烘焙溫度對漳平水仙茶餅風味品質的影響

翁晶晶，周承哲,3，徐 凱，陳光武，石碧瀅，朱 晨,3，孫 云，賴鐘雄,3，郭玉瓊,

（1.福建農林大學園藝學院，福建 福州 350002；2.福建農林大學茶產業研究院，福建 福州 350002；3.福建農林大學園藝植物生物工程研究所，福建 福州 350002）

烏龍茶是我國傳統的六大茶類之一，以其濃醇滋味和濃郁花果香被譽為“茶葉中的香檳”，深受國內外消費者青睞。漳平水仙茶餅是烏龍茶中特殊的緊壓茶，以閩南和閩北烏龍茶制作工藝為基礎，采用木模加壓、白紙定型及長時間烘焙，形成如蘭似桂的馥郁花香和濃醇鮮爽的風味品質，從武夷水仙、建甌水仙和永春水仙等眾多福建水仙茶樹品種所制的烏龍茶產品中脫穎而出，產量和產值日益增長。其中優質漳平水仙茶餅市場銷售價高于普通漳平水仙茶餅2～3 倍，具有巨大的市場需求和經濟效益。因此，提高漳平水仙茶餅優質率是漳平水仙茶產業高質量轉型發展的關鍵。

茶葉風味品質形成與制茶工藝息息相關，其中，烘焙工藝除降低含水率延長保質期外，對于降低茶湯苦澀味、消除異雜氣味和轉化香型等具有重要作用。烘焙過程形成的糖苷類降解、脂肪酸氧化降解、美拉德反應和焦糖反應等與烘焙溫度密切相關，因此，不同烘焙溫度對茶葉品質影響的相關研究備受關注。武夷巖茶經足火烘焙產生強烈的花香、烘焙香以及輕微的木香被認定為巖韻品質的重要體現。依據不同溫度將烘焙環節劃分為高溫烘焙、低溫轉化以及高溫提香3 個階段，而前期和末期烘焙溫度采用120 ℃，中期采用90 ℃最有利于丹桂烏龍茶風味品質優化。采用90～110 ℃的烘焙溫度同樣發現有助于顆粒型烏龍茶呈現濃郁花果香和濃醇滋味。目前，烘焙研究多以散茶為研究對象，餅茶研究局限于萎凋葉壓制白茶餅。劉素惠和陳金土總結漳平水仙茶餅生產經驗提出不同適宜的烘焙溫度，但均認為采用高溫初烘、中溫復烘和低溫慢烘3 種不同溫度并依次遞減的方式有助于形成優質漳平水仙茶。前人研究均以總結經驗為主，基于生化成分的漳平水仙茶烘焙溫度工藝優化研究尚無報道。烘焙作為漳平水仙茶餅最后一道工序，烘焙時長占總加工時長1/2以上，是發展漳平水仙茶餅風味品質的關鍵，因此尋找適宜的烘焙溫度，提升漳平水仙茶品質具有重要意義。

本研究以無烘焙處理、80 ℃-70 ℃-60 ℃、90 ℃-80 ℃-70 ℃、100 ℃-90 ℃-80 ℃、110 ℃-100 ℃-90 ℃烘焙溫度處理的漳平水仙茶餅為研究對象，結合非揮發物和揮發物含量測定，探析生化成分和感官品質的關聯性，以期探尋適宜的烘焙溫度，為漳平水仙茶餅烘焙工藝改進提供一定理論支持與技術支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試茶樣來源于福建省漳平市璞玉茶業有限公司，選用水仙茶樹品種以形成駐芽的中開面二三葉為采摘標準，經統一采摘、萎凋、做青、殺青和回潤處理的漳平水仙茶葉為原料。取2.5 kg漳平水仙茶回潤葉采用木模加壓和白紙定型工藝造型，形成長4.2 cm、寬4.2 cm、高2 cm、質量為15 g的漳平水仙茶餅。將統一造型的漳平水仙茶餅分為5 組，取0.5 kg漳平水仙茶餅經液氮固樣后，移入-40 ℃真空冷凍干燥機真空冷凍干燥72 h，制備無烘焙處理漳平水仙茶餅，設為對照（CK）。參照漳平水仙茶實際生產烘焙溫度范圍（60～100 ℃）和時間（22～26 h），將其余4 組茶樣（每組0.5 kg）分別放置于4 臺茶葉烘焙機中，采用80 ℃ 2 h→70 ℃ 6 h→60 ℃ 16 h（處理A）；90 ℃ 2 h→80 ℃ 6 h→70 ℃ 16 h（處理B）；100 ℃ 2 h→90 ℃ 6 h→80 ℃ 16 h（處理C）；110 ℃ 2 h→100 ℃ 6 h→90 ℃ 16 h（處理D）4 種烘焙溫度制備供試茶樣。

