王婷婷，羅學(xué)平*，李麗霞，鐘曉雪，蔣賓，楊麗冉，焦文文，練學(xué)燕

（1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，四川 成都 611130；2.宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)學(xué)院，四川 宜賓 644003；3.宜賓川紅茶業(yè)集團(tuán)有限公司，四川 宜賓 644000）

茶葉是世界三大無(wú)酒精飲料之一，具有廣泛的消費(fèi)群體。茶葉可分為紅茶、綠茶、青茶等六大茶類，其中，紅茶是全世界消費(fèi)量最大的茶類[1]。

干燥是紅茶加工的最后一道工序，對(duì)紅茶品質(zhì)的形成起著重要作用[2]。目前，紅茶的干燥通常采用熱風(fēng)干燥，具有投資少、效率高、便于裝卸等特點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)外廣泛使用[3-4]。但熱風(fēng)干燥熱效率較低，且容易導(dǎo)致紅茶品質(zhì)出現(xiàn)高火、煙焦等現(xiàn)象[4]，因此，通過(guò)研究干燥工藝技術(shù)，對(duì)提升紅茶品質(zhì)具有重要意義。王近近等[5]探索足火工藝參數(shù)對(duì)紅茶品質(zhì)的影響，認(rèn)為足火溫度越高，兒茶素、茶多酚、咖啡堿等含量越高，同時(shí)茶黃素、氨基酸、可溶性糖等含量越低，90℃足火40 min為工夫紅茶的較佳足火工藝。羅學(xué)平等[6]對(duì)四川工夫紅茶干燥工藝感官審評(píng)結(jié)果表明，毛火溫度達(dá)到140℃，或足火溫度達(dá)到125℃，茶葉煙焦或高火現(xiàn)象明顯。

目前，除了常規(guī)的曬干、烘干和炒干外[7]，一些較新的干燥技術(shù)如微波干燥、遠(yuǎn)紅外干燥、冷凍干燥、真空干燥等技術(shù)在茶葉加工中已有研究和應(yīng)用[8-9]。齊桂年等[10]采用微波干燥綠茶，認(rèn)為微波干燥能使葉片受熱更均勻，加工的綠茶有效成分保留較多，香氣損失較少，可降低粗老氣和苦澀味；劉秋彬[11]將冷凍干燥應(yīng)用于清香型烏龍茶加工，有利于色綠、香高、味厚品質(zhì)的形成；呂曉騰等[12]采用微波真空干燥方式干燥綠茶，隨著微波功率的增大，綠茶茶葉的干燥速率也在增大，干燥效率較高，但未報(bào)道其品質(zhì)影響。Qu等[13]采用熱風(fēng)、微波、遠(yuǎn)紅外、光波、微波+光波組合進(jìn)行紅茶干燥，認(rèn)為微波、微波+光波組合干燥的紅茶具有更新鮮的口感和更明顯的甜味，紅茶品質(zhì)明顯改善。同時(shí)，查閱文獻(xiàn)資料發(fā)現(xiàn)，鮮見冷凍干燥、真空干燥等技術(shù)在紅茶加工中的研究報(bào)道。

因此，以宜賓地區(qū)夏季茶原料制作紅茶，探討冷凍干燥、真空干燥、熱風(fēng)干燥、滾筒干燥以及日光干燥等技術(shù)對(duì)紅茶香氣和滋味品質(zhì)的影響，以期為進(jìn)一步提高夏季茶葉品質(zhì)、提高茶葉生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

茶鮮葉：2021年6月初，分3批次采摘于四川省屏山縣巖門茶場(chǎng)（海拔約900 m）的福選9號(hào)茶樹品種一芽二、三葉新梢，每批次50 kg，采摘后及時(shí)送宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院教學(xué)茶廠進(jìn)行紅茶初加工。

癸酸乙酯（用甲醇稀釋，配制成100 ng/mL溶液）、乙酸乙酯、正丁醇、茚三酮（均為分析純）：成都市科隆化學(xué)品有限公司；甲醇、乙腈（均為色譜純）：成都金山化學(xué)試劑有限公司；表沒食子兒茶素沒食子酸酯（epigallocatechin gallate，EGCG）、表兒茶素沒食子酸酯（epicatechin gallate，ECG）、表沒食子兒茶素（epigallocatechin，EGC）、兒茶素（catechin，D，L-C）、表兒茶素（epicatechin，EC）：成都麥德生物科技有限公司。

