多酚類物質(zhì)在茶葉加工中的作用

自4700年前“神農(nóng)嘗百草，日遇七十二毒，得茶而解之”以來，茶的神奇功效，令世世代代的人為之敬仰的同時又為之困惑?！侗静菔斑z》中感嘆：“諸藥為各病之藥，茶為萬病之藥”。

  

  

食品輻照是利用電離輻射源為60Co或137Cs放射性核素產(chǎn)生的γ射線、電子加速器產(chǎn)生的能量不高于5 MeV的X射線、電子加速器產(chǎn)生的能量不高于10 MeV的電子束，對目標(biāo)對象進(jìn)行輻照處理，以實(shí)現(xiàn)在食品中產(chǎn)生的輻射化學(xué)與輻射微生物學(xué)效應(yīng)而達(dá)到抑制發(fā)芽、延遲或促進(jìn)成熟、殺蟲、殺菌和防腐等目的的過程。在現(xiàn)代食品工業(yè)中，輻照技術(shù)作為一種非熱加工技術(shù)，應(yīng)用范圍越來越廣泛，食品輻照的市場價(jià)值也愈發(fā)顯現(xiàn)。

中國發(fā)現(xiàn)和利用茶葉的歷史悠久。在古代，制茶方式是簡單晾曬或蒸制后曬干，而后才發(fā)展出炒制、蒸烘結(jié)合、烘炒結(jié)合等多種制茶技術(shù)。目前使用的茶葉加工技術(shù)多為熱加工技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)殺青過程散發(fā)青氣、破壞酶的活性，干燥過程揮發(fā)水分、高溫提香等目的。但是，食品輻照等非熱加工技術(shù)在實(shí)際茶葉生產(chǎn)加工過程中并沒有廣泛應(yīng)用。有研究表明，茶樹育種中可以利用輻照技術(shù)選育新品種，改良茶樹品種特性，也可以在貯藏、保鮮上改善茶葉的某些品質(zhì)特征或延長成品茶保鮮時間。此外，在茶葉貯藏過程中還可以利用輻照殺滅微生物、降低農(nóng)藥殘留等。

文章對近年來輻照技術(shù)在茶樹育種、茶葉加工貯藏等方面的相關(guān)研究進(jìn)行梳理，為茶葉生產(chǎn)加工技術(shù)多元化發(fā)展提出建議和展望。

01

輻照技術(shù)在茶樹育種中的應(yīng)用

茶樹是多年生異花傳粉的植物，遺傳組成復(fù)雜。利用60Co-γ射線對茶樹進(jìn)行誘變育種，即把60Co-γ射線作為誘變劑，使茶樹的基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，引起植株性狀變化，然后通過比較、篩選可以獲得具有目標(biāo)性狀特征的新植株。

茶樹輻照育種始于20世紀(jì)60年代初日本和中國的部分高等農(nóng)業(yè)院校。研究初期發(fā)現(xiàn)，利用60Co-γ射線進(jìn)行茶樹育種的適宜照射劑量是休眠茶籽2~6 Kr、實(shí)生苗4~6 Kr、扦插苗0.5~1 Kr。20世紀(jì)70年代之后，國內(nèi)外的研究陸續(xù)實(shí)現(xiàn)茶樹的輻照育種實(shí)驗(yàn)，如利用60Co-γ射線培育出適制紅碎茶的“輻豐20號”和“輻高136號”，蘇聯(lián)與日本用輻照育種選育了多倍體茶樹品種，中國、蘇聯(lián)、日本也有輻照育成不育茶樹品種。

