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不同茶类制茶过程中的化学变化

茶叶作为中国的特产之一是深受全世界广大消费者喜爱的一种饮品,尤其在中国,茶叶有着深厚的受众群体和较为成熟的产业链条及加工工艺。

本文全文原题转载自《食品研究与开发》2020年第2期,作者(河南科技学院)辛董董(园艺园林学院)、李东霄(生命科技学院)、张浩(食品学院)。

茶树原产于中国西南部山区,是以叶用为主的多年生常绿植物。茶树品种繁多,六大茶类(绿茶、黄茶、黑茶、青茶、红茶和白茶)均有其各自的适制品种。茶作为三大饮料之一,如今已经成为人们日常生活中的必需品。作为叶用植物,新梢是茶树代谢最为旺盛的部位之一,新梢含有极其丰富的儿茶素、咖啡碱和茶氨酸等特征性次级代谢产物,其中还包括维生素、氨基酸、茶多酚、咖啡因、矿物质、糖类和蛋白质等。构成茶味的特征物质主要有茶多酚、氨基酸、糖类、咖啡碱、果胶等物质。其中以茶多酚、氨基酸和咖啡碱对茶叶品质影响最大。茶叶中的化学成分很复杂,在鲜叶里化学成分由于品种、自然条件和栽培管理等的不同而异;在同一丛茶树上,由于采摘时间不同,品质也不同。在制茶过程中,由于制法不同,而产生的变化就更大。

茶叶是世界上消费最为广泛的饮料之一,根据发酵程度不同可将其分为不发酵茶、半发酵茶、全发酵茶,其制法不同又将其分为六大基本茶类和再加工茶类,即绿茶、红茶、乌龙茶、黄茶、白茶、黑茶和再加工茶类(花茶)。我国六大茶类的加工技术在保持传统工艺的基础上,也随着现代科技技术的发展,一些新的技术被应用到茶叶加工中,茶叶加工机械化水平也在不断提高,加工手段得以改进。为此,本文主要比较不同茶类制茶过程中的化学变化。明确指出六大茶类各自较优的加工工艺,有利于提高茶叶资源的综合利用率、增加茶叶资源的经济价值。此外,茶叶中含有的降低胆固醇物质、抗氧化物质、抗衰老、杀菌消炎及大量的膳食纤维等,通过优化加工工艺对提高茶叶中化学物质含量具有重要作用,可有效提升茶叶的使用价值。

不同茶类的制茶工艺技术

根据茶叶的感官风味和加工工艺的结合,茶叶可分为绿茶、红茶、青茶(乌龙茶)、白茶、黑茶和黄茶。在茶叶加工过程中一般需要经过两个阶段:初制和精制。茶鲜叶先经过初制加工成为毛茶,再进一步精细加工做成精茶。由于茶叶的色、香、味、形等基本品质要素主要是在初制过程中形成,因此,茶叶品质的形成在毛茶的初制加工中起着重要的作用。因此,掌握好初制加工工艺,对提高茶叶品质,最大限度地发挥鲜叶原料的经济价值,具有重要的作用。

杀青是绿茶制茶的重要工序,用高温(220℃)破坏鲜叶中酶的活性,制止鲜叶中多酚类物质氧化,以便获得绿茶应有的色、香、味。

闷黄是黄茶制茶的关键加工工艺,是在杀青基础上进行的,主要是将杀青和揉捻后的茶叶以湿布盖之,时间以几十分钟或几个小时不等(如沩山白毛尖的闷黄为5-6h左右、北港毛尖的闷黄时间为30-40min),促使茶叶在水热作用下进行非酶性的自动氧化,形成黄色的茶叶和汤色。在闷黄过程中,进行湿热作用,多酚类化合物总量减少,尤其是表没食子儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素大量减少,酯型儿茶素自动氧化和异构化,改变多酚类化合物的苦涩味,形成黄茶特有的金黄色泽和醇香滋味。

