红茶发酵工艺研究现状与展望

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  摘要 发酵是红茶加工的关键工序,对红茶品质产生重要影响。综合介绍了红茶发酵过程中多酚类物质、芳香物质、糖类物质等成分变化,分析发酵温度、发酵湿度、发酵时间等因子对红茶发酵的影响,并展望红茶发酵工艺的发展。
  关键词 红茶;发酵;影响因素;展望
  中图分类号 S609.9 文献标识码
  A 文章编号 0517-6611(2015)18-383-02
  红茶属于全发酵茶,最早起源于福建武夷山的正山小种,迄今已有400多年历史。红茶可分为工夫红茶、小种红茶、红碎茶三大类。其中,工夫红茶按不同产地可分为祁红、滇红和闽红等;红碎茶按不同揉切制法分为国外的C.T.C制法红碎茶、L.T.P制法红碎茶和国内的滇红碎茶、南川红碎茶。近年来以轻发酵具有花果香红茶为代表的新工艺红茶也逐渐受到市场的欢迎。红茶不仅是我国最具影响力的六大茶类之一,而且其消费量占世界茶叶市场份额最高达78%[1]。红茶中的茶黄素和茶红素等物质具有抗肿瘤[2]、抗病毒、抗突变、抑制病原菌[3]、抗心血管疾病[4],以及“提神醒脑,消除疲劳,生津清热,止渴消暑”等诸多功效。自2008年以来,“红茶热”悄然兴起,随着商家的热推,国内红茶消费与供给呈现高速攀升的趋势,特别是优质的高档红茶和新工艺红茶市场处于供不应求的状态,红茶越来越得到消费者和市场的肯定与青睐。
  发酵是红茶加工的关键工序。红茶发酵是指红茶中以儿茶素为主的多酚类物质通过酶促反应,氧化生成茶黄素和茶红素等有色物质,使叶片变红,形成具有红茶特有茶叶品质的过程。红茶的发酵过程受温度、湿度和发酵时间等因素的影响。笔者主要对红茶发酵过程中的物质变化和不同因素对红茶发酵的影响进行阐述,并总结近年来红茶发酵新工艺,以期为今后红茶发酵工艺的发展提供参考。
  1 红茶发酵过程中的物质变化
  1.1 多酚类物质的变化
  红茶多酚类物质的变化主要是茶叶多酚类物质在茶叶发酵过程中发生的儿茶素酶促变化的过程。以儿茶素为主的多酚类物质在多酚氧化酶与过氧化物酶的作用下,被快速氧化为邻醌,随后氧化产生茶黄素、茶红素等物质[5],对红茶的香气、滋味和汤色起决定性作用,还有助于茶汤中“金圈”的形成。儿茶素除了自身氧化聚合成茶黄素等物质外,还能与茶叶中的茶氨酸发生氧化聚合反应[6],或可通过二聚反应产生类黄酮和双黄烷醇类化合物。
  1.2 芳香物质的变化
  发酵是影响红茶芳香物质变化的重要工序之一,红茶在发酵中形成了茶叶的大部分芳香类物质。在发酵过程中,红茶中的芳香物质逐渐增多,其中沉香醇、苯乙醇及苯甲醇等醇类物质增幅最显著。刘莉华等研究表明,红茶发酵过程随着时间增长,芳香物质含量呈现上升趋势[7]。此外,氨基酸的转化、类胡萝卜素的降解、糖苷的水解等途径也在红茶芳香物质的形成中发挥重要作用。
  1.3 糖类物质的变化
  发酵过程中,叶片中的单糖含量增加了至少2倍,同时双糖、果胶、淀粉等糖类在红茶发酵过程中大幅度水解,产生可溶性糖。但糖类物质中的纤维素和半纤维素化学性质稳定,在发酵中几乎无变化,营养价值较低。可溶性糖不仅可以增加红茶的滋味品质,增加红茶茶汤的甜醇,而且可溶性糖在红茶中会发生焦糖化反应和糖氨反应,有助于促进红茶乌润色泽和“蜜糖”香味的形成。
  1.4 其他物质变化
  除了上述物质变化外,氨基酸、水浸出物、咖啡碱等物质也在红茶发酵过程中发生变化。由于氨基酸的脱羧和脱酸转化作用,氨基酸在红茶发酵过程中被逐渐转化成芳香物质,含量逐渐减少。水浸出物也随着发酵的进行呈现递减趋势,而咖啡碱比较稳定,在发酵过程中不被转化,含量几乎不变。
