不同发酵方式对青砖茶理化品质的影响

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　　摘 要： 不同发酵方式会对黑茶品质产生影响，但当前这方面的研究比较少。本研究采用好氧发酵（A1）、厌氧发酵（A2）、好氧+厌氧结合发酵（A3）、厌氧+好氧结合发酵（A4）、好氧+厌氧+好氧结合发酵（A5）、厌氧+好氧+厌氧结合发酵（A6）共六种方式进行青砖茶渥堆发酵处理，并对其理化品质进行了研究。结果表明，不同发酵方式对青砖茶的茶多酚、游离氨基酸、可溶性糖和水浸出物均具有显著影响（p<0.05）。其中，青砖茶的茶多酚含量以好氧发酵方式最高，为82.88 g/kg，六种发酵方式的茶多酚含量为A1>A5>A6>A2>A4>A3;游离氨基酸含量和可溶性糖以好氧与厌氧结合发酵（尤其是好氧+厌氧+好氧）最高，游离氨基酸为A5>A3>A4>A1>A6>A2，可溶性糖为A5>A3>A4>A6>A1>A2。水浸出物含量以好氧与厌氧结合发酵最高，为A3>A6>A1>A5>A2>A4。可见以好氧与厌氧结合发酵的方式最有利于青砖茶理化品质的形成，但好氧与厌氧的发酵比例还有待进一步研究。
　　关键词： 青砖茶;好氧发酵;厌氧发酵;理化品质
　　中图分类号： S571.1 文献标识码： A 文章编号： 2095-8153（2020）01-0033-05
　　 青砖茶是我国黑茶中的一种，主产于湖北，富含多酚、咖啡碱、氨基酸、维生素和蛋白质等多种有益成分，具有分解脂肪、舒畅肠胃、抗氧化等功能[1，2] ，日益受到消费者所喜爱[3] 。青砖茶的发酵是杀青揉捻叶或晒青毛茶泼水后进行渥堆发酵[4] ，渥堆发酵是青砖茶加工的关键工序[1] ，微生物在青砖茶品质形成中发挥着非常重要的作用[3] 。近几年来，青砖茶微生物的研究主要集中在微生物的种类组成、分离、鉴定、发酵条件、发酵产物等方面，而且主要是针对样品中的优势菌株进行研究[5] 。然而不同发酵方式对青砖茶品质的形成具有重要影响，但当前未见相关的研究报道[6] 。为此，本研究探讨不同发酵方式对青砖茶理化品质的影响，为优化青砖茶发酵工艺和研发新产品提供基础，以促进青砖茶的发展。
　　1 材料与方法
　　1.1 试验原料
　　所用原料为青砖茶晒青毛茶，为一芽六七叶，购自赤壁市赵李桥洞庄茶业有限公司。
　　1.2 试剂与设备
　　试剂有NaCl、NaOH、水合茚三酮、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、硫酸、氯化亚锡、95%乙醇、85%磷酸等，均为分析纯，为国药集团化学试剂有限公司生产。试验设备有PTX-FA110电子天平（福州华志科学仪器有限公司）、GFL-125电热鼓风干燥箱（天津市莱玻特瑞仪器设备有限公司）、Anke TDL-5-A型离心机（上海安亭科学仪器厂）、UV/V-1000可见分光光度计（翱艺仪器（上海）有限公司）、BCD-256TGM海尔冰箱（青岛海尔股份有限公司）、HH-6数显恒温水浴锅（常州澳华仪器有限公司）等。
　　1.3 试验方法
　　称取300 g晒青毛茶，复水处理（用喷雾器均匀喷洒蒸馏水，边喷边翻动，静置5-10 min，使水分吸收均匀），使毛茶含水量达30%（原茶含水量为8%）。复水后的毛茶分为7组，每组3份，分别装瓶封口，进行不同的好氧、厌氧组合方式发酵（表1）。发酵结束后样品于60 ℃烘干待用。
　　 1.4 理化分析
　　水分的测定：101—105 ℃烘干法;水浸出物含量测定：GB/T 8305-2013;茶多酚含量测定：福林酚法;游离氨基酸总量测定：GB/T 8314-2013;可溶性糖含量测定：蒽酮比色法。
　　1.5 数据处理
　　所有试验均设3次重复，试验所得数据采用EXCEL统计计算，不同处理间的差异采用SPSS软件分析。
　　2 结果与分析
　　采用A1-A6六种方式发酵的样品，进行理化品质检测分析，结果如下。
　　2.1 不同发酵方式对青砖茶中茶多酚含量的影响
　　茶多酚占茶葉干重的20%～40%，对茶汤的色泽、香味、亮度及活性成分有重要影响[7]。袁思思等[8]研究发现，微生物在青砖茶渥堆过程中代谢产生各种酸性物质，使茶叶的酸度下降，儿茶素等酚类物质在酸性环境中被微生物分解利用，导致青砖茶加工过程中多酚类物质含量的下降[3]。由图1可知，不同发酵方式对青砖茶中茶多酚含量具有显著影响（p<0.05）。其中，以A1方式发酵的茶多酚含量最高，为82.88 g/kg，且与其他的发酵方式存在显著性差异（p<0.05）;其次是A5，A3的最低，为42.99 g/kg，且A1与A4之间存在显著性差异（p<0.05）。因此可见，好氧方式发酵最有利于青砖茶中茶多酚含量的保留。
　　2.2 不同发酵方式对青砖茶中游离氨基酸含量的影响
