于六大茶類中的黑茶，是后發酵茶，也是全發酵茶［2］。研究表明茯磚茶具有多種保健功效，如減肥 降 脂［3-4］、抗 氧 化［5-7］、抗 腹 瀉［8-9］、抗 菌 抑菌［10-11］、抗腫瘤［12-13］及調節免疫功能［14-15］等。

杜仲是中國特有的經濟樹種，其擁有2 000多年的藥用歷史，中醫以杜仲樹皮入藥［16］。《神農本草經》《本草綱目》《中華人民共和國藥典》對杜仲的藥用價值均有記載［17-18］。其藥用價值巨大，具有補肝益腎、強壯筋骨、調理沖任、固經安胎等許多功效［19］。研究表明杜仲葉藥理作用和活性成分與杜仲皮相似［20-24］。通過杜仲葉毒理學評價以及查閱醫藥典籍資料和傳統食用記載，可發現杜仲葉屬于無毒級、可作為“藥食同源”中藥材使用［25-29］。

中國有關茶葉生產和科研單位，近年來研制開發了一些多元復合保健茶新產品。主要分為天然植物花型多元復合茶、植物果實型多元復合茶、天然中草藥型復合保健茶［30］。多采取拼配等手段改進滋味，將天然植物的成分融入到茶中。蔡正安等［31］利用綠茶、紅茶、鐵觀音、白牡丹、銀杏葉、杜仲葉、藤茶、枇杷葉、杭白菊為基質進行“散茶發花”，證明這些材料均可以滿足冠突散囊菌的需要。李飛鳴等［32］以桑葉毛茶和黑毛茶的混合茶坯為原料，人工接種冠突散囊菌經固體發酵成功試制了散茯茶。

而目前采用傳統茯茶制作工藝制作杜仲復合型茯茶方面的研究未見報道。本研究通過將杜仲葉毛茶和黑毛茶進行不同拼配比，按照傳統茯茶制作工藝，研究發花時期環境溫、濕度因子對復合型茯茶發花及成品茶感官品質的影響，探索復合型茯茶的最優加工工藝參數，為新型復合茯茶加工生產提供技術參考和理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與試劑

試驗材料：黑毛茶（購于陜西涇陽涇水緣茯茶有限公司，以下簡稱黑毛茶）、純杜仲葉毛茶（購于陜西安康華曄現代杜仲產業有限公司，以下簡稱杜仲茶）。

主要試劑：甲醇、碳酸鈉、福林酚試劑、沒食子酸、咖啡堿、堿式乙酸鉛、濃鹽酸、濃硫酸、磷酸二氫鉀、茚三酮試劑、氯化亞錫、谷氨酸、蒽酮試劑等，均為國產分析純。

1.2 主要儀器設備

1.2.1 茯茶加工主要設備 主要加工設備為：Y32-30T 型萬能液壓機（壓茶機）（廣東佛山市驟威液壓機械制造有限公司）；LDR 0.05-0.7 型電熱蒸汽發生器（上饒江心鍋爐有限公司）；HWS-350型智能恒溫恒濕箱（上海誠麗生物科技有限公司）等。

1.2.2 測定主要設備 SHB-Ⅲ型循環水式多用真空泵（鄭州長城科工貿有限公司）；DHG-9240A型電熱鼓風干燥箱（上海一恒科學儀器有限公司）；ULM 1812016型紫外可見分光光度計（上海美譜達儀器有限公司）；TD5型低速離心機（上海盧湘儀離心機儀器有限公司）；PTX-FA210型電子分析天平（華志電子科技有限公司）；HH-S6A型電熱恒溫水浴鍋（北京科偉永興儀器有限公司）；FW177型中草藥粉碎機（天津市泰斯特儀器有限公司）；AXLC1820-2 型超純水機（阿修羅科技發展有限公司）等。