  2 影响红茶发酵的主要因素
  红茶发酵是以儿茶素为主的多酚类化合物发生酶促氧化反应的过程,为发酵提供最适的物质变化条件,因此,提高茶叶发酵的质量是制作高品质的毛茶的关键。发酵过程中会发生多酚类、芳香类、糖类等物质等变化,发酵过程必须调节适宜的发酵温度、湿度、通气状况和发酵时间等因素,红茶加工过程中只有充分把握发酵过程,才能制作出色香味俱佳的优质红茶。
  2.1 发酵温度
  温度控制是影响红茶发酵品质的重要措施,发酵温度的高低直接影响了酶促氧化反应中的酶活性大小。发酵温度过低,则酶活性降低,儿茶素等转化不充分,茶黄素和茶红素等内含物转化不足,且转化速率低下。发酵温度过高,酶活性上升,儿茶素等多酚类物质转化速率加快,大部分多酚类物质被转化,导致儿茶素未氧化部分保留过少,内含物含量少,红茶品质下降,香气不足、色味缺乏[8]。
  因此,红茶发酵温度应控制在适宜的范围内,红茶发酵温度控制在25~35 ℃为宜。方世辉等通过对工夫红茶发酵温度的研究表明:发酵温度为22 和28 ℃时,红茶品质较好,茶黄素和茶红素含量较高[9]。在加工生产过程中,发酵温度可以采用发酵室温度控制、叶片堆翻等方式来控制。若温度过高,可以降温排气、疏散叶片密度;温度过低,可适当加热,提高温度。
  2.2 发酵湿度
  湿度包括发酵叶本身湿度和空气相对湿度。发酵叶本身湿度受到叶汁浓度的影响,叶汁浓度适当有利于茶叶中内含物质的转化,叶汁浓度偏高或偏低,都会抑制发酵过程中的化学变化,造成发酵叶红变不足或不匀。同时,发酵环境的相对湿度变化对发酵叶湿度的高低也会产生影响。李辉等认为,红茶发酵过程中相对湿度为63%~83%时,叶片的花青暗条为25.0%~32.6%;相对湿度89%~93%时,花青暗条降低到16.0%~18.6%[10]。说明相对湿度较高的条件下,发酵质量较高,为提高发酵质量,可保持较高的发酵环境相对湿度。当发酵叶的相对湿度过低时,可通过采取喷雾或洒水等方法增加相对湿度,以此提高发酵质量。
  2.3 通气状况
  红茶发酵过程中以儿茶素为主的多酚类物质发生的酶催化反应需要大量氧气的参与,同时反应过程中释放一定量的二氧化碳。若要生产1 kg红茶,最少需消耗氧气4~5 L,同时叶片释放300 ml二氧化碳。赵和涛等研究表明,红茶发酵过程中若无氧气,则多酚类物质的氧化反应无法正常进行[11]。因此,发酵过程中氧气含量充足是保证红茶品质的重要因素之一,若氧气不足,则氧化反应不充分,茶叶滋味、香气等变差,红茶品质下降。为保证发酵过程中氧气充足,可在发酵室内安装排气扇,定时打开换气,以保证发酵室内通气状况良好,氧气供应充足,并及时排出多余二氧化碳。对于叶片的摊放厚度可根据叶片的揉捻程度等进行调整,嫩叶宜厚,老叶宜薄。   2.4 发酵时间与程度
  红茶的发酵时间与叶片老嫩程度、发酵温度及发酵叶揉捻程度等有关,不同处理的发酵叶发酵时间不同。发酵时间从揉捻开始,春茶需3~5 h,夏秋茶2~3 h[12]。刘玉芳等试验表明,红茶中的茶多酚、氨基酸、水浸出物等的含量随着发酵时间的延长呈递减趋势,当发酵时间为4.5 h时,多酚类物质、茶黄素和水溶性化合物等物质的含量最低,内含物变少,滋味变薄,品质下降;而发酵时间在3.0~3.5 h时品质最佳,为红茶最佳发酵时间范围[13]。
  发酵程度是衡量发酵终止时间的重要因素之一,不同种类的红茶对发酵程度的要求存在差异,依不同品种的风味要求而有不同标准。发酵程度以达到花果香最佳,此时叶片青气消失,叶面颜色转变为红色时,发酵终止。发酵程度是红茶制作中的重要工序,应准确把握发酵时间,以香气和叶色变化达到最佳来判断发酵程度,及时终止发酵,使茶叶品质达到最佳。发酵程度应遵循“适度偏轻,宁轻勿重”的原则。
