烘焙对红陈茶感官品质及主要生化成分的影响

王杰,杨娟,钟应富,吴全,徐泽,袁林颖*

1(重庆市农业科学院 茶叶研究所,重庆 永川,402160)2(重庆市茶叶工程技术研究中心,重庆 永川,402160)

茶作为仅次于水的第2大饮料,因滋味佳、香气浓,且富含茶多酚、氨基酸、生物碱等营养功能成分,深受广大消费者喜爱[1]。随着传统红茶恢复和新兴红茶发展,我国红茶产量呈现快速递增的态势[2]。但是,由于饮茶人数和茶叶消费量增速远低于供给侧增速,茶叶库存量日趋增多,且新茶经过长时间贮藏后,受水分、氧气、温度、光照等因素的影响,其色泽、香气、滋味将逐渐发生劣变,从而严重影响茶叶商品价值[3]。因此,如何改进和提高陈茶品质正逐渐成为一项重要的研究课题。

烘焙是茶叶加工中的一项关键工序,该工序一方面可使茶叶适度干燥,便于后期贮藏；另一方面能使茶叶内含物质发生热物理化学变化,提高香气和滋味品质[4-5]。当前烘焙对提升茶叶品质的研究主要集中在乌龙茶[6-8]、绿茶[9-10]和红茶[5,11],黄茶[12]也有少量报道,但大多是探究烘焙如何提高新茶品质,而针对陈茶的相关研究较少。庞月兰等[13]研究了电焙笼烘焙和炭焙2种方式对颗粒乌龙陈茶品质的影响,发现炭焙对陈茶品质的提升效果更明显,经低温炭焙后,陈茶汤色变深、滋味变醇、含有炭香；赵和涛[14]研究发现,绿陈茶经烘焙后,儿茶素、氨基酸、糖类物质以及芳香物质均发生了显著变化,汤色由黄褐变为黄绿，滋味变得浓醇，“陈味”基本散失。由此可见,烘焙对改善陈茶品质具有一定效果。

红茶作为世界上产销量最高的茶类,每年会产生大量库存,而烘焙作为提升陈茶品质的有效方式,目前尚未运用于红茶。基于此,本试验以同一公司生产的同一批次红茶为原料,通过探究烘焙温度、时间对红陈茶感官品质及主要生化成分的影响,进而为改善红陈茶品质、解决红茶库存等问题提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

红陈茶原料,重庆云岭茶业科技有限责任公司2016年生产的云岭牌·工夫红茶(金芽),采用四川中小叶群体品种一芽一叶鲜叶加工制成；福林酚试剂,Sigma公司；脂肪酸甲酯标准品,TCI公司；没食子酸、无水碳酸钠、水合茚三酮、谷氨酸、蒽酮、乙酸乙酯、碳酸氢钠、草酸、甲醇等,成都市科龙化工试剂厂。

1.2 主要仪器设备

Multiskan FC酶标仪,Thermo公司；7890B-5977A气相色谱质谱联用仪、122-3232型DB-FFAP毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm),Agilent公司；TU1901紫外-可见分光光度计,北京普析通用仪器有限责任公司；JY-6CHZ-7B型烘焙提香机,福建佳友茶叶机械智能科技股份有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 红陈茶烘焙处理

将红陈茶均匀摊放在烘焙提香机的烘板上,摊放厚度约2～3 cm,于100、110、120 ℃条件下各烘焙5、10、15 min,以未烘焙的红陈茶为对照,详见表1。烘焙后冷却至室温并装袋密封,在4 ℃下贮存待测。

表1 不同烘焙处理Table 1 Different baking treatments

1.3.2 感官品质及生化成分测定

茶叶感官审评方法参照GB/T 23776—2018《茶叶感官审评方法》,由6名具有高级评茶员或以上资质的人员组成审评小组进行感官审评；水分测定参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》；水浸出物测定参照GB/T 8305—2013《茶 水浸出物测定》；茶多酚测定参照GB/T 8313—2018《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》；游离氨基酸总量测定参照GB/T 8314—2013《茶 游离氨基酸总量的测定》；咖啡碱测定参照GB/T 8312—2013《茶 咖啡碱测定》；可溶性糖测定采用蒽酮比色法[15]；茶黄素、茶红素、茶褐素测定采用系统分析法[15]。