1.3 試驗方法

1.3.1 杜仲茯茶工藝流程 加工工藝流程采用傳統加工方法，即：毛茶精制拼配—汽蒸—渥堆—再汽蒸—壓制—定型—發花—干燥［1］。

1.3.2 不同復合杜仲茯茶原料配比 根據杜仲葉和杜仲茶的毒理學評價［26-29］、成茶風味及成茶外形3個因素，設置CK、D-1、D-2、D-3、D-4和D-5共6個拼配處理區（表1）。根據前人的研究結果和前期預試驗：將含梗量控制在10%左右，將不同茶堆的含水量控制在22% 左右，汽蒸15min，而后渥堆發酵16h，然后蒸茶20s，壓制定型并做好標記，冷卻后移入智能恒溫恒濕箱，經發花干燥后開磚檢驗。

表1 不同復合杜仲茯茶的原料配比Table 1 Raw material proportion of different Eucommia Fucha tea

1.3.3 不同環境溫度對復合杜仲茯茶發花的影響 根據前人的研究資料、生產加工實踐和預試驗，選取D-1茶樣為原料，將智能恒溫恒濕箱濕度設定 在70%，并 分 別 設 置20 ℃、22 ℃、24 ℃、26 ℃、28 ℃和30 ℃6個溫度梯度，進行發花試驗，從茶磚進智能恒溫恒濕箱第3天開始每隔3d觀察發花情況，到第12天停止觀察。記錄觀察磚內是否出現霉壞變質、發花面積和磚面情況（直接肉眼觀察），并發花面積靠近茶磚邊緣、金花茂盛、未出現霉變且茶餅表面平整作為確定適合的發花溫度的指標。

1.3.4 不同環境濕度對復合杜仲茯茶發花的影響 根據前人的研究資料、生產加工實踐和預試驗，選取D-1茶樣為原料，根據“1.3.3”設定智能恒溫恒濕箱溫度，并設置60%、65%、70%、75%和80%5個濕度梯度，進行發花試驗，從茶餅進智能恒溫恒濕箱第3天開始每隔3d觀察發花情況，到第12天停止觀察。記錄觀察磚內是否出現霉壞變質、發花面積和磚面情況（直接肉眼觀察），并發花面積靠近茶磚邊緣、金花茂盛、未出現霉變且茶餅表面平整作為確定適合的發花濕度的指標。

1.4 不同配比對杜仲茯茶品質的影響

在發花期間（茶磚進烘房后前12d），將智能恒溫恒濕箱的溫濕度均設定在“1.3.3”和“1.3.4”確定的較適合的溫濕度值，進行發花試驗。分別標記為D-x［x=1，2，3，4，5］。干燥期（13～19d）烘房應穩步升溫、降濕，每天升溫2～3 ℃，升溫歷時7d左右，一直升到45 ℃為止，直至達到出烘水分標準［33-38］。

1.4.1 內含成分測定 水分含量的測定采用120 ℃烘干法［39］；水浸出物含量測定采用全量法［40］；茶多酚含量測定采用福林酚比色法［41］；咖啡堿含量測定采用紫外分光光度法［42］；游離氨基酸測定采用茚三酮比色法［43］；可溶性糖測定采用蒽酮比色法［44］。

1.4.2 感官評價 參照GB／T 23776—2018《茶葉感官審評方法》［45］對杜仲茯茶開磚取樣檢驗，請3名國家級黑茶評鑒專家進行感官審評，并描述杜仲復配茯茶感官特征。

1.5 數據處理

試驗均重復3次，數據以“平均值±標準差”表示；采用Microsoft excel 2010和SPSS20.0軟件的Duncan’s多重比較法進行差異性分析。

2 結果與分析

2.1 不同環境溫度對復合杜仲茯茶發花的影響

根據D-1茶樣發花試驗結果可知：茶磚在相同濕度下，在20 ℃、22 ℃時發花較慢且歷時較長、發花效果欠佳；24 ℃、26 ℃時發花情況比較理想，茶磚表面平整且沒有出現“燒心”等其他不利現象；28 ℃時，茶磚進入烘房3d金花顆粒就開始出現，到6d時金花顆粒茂盛，磚面因失水過快變得部分脫落且9d時茶磚出現輕微“燒心”現象；30 ℃時，金花顆粒出現早，到6d左右茶磚金花顆粒茂盛，但環境溫度高，茶磚表面失水速度快，僅茶磚中心部分發花，隨著時間進行，茶磚中心處出現“燒心”現象，且有加重趨勢。根據觀察結果（表2，圖1），復合杜仲茯茶適合的發花溫度為25 ℃左右。