楊躍華等通過60Co-γ射線人工誘導(dǎo)茶樹和茶苗發(fā)生突變，并統(tǒng)計(jì)其各項(xiàng)生物學(xué)效應(yīng)，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)我國南方喬木型大葉種茶樹的輻照敏感度大于一般地區(qū)的灌木型中、小葉種，而插穗的輻照敏感度則大于種子的輻照敏感度。在茶樹各器官的研究中發(fā)現(xiàn)，大部分經(jīng)輻照后的茶樹根部伸長、葉部擴(kuò)大、莖干增粗增高。茶樹經(jīng)輻照后，體內(nèi)自由基濃度的累積，引發(fā)自由基的產(chǎn)生與清除機(jī)制的失調(diào)，使細(xì)胞膜脂質(zhì)過氧化作用增強(qiáng)，最終導(dǎo)致細(xì)胞膜的損傷。此后的研究中，楊躍華等成功利用60Co-γ射線育成國家茶樹品種“中茶108”。該品種較對照品種提前兩天萌芽，茶樹的高幅度、分枝級數(shù)和常規(guī)品質(zhì)成分也有顯著差異。

楊躍華等在茶樹氮離子束誘變育種的研究中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)輻照處理后的M1代茶樹葉片中的酯酶同工酶數(shù)量發(fā)生了改變。這一發(fā)現(xiàn)對于物理誘變茶樹育種提供了一定的研究思路。物理誘變能夠改變茶樹葉片中的酯酶同工酶的數(shù)量，說明輻照處理可以影響茶葉中的酶的結(jié)構(gòu)和組成變化、基因的表達(dá)。

除茶樹以外的其他山茶屬植物中，也有利用輻照技術(shù)進(jìn)行育種的研究，證實(shí)輻照處理可以影響山茶屬植物的某些生理特征。查錢慧在研究60Co輻照對越南油茶(Camellia vietnamensis)生長影響的過程中發(fā)現(xiàn)，越南油茶種子經(jīng)60Co-γ單因素低劑量輻照處理后，對發(fā)芽率影響較小，但是種子的出苗率、苗高、地徑生長情況、葉片生長等會受到抑制。同時研究還發(fā)現(xiàn)，60Co-γ單因素低劑量輻照處理也會影響越南油茶葉片中的葉綠素含量、可溶性蛋白含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)的活性。

輻照育種對茶樹基因的誘變具有不可控性和難以預(yù)測性，對選育具備某個特定性狀的新植株有一定困難。隨著茶樹育種、栽培技術(shù)的發(fā)展，越來越多新的育種技術(shù)被引入。特別是分子育種的出現(xiàn)，可以就茶樹某一種或多種特定性狀針對性地選育新品種，使以往難以實(shí)現(xiàn)的品種選育有了重大的突破，實(shí)現(xiàn)茶葉新品種開發(fā)的技術(shù)升級。但是，茶樹分子育種也有一定的難度，必須要先了解茶樹基因的功能，才能實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步研究。而要搞清楚茶樹基因的功能絕非易事，需要很長時間才能逐步實(shí)現(xiàn)。因此，當(dāng)前輻照育種技術(shù)仍然有其特殊作用。

隨著航天科技的發(fā)展，太空育種也是培育茶樹新品種的一種方法。利用太空中特有的環(huán)境，通過飛船將茶樹種子運(yùn)送到外層空間，經(jīng)外層空間射線的輻射后產(chǎn)生變異，運(yùn)回地球后結(jié)合分子生物學(xué)、雜交等多種技術(shù)選育出新的茶樹品種。太空育種過程中，茶樹種子受到太空環(huán)境的影響，染色體斷裂的頻率會大大增加，非重建性愈合概率提高，進(jìn)而形成更強(qiáng)的誘導(dǎo)突變能力，使種子有更大機(jī)率發(fā)生遺傳變異。相較于普通的輻照育種研究，太空育種時種子所接受的輻照劑量會更小、更安全，但成本也更高。