渥堆是黑茶制茶过程中的主要工序,是形成黑茶色香味的关键工序,也是决定熟茶品质的关键点,是指将晒青毛茶堆放成一定高度(通常在70cm左右)后进行洒水,上面覆一层麻布进行渥堆。通过渥堆过程中微生物所分泌的胞外酶的酶促作用,促进茶叶酵素作用的进行,使之在湿热作用下发酵24h左右,温度控制在35-40℃,待茶叶颜色转化到栗红色,再摊开来晾干,使黑茶拥有独特的栗黑色。

摇青,是乌龙茶加工中特有的工序,也是形成乌龙茶品质的关键措施。摇青过程中是运动力与摩擦力二者的协调配合,形成茶所特有的香高味醇品质。

发酵,俗称“发汗”,是红茶制茶最为重要的一个环节,是形成红茶色、香、味品质特征的关键性工序。一般是将揉捻叶放在发酵框里,放在发酵室发酵,温度控制在25-30℃,相对湿度95%以上,时间2.5-3.5h。

不同茶类制茶过程中的化学变化

制茶过程中,由于制法不同,茶叶中主要化学成分会发生不同程度上的酶性氧化和非酶性氧化,特别是多酚类物质儿茶素,例如,绿茶在制作加工初始,要经过高温杀青以破坏鲜叶中酶的活性,制止了酶对多酚类物质的酶促氧化。茶叶的不同加工过程还导致了不同茶叶香气、味道、颜色和生物活性的不同。

1、不发酵茶

不发酵茶,又称绿茶。采摘的鲜叶,不经发酵,直接进行杀青、揉捻、干燥等工艺过程。其冲泡后的茶汤、叶底均以绿色为主调。与诸种茶类相比,绿茶作为不发酵茶,是制作工序最少、最贴近自然原生状态的茶类。绿茶之间的制作方式差异主要体现在杀青和干燥的方式上。绿茶按照初制过程的杀青和干燥方式不同,可分为蒸青绿茶、烘青绿茶、炒青绿茶和晒青绿茶4种。根据茶叶产地不同而不同,例如,杭州的西湖龙井采用炒青方式,利于条索紧结,显峰苗,色泽绿润,香高持久,滋味浓醇,汤色、叶底黄绿明亮;砖茶、沱茶等采用晒青方式,外形完整稍弯曲,峰苗显露,干色墨绿,香青味醇,汤色、叶底黄绿明亮。

1.1 绿茶在杀青过程中化学成分的变化

杀青是绿茶加工的首道工序,是在较高的温度条件下,使鲜叶中的酶活性降低,避免茶叶中多酚类物质的氧化,使得茶叶能够不变色,杀青方法有蒸汽、热风滚筒、滚筒等,不同杀青方法对绿茶品质有一定影响。王兴奎等研究表明,蒸汽杀青后茶汤颜色最佳。采用蒸汽杀青能够在很短时间内让温度迅速升高,杀青时间短并且比较均匀,降低了茶叶中酶的活性物质,最大限度地保留叶绿素,冲泡后茶叶即表现出较好的颜色,热风滚筒杀青茶叶香气表现出栗香。祁丹丹等研究表明,以蒸汽杀青的鲜味最好,醇和鲜爽,蒸汽杀青绿茶中含量较高的黄酮糖苷、原花青素、聚酯型儿茶素等会在一定程度上增强茶汤的涩味,杀青温度较高,时间短,不利于茶叶香气的保持与形成。Gulati等研究表明,茶树鲜叶通过微波加热、烘箱加热或晒干3种方式进行干燥,其中,晒干的茶叶中总酚和儿茶素含量最低,而且浸泡液颜色暗淡,带有轻微的烧焦味;微波加热的茶叶总酚和儿茶素含量最高,浸泡液颜色鲜艳,味道甜美,带有一种微妙的愉悦气味;蒸汽、烘箱干燥的茶,总酚和儿茶素含量介于晒干茶和微波干燥茶之间,浸泡液明亮,带有鲜味。因此,开展绿茶杀青加工中主要滋味物质动态变化及其对滋味品质的影响对提高绿茶加工品质具有重要意义。