表2 不同溫度下茶磚外觀狀況及發花情況Table 1 State and flowering status of tea cakes at different temperatures

圖1 不同溫度下茶餅發花過程Fig.1 Flowering processing of tea cakes at different temperatures

2.2 不同環境濕度對復合杜仲茯茶發花的影響

根據D-1茶樣發花試驗結果可知：茶磚在相同溫度下，環境濕度在60%時，由于環境濕度低，導致靠近茶磚僅中心附近發花較好，茶磚發花面積不理想，而且茶磚表面茶葉脫落；65%時，茶磚發花情況比較理想，但磚面有輕微脫落現象；70%時發花情況理想，茶磚表面平整且金花滿布；75%時，磚面平整，但12d開磚檢查時發現茶磚中心部位有輕微“燒心”現象；80%時，茶磚平整，由于環境濕度很大，茶磚內部的水分散發緩慢，金花僅在靠近茶磚邊緣處產生，且茶磚中心處產生黑霉，出現燒心狀況。根據觀察結果（表3，圖2），復合杜仲茯茶適合的發花濕度為70%左右。

2.3 不同配比對杜仲茯茶品質的影響

根據“2.1”和“2.2”的結果，在發花期間（茶磚進烘房后前12d），將智能恒溫恒濕箱的溫、濕度分別設定為25 ℃、70%，采用D-x ［x=1，2，3，4，5］為原料進行發花試驗，發花完成后進行干燥，得到成品。隨后測定其內含成分，并進行感官審評，根據總評分確定杜仲茯茶合適的配比。

2.3.1 不同配比原料內含成分分析 對D-x［x

=1，2，3，4，5］取樣，并按照“1.4.1”測定原料樣的內含成分。測試結果見圖3，從圖3可直觀得出：隨著杜仲毛茶比例的增加，原料樣品水浸出物和可溶性糖質量分數隨之增加，而茶多酚、咖啡堿和游離氨基酸的質量分數總體上呈現下降的趨勢。可以說明水浸出物質量分數方面杜仲毛茶水浸出物可能高于純茶葉毛茶，而純茶葉毛茶中多酚類、咖啡堿、游離氨基酸質量分數則比純杜仲毛茶質量分數高。針對每個內含成分進行不同杜仲茶添加量對于混合毛茶的影響分析如下。

由水浸出物分析結果可知，隨著杜仲茶添加量的增加（5%～25%），水浸出物的質量分數增加效果顯著（P＜0.05），與CK 相比，D-1～D-5混合毛茶的水浸出物質量分數增加幅度分別為1.88%、8.81%、12.30%、15.41%、17.06%，表明杜仲茶的添加對于混合毛茶水浸出物質量分數的增加比較有利。

由茶多酚分析結果可知，隨著杜仲茶添加量的增加（5%～25%），茶多酚質量分數顯著下降（P＜0.05），與CK 相比，D-1～D-5混合毛茶的茶多酚質量分數的降幅分別為25%、20%、5%、15%、10%，而茶多酚質量分數的降低對于降低混合毛茶的苦澀味、提升其滋味品質比較有利。

由咖啡堿的分析結果可知，隨著杜仲茶添加量的增加（5%～25%），其咖啡堿質量分數顯著下降（P＜0.05），與CK 相比，D-1～D-5混合毛茶的咖啡堿質量分數的降幅分別為6.24%、15.41%、18.71%、21.79%、26.16%，表明杜仲茶的添對于其品質的提升比較有利。

表3 不同濕度下茶餅狀況及發花情況Table 3 State and flowering status of tea cakes atdifferent humidities

