工夫紅茶研究進展

丁其歡 武珊珊 熊昌云 任海濤 尚宇梅 王瑋 呂才有

(1滇西應用技術大學普洱茶學院云南普洱665000;2云南農業大學熱帶作物學院云南普洱665099;3云南農業大學龍潤普洱茶學院云南昆明650100)

工夫紅茶的制作技術是從小種紅茶的加工工藝演變而來的，董天工［清］在1751年所寫的《武夷山志》中明確記載：“小種”和“工夫”的茶名，說明最少在十八世紀中葉已從小種紅茶發展到工夫紅茶［1］。工夫紅茶從福建創制后，傳到安徽、江西等地。中國工夫紅茶主要有安徽“祁紅”、福建的“閩紅”、江西的“寧紅”、湖北的“宜紅”、云南的“滇紅”、四川的“川紅”、廣東的“英紅”、浙江的“越紅”、臺灣的“臺紅”、海南的“海紅”等。

1 工夫紅茶加工工藝的研究進展

工夫紅茶基本加工工藝是萎凋、揉捻、發酵、干燥。目前工藝的研究多是從調整各步驟的工藝參數、融合其它茶類的工藝和借用現代科學技術設備等進行改良創新。

1.1 工夫紅茶萎凋工藝研究進展

萎凋是紅茶加工的第一道工序，也是基礎性的工序，對紅茶的整體品質具有重要的影響，是紅茶顯現花果香的關鍵工序。萎凋可以使茶鮮葉散失水分，提高酶的活性，增加鮮葉的柔韌性，便于揉捻做形，為下一步的成茶品質打下基礎。萎凋主要受空氣的溫濕度、萎凋的時長、季節、茶樹品種等因素的影響。工夫紅茶適度萎凋葉含水量為60%～64%，其物理特征表現為：葉形呈皺縮形，葉質變柔軟，茶葉嫩梗萎軟，曲折不會輕易斷裂，緊握萎凋葉會成團狀，松手會緩慢的松散。葉表的光澤消退，葉片顏色轉為暗綠色，青草氣減退，透發出清香和花香。紅茶傳統的萎凋方式有：自然萎凋、萎凋槽萎凋和日光萎凋3種萎凋方式。目前還有冷凍萎凋、遠紅外萎凋、廣譜電磁波萎凋、做青技術萎凋、光補償萎凋、增壓萎凋等。戴居會等［2］研究表明，適度高溫萎凋或萎凋溫度在25℃以上，可以有效提高氨基酸和可溶性糖含量，提高紅茶甜度和鮮度，而低溫萎凋對紅茶的品質不利?；鸾艿龋?］提出利用太陽能解決萎凋廠房用電和用熱的設想。劉家泉等［4］研究表明，日光萎凋對紅茶的干茶色澤和茶湯色影響不大，可提高紅茶的甜香，但會降低茶黃素含量，增加茶紅素含量。孫西杰等［5］研究表明，隨著萎凋程度的加深，成品紅茶的條索越緊細，色澤趨于烏潤，適度偏輕萎凋有利于提高夏秋紅茶品質。張雁飛等［6］研究表明，-20℃冷凍可有效使茶鮮葉細胞破碎，且使破碎率快速達到85.7%；冷凍鮮葉解凍2 h后直接揉捻做出的紅茶，茶黃素和茶紅素的含量均高于傳統萎凋，但不利于提高紅茶的香氣。黃藩等［7］對比紅光、藍光、自然光萎凋，結果表明，不同光質的照射萎凋會影響萎凋葉的兒茶素和氨基酸含量，其中紅光萎凋的紅茶品質最優。張貝貝等［8］研究表明，黃光萎凋可提高紅茶氨基酸含量，改變紅茶香氣組分，使香葉醇含量顯著高于自然光萎凋的紅茶，有利于提高紅茶的花香。自浩等［9］研究表明，曬青做青組合萎凋工藝與傳統萎凋相比，可提高芳樟醇、茶黃素、茶紅素、氨基酸、可溶性糖含量，降低呈青草氣味的己烯醛、咖啡堿、茶多酚、茶褐素的含量，大大提高滇紅茶品質。陳鍵等［10］通過對比熱風萎凋、遠紅外萎凋、自然萎凋得出，鮮葉萎凋效率大小排序為熱風萎凋＞遠紅外萎凋＞自然萎凋，感官審評結果各有優劣，但差異較小，這3種萎凋方式對紅茶品質成分和風味影響不大。