1.2 绿茶在揉捻过程中化学成分的变化

揉捻做形是绿茶制茶过程中追求优美外形的关键工序之一,是影响绿茶品质的关键因素。研究表明,在香气方面,未进行揉捻的茶叶常呈花香型,揉捻的茶叶多呈清香型,而且香气浓度及鲜爽度要低一些,这与儿茶素对香叶醇、芳樟醇等萜烯醇类形成的抑制作用有关。因为揉捻使茶汁溢出,茶多酚及儿茶素就与各种内含物混合在一起;在滋味方面,氨基酸、可溶性糖和茶多酚是茶汤的主要成分,与未经揉捻的名茶相比其含量明显高于经过揉捻的名茶,杀青叶经过揉捻后,茶叶中各种化学成分充分混合,在其后热干燥过程中的热物理化学作用,加速了茶多酚的水解、氧化和异构化反应,致使含量下降;在色泽方面,未揉捻型名茶的外形和叶底的色泽呈现绿色,茶汤清澈嫩绿,而经过揉捻加工的茶叶外型色泽类型同未经过揉捻茶不同,制茶中由于高温湿热条件加速了叶绿素的分解,以及脱镁反应使叶绿素转化成黑色的脱镁叶绿素,致使茶叶色泽变深。

1.3 绿茶在干燥过程中化学成分的变化

茶叶揉捻后通过干燥,使滋味品质得以固定和发展,干燥过程中,不同的干燥方法、干燥温度及各干燥阶段含水量的控制都对滋味品质的形成产生重要的影响。尤其是不同干燥方式(烘干、炒青、晒干),将影响成茶的冲泡浸出率,影响茶叶滋味和香味。与鲜叶、杀青叶相比,经过干燥加工后茶叶中芳香物质有明显的变化,其中低沸点的具有青草气味的脂肪族醇、醛类物质继续减少,而有利于绿茶带有清香或花香的脂类、芳香族类化合物、萜烯类以及使绿茶具有炒香的糖胺反应产物吡嗪类、吡咯类、糠醛类等化学成分的含量都大幅度增加。牟杰等研究表明,半烘炒工艺制成的扁形绿茶中丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸等多数游离氨基酸组分的含量较高。茶叶干燥时,应进行高温炒干(120-130℃)快速除掉水分,再采用高温薄摊-快速烘干法(80-90℃)约经15min,即达干燥程度,简称半烘炒工艺(物质转化充分,滋味浓烈,适宜于扁形绿茶加工)。

2、轻度发酵茶

所谓轻度发酵茶是指通过人为或自然因素让一定量水分进入茶叶中促使其发生了轻度发酵的茶品。发酵茶的茶汤颜色转为红色,与渥堆的熟茶相比,由于发酵程度比较低,因而保存了茶叶较多的活性。六大茶类中白茶和黄茶属于轻微发酵茶。

2.1 白茶在制茶中化学成分的变化

与其他种类的茶相比,白茶加工过程最简单,只需要长时间萎凋(萎凋时间为45-60h为宜,萎凋36h进行第一次并筛,48h进行第二次并筛)和干燥过程,没有任何酶失活或发酵的步骤。茶叶在长时间萎凋过程中,会发生一系列复杂的理化变化,从而初步形成白茶特有的品质风格。

2.1.1 白茶在萎凋过程中化学成分的变化

萎凋是白茶加工过程的重要工序。张应根等研究表明,白茶萎凋过程中,干物质量降低4.2%-4.5%,总糖含量降低50%以上,多酚类化合物含量降低约36%,儿茶素总量降低约49%(其中EGCG的减少幅度最大)。在相同温度和湿度条件下,白茶中儿茶素总量随环境湿度升高而显著降低,随着环境温度升高而显著下降。潘玉华等研究表明,在湿度相同的情况下,萎凋温度越高萎凋叶含水量下降幅度越大,同时萎凋温度也与毛茶生化成分含量的变化及白茶品质的形成具有相关性。萎凋室温度22℃、湿度70±5%的环境能使萎凋过程中失水和理化变化相协调,利于高品质毛茶的形成。

