不同发酵方式对青砖茶中茶色素含量的影响

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　　摘 要： 茶色素是黑茶重要的品质成分，然而未见有探讨不同发酵方式对其的影响。分析比较了六种不同好氧、厌氧组合方式发酵的青砖茶中茶色素含量，结果表明不同发酵方式对青砖茶中茶色素含量具有显著影响（p<0.05）。其中以“好氧+厌氧”方式发酵更有利于青砖茶中茶黄素与茶褐素含量的积累，以“好氧+厌氧+好氧”方式发酵更有利于茶红素含量的积累。由此可见，青砖茶先进行好氧发酵以促进微生物生长，再进行厌氧发酵，更有利于茶色素的积累。
　　关键词： 青砖茶;好氧发酵;厌氧发酵;茶色素
　　中图分类号： S571.1 文献标识码： A 文章编号： 2095-8153（2020）01-0038-04
　　青砖茶又名洞砖，亦称川字砖，属紧压茶，为我国三北少数民族不可或缺的生活必需品[1，2]。青砖茶的发酵是杀青揉捻叶或晒青毛茶泼水后渥堆发酵[3，4]，经微生物在茶叶基质中大量繁殖生长、代谢，从而形成青砖茶特有的品质风味。发酵是青砖茶加工的关键工序，对青砖茶的品质起着极其重要的作用[2]。好氧发酵是在有氧条件下通过微生物作用实现有机物矿化、腐殖化和无害化的生化代谢[5]，厌氧发酵则是在缺氧条件下由多种微生物参与、分阶段有序进行的生化代谢过程[6]。茶色素（tea pigments，TPs）是茶叶中多种水溶性色素混合物的总称，包括茶黄素（theaflavins，TFs）、茶红素（thearubigins，TRs）和茶褐素（theabrownins，TBs）三种，在黑茶发酵过程中是由儿茶素类化合物在多酚氧化酶和过氧化物酶的催化作用下氧化形成[7，8]。TPs天然无毒，具有多种生物活性和药理功能[9]。近年来研究表明，茶色素具有清除自由基作用、抗氧化作用、有效防止和治疗冠心病作用、抗癌作用等功效[10-13];茶及茶色素可抑制Cu2+和Fe2+诱导的LDL氧化修饰，其作用强于VC和VE，对心血管系统有保护作用;TPs对多种心脑血管性疾病显示出良好的疗效[14]。因此，本研究探讨好氧、厌氧不同发酵方式对青砖茶中茶色素含量的影响，旨在为青砖茶发酵积累茶色素提供理论依据，为优化青砖茶发酵方式和研发新产品提供基础。
　　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 仪器与试剂
　　试验仪器有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）、UV/V-1000可见分光光度计（翱艺仪器（上海）有限公司）（青島海尔股份有限公司）、BCD-256TGM海尔冰箱等。所用试剂均为分析纯，有乙酸乙酯、95%乙醇、饱和草酸溶液、2.5%碳酸氢钠溶液、正丁醇等。
　　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3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。采用系统分析法进行茶色素含量测定[15]。
　　 1.4 数据处理
　　所有试验均重复3次，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
　　2.1 不同发酵方式对青砖茶中茶黄素含量的影响
　　TFs是一类具有苯并卓酚酮结构的混合物，在茶叶中的含量一般为0.3%～1.5%[16]。TFs具有抑制脂肪酸合成酶的活性，能抑制肠道对甘油三酯的吸收，并能抑制人体肠道对胆固醇的吸收，可有效降低血浆胆固醇的含量。由图1可知，以A3方式发酵的TFs含量最高，为1.28 g/kg，且明显高于其他各组，其次是以A1和A2方式发酵，A3方式与二者存在显著性差异（p<0.05）。这与梁明志等[17]报道的普洱茶渥堆发酵中茶黄素含量增加相一致，而与周斌星[18]报道的普洱茶在渥堆中茶黄素含量下降相反。因此，以“好氧+厌氧”方式发酵更有利于青砖茶中TFs的积累。
　　2.2 不同发酵方式对青砖茶中茶红素含量的影响
　　TRs是茶叶发酵的产物，主要由儿茶素类氧化缩聚而成，其酸性和收敛性较TFs弱[8]。TRs含量占干茶的6%～8%，在茶汤的味道、色泽方面起到一定的作用。TRs在成品茶的红色方面起到重要的作用，约占黑茶总颜色的35%。由图2可知，以A6方式发酵的TRs含量最高，为19.43 g/kg，其次是对照组和A5方式，且三者间差异不显著（p>0.05）。其他处理与对照组相比茶红素含量呈现下降趋势，这与陈应娟[19]等报道的四川黑茶渥堆过程中茶红素含量下降相一致。因此，以“厌氧+好氧+厌氧”方式发酵更有利于青砖茶中TRs含量的积累。