02

輻照技術(shù)在茶葉加工中的應(yīng)用

茶葉的加工需要經(jīng)過很多步驟。以紅茶加工為例，加工過程大致分為鮮葉萎凋、揉捻(或揉切)、發(fā)酵、干燥等工序。在傳統(tǒng)紅茶加工中，通過調(diào)節(jié)溫度和熱風(fēng)促進(jìn)茶樹鮮葉的萎凋，控制溫濕度和含氧量來實(shí)現(xiàn)發(fā)酵，干燥過程則需要利用熱加工來實(shí)現(xiàn)。茶葉中的酶是一種生物催化劑，在茶葉加工時發(fā)揮催化、氧化、水解等一系列作用。目前，制茶過程中與化學(xué)變化有關(guān)的酶主要為氧化還原酶類和水解酶類，其中多酚氧化酶(PPO)、POD、淀粉酶和糖苷酶等是酶促反應(yīng)的重要參與者，關(guān)系六大茶類的產(chǎn)品質(zhì)量特征。

60Co輻照在茶葉加工領(lǐng)域的研究，見于黑茶陳化處理中。周樹紅研究表明，利用60Co輻照對普洱茶進(jìn)行陳化處理，會增加普洱茶中的氨基酸、可溶性糖、茶多酚總量和多酚氧化產(chǎn)物，而咖啡堿、酯型兒茶素則有所下降。經(jīng)輻照的茶葉存放45天后，能在一定程度上增加普洱茶的內(nèi)含物，香氣則與自然陳化的品質(zhì)較為類似，以陳香型為主。相同茶葉存放135天后，以3.5 kGy輻照處理的品質(zhì)最佳。吳菁箐、何英姿等研究中證實(shí)，經(jīng)過充氧輻照工藝處理的六堡茶，茶湯中水浸出物、可溶性糖、氨基酸、茶多糖、茶紅素的含量得到提高，而茶黃素、茶多酚、粗纖維、水分的含量則有所降低。輻照劑量在12 kGy、充氧量為100%處理的六堡茶品質(zhì)改善明顯。

60Co-γ射線對采后鮮葉中酶活性影響的研究暫無發(fā)現(xiàn)。根據(jù)其他領(lǐng)域的研究發(fā)現(xiàn)(如表1所示)，60Co照射食物的確可以影響生物體的內(nèi)源酶活性，并影響食物的貯存和保鮮效果。0.5 kGy的低劑量輻照α-淀粉酶和葡萄糖苷酶酶液，有利于二者活性的提高。而從其他處理方式來看，超聲波、紫外線或特定光源等對食物進(jìn)行處理后，也能刺激或抑制某些酶的活性。不同的超聲功率和頻率可以改變過氧化氫酶(CAT)、PPO、脂肪酶、淀粉酶等活力，也對酶促反應(yīng)有不同的影響，適當(dāng)?shù)某暪β士梢约铀倜复呋磻?yīng)速率。經(jīng)一定程度的紫外照射后，金銀花體內(nèi)的CAT活性出現(xiàn)變動，SOD活性會有所增加。黃瓜子葉經(jīng)紫外線處理后，其抗氧化酶活性也發(fā)生變化。劉振等研究則證明，紫外光輻照后，芥藍(lán)體內(nèi)的脫鎂葉綠素酶(PPH)活性會受影響，并呈下降趨勢。使用不同波長(2.4~6.0 μm)紅外線照射處理碧螺春鮮葉時，隨著處理時間及溫度的增加，酶活逐漸降低。

綜上，輻照技術(shù)處理、超聲波處理、紫外線照射等方式可以改變食物的內(nèi)源酶活性。因此，若用60Co輻照處理茶樹采后鮮葉，理論上可以改變茶樹采后鮮葉內(nèi)源酶的活性，如PPO、POD、PPH、糖苷酶等，而這些酶的活性變化必將影響茶葉加工過程中化學(xué)變化的速度和程度，最終影響茶葉品質(zhì)。