  3 红茶发酵新工艺
  与传统红茶发酵工艺相比,新工艺红茶利用轻发酵、匀浆悬浮发酵等发酵新工艺,改善了传统红茶发酵技术发酵时间长、耗能大、成本高的不足,促进了汤色红亮、滋味醇和具有花果香型的新工艺红茶的出现,有利于满足消费者对清香型红茶的需求,市场前景好。
  3.1 轻发酵技术
  轻发酵技术指在发酵结束后迅速终止过氧化物酶和多酚氧化酶的活性,终止发酵物质在干燥中继续转化的可能,是红茶发酵工艺的新亮点。与传统重发酵红茶所形成汤色红艳、滋味鲜浓的品质特征相比,轻发酵有利于促进红茶花果清香的形成、滋味的醇和、汤色的明亮。轻发酵使红茶具有萜烯醇类花果香,成品茶中茶褐素和茶多酚中的酯型儿茶素含量明显降低,苦涩感降低,游离氨基酸含量增加,茶汤滋味更加鲜爽[14]。
  3.2 匀浆悬浮发酵
  匀浆悬浮发酵技术是将一定质量的萎凋叶与柠檬酸缓冲液(pH 5.0)混合、捣碎并将匀浆液倒入发酵容器中发酵的过程。匀浆悬浮发酵过程简便、发酵迅速、破碎强度大,改善了传统红茶发酵过程繁杂、成本高、能耗大,加工品质差等缺点,能通过悬浮发酵过程制作出浸出率、酚氨比和茶黄素等含量较高的红茶,茶汤滋味较好,香气较浓、汤色鲜红[15],香气品质佳。
  4 展望
  红茶以其促进消化、暖胃止痛等特殊功效吸引着广大消费者,同时红茶文化具有东西方文化相互交融的独特魅力,国际茶叶市场占有率高,市场前景广阔。为了促进红茶产业又好又快的发展,适应市场对红茶需求量的激增,红茶发酵技术的创新成为政府、茶叶科研机构和茶农三方共同努力的方向。
  4.1 大力发展新型发酵设备
  传统的红茶发酵仍然以家庭作坊为主的手工生产模式为主,生产效率低下,发展速度缓慢。科研机构须进一步研究新型控温控湿发酵机械设备,大力引进国外先进的新型发酵设备,开发并掌握新型发酵技术。政府需强化茶机补贴力度,以降低茶农生产成本。在生产实践中研制出各种适合红茶进行批量化、模块化发酵生产的机械,并将新技术与新机械迅速推广。同时引导茶农强化资金投入,购入新型发酵设备,研究完善发酵工艺并运用到生产实践中,将先进理论通过机械化设备迅速转化为生产力,发挥出发酵新工艺的优势。
  4.2 将发酵新工艺运用到生产中
  新型发酵技术具有发酵迅速,生产效率高,汤色、香气、滋味俱佳等优点,但是目前仅局限于少数规模化生产的大型茶企的应用,农户由于理论知识的欠缺及研究环境匮乏,目前仍旧以传统的发酵方式为主,发酵技术落后,生产力低下。因此,应加强科学技术的推广,将红茶发酵新技术应用到茶叶生产实践中。
  4.3 新技术检测发酵程度
  当今红茶发酵方式仍然以传统的发酵方式为主,传统红茶发酵采用香气、叶色等感官因子判断红茶发酵程度,发酵程度因个人经验和习惯不同而存在差异,所做出的红茶品质参差不齐,不利于优质红茶的生产和发展。
  在发酵过程革新方面,刘玉芳等采用分光光度法测定茶汤在发酵过程中吸光值变化趋势,发现吸光值随着时间的变化先升高后趋于平稳并缓慢下降,当吸光值趋于平稳之后茶叶感官品质最好,可终止发酵[16]。电子鼻技术通过气味评判,可将不同制作工艺的茶叶区分开来,同时能检测茶叶发酵程度,区分品质。此外,还可采用氧化还原电位分析技术和色泽监测技术判断发酵程度及发酵终止时间。因此,以新型的分光光度法和电子鼻技术及氧化还原电位分析技术和色泽监测技术等新技术改善以传统方法判断发酵程度的不足,不仅能尽快实现红茶发酵技术的革新,还能大大增强我国红茶国际市场的竞争力,提升经济效益,促进红茶产业的可持续发展。
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