基于巢式試驗設(shè)計的金秋工夫紅茶加工工藝比較研究

陳 慶，林珍麗，王銘涵，沈程文，莫澤東

1. 安化縣茶旅產(chǎn)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心，湖南 安化 413500； 2. 融安縣農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，廣西 融安 545400；3. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院，湖南 長沙 410128；4. 安化縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，湖南 安化 413500

近年來，紅茶以其獨特的品質(zhì)備受大家青睞，市場上傳統(tǒng)紅茶和新派紅茶交相輝映[1]，紅茶也逐漸成為企業(yè)利潤的增長點。目前，改善紅茶品質(zhì)的研究大多還停留在茶樹品種的選擇和對加工技術(shù)的控制層面上。如徐元峻等[2]研究了不同地區(qū)及特殊品種紅茶香氣的差異性；仇方方等[3]研究了萎凋溫度、濕度及風(fēng)速對紅茶香氣品質(zhì)的影響；Ohwuor[4]研究了萎凋時間和萎凋溫度對紅茶香氣品質(zhì)的影響；王貴芳等[5]研究認(rèn)為萎凋時間和萎凋溫度均影響工夫紅茶的香氣品質(zhì)；李曉霞等[6]針對勐海大葉種茶葉品種特征探討了室內(nèi)自然萎凋工藝對紅茶品質(zhì)的影響；秦春玲等[7]人研究了廣西資源縣野生茶紅條茶的加工工藝技術(shù)；糜烜[8]研究提出采用輕重揉捻方式加工的紅茶條索較緊結(jié)，有毫，色澤烏潤或烏黑，滋味醇厚；蒲國濤[9]試驗結(jié)果表明，在加壓處理10 min-30 min-10 min處理下揉捻效果最好，毛茶水浸出物含量較高，滋味更加濃厚。崔文銳等[10]人在研究三種干燥方式對工夫紅茶品質(zhì)的影響結(jié)果表明，感官品質(zhì)除色澤外，其余各項審評因子以炒干的最好，烘干的次之，微波干燥的最差；內(nèi)含成分測定結(jié)果與感官審評結(jié)果一致，僅茶褐素含量烘干處理最高，炒干的次之，其它成分均為炒干處理最高，烘干的次之，微波干燥的最低；徐奕鼎等[11]人研究表明，祁門紅茶初制干燥工序采用中速（12 min）毛火與中、高溫（75℃，90℃）足火組合較好，尤以中速（12 min）毛火與中溫（75℃）足火組合為佳。林國軒等[12]人研究微波-熱風(fēng)聯(lián)合干燥技術(shù)對工夫紅茶品質(zhì)的影響結(jié)果表明，采用微波-熱風(fēng)聯(lián)合干燥工藝制作的紅茶香氣甜香濃、滋味醇厚、湯色紅亮、品質(zhì)優(yōu)良，優(yōu)于傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥和微波干燥工藝。

本試驗為探究不同加工工藝對中小葉種工夫紅茶品質(zhì)的影響，在傳統(tǒng)工夫紅茶工藝基礎(chǔ)上，基于巢式試驗設(shè)計分別進(jìn)行不同萎凋程度（輕萎凋和重萎凋）、不同揉捻程度（輕揉捻和重揉捻）以及不同干燥溫度（低溫和高溫）處理，以改善和提升紅茶品質(zhì)，為紅茶產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

茶鮮葉采自安化縣千秋界茶業(yè)有限公司蘿卜坡基地茶園，茶樹品種為湖南省茶葉研究所選育的碧香早，于上午9:00至12:30采摘一芽二葉標(biāo)準(zhǔn)鮮葉，采后充分混勻；試驗時間2020年 9月 26日 ～ 10月 3日。

1.2 試驗設(shè)計與茶樣制作

1.2.1 試驗設(shè)計

試驗按照萎凋、揉捻及干燥加工步驟的差異設(shè)8個處理，以紅茶傳統(tǒng)加工工藝為對照；處理分別標(biāo)記為1號至9號，其中5號為對照組。每個處理所用鮮葉為0.75 kg。茶樣制作流程：鮮葉→萎凋→揉捻→發(fā)酵→干燥。試驗設(shè)計如圖1所示。

圖1 試驗設(shè)計與處理Figure Test design and treatment

1.2.2 茶樣制作

萎凋：將鮮葉均勻攤放竹盤內(nèi)置于室內(nèi)進(jìn)行自然萎凋，攤放厚度約2 ～ 3 cm，當(dāng)天室內(nèi)溫度約25℃。在前期試驗的基礎(chǔ)上，以萎凋適度為標(biāo)準(zhǔn)（對照），輕萎凋處理比適度萎凋處理時間少 3 ～ 4 h，重萎凋處理比適度萎凋處理延長 3 ～ 4 h[13]。