白茶萎凋对香气的形成有重要的作用,周有良研究表明,与自然萎凋相比,人工萎凋的白茶香气总量较高,其中香气化合物种类比较多,人工萎凋过程,可以针对白茶的状态进行调控萎凋温度。李凤娟研究表明,控温萎凋(20℃,36h)有利于白茶香气的形成,与室温萎凋相比,在控温萎凋条件下,白茶的醇类和醛类香气化合物的总和较高,香气更为丰富。陈林海等研究认为,白茶萎凋中后期酶活性逐渐下降,可溶性多酚类化合物与氨基酸、氨基酸与糖的互相作用形成新的芳香物质,使得白茶青草气减退,香气显现。

2.1.2 白茶在造形过程中化学成分的变化

造形工艺是白茶新工艺,以适应新的消费需求,是区别于传统白茶特有的工序,根据鲜叶嫩度不同,一般揉捻10-30min,促进白茶外形成条,微卷,色泽暗绿带褐,香气和滋味浓郁。对萎调叶进行加湿处理后,叶片恢复柔软,可达到造形的要求。萎凋36h后,采用100℃水进行加湿处理,有利于白牡丹茶饼品质形成。黄赟研究表明,与散茶相比,紧压白茶的咖啡碱、色素等含量较高,游离氨基酸、茶多酚等含量偏低;且紧压茶感官品质稍低于散茶,具体表现为滋味鲜醇度稍差,汤色稍暗。李明月研究表明,与不造形白茶比,理条处理的白茶可溶性糖和水浸出物略高,增加了白茶产品茶汤的浓度和甜度。

2.1.3 白茶在干燥过程中化学成分的变化

白茶经干燥可以确定干茶品质、提高香气,以及消除多余水分,有利于贮藏,此阶段是为了定色。白茶分烘干、晒干和风干3种干燥方式。其中,风干和晒干的白茶,毫色呈发白银亮,物质转化率较低,氨基酸和总糖量等化学品质成分低于烘干的茶样,成茶香气降低;烘干白茶,由于热的作用,可提高白茶品质,但色泽不如风干白茶。现在,高级白茶多采用焙笼烘焙干燥,温度控制在120-130℃,焙时约10min,茶叶焙笼图示(略,有兴趣请查阅原文)。

中低级白茶采用烘干机干燥。卓敏等研究表明,在60-70℃区间烘干2h,游离氨基酸总量达到最高值,可提高茶汤滋味的鲜爽度;水浸出物和可溶性糖总量达到最大值,两者含量的增加可以提高茶汤滋味甜度;多酚类化合物和咖啡碱总量处于最低值,两者的降低与茶汤滋味苦涩味相关。谷兆骐]研究表明,白茶在60-70℃处理2h是丹霞1号和丹霞2号茶树品种夏季单芽原料加工白茶的最佳干燥参数。白茶干燥温度的高低对白茶品质特征有不同的影响,高温干燥有利于白茶滋味甘醇度的提升,低温干燥有利于白茶清鲜特点的保留。

2.2 黄茶在制茶中化学成分的变化

目前对于黄茶的研究主要在闷黄工序、品种筛选、香气类型、功能特性等方面。闷黄是黄茶加工过程的主要工序,主要利用高温杀青破坏酶的活性,是形成黄茶独特“三黄”品质(干茶金黄、汤色杏黄、叶底嫩黄)的关键。