福林-酚、碳酸鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀、碳酸氫鈉、鹽酸、硫酸、草酸、茚三酮、氯化鋁、乙酸乙酯、正丁醇（均為分析純） 國藥集團化學試劑有限公司；植物可溶性糖含量測試盒 蘇州科銘生物技術有限公司。

1.2 儀器與設備

LGJ-25C型真空冷凍干燥機 北京四環生物制藥有限公司；JY-6CHZ-8B茶葉烘焙機 福建佳友茶葉機械智能科技股份有限公司；Clarus SQ 8T氣相色譜-質譜聯用儀、TU-1810紫外分光光度計 美國Perkin Elmer公司；Infinite M200 PRO多功能酶標儀 奧地利Tecan公司。

1.3 方法

1.3.1 茶葉感官審評

組織6 位國家高級評茶員，參照GB/T 23776—2018《茶葉感官審評方法》烏龍茶蓋碗審評法審評實驗茶樣。采用加權評分法，依據外形占20%、湯色占5%、香氣占30%、滋味占35%、葉底占10%，確定5 種不同烘焙溫度漳平水仙茶餅最終得分。

1.3.2 生化成分檢測

水浸出物含量采用差數法，參照GB/T 8305—2013《茶 水浸出物測定》；茶多酚含量采用福林-酚法，參照GB/T 8313—2018《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》；咖啡堿含量采用紫外分光光度法，參照GB/T 8312—2013《茶 咖啡堿測定》；游離氨基酸含量采用茚三酮比色法，參照GB/T 8314—2013《茶 游離氨基酸總量測定》；黃酮含量采用三氯化鋁比色法；可溶性糖采用植物可溶性糖含量測試盒；茶三素含量采用系統分析法。揮發物檢測參照王蔚等烏龍茶測定方法。

1.4 數據處理

采用Excel 2003進行數據均值和標準差計算；NIST 2011標準譜庫、PubChem（https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/）和The Good Scents Company Information System（http://www.thegoodscentscompany.com/）對揮發物定量；峰面積歸一化法對揮發物定量；SPSS 19.0進行數據方差齊次性檢驗；SIMCA 14.0進行正交偏最小二乘判別分析（orthogonal partial least squares-discrimination analysis，OPLS-DA）；TBtools 1.098繪制熱圖和聚類分析；GraphPad Prsim 7繪制柱狀圖。

2 結果與分析

2.1 不同烘焙溫度漳平水仙茶餅感官品質分析

如表1所示，隨烘焙溫度提升，干茶、茶湯和葉底色澤加深，干茶色澤由青綠逐步轉為青褐，變化明顯。與CK香氣對比，處理A和處理B由清香和花香向濃郁的蘭花香轉變，青氣消退，香氣持久度提升。隨烘焙溫度提升，處理B、處理C和處理D呈現甜香，但處理C和處理D花香持久度下降，且處理D還呈現烘烤香和焦味。與CK滋味相比，4 種烘焙茶樣茶湯濃厚度提升，苦澀味下降。處理A以甜醇滋味為主，而處理B茶湯濃醇度更高。與處理C和處理D相比，處理B茶湯回甘更顯著，且具備明顯的收斂性。而處理D茶湯濃厚度降低，微帶焦味。綜合內質和外質，烘焙茶樣感官品質優于對照，其中處理B感官品質最佳，滋味濃醇回甘顯，香氣馥郁持久，呈現蘭花香和甜香。

表1 不同烘焙溫度漳平水仙茶餅感官審評Table 1 Sensory evaluation results of Zhangping Shuixian tea cakes baked at different temperatures