1.2 工夫紅茶揉捻工藝研究進展

揉捻是形成工夫紅茶外形和風味品質的關鍵工序。揉捻方式有手工和揉捻機，基本上以揉捻機為最主要的揉捻方式，目前已將可編程邏輯控制器（PLC）技術應用到揉捻機上。揉捻使萎凋葉由暗綠轉黃、茶條逐漸卷緊，充分破壞茶葉的葉細胞組織，使細胞內部物質溢出并充分結合，促進發酵的進行。揉出的茶汁液凝于茶葉表面，提高茶湯的濃度。揉捻是紅茶香氣形成的重要階段，揉捻過程中細胞內含成分相互結合，促進了工夫紅茶芳香物質種類和含量的增加，如芳樟醇及其氧化物、香葉醇和水楊酸甲酯等，在β-糖苷酶酶促水解作用下形成大量香氣前體物，適當延長揉捻時間可以提高紅茶香氣。但是，成品紅茶中茶黃素的含量會因揉捻時間過長而降低，因為細胞破碎的時間先后不一致，細胞破碎時效不同，所以會造成發酵的起點不一致，使可溶性物質損失較多，對茶黃素的形成不利，降低紅茶品質，因此為了提高紅茶中茶黃素含量，不僅要有高的細胞破壞率，而且要有快的細胞破壞速度［11］。投葉量會影響揉捻葉的質量，投葉量過少，會造成茶葉難以揉捻成條；投葉量過多，會造成茶葉在桶內翻滾困難，難以揉捻均勻，易產生碎茶，并且也會造成茶葉溫度過高，降低成茶品質。加壓方式直接影響揉捻葉的質量，一般遵循輕-重-輕的原則；加壓的時間要把握好，加壓過早過重會造成碎茶過多，加壓過晚會使揉捻不完全，降低細胞破碎率，揉捻葉成條率不夠。同時，揉捻的加壓時間還和茶葉的老嫩程度有關，嫩葉的加壓時間早，老葉的加壓時間晚，過老的茶葉可以不加壓。朱宏凱等［12］研究表明，在溫度為（20±2）℃時進行揉捻，揉捻葉的多酚氧化酶（PPO）、過氧化物酶（POD）的活性較高，可以顯著提高成品紅茶的茶黃素含量，同時也有利于提升紅茶的香氣。趙春芳等［13］將PLC應用于6CR-55型茶葉揉捻機的調速、壓力控制和上下葉控制三個子系統，成功地研發出自動控制系統揉捻機。

1.3 工夫紅茶發酵工藝研究進展

發酵是紅茶品質形成的最關鍵工序。在發酵過程中，化學反應最為激烈，其中多酚類物質氧化形成茶黃素，同時發酵過程中還會產生茶紅素和茶褐素，發酵也是形成紅茶香氣的重要階段。目前有關發酵的研究，多是通過發酵來提高紅茶茶黃素的含量。俞壽康［14］早在1960年就做了紅茶加工新技術實驗：萎凋→揉捻→干燥→熱處理，主要也是為了及時終止酶的活性，在提高茶黃素含量的同時，用濕熱作用將多余的茶多酚類轉化掉。Cloughley［15］在20世紀七八十年代即表明，低溫發酵可以獲得更多的茶黃素含量。陳以義等［16］以低溫恒溫發酵為對照，開展先高溫后低溫的變溫發酵實驗，結果表明，40℃發酵5 min后轉入18℃發酵至適度的處理最優，變溫發酵不僅可提高紅茶品質，同時可提升生產效率。劉仲華等［17］研究表明，在鮮葉上噴加硫酸銅、檸檬酸，在發酵葉中加入胰蛋白酶、亞油酸，可提高多酚氧化酶的活性，抑制過氧化物酶，從而提高茶黃素和茶紅素含量。夏濤等［18］將懸浮發酵紅茶與傳統發酵紅茶進行比較，結果表明，懸浮發酵可以有效提高紅茶茶黃素的含量，并且在懸浮發酵過程中分批補料可以更明顯的提高茶黃素的含量；同時研究還表明，通氧發酵雖然可以加快茶黃素的形成，但也會促進茶黃素向茶紅素的轉化。Obanda等［19］研究表明，20℃以下的低溫發酵能產生較多的茶黃素，而30℃以上的較高溫發酵則產生了更多茶紅素。Muthumani等［20］研究證明，茶黃素在發酵前期增加，隨著發酵時間的進行，茶黃素含量達到最大值后緩慢下降。發酵溫度低有利于茶黃素的形成，不利于茶紅素的形成；發酵溫度高會造成茶黃素更快的向茶紅素轉變。Asil等［21］研究表明，較低溫度發酵和縮短發酵時間加工的紅茶茶黃素含量高。沈丹玉等［22］研究表明，大部分高品質紅茶的茶樹鮮葉ECG、EGCG、EGC、咖啡堿含量會高于品質一般的茶樹鮮葉，PPO的活性也顯著高于平均水平。鄭紅發等［23］利用發酵和渥堆聯用技術開發出高茶黃素含量的紅茶，并且除去了澀味，使紅茶的甜醇度增加。