圖2 不同濕度下茶餅發花過程Fig.2 Flowering processing of tea cakes at different humidites

研究表明，茶葉中的氨基酸質量分數的高低對其滋味的鮮爽程度影響顯著。由本研究的分析結果可知，杜仲茶的添加量對混合毛茶中氨基酸質量分數存在不同程度的影響，與CK 相比，添加w=5%杜仲茶的混合毛茶，其氨基酸質量分數有著顯著增加（P＜0.05），且增幅最大（8.51%）；當添加量w=10%時，氨基酸質量分數無明顯變化（僅增加0.12%），添加量w=15%時，其氨基酸質量分數卻顯著增加（P ＜0.05）（增幅為2.59%），但添加量w=20%時，氨基酸質量分數卻顯著降低（降幅為2.92%），然而，當添加量w=25%時，氨基酸質量分數卻有所上升（增幅為1.36%），但增幅不顯著（P＞0.05）。表明隨杜仲茶添加量的增加，混合毛茶中氨基酸的質量分數變化不盡相同，其變化沒有明顯的規律可循。因此，需要從中篩選出對于氨基酸質量分數提升最為顯著的杜仲茶添加量，以提升混合毛茶的鮮爽程度，并進一步為其成品茶品質的提升奠定基礎。

研究表明，茶葉中可溶性糖的質量分數在一定程度上決定了茶湯的濃度和滋味品質。由本研究的分析結果可知，添加杜仲茶對于提高混合毛茶中可溶性糖的質量分數影響顯著（P＜0.05），與CK 相比，隨著杜仲茶添加量的增加（5%～25%），其可溶性糖質量分數增幅分別為34.53%、38.86%、44.06%、50.59、73.46%，表明杜仲茶的添加對于提高混合毛茶可溶性糖質量分數比較有利。

綜合分析，發現杜仲茶的添加量對于混合毛茶內含成分的質量分數影響顯著。其中，隨著杜仲茶添加量的增加，可溶性糖質量分數隨之增加，且效果最為明顯，水浸出物其次；對于咖啡堿質量分數的影響則呈相反的趨勢，且效果最為明顯，茶多酚的減少程度其次；而對氨基酸的質量分數影響卻不盡相同，沒有明顯的規律。

圖3 不同配比原料內含成分質量分數Fig.3 Internal components of raw materials in mass fraction

2.3.2 不同配比復合杜仲茯茶與傳統茯茶內含成分的關系 對D-x ［x=1，2，3，4，5］取樣，并按照“1.4.1”測定復合杜仲茯茶的內含成分。測試結果見圖4，從圖4可直觀得出：隨著杜仲茶比例的增加，成品茶水浸出物和可溶性糖質量分數隨之增加，而茶多酚質量分數、咖啡堿質量分數和游離氨基酸總質量分數總體上呈現下降的趨勢。針對不同杜仲茶的添加量對成品茶之間各內含成分的影響進行方差分析，具體結果如下。

由水浸出物分析結果可知，與CK 相比，隨著杜仲茶添加量的增加（5%～25%），水浸出物的質量分數顯著增大（P＜0.05），D-1～D-5成品茶的其水浸出物質量分數增加幅度分別為1.58%、9.0%、12.39%、15.74%、17.51%，表明杜仲茶的添加有利于成品茶水浸出物的增加。

由茶多酚分析結果可知，隨著杜仲茶添加量的增 加（5% ～25%），茶 多 酚 顯 著 下 降（P ＜0.05），與CK 相比，杜仲茶添加量由w=5%增加至w=25%時，成品茶茶多酚質量分數分別降低6.26%、3.71%、4.31%、7.93%、13.32%，茶多酚的降低程度隨著杜仲茶的添加量的增加呈現先減小后增加的趨勢，添加量w=10%時，茶多酚降幅最小，在w=25%時降幅最大，其成品茶的苦澀程度最低，口感最好。

圖4 杜仲茯茶中內含成分質量分數Fig.4 Internal components of Eucommia Fucha tea

由咖啡堿指標分析結果可知，隨著杜仲茶添加量的增加（5%～25%），與CK 相比，杜仲茶添加量的增高顯著降低了咖啡堿質量分數（P ＜0.05），隨著杜仲茶質量分數由5%增加至25%，咖啡堿質量分數的降幅分別為5.92%、15.43%、19.18%、22.19%、26.44%。茶多酚具有苦澀味和較強的刺激性，咖啡堿是茶湯苦味的主要來源，綜合這兩個指標來看，w=25%杜仲茶配比時成品茶的苦澀程度最低。