2.2 不同烘焙溫度漳平水仙茶餅非揮發物分析

2.2.1 不同烘焙溫度漳平水仙茶餅非揮發物含量分析

如表2所示，烘焙處理茶樣含水率顯著高于CK，可能與CK采用冷凍干燥且干燥時間長相關。不同烘焙溫度茶樣之間，處理A的含水率顯著高于其他3 種處理，處理B、處理C和處理D三者含水率不存在顯著差異。烏龍茶烘焙后含水率宜為4%～6%，茶樣的含水率均在此范圍內。同時研究還發現，雖然隨烘焙溫度增加，處理干燥后的茶餅質量減少，但是處理之間均無顯著差異。因此，含水率和烘焙后茶餅茶質量結果表明所采用的烘焙溫度可達到生產中烘焙降低至適宜的含水率需求，而長時間的不同溫度的烘焙處理更重要的原因是為了影響茶葉代謝產物的形成與轉化，從而影響茶葉的風味品質。

不同烘焙溫度漳平水仙茶餅的咖啡堿、茶多酚、可溶性糖、茶黃素、茶紅素和茶褐素等非揮發性物質存在顯著差異（表2）。與CK相比，烘焙茶樣呈苦澀味的咖啡堿和茶多酚含量顯著降低，與滋味濃醇度正相關的茶黃素和茶紅素含量顯著增加。檢測結果與烘焙茶樣滋味濃醇度提升、苦澀味降低的感官品質一致。隨烘焙溫度提升，茶多酚、可溶性糖、茶黃素含量呈下降趨勢，而茶紅素和茶褐素含量呈現上升趨勢。

表2 不同烘焙溫度漳平水仙茶餅非揮發物測定Table 2 Contents of non-volatile components in Zhangping Shuixian tea cakes baked at different temperatures

如圖1所示，CK單獨聚為一類，烘焙茶樣聚集為另一類。茶多酚、咖啡堿和游離氨基酸含量高，茶褐素、茶紅素、水浸出物和黃酮含量低是形成CK單獨聚類的重要原因。烘焙茶樣中處理A聚為一小類，處理B、處理C和處理D聚集為一小類。與其他茶樣相比，處理A的可溶性糖和茶黃素含量高，茶紅素含量低，形成其單獨聚集為一小類，該3 種非揮發含量變化也可能是形成處理A甜醇度增加但濃厚度減少的重要原因。處理B、處理C和處理D中，處理D單獨分一小類。熱圖結果表明，處理D的茶黃素含量顯著減少，而與茶湯品質負相關的茶褐素含量增加，亦與處理D茶湯濃厚度和鮮爽度降低一致。

圖1 不同烘焙溫度漳平水仙茶餅非揮發物層次聚類熱圖Fig.1 HCA heatmap of non-volatile components in Zhangping Shuixian tea cakes baked at different temperatures

2.2.2 不同烘焙溫度漳平水仙茶餅非揮發物OPLS-DA

圖2 不同烘焙溫度漳平水仙茶餅非揮發物OPLS-DA得分散點圖（A）和交叉驗證圖（B）Fig.2 OPLS-DA score scatter plot (A) and cross-validation results (B) of non-volatile components in Zhangping Shuixian tea cakes baked at different temperatures

茶多酚、游離氨基酸、水浸出物、茶紅素、可溶性糖、茶褐素和咖啡堿（變量重要性投影（variable importance in projection，VIP）值＞1）特征非揮發物含量差異是區分不同烘焙溫度漳平水仙茶餅滋味品質的關鍵（圖3）。與CK相比，烘焙茶樣的水浸出物、茶紅素和茶褐素含量增加，而茶多酚、游離氨基酸和咖啡堿含量降低。隨烘焙溫度提升，茶多酚和可溶性糖含量降低，咖啡堿、茶紅素和茶褐素含量增加，其中處理A和處理D的茶多酚、可溶性糖、咖啡堿、茶紅素和茶褐素的含量差異均達顯著水平。

圖3 不同烘焙溫度漳平水仙茶餅非揮發物VIP值Fig.3 Variable importance in projection (VIP) values of non-volatile components in Zhangping Shuixian tea cakes baked at different temperatures