2.2.1 黄茶在杀青过程中化学成分的变化

黄茶采用高温杀青,破坏鲜叶中酶的活性物质,制止鲜叶中多酚类物质氧化,同时散发鲜叶中的一部分水分,散发出青草气味,以便获得黄茶应有的色、香、味品质。黄茶杀青锅温较绿茶低,一般120-150℃之间。杀青时采用“抛闷结合,多抛少闷”,营造高温湿热条件,使叶温升高,叶绿素受到破坏,更彻底破坏酶的活性,多酚氧化酶、过氧化物酶失去活性,多酚氧化酶将简单的儿茶素转化为茶黄素,为形成黄茶醇厚滋味及黄色色泽创造良好的条件。刘晓慧等研究表明,在杀青方式中,与炒青比,蒸青的氨基酸、茶多酚以及水浸出物含量都比较高,而酚氨比炒青低,采用蒸青的加工方式叶绿素含量低于炒青,因此,采用蒸青的方式更能满足黄茶黄变。不同的杀青程度对杀青叶及成品茶的品质也有重要的影响。刘汉炎等研究表明,未经过杀青的黄茶其氨基酸、茶多酚和水浸出物含量上升,酚氨比下降,对茶汤的滋味造成影响。

2.2.2 黄茶在闷黄过程中化学成分的变化

闷黄是黄茶类加工工艺的关键工序。影响闷黄的因素有很多,其中最主要的是茶叶的含水量、叶温以及闷黄的时间。研究表明,随着闷黄时间的延长,黄茶内含物质的含量表现出不同的变化,氨基酸和水浸出物含量先升高后降低,茶多酚、叶绿素总量、咖啡碱含量逐渐降低,酚氨比先降低后略有升高,可溶性糖含量逐渐升高,咖啡碱含量没有显著变化。周继荣等研究表明,黄茶在不同闷堆时间(1、4、7、12、19.5h)条件下,茶多酚含量呈下降趋势如下表所示:(单位:%)

主要生化成分闷堆1h闷堆4h闷堆7h闷堆12h闷堆19.5h
茶多酚23.8323.5323.5123.5123.39
氨基酸3.123.023.023.022.94

与鲜叶相比,闷堆19.5h后茶多酚含量减少6.14%,闷堆1h到4h,茶多酚减少最多,从4h到19.5h,茶多酚含量变化不大。氨基酸的含量则呈平稳上升然后下降,闷堆1h氨基酸含量达到最大,为3.12%,在以后的闷堆过程中其含量变化不大,均保持在3.02%左右。研究表明,从鲜叶到初闷,茶叶经过高温杀青,叶绿素含量急剧减少,从鲜叶的0.21%降到0.16%,在加工后期,鲜叶温度较低,叶绿素含量减少缓慢,表明温度是破坏叶绿素的关键因素。因此,为了保证茶叶品质,在加工过程中应该控制温度,减少对茶叶叶绿素的破坏。

2.2.3 黄茶在烘焙过程中化学成分的变化

烘焙是黄茶加工的最后一道工艺,是在高温(140-150℃)条件下进行,最终使黄茶呈现出棕褐色和微涩的味道。烘焙是咖啡、可可等品质和感官特性塑造的关键环节,但在茶叶加工中却很少使用。只有少数茶叶加工时使用烘焙工艺,如武夷岩茶和大叶黄茶。在大叶黄茶生产过程中,加工温度随着时间的推移而逐渐升高,使得大叶黄茶比半发酵茶的色泽更深。茶多酚的聚合、氧化和降解发生在高温过程中。茶叶中的主要生物活性成分表没食子儿茶素没食子酸及二聚体在高温下可分解为没食子酸并聚合成色素。此外,高温处理会使茶叶中的糖和氨基酸发生美拉德反应,从而产生焙烤焦糖的香气和风味。Zhou等研究表明,烘焙是导致儿茶素异构化和分解的过程。大叶黄茶高温烘焙对于形成大叶黄茶明显的化学特征发挥了重要作用。烘焙之后EGCG、EGC、表儿茶素没食子酸酯、表儿茶素含量明显降低;儿茶素差向异构体没食子儿茶素和没食子儿茶素没食子酸酯显著增加数倍。

3、半发酵茶

乌龙茶作为一种传统的中国茶(山茶),因其具有抗氧化、抗微生物、降胆固醇、降低癌症风险等保健功效而在世界范围内广受欢迎。乌龙茶属于青茶类,为半发酵茶,茶叶外形紧结重实,色泽砂绿或棕褐油润,滋味醇厚甘爽,较耐冲泡,叶底绿润或棕褐的品质特征。这与晒青、摇青技术有关系。