1.2 設(shè)備與儀器

6CR-40揉捻機(jī)：福建佳友茶葉機(jī)械智能科技股份有限公司；6CJ-10紅茶發(fā)酵機(jī)、6CH-941烘焙機(jī)：浙江上洋機(jī)械股份有限公司；6CP-70瓶式炒茶機(jī)：雅安市名山區(qū)山峰茶機(jī)廠；DZF-6050真空干燥箱、SHB-Ⅲ循環(huán)水真空泵、DZKW-6電子恒溫水浴鍋：北京中興偉業(yè)儀器有限公司；FD-1A-50冷凍干燥機(jī)：北京博醫(yī)康實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；BSA224S電子天平：賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司；VM-500Pro漩渦混勻儀：寧波市鄞州群安實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；N4S紫外可見分光光度計(jì)：上海儀電分析儀器有限公司；UPT-I-10T超純水機(jī)：四川優(yōu)普超純科技有限公司；LC-16液相色譜儀：島津儀器（蘇州）有限公司；C18色譜柱（250 mm×4.6 mm）：天津市倍思樂(lè)色譜技術(shù)開發(fā)中心；GC-MS 3200氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀：北京東西分析儀器有限公司；DB-5MS毛細(xì)管色譜柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）：美國(guó)安捷倫科技有限公司；HS-SPME萃取裝置、57330-U手動(dòng)固相微萃取進(jìn)樣器、100 μm非結(jié)合型二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane，PDMS） 萃取頭、20 mL SPME 專用樣品瓶：美國(guó)Supelco公司。

1.3 試驗(yàn)方法

茶鮮葉進(jìn)廠后，按照萎凋→揉捻→發(fā)酵→干燥的工藝流程進(jìn)行工夫紅茶制作[14]。其中：萎凋采用自然萎凋工藝，萎凋時(shí)間16 h～17 h，萎凋溫度23℃～25℃，攤?cè)~厚度3 cm左右，萎凋至制品含水量62%左右進(jìn)行揉捻；揉捻時(shí)間60 min，其中重揉捻20 min；揉捻葉下機(jī)解塊后送入紅茶發(fā)酵機(jī)發(fā)酵，發(fā)酵溫度25℃、相對(duì)濕度95%、時(shí)間240 min，期間每隔60 min送風(fēng)2 min。發(fā)酵葉下機(jī)后立即用140℃熱風(fēng)快速初烘3 min，以終止發(fā)酵。然后將制品分為5份，分別按照熱風(fēng)、滾筒、日光、真空和冷凍干燥工藝進(jìn)行干燥處理，具體參數(shù)見表1。不同日期的鮮葉原料共分為3個(gè)批次處理。

表1 干燥處理工藝參數(shù)Table 1 Parameters of the drying technologies

1.4 檢測(cè)方法

1.4.1 感官品質(zhì)評(píng)價(jià)

由5位專業(yè)評(píng)茶人員參照GB/T 23776—2018《茶葉感官審評(píng)方法》進(jìn)行密碼審評(píng)[15]。

1.4.2 品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定

茶多酚總量測(cè)定采用酒石酸鐵顯色法[16]，兒茶素組分測(cè)定采用液相色譜法[17]，氨基酸總量測(cè)定采用茚三酮顯色法[16]，茶黃素、茶紅素、茶褐素含量測(cè)定采用系統(tǒng)分析法[18]，紅茶濃強(qiáng)度、鮮爽度化學(xué)鑒定方法參照文獻(xiàn)[19]的方法。

香氣成分測(cè)定采用頂空固相微萃取-氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用（headspace solid-phase microextraction and gas chromatography-mass spectrometry，HP-SPME-GC-MS）法測(cè)定。

樣品處理：稱取1.00 g磨碎茶樣于SPME樣品瓶中，加入100 μL 100 ng/mL癸酸乙酯甲醇溶液作內(nèi)標(biāo)，再加入5 mL沸水，加蓋密封，然后置于漩渦振蕩器于200r/min速度振蕩1min，讓茶葉充分浸潤(rùn)，于65℃水浴中平衡5min。將230℃老化1h的100μm PDMS固相微萃取頭插入樣品瓶上部，經(jīng)固相微萃取吸附60 min后，于氣質(zhì)聯(lián)用儀進(jìn)樣口解吸5min，進(jìn)行GC-MS分析。