2.3 不同烘焙溫度漳平水仙茶餅揮發物分析

2.3.1 不同烘焙溫度漳平水仙茶餅揮發物含量分析

不同烘焙溫度漳平水仙茶餅共鑒定54 種揮發物，包含14 種碳氫類、17 種醇類、7 種醛類、5種酯類、2 種酮類、1 種酸類、7 種雜環類和1 種其他物質（表3）。全部茶樣均以醇類和醛類物質為主，隨烘焙溫度提升，醇類物質呈下降趨勢，醛類物質反之，呈現上升趨勢。與醛類物質變化一致，雜環類物質含量同呈增長趨勢，處理D中具有焦味的1-乙基-1-吡咯含量高達其他茶樣8 倍，可能是處理D呈焦味的重要原因（圖4）。

表3 不同烘焙溫度漳平水仙茶餅揮發物相對含量Table 3 Volatile composition of Zhangping Shuixian tea cakes baked at different temperatures

續表3

圖4 不同烘焙溫度漳平水仙茶餅揮發物種類占比Fig.4 Ratio of different type of volatile components in Zhangping Shuixian tea cakes at different baking temperatures

不同烘焙溫度漳平水仙茶餅非揮發物聚類結果顯示，CK單獨聚為一類，烘焙茶樣聚集為另一類。圖5結果表明，CK的1-辛烯-3-醇、馬鞭烯醇、香芹醇、脫氫芳樟醇、順-2-戊烯醇、4-甲基卞醇、芳樟醇等醇類物質和肉桂烯、-松油烯、反,反-2,4-壬二烯、石竹烯、-蒎烯、紫蘇烯等碳氫類物質含量顯著高于烘焙茶樣，可能是形成單獨聚類的重要原因。烘焙茶樣中處理D聚為一小類，而處理A、處理B和處理C聚集為一小類。圖5結果顯示，與其他烘焙茶樣相比，處理D中具有花果香的1-癸醇、2-丁基辛醇、1-戊烯-3-醇、正己醇、-法呢烯和-石竹烯等揮發物含量顯著降低，具有甜香的苯乙醇、1-乙基-1-吡咯、苯乙醛、3-蒈烯等揮發物含量顯著增加與其單獨聚為一小類相關，這些揮發物含量變化也與處理D花香減弱，甜香增強一致（圖5）。

圖5 不同烘焙溫度漳平水仙茶餅揮發物層次聚類熱圖Fig.5 HCA heatmap of volatile components in Zhangping Shuixian tea cakes baked at different temperatures

2.3.2 不同烘焙溫度漳平水仙茶餅揮發物OPLS-DA

圖6 不同烘焙溫度漳平水仙茶餅揮發物OPLS-DA得分散點圖（A）和交叉驗證（B）Fig.6 OPLS-DA score scatter plot (A) and cross-validation results (B) of volatile components in Zhangping Shuixian tea cakes baked at different temperatures

正己醇、2-甲基丁醛、2-甲基呋喃、脫氫芳樟醇、1-戊烯-3-醇、順-2-戊烯醇、乙酸葉醇酯、-法呢烯、1-乙基-1-吡咯、芳樟醇、苯乙醇、-石竹烯和3,4-二氫-4-甲基-2-吡喃（VIP值＞1）特征揮發物含量差異是區分不同烘焙溫度漳平水仙茶餅香氣的關鍵（圖7）。烘焙茶樣具有焦香和果香的2-甲基丁醛、2-甲基呋喃、1-乙基-1-吡咯和乙酸葉醇酯含量均顯著高于CK，隨烘焙溫度提升均呈上升趨勢。具有青味的順-2-戊烯醇和花果香的脫氫芳樟醇、芳樟醇和-石竹烯含量顯著低于CK，隨烘焙溫度提升呈下降趨勢。全部茶樣中，呈花香和甜香的苯乙醇隨烘焙溫度提升呈先降后升變化趨勢，而清香和果香的正己醇、-法呢烯和1-戊烯-3-醇含量反之，呈先升后降變化趨勢。3,4-二氫-4-甲基-2-吡喃僅存在于烘焙茶樣中，處理D中其含量顯著增加，且高達其他烘焙溫度處理茶樣5 倍。