3.1 青茶(乌龙茶)在萎凋过程中化学成分的变化

目前乌龙茶萎凋主要分为室内萎凋、加温萎凋和日光萎凋3种方式,在乌龙茶生产加工过程主要采用日光萎凋,原因是日光萎凋可使叶片快速散失水分,扩大叶片与茎梗间含水量的差异,可以为后期的做青“走水”创造条件。通过萎凋散发部分水分,提高叶子韧性,便于揉捻成型,同时伴随着失水过程,酶的活性增强,散发部分青草气,有利于香气散发。苗爱清等研究表明,萎凋(晒青)使己醇、(顺)-3,7-二甲基-1,3,6-辛三烯、橙花叔醇等含量增加。与未经过萎凋、室温萎凋相比,加温萎凋香气成分含量高。王登良等研究表明,较高的光照强度,容易破坏芳香物质,1,2-苯二甲酸二丁酯、芳樟醇及其氧化物含量明显减少,香叶醇、法呢醇等乌龙茶香气的主要成分丧失。在光照强度16774Lx处理条件下,可以使乌龙茶具有稍浓的蔷薇香气。

3.2 青茶(乌龙茶)在做青过程中化学成分的变化

做青是乌龙茶加工过程的关键工序,它是由摇青和静置(摊放)两者交替进行。使鲜叶水分散失以及软化鲜叶,并起到热化作用,消除茶叶中的苦涩味,促进滋味醇厚。乌龙茶所具有的香韵、味韵品质主要是由做青而形成的风格品质。不同强度的做青在不同温湿度条件会对乌龙茶感官品质有影响,尤其香气成分的变化。

3.2.1 做青强度对青茶品质化学成分的变化

黄福平等研究表明,做青强度对乌龙茶香气组成有明显的影响。在一定的外界环境条件下,摇青可以促进香精油总量大幅度增加,适当增加摇青次数可以促进香精油的积累,橙花叔醇、芳樟醇、法呢烯等主要香气组分相应增加。可以认为这些组分是优质乌龙茶的特征性香气组分,与乌龙茶品质有密切相关性。王尔茂等研究表明,与手工轻做青相比,采自潮州市凤凰镇凤溪村的桂花香型乌龙茶采用机械重做青降低了茶叶水浸出物中茶多酚和可溶性糖含量,增加了咖啡碱和茶红素含量;机械重做青使茶汤的主体和特征香气组分和含量发生变化,表现出香气韵味低下。从茶汤香气角度上进行评价,桂花香型乌龙茶不适合机械摇青的重做青方式。

3.2.2 不同温湿度做青对青茶品质化学成分的变化

不同温湿度做青对香气变化的影响主要在于温湿度对酶促反应的调节,其中主要是萜烯类和芳香类配糖体的酶促水解反应、脂肪酸的氧化裂解反应及类胡萝卜素的氧化降解反应的调控。金心怡等研究结果表明,恒温恒风调控方式能有效降低叶层空气湿度,改善空气质量,提高制茶品质并且可以降低做青投资成本和能耗。采用气流控制的空调做青环境的毛茶品质优于密闭空调做青环境的毛茶品质。其中,低温中湿做青有利于芳香物质积累,恒温恒湿有利于酶促反应的稳定,封闭系统环境下做青乌龙茶的香气散失较少。Wang等采用4种曲霉菌固体发酵晒青毛茶,并以超声辅助萃取-上浮溶剂固化-分散液液微萃取,结合气相色谱-质谱联用仪的方法提取和鉴定其挥发性成分。结果共从中鉴定了63个挥发性成分。其中有甜花香的芳樟醇含量最多,达到晒青毛茶中挥发性物质含量的19.81%。