色譜條件：進(jìn)樣口溫度230℃，接口溫度230℃，載氣為高純He，流速1.0 mL/min，采用不分流進(jìn)樣，程序升溫參數(shù)參考文獻(xiàn)[20]；質(zhì)譜條件：離子源為EI源，四極桿溫度230℃，電子倍增器電壓800 V，電子能量70 ev，掃描方式為 Scan，掃描范圍（m/z）35～400。

定性與定量分析：由GC-MS分析得到香氣成分的總離子色譜圖，用計(jì)算機(jī)檢索NIST 17質(zhì)譜庫(kù)譜圖，結(jié)合文獻(xiàn)資料[21-22]，對(duì)香氣成分進(jìn)行定性，并選擇相似指數(shù)（similarity index，SI）大于80%以上化合物進(jìn)行定量分析；定量分析參考顧賽麒等[23]的方法，采用內(nèi)標(biāo)半定量法計(jì)算各組分的含量。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)由DPS 7.05統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同干燥工藝對(duì)感官品質(zhì)的影響

感官審評(píng)是評(píng)價(jià)茶葉品質(zhì)優(yōu)劣最直接有效的方法，其中香氣和滋味是紅茶品質(zhì)審評(píng)的重點(diǎn)[24]。由5位專業(yè)評(píng)茶人員對(duì)不同干燥工藝制作的紅茶感官審評(píng)結(jié)果見表2。

表2 不同干燥工藝紅茶感官審評(píng)結(jié)果Table 2 Sensory evaluation results of black tea prepared with different drying methods

從表2數(shù)據(jù)可知，不同干燥工藝對(duì)紅茶感官品質(zhì)的影響較大，其中熱風(fēng)干燥、滾筒干燥的紅茶香氣均表現(xiàn)為甜醇，但滾筒干燥的紅茶滋味略帶酸味；日光干燥的紅茶香氣純正，較為平淡；冷凍干燥的紅茶滋味鮮甜，香氣甜醇，帶有花香；真空干燥的紅茶香氣低且具有異雜氣。因此，冷凍干燥的紅茶香味優(yōu)于熱風(fēng)干燥、日光干燥，而滾筒干燥和真空干燥的稍差。

2.2 不同干燥工藝對(duì)紅茶滋味相關(guān)指標(biāo)的影響

與紅茶滋味密切相關(guān)的成分有兒茶素、茶多酚、茶黃素、茶紅素、氨基酸、咖啡堿、茶褐素等，除茶褐素與紅茶品質(zhì)呈負(fù)相關(guān)外，其他成分均與紅茶品質(zhì)呈正相關(guān)關(guān)系[25]。其中，茶多酚及其氧化產(chǎn)物含量是紅茶滋味濃強(qiáng)度和鮮爽度的重要成分[19]。

5個(gè)不同干燥工藝紅茶滋味成分分析見表3、表4。

表3 不同干燥工藝紅茶中兒茶素含量Table 3 Catechin content in black tea prepared with different drying methodsmg/g

表4 不同干燥工藝紅茶滋味成分含量Table 4 Content of flavor components in black tea prepared with different drying technologies

茶葉中的兒茶素主要由EGCG、ECG、EGC等5種單體組成。從表3可知，不同干燥工藝的紅茶中兒茶素總量不同，其中兒茶素總量較高的是冷凍干燥和真空干燥，熱風(fēng)干燥的兒茶素含量最低。同時(shí)，冷凍干燥、真空干燥紅茶的EGCG、EC均顯著高于熱風(fēng)干燥、滾筒干燥工藝，說(shuō)明上述兒茶素對(duì)溫度和氧氣比較敏感，高溫處理可加速其分解轉(zhuǎn)化。因此，冷凍干燥是有效防止紅茶中兒茶素降解、轉(zhuǎn)化的途徑之一。

分析表4數(shù)據(jù)表明，低溫冷凍干燥有利于紅茶中茶黃素、氨基酸的保留，與其他干燥方式相比茶黃素含量差異顯著，尤其是冷凍干燥紅茶的茶黃素含量顯著高于其他干燥工藝，但冷凍干燥紅茶的茶多酚含量與其他干燥方式差異不顯著；同時(shí)，冷凍干燥的紅茶，其茶紅素和茶褐素含量顯著低于其他干燥工藝，尤其是茶褐素含量較低，有利于紅茶鮮甜滋味的形成[2，14]。

進(jìn)一步采用程啟坤[19]提出的紅茶品質(zhì)化學(xué)鑒定方法對(duì)不同干燥工藝制作的紅茶品質(zhì)進(jìn)行分析。熱風(fēng)干燥的紅茶滋味濃強(qiáng)度得分最高，冷凍干燥的紅茶鮮爽度得分最高，綜合品質(zhì)得分以冷凍干燥得分最高，其次為熱風(fēng)干燥，與感官審評(píng)結(jié)果一致。