杜仲茶添加量對成品茶氨基酸質量分數的影響與混合毛茶隨杜仲茶配比的變化相似，由圖可知，杜仲茶的添加量對復合茶中氨基酸質量分數的影響存在波動性，其中w=5%杜仲茶添加量時，氨 基 酸 質 量 分 數 增 加 顯 著8.43% （P ＜0.05），而杜仲茶添加量增加至w=10%時，氨基酸質量分數無明顯變化，僅減少0.60%，杜仲茶添加量為w=15%時，氨基酸質量分數僅增加1.20%，但杜仲茶比例增加至w=20%時，氨基酸質量分數顯著降低4.22%（P＜0.05），當杜仲茶比例達到最高的w=25%時，氨基酸質量分數有所減少（0.60%）。這個結果表明，整體來看，杜仲茶添加量較小時有利于增加成品茶中氨基酸的質量分數，但是這會使茶多酚和咖啡堿的質量分數減少程度大大降低。因此，進一步的研究需要闡明成品茶的最佳杜仲配比，既能減弱成品茶的苦澀程度，又能最大程度地提升復合杜仲茯茶的鮮爽程度。

加工后的成品茶中的可溶性糖的質量分數隨杜仲茶添加量的增加其變化與加工前差異較大，整體上，杜仲茶添加量的增加顯著增加了成品茶的可溶性糖質量分數（P＜0.05），也即增加了茶湯濃度和滋味。隨著杜仲茶添加量由w=5%增加至w=25%，可溶性糖分別增加35.45%、82.38%、22.97%、33.07、72.28%，由此可見并非杜仲茶的添加量越高，茶湯的可溶性糖質量分數就越高，添加量在w=10%時可使可溶性糖質量分數達到最高。綜合杜仲茶配比對五個混合毛茶內含成分的影響來看，杜仲茶的配比對各內含成分質量分數的影響并未一致，因此，進一步分研究需要確定最佳杜仲茶配比使成品茶各內含成分質量分數整體達到最優。

2.3.3 加工前后復合杜仲茯茶內含成分的變化 相對于混合毛茶原料，混合毛茶經多道工序加工成茯磚茶內含成分均發生了顯著的變化（圖3，圖4）。茶樣的含水量小于14%，符合國家標準，保證了樣品的品質基礎。

水浸出物質量分數均有不同幅度的提升，CK、D-1、D-2、D-3、D-4和D-5水浸出物質量分數分別提升了4.1%、3.8%、4.2%、4.2%、4.4%和4.5%，平均增幅達到4.2%，質量分數均存在顯著性差異。茶湯呈味、顯色的主要物質是水浸出物，與茶湯厚薄和滋味濃淡息息相關［46］。冠突散囊菌在茶磚中生長、繁殖，同時會產生一些胞外酶，這些酶通過酶促作用可以將茶葉中的物質進一步分解轉化為可溶的小分子物質，從而使茶葉中更多的物質溶于茶湯。而杜仲中的可溶性物質也融入到茶湯中，使得水浸出物質量分數提升。

茶多酚的質量分數則明顯下降，CK、D-1、D-2、D-3、D-4 和D-5 茶 多 酚 質 量 分 數 分 別 降 低12.8%、12.8%、11.6%、11.4%、10.9% 和10.4%，平均降幅達到11.7%，以CK，D-1 的茶多酚質量分數下降最顯著。根據單因素差異性分析，除D-2和D-3配比下質量分數未通過顯著性檢驗外，其他配比下均存在顯著性差異。在茯茶發花過程中，冠突散囊菌及其他微生物分泌的胞外酶，促使多酚類物質發生酶促氧化、分解，從而使茶多酚質量分數減少。

成品茶磚中咖啡堿質量分數顯著降低，CK、D-1、D-2、D-3、D-4和D-5咖啡堿質量分數依次降低14.0%、13.8%、14%、14.5%、14.6% 和14.3%，平均降幅達到14.2%，5個配比下降程度相當。從分子結構方面考慮，咖啡堿屬于雜環含氮化合物，其結構比較穩定，難以被微生物利用分解，其質量分數下降很大程度上與高溫高壓汽蒸相關。