4、全发酵茶

全发酵茶即红茶。红茶加工过程中涉及到多种酶的催化作用,特别是水解酶和氧化还原酶,对红茶品质的形成起着关键作用。

4.1 红茶在萎凋过程中化学成分的变化

萎凋是红茶加工过程中的首道工序,对红茶品质的形成有一定的影响。随着萎凋时间的延长和萎凋环境的变化,鲜叶会发生一系列物理状态转变和化学成分变化。红茶在萎凋过程中受很多因素的影响,其中主要有温湿度、萎凋时间、光照以及光质等主要技术因子,萎凋温度升高,酶的活性提高愈快。萎凋时温度过高,酶活性虽然迅速激活增加,但是在揉捻发酵过程就会显著下降,不利于多酚类的酶促氧化。在不通风情况下长时间萎凋,空气中的相对湿度就会提高,从而导致叶温升高,萎凋叶内的化学变化加速,造成叶子变红。丁勇等研究表明,中等风力的萎凋方式工效较高、理化品质表现较好。萎凋过程中光照也起着重要的作用,在无光照条件下,虽然能正常进行,但是蛋白质降解缓慢,生成的游离氨基酸含量较低,从而导致制成的成茶缺乏鲜爽味、香气低。Ai等研究表明,黄、橙、红3种光萎凋处理后,茶的香气和口感有明显改善,使茶具有芳香的风味和醇香的味道。黄光处理后,儿茶素、茶黄素、氨基酸和香气成分含量最高,其次是橙色和红光处理。红茶在紫外线照射下萎凋,会呈现强烈的涩味,可能是由于茶黄素、氨基酸和可溶性糖含量低所致。绿光照射对茶叶的香气和口感造成了明显的破坏,可能是由于茶叶中化学成分含量最低,导致茶叶具有强烈的涩味。混合光萎凋处理无显著累积效应。因此,为了提高红茶的整体品质,建议采用单色黄、橙、红3种颜色。叶片细胞的光感受器具有吸收太阳光谱的选择性。叶片细胞中的光敏色素等组分可以吸收光能,催化酶的生理活性,导致一系列反应,最终影响红茶的品质。

4.2 红茶在发酵过程中化学成分的变化

发酵是红茶制作的独特阶段,经过发酵,叶色由绿变红,形成红叶红汤的品质特点。在发酵过程中,发酵时间的长短对红茶品质形成有一定的影响作用。尹杰等研究表明,随发酵时间延长,叶条没有变化、外形色泽和汤色逐渐变红、滋味由苦涩味变为醇滑、香气由青草气逐渐变为甜香,即在发酵温度30℃、发酵叶相对湿度90%,空气相对湿度60%,发酵时间3.5h处理条件下能够满足工夫红茶对品质的需求,发酵时间过短或过长对工夫红茶品质都有不利影响。在红茶不同发酵时期,茶黄素、茶红素和茶褐素是形成茶汤汤色的重要物质基础,尹杰等在工夫红茶发酵过程中主要品质成分的变化的研究结果与Obanda等的研究结果相似,与未发酵红茶相比,发酵3.5h后,茶红素含量达最大值5.42%,增加了1.31%,茶黄素和茶褐素没有明显变化。发酵至4.0h后,茶红素含量显著降低,茶褐素含量显著增加,这可能是造成茶汤亮度变低和感官得分变低的主要原因。

5、后发酵茶

黑茶属于后发酵茶。采摘的鲜叶经杀青、揉捻后还需进行渥堆。渥堆是黑茶生产的关键工序,茶叶经揉捻后在保温保湿条件下开始堆放,利用微生物酶促作用和湿热作用下的热物理化学变化,使茶叶内含物发生复杂变化,塑造黑茶形成黑茶特有的色、香、味。

5.1 杀青对黑茶品质化学的影响

茶叶色泽主要是由鲜叶的内含色素(叶绿素、胡萝卜素、叶黄素、黄酮类、花青素等)以及色素源物质(多酚类物质、糖类、氨基酸等)经氧化、分解、转化、聚合而成。鲜叶经杀青后,其酶活性在高温作用下几乎完全被钝化,大约30%脂溶性色素物质被破坏,其中绿色色素(主要是叶绿素a、b)破坏最多,而深色降解产物(主要是黑褐色的脱镁叶绿素a和黄褐色的脱镁叶绿素b)形成最多,从而使得茶叶中褐色色素增强,叶色失绿。茶叶中的茶褐素常与茶叶中其他的化合物如蛋白质结合形成难溶于水的深色高聚物,这是形成黑茶外形及叶底色泽的重要色素物质。