　　2.3 不同发酵方式对青砖茶茶褐素含量的影响
　　茶褐素是茶红素进一步氧化而形成的一类暗褐色的色素，是一类非透析性高聚物[8]，含量一般在0.4%～0.9%之间[20]。在黑茶的加工过程中80%的TFs、TRs再氧化聚合，形成TBs，并使其含量成倍增加，从而使茶汤的收敛性和苦涩味明显降低，再加上较高的糖和可溶性水浸出物含量，形成了黑茶的滋味醇厚，汤色红褐的物质基础。由图3可知，以A3方式发酵的TBs含量最高，为40.65 g/kg，其次是以A1方式发酵，且两者间不存在显著性差异（p>0.05）。以这两种方式发酵，茶褐素含量都高于对照组，这与陈保[21]、梁明志[17]等报道的普洱茶渥堆发酵过程中茶褐素含量有上升趋势相一致。因此，以“好氧+厌氧”的方式发酵更有利于青砖茶中TBs的积累。
　　3 讨论
　　3.1 茶色素的含量变化 　　目前研究发现，黑茶具有降血糖、减肥降脂、抗氧化等多种生物学功能，且其中的水溶性茶色素是赋予黑茶品质和抗氧化功效的主要活性组分[22]。茶色素是多酚类物质及其氧化产物的混合物，茶叶中多酚类物质氧化形成TFs物质，而后TFs可氧化形成TRs，它们进一步氧化形成TBs。从茶的汤色看，TFs是调色“亮”的重要成分，但在茶叶加工过程中茶黄素由于氧化聚合而大量减少。TRs是红茶汤色“红”的重要成分，也是滋味强度的主要物质，并与茶汤的浓度有关;TRs含量太低，导致茶汤滋味青涩。TBs是湯色暗的主要原因，当TBs含量达到6%～8%，汤色可呈现红褐明亮的品质特征。随发酵程度的加深，TFs、TRs都会减少，TFs甚至降低至检测不出来，而TBs则明显增加[23]。过去认为TFs、TRs的减少和TBs的增加会降低茶叶的品质与功能，然而最新对普洱茶中茶褐素的功能研究表明其具有重要的降脂减肥等功效;研究发现，普洱茶中的茶褐素可以改变人类的肠道菌群，主要是抑制与胆盐水解酶活性相关的微生物，从而具有降低胆固醇的特点[24]。TBs成为黑茶中最主要的活性成分，但黑茶中三种茶色素的比例对其品质与功能活性有何影响，还有待于深入研究。
　　3.2 青砖茶传统的渥堆发酵是厌氧与好氧交替进行
　　青砖茶渥堆发酵时，对晒青毛茶或杀青揉捻叶需踩紧压实，而且堆高必须堆至1.5米以上。在发酵过程中，因水分和渥堆发热，导致渥堆更加紧实，造成茶堆内部呈现厌氧状态。造成在渥堆的堆表完全以好氧发酵为主，而茶堆内部则以厌氧发酵为主，在堆表至堆内之间则呈现由好氧发酵向厌氧发酵过度的状态。青砖茶在渥堆发酵时，还需要间隔翻堆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。因此可见，不同发酵方式发酵的渥堆叶数量与比例，以及不同方式发酵的程度对青砖茶品质与功能的影响，还有待继续研究。
　　3.3 不同发酵方式可以应用于提高茶色素的含量
　　黑茶独特的渥堆工艺使黑茶的物质成分区别于其他茶类[25]。青砖茶在渥堆发酵时，实际上是在微生物的作用下使以茶多酚为主的内含成分发生一系列的化学变化[26，27]。当前对黑茶的微生物研究主要集中在黑茶样品中微生物的种类组成、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[28]。显然，青砖茶渥堆发酵过程的好氧与厌氧条件的变化，对青砖茶中茶色素高效积累有非常重要的作用。因此，通过调节好氧与厌氧的发酵，可以优化青砖茶渥堆发酵条件，为提高青砖茶中茶色素含量的积累提供依据，并促进增强青砖茶的功能活性。
　　 [参考文献]
　　[1] 甘多平， 权威. 青砖茶的产品渊源[J]. 中国茶叶加工， 2002（03）： 44-45.
　　[2] 何建刚， 廖智慧. 青砖茶的发展现状及前景[J]. 中国农业信息， 2015（11）： 138.
　　[3] 屠幼英. 茶叶加工中的双酚氧化酶[J]. 茶叶， 1989（02）： 36-37.
　　[4] 李伟， 齐桂年，等. 四川黑茶渥堆过程中感官品质的变化及影响因子研究[J]. 华南农业大学学报， 2015（05）： 125-129.
　　[5] 杨煜强. 厨余垃圾好氧发酵体系中水分形态行为研究[D]. 浙江工商大学， 2014.