氨基酸質量分數的降幅在成品茶磚內含成分中最大的，平均降幅達到39.1%。CK、D-1、D-2、D-3、D-4 和D-5 氨基酸質量分數分別降低38.5%、38.6%、39.1%、39.4%、39.3% 和39.8%，5個配比下氨基酸質量分數均有顯著差異。在茯茶加工過程中，前期高溫高濕高壓環境促使原料中的氨基酸與亞硝酸鹽、還原性糖等物質發生化學反應，生成生物堿、羥基酸和香氣成分，致使茶磚中的游離氨基酸質量分數顯著降低［47］。且多種氮源都能夠被冠突散囊菌利用，為冠突散囊菌供給營養物質，也可導致氨基酸質量分數下降［48］。

可溶性糖質量分數則出現相當大的降幅，CK、D-1、D-2、D-3、D-4和D-5可溶性糖質量分數分別降低25.9%、25.5%、25.8%、24.9%、27.0%和28.1%，平均降幅達到26.2%。在茯茶加工過程中，前期的高溫高濕環境促使糖類物質熱裂解，其產物可以和茶磚中的游離氨基酸、蛋白質熱裂解產物發生反應，最后生成糠醛類衍生物。而且在高溫條件下，茶磚中糖類物質本身也會發生焦糖化反應，使得可溶性糖質量分數降低。而發花過程中，冠突散囊菌及其他微生物可利用糖類物質，這也造成可溶性糖質量分數降低。

2.3.4 復合杜仲茯茶感官評價 不同配比杜仲茯茶的感官審評結果見表4：從評分可以看出D-3得分最高，CK、D-2、D-1、D-4次之，D-5得分最低。根據感官審評結果，D-3是最合適的配比。綜合加工前后水浸出物、茶多酚、氨基酸、咖啡堿和可溶性糖質量分數變化情況，以及不同配比成品杜仲復合茯茶的磚面情況和發花效果，D-3是最合適的配比。

3 討論與結論

3.1 討 論

杜仲茶含有多種功能性成分，如維生素、礦物質、氨基酸、苯丙素類（如綠原酸）、木質素類化合物、2環烯醚萜類等，具有降壓、減肥、抗衰老和美容、抗菌消炎、防癌抗癌、提高免疫功能等保健功效［23］。

目前，杜仲茯茶研究比較少，有生產廠家把杜仲茶和黑毛茶拼配制磚形茯茶，但是沒有成型的技術參數；有研究者通過“散茶發花”技術將冠突散囊菌接種到杜仲茶或者杜仲茶與黑毛茶拼配茶上，發花得到復合型散茶。但目前磚形茯茶在市場占有額上依然處于絕對主導地位。本研究解決了磚形復合杜仲茯茶加工中的技術參數問題。對茯茶產業、杜仲產業兩者的結合提供了一套工藝參數。通過將杜仲黑毛茶與純茶葉黑毛茶按照合適比例拼配，并運用傳統茯茶加工工藝，充分融合了杜仲茶與茶葉各自的優點，符合新型復合保健茶葉飲品的發展趨勢［49-51］。中國杜仲資源豐富，復合型杜仲茯茶的研制也可以提高國內杜仲、桑葉資源的利用率，增加相關人員收入，振興區域經濟，實現精準扶貧。

表4 杜仲茯茶的感官審評結果Table 4 Sensory evaluation results of Eucommia Fucha tea

但本次試驗主要對杜仲茯茶發花工藝進行了研究，確定了適合的發花環境和配比，尚未對新產品進行安全毒理學評價，對新產品的保健功能也未深入研究。

3.2 結 論

本研究通過將杜仲葉毛茶與黑毛茶進行不同拼配比。按照茯茶制作工藝，研究發花時期環境溫、濕度因子對杜仲茯茶發花及成品茶感官品質的影響，探索杜仲復合型茯茶的最優加工工藝參數。

杜仲復合型茯茶加工工藝主要參數為：混合毛茶以D-3配比，含梗量w=10%，汽蒸15min，渥堆發酵16h，蒸茶20s，發花期（前12d）環境溫、濕度分別為（25±1）℃和70%，發花后進行干燥除濕，每天升溫2～3 ℃，升溫歷時7d左右，一直升到45 ℃為止，直至達到出烘水分標準（≤14%）。依此方法可制成磚面平整，松緊適中，金花茂盛，湯色橙紅明亮，滋味醇和回甘的杜仲茯茶。