5.2 渥堆对黑茶品质化学的影响

渥堆是黑茶加工过程中最为关键的工序,也是黑茶色香味形成的重要环节。影响渥堆的因素包括茶坯含水率、环境条件和渥堆时间等。李卫芳研究表明,茶坯最佳含水率在60%-65%,渥堆时间24、28h时,干茶色泽偏褐色,汤色呈橙黄或棕黄明亮,滋味醇和,香气纯正;茶叶渥堆时最佳的空气温度为28℃左右、空气湿度为85%时,水浸出物含量最高。王银诚等研究表明,黑茶在渥堆过程中,茶多酚、儿茶素、氨基酸、茶黄素和茶红素的含量都呈现下降趋势,茯砖茶中儿茶素减少的更明显,茶褐素含量呈现上升趋势,而可溶性糖、水浸出物、咖啡碱的含量变化不明显。陈应娟等研究表明,从渥堆不同层次来看,堆表、堆中、堆底水浸出物含量均呈下降趁势,堆表降幅最大;黑茶加工过程中咖啡碱含量是增加的,从鲜叶时的2.44%增至成品样时的3.26%,增幅为33.6%,从渥堆不同层次来看,堆表增幅最大,为31.08%,堆底次之;游离氨基酸含量、儿茶素含量、可溶性糖含量、粗纤维素含量分别是减少的,对于渥堆的工序可以随着翻堆的进行,堆表、堆中、堆底的茶坯重新调换位置,进行渥堆,最终使渥堆均匀,实现黑茶的品质转化。

问题和展望

目前针对六大茶类不同加工工艺过程中,如鲜叶摊放时间的长短、杀青、揉捻、发酵、闷黄、干燥以及茶叶的形状等对茶叶品质的影响都有相关研究,对于绿茶在杀青方面优选蒸汽杀青或热风滚筒杀青,提高绿茶的感官品质,同时在黄茶的闷黄、黑茶的渥堆、红茶的发酵、青茶的摇青方面也得到了较好改善。但是,六大茶类品质与加工过程中化学变化有一定相关性,在这方面还有待进一步研究。不同的制茶技术,产生不同的化学变化制成各种品质不同的茶类。制茶的技术措施是既要决定制茶的化学变化的方向,又要控制其化学变化程度,使之符合各茶类的品质要求,以利于优良品质的形成,并克服不良的化学变化。凡是对制茶品质有利的反应,如制红茶时多酚类化合物的转化及叶绿素的破坏等,应该在人为控制下进行。凡是对制茶品质不利的反应,如制绿茶时维生素C和叶绿素的破坏以及多酚类化合物的转化等,就应该尽量避免或变慢。一切化学反应的速度,也都受人为控制影响。如在鲜叶摊放时,多酚类化合物转化过快,不论对任何茶类的品质都不利;在萎凋过程中,水分蒸发过慢,不但浪费时间,而且损害品质;在干燥过程中,水分气化过快过慢都能影响制茶品质。制茶能否获得预期要求的产品,须看在制茶过程中能否有效控制各种反应速度。

近年来,茶作为一种饮料,受到越来越多消费者的青睐,提高茶叶品质已成为茶叶科研工作者的当务之急。随着科技技术以及检测手段的快速发展,茶叶加工设备不断在改进,加工工艺得到改善,茶叶品质化学的研究取得了重大的发展。六大茶类特有的品质特征是多种品质化学成分相互协调作用的综合表现,各成分之间不同的感官阈值和呈色香味值、以及不同浓度的配比使其呈现出独特的色香味特征。品质化学极为复杂,受生长地区、生长环境、加工工艺、加工环境等多方面的影响。因此,明确六大茶类色香味的呈现机理,解决不同因素对茶叶品质的影响,对提高茶叶品质有重要的作用。 

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