1.3.3 脂肪酸检测方法

脂肪酸提取条件：取2 g茶叶粉碎样于具塞试管中,加入正己烷5 mL,涡旋提取5 min,超声加热70 min,加热温度60 ℃,离心10 min取上清液,再加2 mL正己烷提取,离心取上清液合并,氮气吹干后正己烷定容至100 μL,待测。

顶空进样器条件：顶空瓶加热温度110 ℃；定量环、传输线温度110 ℃,加热时间30 min。

气相色谱条件：Agilent 122-3232型DB-FFAP毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm)；程序升温：初始温度150 ℃,保持3 min,运行3 min,以15 ℃/min升至230 ℃,保持15 min,运行23.333 min,后运行温度240 ℃,保持5 min；进样口温度235 ℃,压力17.261 psi,分流比10∶1,进样量1 μL,柱流速1.3 mL/min,后运行流速3 mL/min；辅助加热器235 ℃。

质谱条件：离子源为EI源,电离能量70 eV,离子源温度200 ℃,接口温度230 ℃,溶剂延迟2 min,质量扫描范围m/z40.0～600.0。

1.4 数据处理

2 结果与分析

2.1 烘焙对红陈茶感官品质的影响

烘焙能够改善茶叶香气和滋味,且烘焙温度、时间是影响烘焙效果的重要因素[16]。由表2可知,经烘培处理后,红陈茶的感官品质得到明显改善,且品质差异主要来源于香气和滋味,外形、汤色、叶底的变化则相对较小。

表2 不同烘焙处理对红陈茶感官品质的影响Table 2 Effect on sensory quality of aged black tea by different baking treatments

当烘焙温度为110 ℃、烘焙时间为10 min时,红茶的感官审评得分最高,其次为100 ℃烘焙15 min和110 ℃烘焙15 min,但采用120 ℃烘焙15 min时,红茶的感官审评得分有所降低,会产生不愉快的高火味,这可能与美拉德反应、焦糖化作用等化学变化有关[17]。

2.2 烘焙对红陈茶主要生化成分的影响

由表3可知,经烘焙处理后,红陈茶的主要生化成分含量发生了显著变化。与对照相比,红陈茶的水分、游离氨基酸、咖啡碱含量整体呈降低趋势,茶黄素、茶红素、茶褐素含量整体呈增高趋势,水浸出物和可溶性糖在110 ℃烘焙5和10 min时含量最高、120 ℃烘焙15 min时含量最低。

表3 不同烘焙处理对红陈茶主要生化成分的影响 单位：%

水浸出物可反映茶叶内含成分的丰富程度,对茶汤浓度具有重要影响[18]。采用100 ℃烘焙时,水浸出物含量与对照组相比无显著变化；采用110 ℃烘焙5、10 min时,水浸出物含量高于对照,其原因尚未见报道,推测是茶叶在高温下水分散失,部分亲水性物质会传递至表皮[19],导致水浸出物的浸出率增加；采用120 ℃烘焙时,水浸出物含量显著降低,这可能是由于烘焙温度相对较高,茶多酚、游离氨基酸、可溶性糖、咖啡碱等主要成分易发生氧化、降解、聚合、升华等物理化学变化,从而导致水浸出物含量降低[20]。

红茶中的茶多酚主要包含茶黄素、茶红素、茶褐素以及残留的儿茶素类物质等,是形成红茶品质最重要的化学成分[17]。采用100、110、120 ℃烘焙5和10 min后,红陈茶的茶多酚含量与对照相比均未发生显著变化,但采用3种温度烘焙15 min后均显著降低。由于残留儿茶素在长时间高温条件下极易发生异构化、降解反应,同时在残余耐热性酶活性的影响下可氧化聚合生成茶黄素、茶红素等物质[17,19],且残留儿茶素的减少量可能高于茶色素的增加量,因此表现为茶多酚含量降低,茶黄素、茶红素、茶褐素含量增加。