綜上所述，在上述5種干燥工藝中，冷凍干燥有利于提高紅茶中兒茶素和茶黃素含量，且生成的茶褐素含量較低，從而有利于紅茶鮮甜度和濃醇度品質(zhì)的提高。

2.3 不同干燥工藝對(duì)紅茶香氣成分的影響

應(yīng)用HS-SPME-GC-MS聯(lián)用技術(shù)，對(duì)5種干燥工藝制作的紅茶香氣成分進(jìn)行分析，其中冷凍干燥和熱風(fēng)干燥的紅茶香氣成分總離子流色譜圖見圖1。通過(guò)MS解析及與NIST 17質(zhì)譜庫(kù)譜圖進(jìn)行比對(duì)，鑒定得到各個(gè)組分，結(jié)果見表5。

圖1 冷凍干燥與熱風(fēng)干燥紅茶香氣成分離子流色譜圖Fig.1 Ion flow chromatograms of aroma components in black tea prepared with freeze drying and hot air drying

表5 不同干燥工藝紅茶中香氣成分含量Table 5 Content of aroma components in black tea prepared with different drying methods

續(xù)表5 不同干燥工藝紅茶中香氣成分含量Continue table 5 Content of aroma components in black tea prepared with different drying methods

續(xù)表5 不同干燥工藝紅茶中香氣成分含量Continue table 5 Content of aroma components in black tea prepared with different drying methods

烷烴類香氣微弱或幾乎沒有香氣，對(duì)茶葉的香氣貢獻(xiàn)率很小，所以在茶葉香氣分析時(shí)，常常將其略去[26]。由表5可知，從5種干燥工藝紅茶中共鑒定出香氣成分88種，其中醇類化合物22種，酯類化合物25種，醛類化合物10種，酮類化合物6種，碳?xì)漕惢衔?0種，其他類5種。不同干燥工藝紅茶鑒定出的香氣成分?jǐn)?shù)量不同，其中熱風(fēng)干燥紅茶有45種、滾筒干燥36種、日光干燥47種、真空干燥42種、冷凍干燥39種。共有23種香氣成分均存在于5種紅茶之中，其中與紅茶香氣品質(zhì)形成密切相關(guān)的成分有芳樟醇及其氧化物、香葉醇、橙花叔醇、水楊酸甲酯、己酸葉醇酯、己酸己酯、反-2-己烯己酸酯、苯甲醛、苯乙醛、β-紫羅酮、α-法尼烯等。這23種成分是香氣成分的主體成分，占比為80.60%～88.18%，其中滾筒干燥的含量最高，日光干燥的含量最低。

不同干燥工藝制作的紅茶香氣成分之間含量差異較大，結(jié)果見圖2。

圖2 不同干燥工藝紅茶香氣成分含量Fig.2 Content of aroma components in black tea prepared with different drying technologies

由圖2可知，在5種紅茶中，香氣成分總量為129.80 ng/g～185.47 ng/g，含量從低到高依次是冷凍干燥、日光干燥、滾筒干燥、真空干燥、熱風(fēng)干燥。統(tǒng)計(jì)表明，在本試驗(yàn)條件下，紅茶中的香氣成分含量高低與干燥溫度呈極顯著正相關(guān)（r=0.958 7），這可能是由于高溫導(dǎo)致香氣成分揮發(fā)所致。進(jìn)一步分析表明，香氣成分含量最高的是醇類，與李麗霞等[27]、徐元駿等[28]對(duì)紅茶中香氣成分測(cè)定結(jié)果結(jié)果一致。不同干燥紅茶醇類化合物含量為73.78 ng/g～108.60 ng/g，其中熱風(fēng)干燥的含量最高，冷凍干燥的最低；其次為酯類，含量為23.68 ng/g～40.09 ng/g，其中熱風(fēng)干燥的酯類含量最高；碳?xì)浠衔镏饕窍N類，其含量排在第三位，為7.15 ng/g～14.73 ng/g，其中真空干燥含量最高；醛類化合物和酮類化合物含量相對(duì)較低。

