湿热和微生物发酵对陈年绿茶主要成分的影响

胡 燕，何春雷，余正伦，魏晓惠，兰雄波

(1.四川省茶叶产品质量检验中心，四川名山625100; 2.国家茶叶产品质量监督检验中心(四川)(筹)，四川雅安625000; 3.四川省雅安市产品质量监督检验所，四川雅安625000;4.四川农业大学，四川雅安625014)

湿热和微生物发酵对陈年绿茶主要成分的影响

胡 燕1，2，3，4，何春雷4，*，余正伦1，2，3，魏晓惠1，2，3，兰雄波4

(1.四川省茶叶产品质量检验中心，四川名山625100; 2.国家茶叶产品质量监督检验中心(四川)(筹)，四川雅安625000; 3.四川省雅安市产品质量监督检验所，四川雅安625000;4.四川农业大学，四川雅安625014)

采用湿热渥堆和微生物接种措施，以陈年绿茶为原料，研究了加工工序中茶多酚、氨基酸、茶黄素、茶褐素、茶红素、可溶性糖等主要成分与感官品质的动态变化。结果表明:成品样中茶多酚、氨基酸分别降低了39.17%、54.45%;茶黄素、茶褐素分别升高了66.67%、116.92%;茶红素降低了12.43%，可溶性糖含量呈缓慢下降趋势，氟含量基本不变。在不同加工阶段，茶叶综合感官品质差异明显，随着加工时间的延长，茶叶的苦涩味逐渐降低，成品接近黑茶的品质。

湿热渥堆，微生物发酵，茶叶，品质

茶叶是我国主要的经济作物，已成为许多地区农民致富的主要来源。不同种的茶叶由于加工方式不同，其茶叶内含化学成分和感官品质差异明显。绿茶为我国产量最大的茶类，具有香高、味醇、形美等特点，深受许多消费者青睐，但近年来由于我国的绿茶产量增加，造成大量的茶叶积压，随着储藏时间的增加，绿茶中的挥发性成分散发，其滋味和一些重要的功能成分会发生变化，使茶叶的饮用价值和经济价值大大下降，变为“陈茶”。据有关资料统计，每年我国积压陈茶约有10多万t［1］。因此，研究如何拓展陈茶的加工渠道，提高其品质和经济价值具有重要的现实意义。在现有茶类中，茯砖、普洱等茶叶均有由原料绿毛茶加工为成品茶的报道［2］，其加工工艺已相当成熟。张忠、齐桂年等研究表明，四川边茶中氨基酸总量以渥堆样最高，茶多酚的含量随着加工工序的进行而不断降低［3］;黄国滋、赖兆祥等对岭头单枞黑茶渥堆时间长短与茶叶品质的关系进行了研究，结果表明采用做青工艺处理后适宜的渥堆时间比传统工艺要短［4］。然而在以陈年绿茶为原料制作成品茶的各个阶段中，对其主要生化成分与品质动态变化的研究相对较少。本实验采用湿热发酵和微生物接种两种加工工艺，初步探讨了陈年绿茶在加工各个阶段中主要生化成分与感官品质的动态变化，旨在为提高陈茶效益、拓展陈茶利用途径提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

2007年生产的绿毛峰100kg 由四川农业大学茶厂提供;接种的微生物 采自名山西藏朗赛茶厂大生产渥堆中的茶母，主要微生物为黑曲霉、毛霉。

自制茶叶发酵箱 名山山峰茶机厂;DHG－9245A电热恒温干燥箱 上海恒科;DWF－90植物粉碎机 康和机械有限公司;DK－S26恒温水浴锅 上海精宏;UV751分光光度计 广州砹迩路科学仪器有限公司;PHS－3精密酸度计 上海雷磁。

1.2 实验方法

1.2.1 加工工艺流程及各阶段对温度、水分等的控制

1.2.1.1 喷水湿润阶段 加入符合饮用水质量标准的热水(40～50℃)，按100kg陈年绿茶加入30～35kg热水喷洒，翻拌均匀后收堆，回润17h。

1.2.1.2 湿热发酵阶段 使用自制发酵箱发酵，以便控制发酵温度，避免水分的过度散失;茶坯含水量保持在30%～40%，渥堆3d，面茶堆温保持在50～55℃，里茶堆温保持在60～65℃。

1.2.1.3 干燥(除去部分水分)阶段 湿热发酵完成后立即干燥至水分降到20%～30%。

1.2.1.4 微生物发酵阶段 干燥完成后冷至室温，用10kg黑茶茶母进行接种并翻拌均匀，进行微生物发酵，发酵过程中茶坯含水量保持在20%～30%，渥堆10d，面茶堆温保持在50～55℃，里茶堆温保持在60～65℃。