茶叶的糖类物质包括多糖类和可溶性糖,前者主要是纤维素、淀粉、果胶等,在茶叶冲泡时不能被利用,营养价值不大；后者则主要是单糖、双糖及少量的寡糖类,可以给茶汤带来甜醇的味道。采用100、110 ℃烘焙5和10 min后,红陈茶的可溶性糖含量显著高于对照,但烘焙15 min后与对照差异不显著；采用120 ℃烘焙5、10 min后,可溶性糖含量与对照相比未发生显著变化,但烘焙15 min后显著低于对照。在烘焙时,淀粉、果胶等大分子多糖类会热裂解形成单糖,而可溶性糖又会发生焦糖化作用和美拉德反应,生成相应的醛类及吡咯、吡嗪类等香气成分,这也导致可溶性糖的含量未呈规律性变化[17]。

茶叶中含有茶氨酸、谷氨酸、天冬氨酸等20余种游离氨基酸,对茶汤鲜爽味能够产生积极作用。在烘焙时,游离氨基酸含量总体呈下降趋势,这是因为氨基酸可与糖类物质发生美拉德反应,并经Strecker降解反应生成吡咯、吡嗪类香气物质及黑色素,还能经脱羧、脱氨作用及还原反应,形成对甲基酚、吲哚等香气成分[17]。咖啡碱对茶叶苦味有重要影响,其在100 ℃以上高温下易升华挥发,同时还能与茶多酚、蛋白质等化学物质发生络合作用,因而咖啡碱含量在烘焙后呈现降低趋势[17,21]。

脂肪酸的营养价值很高,适当摄入可起到抗氧化、降低胆固醇及血液黏稠度、提高脑细胞活性、增强记忆力等作用[22]；另外,茶叶在贮藏过程中品质的劣变通常也是由于不饱和脂肪酸氧化、酸败所导致[3]。茶叶中含量较高的脂肪酸有棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸等[23],这些脂肪酸本身具有香气,如棕榈酸、硬脂酸、油酸对花果香有积极作用[24];同时又是其他芳香物质的重要前体,如亚麻酸、亚油酸可在酶或者高温作用下生成青叶醇、青叶醛等具有青草气味(低浓度表现为清香)的香气成分[25-26]。由表4可知,红陈茶中含量较高的脂肪酸为棕榈酸、亚麻酸和亚油酸,肉豆蔻酸的含量最低。经不同温度、时间烘焙后,除A1、C1、C2外,其余处理的6种脂肪酸总量均显著高于对照,这可能是由于甘油三酯等脂质的

表4 不同烘焙处理对红陈茶脂肪酸的影响 单位：μg/g

水解或醛类物质氧化生成了部分脂肪酸[27],且这类反应速率高于脂肪酸转化成脂肪醇、脂肪醛等物质的速率。当采用100 ℃烘焙时,除肉豆蔻酸和油酸外,其余4种脂肪酸含量整体随烘焙时间延长而增加；采用110 ℃烘焙时,硬脂酸、肉豆蔻酸分别在烘焙5、10 min时的含量较低,棕榈酸、亚麻酸则在烘焙10 min时的含量较高,油酸和亚油酸的含量则在3种烘焙处理中无显著性差异；采用120 ℃烘焙时,肉豆蔻酸、棕榈酸、亚油酸、亚麻酸含量以及脂肪酸总量在3种烘焙处理中无显著性差异,硬脂酸在烘焙5 min后的含量最低,油酸含量则在烘焙15 min后最高。

3 结论与讨论

本试验探究了烘焙温度、时间对红陈茶感官品质及主要生化成分的影响,发现烘焙可以提高红陈茶的感官品质得分,尤其是对香气和滋味的改善效果明显,且采用110 ℃烘焙10 min的效果相对较好,烘焙对水浸出物、茶多酚、茶色素、游离氨基酸、可溶性糖、咖啡碱以及脂肪酸含量也有重要影响,但其对于红陈茶的关键呈香、呈味化合物的影响机制仍有待进一步研究。采用120 ℃烘焙15 min后,红陈茶开始产生不愉快的高火味,说明高温短时烘焙对时间的掌握要求较高,否则容易对茶叶品质造成不良影响；另外,有研究表明低温长时烘焙和高、低温组合烘焙也可显著提升红茶品质[5,20],后期可依此开展低温烘焙或高、低温组合烘焙方式对红陈茶品质影响的相关研究,进而确定改善红陈茶品质的最优烘焙工艺。