揉捻：采用揉捻機揉捻，按照“輕-重-輕”原則，各處理加壓時間為：輕揉捻處理分別為15 min-30 min-15 min，適度揉捻處理分別為 20 min-35 min-20 min，重揉捻處理分別為 25 min-40 min-25 min[14]。

發(fā)酵：將揉捻葉堆放竹筐里，覆蓋一層濕棉布，室內(nèi)自然發(fā)酵至適度，中途每隔1 h翻動1 次[15]。

干燥：分初干和足干。初干采用電炒鍋以110℃ ～ 120℃的高溫快炒，烘至茶坯不粘手，有刺手感；足干采用烘箱進(jìn)行，分為三批，低溫為60℃、中溫為80℃、高溫為100℃。兩次干燥中間適當(dāng)攤涼，干燥程度以茶梗一折即斷，用手指黏茶條即成粉末，茶葉含水量6%左右為適度[16]。

1.3 試劑與藥品

冰醋酸、N-N二甲基甲酰胺、福林酚、碳酸鈉、磷酸、堿式乙酸鉛、水合茚三酮、茶氨酸標(biāo)樣、SDS、磷酸、氯化亞錫等均為分析純，水為超純水，鹽酸為優(yōu)級純。

1.4 儀器設(shè)備

分析天平（SHIMADZU AUW220D）；UV-2550紫外分光光度計（SHIMADZU）；數(shù)顯恒溫水浴鍋（鄭州長城科工貿(mào)有限公司）；KQ3200 DA數(shù)控超聲波清洗器（花山市超聲儀器有限公司）；101A-2型電熱鼓風(fēng)干燥箱；DD5大容量低速離心機。

1.5 感官審評

按 GB/T 8302—2013規(guī)定取樣、按 GB/T 23776—2009進(jìn)行審評。因本試驗茶樣為秋茶，

干茶外形條索不緊，所以僅對湯色、香氣、滋味、葉底進(jìn)行審評[17]。

1.6 理化成分測定

水分含量測定采用 GB/T 8304—2013 即103±2℃恒重法；水浸出物含量測定采用GB/T 8305—2013；氨基酸含量測定采用GB/T 8314—2013茚三酮比色法；咖啡堿含量測定采用GB/T 8312—2013紫外分光光度法；茶多酚含量測定采用GB/T 8313—2008紫外分光光度法；茶紅素、茶黃素、茶褐素測定采用分離比色法。

1.7 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2000進(jìn)行數(shù)據(jù)整理與分析，使用 Graph Pad Prism 8 對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 感官品質(zhì)

從表1可看出：經(jīng)過低溫干燥的茶樣大部分都帶有青氣味，且滋味微澀，湯色紅亮、有金圈，葉底紅尚勻。其中4號茶樣的香氣和葉底品質(zhì)較好，5號茶樣的湯色和滋味品質(zhì)較好。結(jié)果綜合比較后，品質(zhì)最好的是4號茶樣。

表1 不同處理的紅茶感官審評表Table 1 Sensory evaluation table of black tea with different treatments

2.2 生化品質(zhì)

結(jié)果見圖2、圖3及表2。結(jié)果表明：試驗茶樣水浸出物含量在31.035% ～ 36.226%，其中重萎凋、重揉捻、低溫干燥處理茶樣水浸出物含量最高，而輕萎凋、輕揉捻、高溫干燥處理茶樣含量最低；輕萎凋、輕揉捻、高溫干燥處理茶樣茶多酚含量最高為15.778%，重萎凋、重揉捻、低溫干燥處理茶樣茶多酚含量最低為10.792%，高溫干燥處理茶樣茶多酚含量普遍比低溫干燥處理茶樣高；重萎凋、輕揉捻、高溫干燥處理茶樣氨基酸含量最高為3.455%，輕萎凋、輕揉捻、低溫干燥處理茶樣氨基酸含量最低為2.804%，輕萎凋處理茶樣氨基酸含量比重萎凋處理茶樣低，高溫干燥處理茶樣比低溫干燥處理茶樣僅稍高一點；輕萎凋、輕揉捻、高溫干燥處理茶樣咖啡堿含量最高為7.754%，重萎凋、輕揉捻、高溫干燥處理茶樣咖啡堿含量最低為6.442%，輕萎凋處理茶樣普遍比重萎凋處理茶樣含量高。