　　[6] 刘芳， 张万钦， 等. 厌氧发酵中挥发酸含量与碳酸氢盐碱度的滴定法修正[J]. 农业机械学报， 2013（09）： 91-96，106.
　　[7] 赵心宇， 吴佳欢， 等. 茶色素对高钾状态下离体蟾蜍心脏活动的影响[J]. 中国老年学杂志， 2017（10）： 2370-2372.
　　[8] 杨晓萍， 郭大勇， 袁芳亭. 茶色素的研究现状与应用[J]. 茶叶机械杂志， 2002（04）： 1-3.
　　[9] 陈来荫， 陈荣山， 等. 茶色素的提取、功效及应用研究进展[J]. 茶叶通讯， 2013（02）： 31-35.
　　[10] Li N.， Han C.， Chen J.. Tea preparations protect against DMBA-induced oral Carcinogenesis in Hamsters[J]. Nutrition and Cancer， 1999（1）： 73-79.
　　[11] 穆显良. 红茶中茶色素功效研究进展[J]. 中国园艺文摘， 2010（02）： 163-165.
　　[12] Shon， M.Y.， S.K. Park and S.H. Nam. Antioxidant activity of theaflavin and thearubigin separated from Korean microbially fermented tea. Journal of Food Science & Nutrition， 2007（1）： 7-10.
　　[13] 杜荣增， 任雨笙， 等. 茶色素对冠心病患者血浆总抗氧化能力和氧化型低密度脂蛋白水平的影响[J]. 中国动脉硬化杂志， 2003（04）： 369-370.
　　[14] 韩驰. 茶的健康效益和人群干预研究[J]. 卫生研究， 2011（06）： 802-805.
　　[15] 黄意欢. 茶学实验技术[M]. 北京：中国农业出版社， 1997：120-128.
　　[16] 沈丽萍. 茶黄素研究进展[J]. 中国农学通报， 2010（1）： 134-139.
　　[17] 梁名志， 夏丽飞， 等. 普洱茶渥堆发酵过程中理化指标的变化研究[J]. 中国农学通报， 2006（10）： 321-325.
　　[18] 周斌星， 孔令波， 李发志. 普洱茶（熟茶）发酵过程中不同堆层主要生化成分的变化[J]. 江西农业学报， 2010（07）： 63-68. 　　[19] 陳应娟， 齐桂年，等. 四川黑茶加工过程中感官品质和化学成分的变化[J].食品科学， 2012（23）： 55-59.
　　[20] 宛晓春， 李大祥，等. 茶叶生物化学研究进展[J]. 茶叶科学， 2015（01）： 1-10.
　　[21] 陈保， 刘新月， 等. 不同普洱茶原料渥堆发酵过程中主要化学成分的变化研究[J]. 食品安全质量检测学报， 2015（04）： 1279-1286.
　　[22] 赵亚华， 桑守强，等. 普洱茶水溶性茶色素降脂减肥作用研究[J]. 西南农业学报， 2014（03）： 1256-1259.
　　[23] 陈星， 赵雯俊. 8种工夫红茶的色素含量、茶汤色差值与感官品质间的相关性探讨[J]. 江西农业学报， 2014（05）： 47-50，54.
　　[24] Huang F.， Zheng X.， Ma X.， et al. Theabrownin from Pu-erh tea attenuates hypercholesterolemia via modulation of gut microbiota and bile acid metabolism[J]. Nature communications， 2019（1）： 1-17.
　　[25] 张云天， 姚晓玲，等. 黑茶茶褐素的研究现状及进展[J]. 食品工业科技， 2017（11）： 395-399.
　　[26] 金冬双， 龚淑英. 黑茶的微生物作用研究进展[J]. 茶叶， 2007（04）： 203-207.
　　[27] 杨抚林， 邓放明，等. 茯砖茶发花过程中优势菌的研究进展[J]. 茶叶科学技术， 2005（01）： 4-7.
　　[28] 刘石泉， 雷存喜， 赵运林. 黑茶中微生物群落结构和多样性研究方法思考[J]. 茶叶科学技术 ，2010（01）： 9-11，38.
　　 Abstract： Tea pigment is an important quality component of black tea. However， the influence of different fermentation methods on tea pigment is unclear. This paper analyzes and compares the contents of tea pigments in green brick tea fermented by six methods with aerobic and anaerobic conditions. The results shows that different fermentation methods have significant effects on the content of tea pigments in green brick tea （p <0.05）. Among them， the method of aerobic with anaerobic fermentation is more conducive to the accumulation of theaflavins and theabrownins， and the method of aerobic with anaerobic and aerobic fermentation is better to the accumulation of thearubigins.It is much clear that green brick tea firstly undergoes aerobic fermentation to promote microbial growth， and then performs anaerobic fermentation， which will promote the accumulation of tea pigments.
　　 Key words：  Green brick tea; aerobic fermentation; anaerobic fermentation; tea pigment
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