1.2.2 取样 湿热发酵样分别取1、6、12、18、24、30、36、42、48、54、60、66、72h样，微生物发酵样分别取第2、4、6、8、10d样。取样后测定水分并迅速烘干，贮存于干燥、避光、低温环境中备用。

1.2.3 主要成分的测定方法 茶多酚总量的测定:酒石酸铁比色法［5］，重复测定三次;游离氨基酸总量的测定:茚三酮比色法［6］，重复测定三次;可溶性糖总量的测定:蒽酮比色法［7］，重复测定三次;茶红素、茶黄素、茶褐素总量的比色测定:分光光度法［8］，重复测定三次;水分含量的测定:GB/T 8304－2002《茶水分测定》［9］，重复测定三次;含氟量的测定:GB/T 21728－2008《砖茶含氟量的检测方法》［10］，重复测定三次。

1.2.4 茶叶感官审评方法 分别取原样、湿热发酵72h样、微生物发酵10d样、成品样参照GB/T 23776－2009［11］，由获得审评员资格的专业人士进行感官审评。

2 结果与分析

2.1 加工过程茶叶主要成分的变化

2.1.1 加工中茶多酚含量的变化分析 从图1可知，在加工工序中茶多酚含量呈下降趋势，从原料到成品样，茶多酚含量从27.75%减少到16.88%。湿热发酵结束时茶多酚含量为 20.69%，较原样降幅为25.44%，微生物发酵结束时茶多酚含量为17.55%，较原样降幅为36.76%。在湿热发酵的1～6h期间，茶多酚降幅最大，较原样降幅为22.95%，湿热发酵6h后至湿热发酵工序结束时茶多酚含量基本不变，微生物发酵工序茶多酚含量又逐渐降低。

图1 各工序中茶多酚含量的变化Fig.1 Comparison on the content of tea polyphenols in different process

2.1.2 加工中氨基酸含量的变化 从图2可知，从原样到湿热发酵工序结束，氨基酸含量从4.94%下降到3.47%，与原样相比降幅为29.76%;从干燥除水样到微生物发酵工序结束，氨基酸含量从3.68%下降到2.02%，与原样相比降幅为33.60%。由此可见，在微生物发酵阶段氨基酸含量降幅较大。

图2 各工序中氨基酸含量的变化Fig.2 Comparison on the content of amino acids in different process

2.1.3 加工工序中可溶性糖含量的变化 由图3可知，可溶性糖含量在整个加工工序中出现起伏性变化，但总的趋势是缓慢下降的。与原样相比，成品样的可溶性糖含量降低了13.97%，湿热发酵48h时可溶性糖含量最低，与原样相比下降了32.49%。

图3 各工序中可溶性糖含量的变化Fig.3 Comparison on the content of soluble sugar in different process

2.1.4 加工工序中色素含量的变化 由图4可知，茶黄素(TF)、茶褐素(TB)含量在整个加工工序中呈缓慢增加的趋势，成品样与原样相比茶黄素和茶褐素分别增加了66.67%和116.92%。茶红素含量在整个加工工序中出现起伏性变化，但总的趋势是缓慢下降，与原样相比成品样减少了12.43%。

图4 各工序中茶黄素、茶褐素、茶红素含量的变化Fig.4 Comparison on the contents of theaflavins，theabrownines and thearubigins in different process

2.2 加工中氟含量的变化

对原料及加工不同过程进行连续取样，测定其含氟量，重复测定三次取平均值，结果见表1。

表1 各工序中含氟量的变化Table 1 Comparison on the content of fluoride in different process

从表1可知，在整个加工工序的不同阶段氟含量变化不大，表明湿热发酵、干燥除水和微生物发酵对含氟量影响不大。

2.3 加工中茶叶感官品质的变化

从感官评价结果来看，在不同的加工工序中茶叶的综合感官差异明显。从表2可知，与原样相比成品样的色泽由黄褐略枯变为黑褐较润，靠近黑茶色泽;香气由陈滞变为沉醇;汤色由黄绿尚亮变为橙黄明亮;滋味由显陈略涩变为醇正，苦涩味降低，滋味更醇和，逐渐接近黑茶品质。