圖7 不同烘焙溫度漳平水仙茶餅揮發物VIP值Fig.7 VIP values of volatile components in Zhangping Shuixian tea cakes baked at different temperatures

3 討論

3.1 90 ℃-80 ℃-70 ℃溫度烘焙有利于漳平水仙茶餅優異滋味品質形成

研究表明，熱作用促使多酚類物質發生裂解、異構和氧化等反應，且多酚類物質易與咖啡堿和蛋白質等產生絡合反應形成不溶于水的大分子化合物，導致多酚類物質含量降低。同時，茶黃素通過非酶促氧化反應向茶紅素和茶褐素轉化。本研究結果表明，與CK相比，漳平水仙茶餅經烘焙處理，水浸出物和茶紅素含量增加促進茶湯濃醇度提升，呈現苦澀味的茶多酚和咖啡堿含量顯著降低。隨烘焙溫度提升，茶多酚和茶黃素含量下降，茶紅素含量反之，與茶湯品質呈負相關的咖啡堿和茶褐素含量均增加，而提升茶湯甜醇度的可溶性糖含量降低。高溫促進糖類物質和游離氨基酸發生美拉德反應和焦糖反應降低可溶性糖含量。與110 ℃-100 ℃-90 ℃烘焙的漳平水仙茶餅相比，80 ℃-70 ℃-60 ℃和90 ℃-80 ℃-70 ℃烘焙茶樣水浸出物、可溶性糖和茶黃素含量高，而咖啡堿和茶褐素含量低促進滋味濃醇度提升并形成顯著回甘，100 ℃-90 ℃-80 ℃烘焙茶樣同樣茶黃素含量增加而茶褐素合成量少亦呈現回甘特征。90 ℃-80 ℃-70 ℃烘焙茶樣較80 ℃-70 ℃-60 ℃烘焙茶樣水浸出物和茶紅素含量增加而茶多酚含量降低，可能是滋味更加濃厚的重要原因。綜上所述，漳平水仙茶餅相對于高溫烘焙更宜采用低溫長烘，保持滋味濃醇和回甘特征。采用90 ℃-80 ℃-70 ℃烘焙的漳平水仙茶餅滋味濃醇，收斂性強，回甘顯著，滋味品質最佳。

3.2 90 ℃-80 ℃-70 ℃溫度烘焙有利于漳平水仙茶餅優異香氣品質形成

不同烘焙溫度漳平水仙茶餅均以醇類和醛類揮發物為主。隨烘焙溫度提升，醇類物質含量呈下降趨勢，而醛類物質含量呈上升趨勢。醇類物質多表現特殊的花果香，前期研究發現醇類物質是優質漳平水仙茶餅的主要揮發物組分之一。隨烘焙溫度提升，茶葉中美拉德反應和焦糖反應劇烈，促進了醛類和吡咯類等物質生成。醛類物質多表現果香和甜香，有利于90 ℃-80 ℃-70 ℃、100 ℃-90 ℃-80 ℃、110 ℃-100 ℃-90 ℃烘焙茶樣產生甜香。多項研究均表明，茶葉甜香和烘烤香還受吡咯、吡嗪等雜環類物質含量影響，但吡咯、吡嗪和呋喃物質含量過高是烏龍茶過度烘焙形成焦味的主要原因。本研究結果表明，110 ℃-100 ℃-90 ℃烘焙茶樣中吡咯和呋喃類物質為主的雜環類物質含量顯著增加，使茶葉產生焦味。因此，過高的烘焙溫度可能不利于漳平水仙茶優異香氣品質形成。