圖2 各處理水浸出物含量Figure 2 Water extract content of sample with different treatment

圖3 各處理的茶黃素、茶紅素以及茶褐素含量Figure 3 The content of theaflavins, thearubicins and theafucins in each treatment

表2 不同處理的紅茶內(nèi)含成分分析結(jié)果Table 2 Analysis of the contents of black tea with different treatments

由圖3可知，本試驗茶樣的茶紅素含量中以重萎凋、重揉捻、高溫干燥處理茶樣含量最高，為10.665%；輕萎凋、輕揉捻、低溫干燥處理茶樣含量最低，為7.764%；輕萎凋處理比重萎凋處理低，輕揉捻處理比重揉捻處理低，高溫干燥處理比低溫干燥處理高。茶黃素含量范圍在0.825% ～ 0.600%，其中以輕萎凋、輕揉捻、低溫干燥處理茶樣含量最高，含量最低的是傳統(tǒng)加工工藝制作茶樣。茶褐素含量，以輕萎凋、輕揉捻、低溫干燥處理茶樣含量最高，為7.214%；重萎凋、輕揉捻、高溫干燥處理茶樣含量最低，為4.547%。重萎凋、輕揉捻、低溫干燥處理TR/TF最高，為15.443%；輕萎凋、輕揉捻、低溫干燥處理TR/TF最低，為9.413%。

3 結(jié)論與討論

工夫紅茶的加工工藝分為萎凋、揉捻、發(fā)酵和干燥[18-19]。有研究表明，中度萎凋有利于紅茶感官品質(zhì)的形成[20]。本試驗研究根據(jù)這一理論對鮮葉分別進(jìn)行輕、重萎凋處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)輕萎凋處理的成品茶茶多酚和咖啡堿含量均比重萎凋處理高，表明輕萎凋處理有利于茶葉中多酚類物質(zhì)的積累，不過后續(xù)試驗應(yīng)設(shè)計更多處理水平。揉捻是紅茶加工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，本試驗發(fā)現(xiàn)重揉捻處理的茶樣茶多酚和氨基酸含量較高。干燥過程不僅僅是水分散失和穩(wěn)固外形的過程，更是內(nèi)含成分發(fā)生微妙變化的過程，溫度的變化對茶葉的色澤、香氣和滋味的形成也尤為重要。本試驗結(jié)果（表1）發(fā)現(xiàn)，高溫干燥處理的茶葉香氣和滋味均比低溫干燥處理的茶葉好。

結(jié)合表2還可看出，所有處理茶樣茶黃素含量大體差不多，但重萎凋、重揉捻、高溫干燥處理的茶樣茶紅素含量最高可達(dá)10.665%，說明重發(fā)酵和高溫干燥處理可促進(jìn)紅茶加工過程中茶黃素的進(jìn)一步氧化。

工夫紅茶品質(zhì)要求湯色紅艷明亮，帶“金圈”[21]。紅茶湯色優(yōu)次主要決定于TR、TF、TB的含量及組成比例。本試驗結(jié)果表明，高溫干燥處理的茶樣湯色較紅亮；輕萎凋、輕揉捻、低溫干燥處理的茶樣TR/TF最低為9.413%，表明發(fā)酵程度較輕的方式有利于加工高茶黃素含量的紅茶。

此外，本試驗結(jié)果還表明，萎凋與發(fā)酵程度較低的處理澀味占比較多，與前人研究結(jié)果一致[22-27]。

綜上，本試驗以傳統(tǒng)工夫紅茶工藝為基礎(chǔ)，借鑒前人的研究方案，運用巢式試驗設(shè)計方案制作加工紅條茶，在此基礎(chǔ)上研究從傳統(tǒng)的單變量因素到多變量因素對工夫紅茶品質(zhì)的影響[28-30]。感官審評結(jié)果表明輕萎凋、重揉捻、高溫干燥處理的茶葉和重萎凋、輕揉捻、高溫干燥處理的茶葉比其他處理好；綜合理化檢測結(jié)果，可確定以輕萎凋、重揉捻、高溫干燥處理茶葉和傳統(tǒng)工藝加工的紅茶無顯著差異。同時通過本試驗結(jié)果可發(fā)現(xiàn)，輕萎凋、輕揉捻、低溫干燥處理的紅茶茶黃素含量較高，為加工高茶黃素紅茶提供了理論支持[31]。本研究還存在許多不足之處，有待進(jìn)一步開展相關(guān)研究。