3 结论与讨论

3.1 湿热和微生物共同作用导致茶叶主要成分及感官品质的变化，提高了茶叶的饮用价值，可望成为陈年绿茶新的利用途径。本实验采用加水保温和接种微生物两种措施对陈年绿茶进行再加工，促使了茶多酚、氨基酸、可溶性糖和茶色素等成分的变化，从而使茶叶的色泽、香气、滋味等发生了根本性转变，特别是降低了茶叶滋味的苦涩，成品样的品质总体优于陈年绿茶，逐渐转化为类似黑茶的风格。但湿热和微生物发酵却不会导致茶叶含氟量的变化。因此，笔者认为，采用加水保温及微生物发酵对陈年绿茶进行再加工，能提高其饮用价值，可望成为陈年绿茶新的利用途径。

表2 各加工工序中茶样的感官审评表Table 2 The sensory evaluation of tea samples in different process

3.2 茶多酚含量降低与茶色素含量增加是导致茶叶色泽和滋味变化的重要因素。茶多酚是一类收敛性和苦涩味较重的物质，其含量的降低有利于形成茶叶滋味醇和的风味［12］。造成原料中茶多酚含量下降的原因目前一般认为有以下几方面:一是茶多酚与蛋白质结合生成水不溶性物质;二是据屠幼英等［13］研究报道，茶多酚与有机酸反应生成相应的酯类物质，从而使茶多酚含量下降;三是茶多酚在酶与湿热的作用下，向着醌、茶黄素、茶红素和茶褐素的方向转化［14－15］。茶叶中茶多酚的氧化聚合减少了粗涩味，增加了醇和度，从而改善了茶叶的滋味。在制茶过程中，特别是在长时间的渥堆使茶多酚发生较强烈的氧化聚合，结果形成一定数量的茶黄素和茶红素以及较多的茶褐素［14］，如儿茶素单体能形成茶红素类物质［15］。因此在加工工序中茶叶色素有一定程度的增加。茶色素的大量生成是干茶与茶汤色泽褐变和黄变的重要因素，至于本实验中茶红素在加工工艺中含量有所降低，具体原因可能与茶红素过多氧化聚合形成茶褐素有关，这还有待进一步探讨。

3.3 氨基酸和可溶性糖含量的变化影响茶叶的香气和滋味。茶叶中氨基酸和可溶性糖含量的变化促进了新的茶叶香气的形成。氨基酸既是茶叶的呈味物质［16］，又是茶叶香气的重要基质。一般认为茶叶原料中的氨基酸在加工过程中发生以下反应:一是由于渥堆工序中微生物的代谢分泌蛋白酶而促进了蛋白质的降解，从而使氨基酸含量增加;二是氨基酸作为微生物的主要氮源被消耗，氨基酸在酶的催化或邻醌的氧化下产生脱氨作用和脱羧作用，转化为挥发性或非挥发性芳香物质，从而导致氨基酸含量降低［17］。氨基酸的这种变化规律与成品茶滋味和香气的形成密切相关。

可溶性糖是一种甜味物质，可以削弱茶汤的苦涩味，增进茶汤的甜醇度。一般认为原料中的糖类物质在茶叶加工工序中发生以下反应:一方面渥堆中微生物产生的胞外纤维素酶导致了纤维素的加速分解;另一方面微生物将其作为碳源而被消耗。因此在加工过程中可溶性糖含量呈动态变化趋势。

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Influence of pile－fermenting and microbial fermentation on the main components of aged green tea

HU Yan1，2，3，4，HE Chun－lei4，*，YU Zheng－lun1，2，3，WEI Xiao－hui1，2，3，LAN Xiong－bo4
(1.Tea Quality Inspection Centre of Sichuan，Mingshan 625100，China; 2.National Tea Quality Supervision and Inspection Center(Sichuan)(in preparation)，Ya’an 625000，China; 3.Product Quality Supervision and Inspection Institute of Sichuan Ya’an，Ya’an 625000，China; 4.Sichuan Agricultural University，Ya’an 625014，China)

The dynamic changes of sensory quality and the contents of main chemical components such as tea polyphenols，amino acids，thearubigins，theaflavins，theabrownines and soluble sugar in aged green tea were analyzed by pile－fermenting and microbial fermentation.The results showed that，compared to the raw material，the contents of tea polyphenols，amino acids and thearubigins reduced 39.17%，54.45%and 12.43%respectively，and the contents of theaflavins and theabrownines increased 66.67%and 116.92%respectively.The content of soluble sugar were slightly decreased.The content of fluoride remained the same basically.There were significant differences of sensory quality in different tea processing－stage.The bitterness and astringency reduced in made tea.

moisture and thermal pile－fermenting;microbial fermentation;tea;quality

TS272

A

1002－0306(2012)10－0135－04

2011－07－25 *通讯联系人

胡燕(1982－)女，理学硕士，中级工程师，主要从事茶叶检验方面的研究。

国家质量监督检验检疫总局项目(200910083－02)。