1.4 工夫紅茶干燥工藝研究進展

干燥是形成紅茶品質的最后一道工藝，也是決定品質形成的重要環節。干燥使茶葉水分散失和外形穩固，內含成分發生變化，對茶葉的色澤、香氣和滋味形成尤為重要，使茶葉可以儲存，便于長期飲用。干燥的目的是利用高溫快速破壞酶的活性，使酶促氧化反應終止；穩定發酵后形成紅茶品質，使低沸點的青草香氣散發，提高成品紅茶的香氣，塑造紅茶外形。紅茶干燥主要遵循分次干燥的原則，先用毛火快速烘干至七成干，再用足火慢烘直至全干；同時也遵循嫩葉薄攤，老葉厚攤的原則。紅茶干燥的方式目前主要是干燥熱源不同，有木炭火、自動烘干機（電）。在云南部分紅茶采用日光曬干。崔文銳等［24］研究3種不同干燥方式對紅茶品質的影響，結果表明，直接炒干的紅茶內含成分和感官審評的結果最好，烘干的居中，微波干燥的紅茶品質最差。林國軒等［25］對比微波-熱風聯合技術與傳統熱風干燥技術，得出采用微波-熱風聯合技術烘干的紅茶品質要好于傳統紅茶干燥。羅勇等［26］對比烘-烘-烘、烘-炒-烘、烘-炒-炒的干燥方式，得出經烘-炒-烘干燥的紅茶，在外形、干茶色澤、香氣、滋味、葉底等方面都是最好的，并且茶黃素含量也較其他2種干燥組合高。高明珠［27］采用真空脈動-熱風聯合對工夫紅茶進行干燥。與熱風干燥，真空脈動干燥相比，聯合干燥既能夠提高工夫紅茶的湯色，也能夠改善茶葉香氣品質。

1.5 工夫紅茶新工藝研究進展

工夫紅茶加工的基本工藝是萎凋→揉捻→發酵→干燥，創新工藝的研究有2個方面，第一個方面，融合六大茶類的其他工藝，比如烏龍茶的搖青、黑茶的渥堆、黃茶的悶黃等；第二個方面，結合現在的科學技術，如萎凋的光源、揉捻的自動化PLC技術、自動發酵機、不同的干燥熱源（太陽能、微波、冷凍干燥）等。洪文娟等［28］運用計算機視覺處理技術探討紅茶發酵適度的判定標準，將圖像色澤、紋理特征參數、R/G/B直方圖對比算法、標準Hue直方圖特征信息法結合電子鼻技術，并且提出Manhattan距離算法與圖像視覺變量、香氣特征變量相結合的新技術。胡其偉等［29］將PLC、現場可編程門陣列（FPGA）、溫度探測器、濕度探測器等新興技術引進紅茶發酵過程中，探索圖像控制器（CCD）等一系列傳感器在紅茶發酵適度判斷中的應用。王帥等［30］將數字電視（PID）預設發酵參數技術應用到自動發酵機上，可對溫濕度及空氣交換流量進行精確控制。譚俊峰等［31］對超高壓處理茶鮮葉進行研究，結果表明，600 MPa壓力下，可以使茶鮮葉細胞液溶出。