與采用110 ℃-100 ℃-90 ℃和100 ℃-90 ℃-80 ℃溫度烘焙的漳平水仙茶餅相比，90 ℃-80 ℃-70 ℃和80 ℃-70 ℃-60 ℃烘焙茶樣花香更加濃郁持久，并且呈現明顯的蘭花香，但甜香弱于高溫烘焙茶樣。高溫作用下，茶葉中呈現青味和清新花香的低沸點揮發物逐漸散失和轉化，而呈現甜香和烘烤香等高沸點揮發物逐漸形成和增長。本研究結果發現，90 ℃-80 ℃-70 ℃和80 ℃-70 ℃-60 ℃烘焙茶樣中呈現青味的順-2-戊烯醇和花香的脫氫芳樟醇、芳樟醇、-石竹烯、1-戊烯-3-醇、-法呢烯和正己醇含量顯著高于110 ℃-100 ℃-90 ℃和100 ℃-90 ℃-80 ℃烘焙茶樣，前4 種揮發物均隨溫度增長呈下降趨勢，與張成和何杉杉等茶葉烘焙試驗結果一致。脫氫芳樟醇、芳樟醇和-法呢烯均有利于茶葉花香品質形成，且芳樟醇和1-戊烯-3-醇是茶葉蘭花香的重要揮發物。此外，90 ℃-80 ℃-70 ℃和80 ℃-70 ℃-60 ℃烘焙茶樣的2-甲基丁醛、1-乙基-1-吡咯、2-甲基呋喃、乙酸葉醇酯和苯乙醇顯著低于110 ℃-100 ℃-90 ℃和100 ℃-90 ℃-80 ℃烘焙茶樣。同時，前人研究表明高溫作用下，不飽和脂肪酸、不飽和醛、糖和氨基酸等相互作用進一步生成吡咯和甲基呋喃等物質，可能是導致110 ℃-100 ℃-90 ℃和100 ℃-90 ℃-80 ℃烘焙茶樣可溶性糖含量降低的重要原因。而高溫烘焙形成的1-乙基-1-吡咯、甲基呋喃和2-甲基丁醛含量增加促進烘烤香形成，與本研究結果一致。與CK和80 ℃-70 ℃-60 ℃烘焙茶樣相比，90 ℃-80 ℃-70 ℃烘焙茶樣蘭花香和甜香品質更加凸顯，且香氣更加馥郁，其中甜香氣味形成可能與2-甲基丁醛、1-乙基-1-吡咯和2-甲基呋喃含量小幅度增加相關。同時，呈現青草味，與茶葉香氣負相關的順-2-戊烯醇含量顯著降低，減少量分別達64%和29%，可能促進了其青氣消退，花香更加凸顯。綜上所述，采用低溫長烘有助于漳平水仙茶餅呈現馥郁蘭花香，而高溫烘焙促進甜香增長而花香減弱。其中以90 ℃-80 ℃-70 ℃烘焙漳平水仙茶餅蘭花香顯著，微帶甜香，香氣馥郁持久為佳。

4 結論

不同烘焙溫度漳平水仙茶餅的感官審評和生化成分檢測分析結果表明，隨烘焙溫度提升，漳平水仙茶餅茶湯苦澀度降低，濃醇度先提升后降低。茶多酚、游離氨基酸、水浸出物、茶紅素、可溶性糖、茶褐素和咖啡堿含量變化是形成滋味差異的關鍵。同時隨焙溫度提升，漳平水仙茶餅花香濃郁度先升后降，并由馥郁蘭花香向甜香和焦味轉化。正己醇、2-甲基丁醛、2-甲基呋喃、脫氫芳樟醇、1-戊烯-3-醇、順-2-戊烯醇、-法呢烯、乙酸葉醇酯、1-乙基-1-吡咯、芳樟醇、苯乙醇、-石竹烯和3,4-二氫-4-甲基-2-吡喃含量變化是形成香氣差異的關鍵。不同烘焙溫度茶樣對比分析結果表明，漳平水仙茶餅最宜采用90 ℃-80 ℃-70 ℃溫度烘焙，既有利于水浸出物、可溶性糖和茶黃素含量增加，而咖啡堿和茶褐素含量減少提升滋味濃醇度和回甘，同時降低順-2-戊烯醇含量，提升脫氫芳樟醇、芳樟醇、-石竹烯、1-戊烯-3-醇、-法呢烯、正己醇、2-甲基丁醛、1-乙基-1-吡咯和2-甲基呋喃含量促進馥郁持久的蘭花香和甜香形成。但本研究僅考慮烘焙溫度，烘焙時間參照漳平地區實際烘焙時間長短，未來可進一步設計烘焙時間變量，為漳平水仙茶餅烘焙工藝提升提供重要參考。