　　禹超研究表明，黑茶游离氨基酸含量相比于红茶和绿茶是微量的，小于5 mg/g，这是因为黑茶嫩度低[9]。茶叶中含有约1%～4%的氨基酸，茶叶氨基酸大多都具有鲜、爽、甜的特点，部分氨基酸还略带微酸、花香等特性。由图2可知，不同发酵方式对青砖茶中游离氨基酸具有显著影响（p<0.05）。其中，以A3、A4、A5和A6方式发酵的游离氨基酸含量高，相互之间且无显著性差异（p>0.05）;A1和A2方式发酵的游离氨基酸含量低。因此，以好氧厌氧组合方式发酵更有利于青砖茶中游离氨基酸含量的保留。
　　2.3 不同发酵方式对青砖茶中可溶性糖含量的影响
　　茶叶中的糖类包括单糖、双糖和多糖，其含量占干物质总量的20%～25%，是组成茶叶滋味的重要物质。黑茶在渥堆发酵过程中，溶解性较差的大分子多糖分解成较小的可溶性游离多糖、寡糖等，因此其可溶性糖的含量普遍高于其他茶类，使得黑茶具有较厚口感[10]。由图3可知，不同发酵方式对青砖茶可溶性糖具有显著影响（p<0.05）。其中，以对照的可溶性糖含量最高，为45.91 g/kg;其次为A5，A2的最低，为22.55 g/kg，且A5与其他处理之间存在显著性差异（p<0.05）。因此，以好氧厌氧组合方式发酵有利于青砖茶中游离氨基酸含量的保留。 　　2.4  不同发酵方式对青砖茶中水浸出物含量的影响
　　茶叶水浸出物中主要含有多酚类（包括水溶性色素）、可溶性糖、水溶果胶、水溶性维生素、游离氨基酸、咖啡碱、水溶性蛋白质、无机盐等，其主要组成及其含量的协调，决定着茶叶品质，因此水浸出物含量的多少在一定程度上反映了茶叶品质的优次。由图4可知，不同发酵方式对青砖茶水浸出物具有显著影响（p<0.05）。其中，以A1、A3、A5和A6方式发酵水浸出物含量高，且相互之间没有显著性差异（p>0.05），A2和A4方式发酵的水浸出物含量低。
　　3 讨论
　　3.1 发酵方式对青砖茶中茶多酚含量的影响
　　茶多酚是茶叶中酚类物质的总称，具有苦涩味和收敛性，是决定茶汤滋味浓度的主要物质[11]。青砖茶通过渥堆发酵，多酚类物质发生降解和异构作用，茶汤的苦涩味与收敛性降低。相关研究显示，茶多酚含量在渥堆前期、中期呈缓慢——快速的上升趋势，中后期之后逐渐下降。本研究表明，好氧发酵茶多酚的含量明显高于厌氧发酵和好氧与厌氧结合发酵，说明青砖茶渥堆发酵前期以好氧发酵为主，中期为好氧与厌氧结合发酵，后期以厌氧发酵为主更有利于理化品质的形成。好氧发酵期间水溶活性的改变和其他内含物被转化消耗后使得茶多酚含量上升，厌氧发酵的开始阶段伴随着一部分好氧发酵，微生物在此期间增长，其产生的胞外酶的酶促作用和渥堆的湿热作用等使茶多酚发生了氧化、聚合、缩合反应，使得茶多酚含量显著减少，然后进入无氧发酵状态而不利于部分微生物的生长，使得茶多酚降解减慢。总之，好氧与厌氧结合发酵有充足的氧气使得大量微生物增长，因而茶多酚大量减少。
　　3.2 发酵方式对青砖茶中游离氨基酸含量的影响
　　氨基酸是茶汤滋味鲜爽的主要物质，并且也是茶叶香气的主要基质[12]。相关研究发现，黑茶渥堆发酵过程中，一方面，微生物代谢导致茶叶中的游离氨基酸含量有所下降;另一方面，微生物又能分泌多种物质释放到体外，如分泌蛋白水解酶将部分蛋白质水解成氨基酸，使游离氨基酸含量增高，形成其特有的风味物质[13]。游离氨基酸总量在渥堆前期变化不明显，中期明显下降，后期呈明显上升趋势。研究表明，以好氧厌氧组合方式发酵的游离氨基酸含量明显高于好氧发酵或厌氧发酵的。
　　3.3 发酵方式对青砖茶中可溶性糖含量的影响
　　黑茶中的可溶性糖含量较绿茶和红茶高，对苦涩味及刺激性具有良好的缓解作用[9]。黑茶的总糖含量在渥堆前期呈明显上升趋势，中期呈缓慢下降趋势，后期仍缓慢下降。主要由于微生物利用糖类作为碳源进行同化作用的结果，微生物分泌的胞外酶的酶促作用下，包括纤维素酶，纤维素酶可分解纤维素形成可溶性糖。本研究表明，好氧发酵的可溶性糖含量略低于好氧与厌氧结合发酵，但明显高于厌氧发酵。
　　3.4 发酵方式对青砖茶中水浸出物含量的影响
　　茶叶水浸出物是茶汤的主要呈味物质，含量的高低直接影响黑茶的品质[14]。黑茶在渥堆过程中，其内含物质发生了极其复杂的变化。从整个渥堆过程来看，茶多酚、氨基酸、可溶性糖、水浸出物等含量呈减少趋势[15]。水浸出物含量在渥堆前期明显先升后降，进入中期处于相对平衡状态，后期缓慢下降。水浸出物含量的变化主要取决于渥堆茶堆内含物发生的一系列化学变化，使其水溶性成分改变，茶多酚及其氧化产物与蛋白质结合成水不溶性物质，糖类、脂类和蛋白质等其他水解产物发生褐变形成水不溶性物质，微生物的繁殖消耗了大量的营养物质，从而导致含量降低。本研究表明，好氧发酵的水浸出物含量明显高于厌氧发酵。
　　3.5 厌氧与好氧的比例