2 工夫紅茶品質化學研究進展

紅茶的化學品質構成取決于茶鮮葉所含化合物的種類和含量，最主要的是多酚類物質和多酚氧化酶。在紅茶加工過程中，兒茶素類（EC、ECG、EGC、EGCG等）是形成紅茶茶黃素、茶紅素的主要前體化學成分；主要的酶類有多酚氧化酶、過氧化物酶、醇脫氫酶、脂肪氧合酶、葉綠素酶、糖苷酶等。成品紅茶的主要化學品質構成主要分為決定滋味和湯色的內含化學成分及決定香氣的物質組成成分。內含化學成分主要包括多酚類、茶黃素、茶紅素、茶褐素、氨基酸、咖啡堿等。

2.1 香氣和主要內含成分研究進展

紅茶中的香氣成分相當豐富，已鑒定出香氣物質達400多種。紅茶中香氣物質的形成伴隨著紅茶的加工過程，萎凋、揉捻、干燥都會產生鮮葉中沒有的香氣物質，但最主要的是在發酵過程中產生。在紅茶品質形成過程中，香氣的形成方式主要有：高級脂肪酸轉化成醇、醛；醇類氧化成醛類、酸類；由醇、酸衍生的芳香物質；醇、酸的酯化；內脂的形成；胡蘿卜素降解形成芳香物質；氨基酸的降解；糖苷的水解；芳香物質的異構化；熱效應形成紅茶香氣等［32］。在紅茶的香氣組分中，含量較高的主要是芳樟醇、芳樟醇氧化物、苯乙醛、苯乙醇、香葉醇、植物醇、苯甲醛、青葉醛等，還有脂類、烯類、酮類等［33］。目前研究的紅茶香氣組分的香氣特征表現如表1所示。

2.2 茶多酚

茶多酚是一類存在于茶樹中的多元酚的混合物，也稱為茶鞣質、茶單寧，主要屬于兒茶素類；黃酮、黃酮醇類；花青素、花白素類；酚酸及縮酚酸等［34］。茶多酚在紅茶加工中起重要作用，是形成紅茶品質最主要的物質，整個紅茶的加工最主要的化學反應是由茶多酚引起的。鮮葉中的茶多酚、紅茶加工過程中量質變化的茶多酚、成品紅茶中的茶多酚都關乎著紅茶品質的形成。成品紅茶中所含的茶多酚主要是酯型兒茶素，可以溶于水進入茶湯，是紅茶滋味強度和濃度不可或缺的，也是爽口刺激性成分。含量過高會使茶湯苦澀，含量過低會使茶湯的收斂性弱，因此要把握好發酵程度。殘留在紅茶中的茶多酚具有強的抗氧化性和保健效果［35］。

2.3 茶色素

紅茶茶色素主要包括茶黃素、茶紅素、茶褐素，是由茶多酚經過一系列酶促氧化和縮合反應形成的產物。茶黃素和茶紅素都有較強的刺激性和收斂性，茶黃素的收斂性和刺激性更強，兩者構成了是紅茶湯色和滋味的主體。茶黃素決定著紅茶湯色的“亮”度，是形成紅茶茶湯“金圈”的主要物質［36］，與紅茶湯色呈高度正相關。茶褐素與紅茶品質呈負相關，因此在紅茶加工中要控制茶褐素的形成。崔文銳［37］研究表明，茶色素會隨著紅茶的儲藏時間而變化，兩個月內，茶黃素和茶紅素的含量會呈現先升高后降低的變化，茶褐素的含量會一直升高。楊新河等［38］在茶色素的生物活性研究進展中綜述了茶色素的功效，指出茶色素主要有抗癌、抗腫瘤、抗氧化、降血脂、抗炎、抗菌等生理功效。

2.4 氨基酸

氨基酸是紅茶品質形成的重要組分，可以增強紅茶茶湯的鮮味，也是紅茶香氣形成的基礎物質。同時氨基酸本身也是呈味物質，茶氨酸具有焦糖香味和鮮爽味，谷氨酸、丙氨酸表現出類似花香的氣味，成品紅茶的氨基酸含量多比鮮葉中的氨基酸含量高出20%左右；在紅茶的整個制茶過程中，氨基酸都會參與反應，主要是萎凋階段，蛋白質會降解生成更多的氨基酸，氨基酸在酶的作用下會氧化成醇類和醛類香氣物質［39］。在發酵過程中，氨基酸能與兒茶素氧化成的鄰醌結合形成有色化合物，有益于紅茶的湯色，在干燥過程中參加非酶促褐色反應，有益于紅茶的色澤。閻守和等［40］研究表明，中國紅茶的丙氨酸（Ala）、甘氨酸（Gly）、亮氨酸（Leu）、異亮氨酸（Lle）、賴氨酸（Lys）、纈氨酸（Val）、苯丙氨酸（Phe）、蛋氨酸（Met）等8種氨基酸的含量明顯高于印度、肯尼亞、斯里蘭卡、毛里求斯等國的優質紅茶。