芳樟醇及其氧化物含量、香葉醇是紅茶中重要的香氣成分，其中芳樟醇及其氧化物含量表現(xiàn)出木香、蘭花香、果實(shí)香等[25]，而香葉醇表現(xiàn)出玫瑰花香[29]，兩者在紅茶中的含量比例和含量高低不同，均對(duì)紅茶香氣有影響。從試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)看，在熱風(fēng)干燥、滾筒干燥、日光干燥和冷凍干燥的紅茶中，具有木香、蘭花香、果實(shí)香的芳樟醇及其氧化物，以及具有玫瑰花香的香葉醇含量之和達(dá)到了46.54 ng/g～53.06 ng/g，遠(yuǎn)高于真空干燥紅茶（25.01 ng/g），這可能是真空干燥紅茶香氣表現(xiàn)不佳的原因。

因此，不同干燥處理對(duì)紅茶中的香氣種類、香氣數(shù)量、各類香氣含量均有影響，其中熱風(fēng)干燥、滾筒干燥、日光干燥和冷凍干燥有利于芳樟醇及其氧化物含量、香葉醇等香氣成分保留，有利于紅茶花果香、甜香的形成。

3 討論與結(jié)論

干燥是茶葉加工重要的工序，它可以去除水分，延長(zhǎng)貨架期。同時(shí)，在干燥過(guò)程中產(chǎn)生美拉德反應(yīng)、色素降解等變化[25，30]，對(duì)紅茶的感官品質(zhì)、滋味和香氣均有不同程度的影響。

在萎凋、揉捻、發(fā)酵等工藝一致的情況下，不同的干燥工藝影響到紅茶的香味[5，6]。熱風(fēng)和滾筒干燥的紅茶，其氨基酸含顯著低于冷凍干燥和日光干燥，由于熱風(fēng)干燥溫度高、滾筒干燥時(shí)間長(zhǎng)，均有利于美拉德反應(yīng)的進(jìn)行，導(dǎo)致氨基酸的減少，并產(chǎn)生一系列復(fù)雜的風(fēng)味物質(zhì)[25]，從而形成甜醇的糖香；而冷凍干燥溫度低，未形成美拉德反應(yīng)的條件，有利于茶葉中原有香氣物質(zhì)的保留，從而表現(xiàn)為略帶花香的甜醇香氣。

紅茶中茶多酚及其氧化產(chǎn)物含量是滋味濃強(qiáng)度和鮮爽度的重要成分[13]。對(duì)不同干燥工藝的紅茶兒茶素含量差異較大，冷凍干燥、真空干燥紅茶的EGCG、ECG、EC均顯著高于熱風(fēng)、滾筒干燥工藝，因此，冷凍干燥有利于增強(qiáng)其滋味的濃強(qiáng)度。但需要注意，紅茶發(fā)酵程度必須要充足，否則茶多酚含量過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致滋味苦澀[31]。同時(shí)，在真空冷凍干燥過(guò)程中，干燥環(huán)境處于缺氧、低溫條件下，對(duì)紅茶鮮爽滋味有利的茶黃素難以進(jìn)一步氧化形成茶紅素、茶褐素，因此，冷凍干燥有利于紅茶鮮爽度的提高。

茶葉中的香氣成分含量及組成影響到茶葉的香氣品質(zhì)。共有芳樟醇及其氧化物、香葉醇、橙花叔醇、水楊酸甲酯、己酸葉醇酯、己酸己酯、反-2-己烯己酸酯、苯甲醛、苯乙醛、β-紫羅酮、α-法尼烯等23種香氣成分均存在于5種紅茶之中，占80.60%～88.18%，是香氣成分的主體成分。熱風(fēng)、滾筒、日光和冷凍等4種工藝干燥的紅茶中，具有木香、蘭花香、果實(shí)香等芳香的芳樟醇及其氧化物含量、具有玫瑰花香的香葉醇含量之和達(dá)到46.54 ng/g～53.06 ng/g，其含量均高于真空干燥紅茶（25.01 ng/g）。因此，紅茶干燥方式不宜采用真空干燥。

綜上，冷凍干燥有利于紅茶鮮甜滋味的形成，可提高滋味濃醇度和鮮爽度，有利于形成花香，但真空冷凍干燥技術(shù)具有能耗高、效率低、加工成本高等問(wèn)題，需進(jìn)一步開展工藝優(yōu)化試驗(yàn)，為開發(fā)的特殊風(fēng)格紅茶產(chǎn)品提供技術(shù)依據(jù)；熱風(fēng)干燥有利于紅茶甜醇濃郁的滋味形成，有利于形成甜醇的糖香，保持其傳統(tǒng)風(fēng)格。