　　在青砖茶渥堆发酵生产实践中，对晒青毛茶或杀青揉捻叶需踩紧压实，而且堆高须堆至1.5米以上，在发酵过程中因水分和渥堆发热而导致渥堆更加紧实，造成茶堆内部呈现厌氧状态。这就造成在渥堆的堆表完全以好氧發酵为主，而茶堆内部则以厌氧发酵为主，在堆表与内堆之间则呈现由好氧发酵向厌氧发酵过度的状态。青砖茶在渥堆发酵过程中为防止堆心过热烧叶和促进发酵均匀，需要间隔翻堆3-4次，每次翻堆都会导致渥堆叶中好氧发酵增多，而厌氧发酵叶逐渐减少。本研究通过探讨不同发酵方式对青砖茶理化品质的影响，分析得出采用好氧厌氧结合的发酵方式更有利于青砖茶理化成分的保留，这与青砖茶的生产实践是相吻合的。因此，在青砖茶生产实践过程中，对不同堆层以不同发酵方式发酵的渥堆叶数量与比例，即如何控制好氧和厌氧发酵时间、叶量与程度，以最有利于青砖茶的品质形成，还有待进一步研究。
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　　Abstract： Different fermentation methods affect the quality of black tea， but there are few studies on this topic. This study uses six methods to explore their effects on chemical qualities of green brick tea like aerobic fermentation （A1）， anaerobic fermentation （A2）， combined aerobic and anaerobic fermentation （A3）， combined anaerobic fermentation plus aerobic fermentation （A4）， combined aerobic fermentation plus anaerobic fermentation plus aerobic fermentation （A5）， and combined anaerobic fermentation plus aerobic fermentation plus anaerobic fermentation （A6）. The result shows that there are significant effects （p<0.05） of different fermentation methods on the contents of tea polyphenols， free amino acids， soluble sugars， and water extracts of green brick tea. The highest content of tea polyphenols of 82.88 g/kg in green brick tea is appeared with fermentation by aerobic method， and the order of its content is A1> A5> A6> A2> A4> A3. The content of free amino acid and soluble sugars in green brick tea is appeared the highest with fermentation by the combined aerobic plus anaerobic plus aerobic method. The order of free amino acid content is A5> A3> A4> A1> A6> A2， and that of soluble sugars is A5> A3> A4> A6> A1> A2. The content of water extracts is the highest in green brick tea with fermentation by combined aerobic and anaerobic method， and its order is A3> A6> A1> A5> A2> A4. It can be seen that the combination of aerobic and anaerobic fermentation is the most conducive to the formation of chemical qualities of green brick tea， which is in accordance with its productive practice， but the ratio of aerobic and anaerobic fermentation needs to be further studied.
　　 Key words：  green brick tea; aerobic fermentation; anaerobic fermentation; physical and chemical quality
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