2.5 咖啡堿

咖啡堿是決定紅茶滋味的重要物質，主要呈苦味特征，但它與茶多酚、氨基酸等形成的絡合物呈現出鮮爽的滋味特征，使茶湯滋味醇厚，爽口而不苦澀?？Х葔A化學性質比較穩定，在紅茶制造過程中的含量變化不明顯?？Х葔A具有提神消疲、利尿、消炎殺菌、解毒功效。阮宇成［41］研究表明，咖啡堿對茶多酚的抗氧化作用具有協同作用，從而對人體有積極的保健作用。普冰清等［42］研究表明，咖啡堿的含量與茶樹品種和產地都有關系，會隨產地和茶樹品種的不同而變化。

3 工夫紅茶感官分析研究進展

工夫紅茶的感官審評目前以傳統感官審評為主，并結合現代感官審評和內含物質的測定更系統和準確地對紅茶品質進行確定。

3.1 傳統感官審評

感官審評是通過評茶師的視覺、嗅覺、味覺和觸覺對茶葉形狀、色澤、香氣和滋味等感官特征進行鑒定的過程，是確定茶葉品質優次和級別高低的主要方法［43］。紅茶感官評茶不僅能快速鑒定紅茶色、香、味、形等感官特征優劣，敏捷地辨別紅茶品質的異?，F象，而且能評出其他檢測手段難以判明的紅茶質量的某些特殊狀況。正確的感官評審對指導紅茶生產、改進紅茶加工技術、提高紅茶品質、合理定級給價、促進紅茶貿易具有重要的作用。感官審評的評茶用具主要有審評盤、審評杯、審評碗、葉底盤、樣茶稱、砂時計或定時鐘、網匙、茶匙、湯杯、吐茶筒、燒水壺等。審評項目主要是外形、湯色、香氣、滋味和葉底，外形評審主要是嫩度、條索、色澤、整碎、凈度，內質評審主要是湯色（色度、亮度、清濁度）、香氣（純異、高低、長短）、滋味（純正、不純正）和葉底（嫩度、色澤、勻度）。

3.2 現代感官審評

現代感官審評結合生理學、統計學、心理學等學科，對審評員的培訓和篩選更為嚴格，具有評 價 重 視 性 和 區 分 能 力。Scharbetr等［44］和Kaneko等［45］將風味剖面分析和定量描述分析應用于綠茶和紅茶的滋味分析，很好地輔助了對茶葉鮮爽味、澀味物質的探索。Ding Z等［46］為了研究紅茶中的兒茶素和茶黃素與澀味之間的關系，采用8位專業審評員和1-9尺度理論同步感官評定的方法，評定結果顯示，茶黃素主要決定紅茶的湯色和亮度，不影響紅茶的澀味，紅茶的澀味主要是兒茶素造成的；同時利用定量描述分析的方法，研究云南工夫紅茶的香氣特征，并且明確了哪些香氣組分會影響感官評定的香氣表現；對比儀器分析結果和定量描述分析，得出儀器分析結果預測產品質量的有效性?，F階段紅茶的品質鑒定，還會利用高效液相儀測定紅茶中的內含成分（兒茶素、咖啡堿、氨基酸、茶黃素等），以及利用氣相色譜儀定量檢測香氣組分及含量，再經過數據分析和感官評審來綜合判定紅茶的品質［47］。

4 展望

工夫紅茶在加工工藝、品質化學、感官審評等方面的研究取得了一定的進展，但工藝的突破還不夠，做出品質優、風味特別的工夫紅茶還需多借助現代科技設備，擴大學科交叉范圍，形成穩定數字化的技術路線和參數；品質化學方面的研究，很多特定成分的作用機理和香氣物質在嗅覺上的表現還需要深入探討和確定；傳統感官審評與現代感官審評需進一步結合內含成分的測定，在感官術語與內含成分類別、含量上找到更直觀的邏輯關系，從而更快捷更準確地對工夫紅茶品質進行評定。