03

輻照技術(shù)在成品茶質(zhì)量安全控制方面的應(yīng)用

茶葉在貯藏、保鮮過程中，易受到環(huán)境的影響而使茶葉的水分含量、色素物質(zhì)、香氣物質(zhì)、滋味物質(zhì)等發(fā)生改變，通常表現(xiàn)為茶葉色澤變暗、香氣降低、滋味變差或產(chǎn)生異味等，甚至還可能受到微生物、細(xì)菌的污染。常見茶葉貯藏保鮮的方法有低溫保鮮貯存、真空保鮮貯存、抽氧或充氮保鮮貯藏、化學(xué)保鮮貯藏、微生物保鮮貯藏等。

輻照技術(shù)可以應(yīng)用于茶葉產(chǎn)品的貯藏和保鮮中。如表2所示，茶葉輻照殺菌工藝的農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(NY/T 1206—2006)中規(guī)定，紅茶、黃茶、黑茶、青茶和白茶輻照殺菌的有效劑量為4~9 kGy，綠茶輻照保鮮的有效劑量為3~5 kGy，花茶、速溶茶和保健茶輻照殺菌的最低有效劑量為4 kGy，最高耐受劑量為8 kGy。

在茶葉輻照殺菌領(lǐng)域，適當(dāng)劑量處理的茶葉能夠降低茶葉貯藏過程中的微生物含量。綠茶經(jīng)4~6 kGy輻照處理可以將細(xì)菌和霉菌控制在一定范圍內(nèi)，且對茶葉感官指標(biāo)無明顯影響。彭玲等研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)4.11~5.93 kGy劑量輻照后，能有效降低安化紅茶中微生物的污染程度，使衛(wèi)生質(zhì)量達(dá)到商檢標(biāo)準(zhǔn)，且對茶葉品質(zhì)無明顯影響。研究還發(fā)現(xiàn)，經(jīng)3.6~5 kGy劑量輻照能使普洱茶中微生物的含量降低，且不明顯改變普洱茶的主要品質(zhì)成分。胡蝶研究中，4 kGy輻照劑量處理殺滅了茯磚茶中97.76%的細(xì)菌和99.7%的霉菌，2 kGy劑量殺滅了湘尖茶中93.00%的細(xì)菌和84.38%霉菌，同時也可以控制千兩茶中的細(xì)菌和霉菌。錢之江等研究發(fā)現(xiàn)，隨輻照劑量的增加，殺菌效果越顯著，輻照劑量對高檔茶色澤變化的影響較顯著。

THOMAS等研究發(fā)現(xiàn)，在貯存過程中，包裝良好但未經(jīng)處理的對照樣品的質(zhì)量下降，而輻照則可以去除微生物并適當(dāng)延長紅茶的保質(zhì)期。MISHRA等在γ輻射對茶的微生物凈化的研究中證實(shí)，γ輻射處理作為一種微生物去除方法在茶葉滅菌中是有效的。在FANARO等的研究中，不同的水活性狀態(tài)下的紅茶和綠茶，經(jīng)過劑量為0~10 kGy的輻照處理后，可以降低茶葉中微生物的含量且不會顯著降低茶葉的總酚含量和抗氧化活性。同時，研究還發(fā)現(xiàn)水活性越高，減少微生物污染所需的輻射劑量就越低。輻照處理有效降低茶葉貯存過程中的微生物污染程度，可以延長茶葉的貯存時間和提高茶葉的利用率，提高茶葉的經(jīng)濟(jì)效益。同時，降低茶葉的微生物污染程度，可以在一定程度上控制茶葉變質(zhì)，減少霉變，提高茶葉的質(zhì)量安全。

輻照技術(shù)可以在一定程度降低茶葉中的農(nóng)藥殘留。紅茶經(jīng)30 kGy輻照能降解紅茶中擬除蟲菊酯類、氰戊菊酯、氯氰菊酯、甲氰菊酯的殘留量，但感官指標(biāo)略有降低。伍玲等研究表明，在10 kGy吸收劑量下輻照，菊酯類農(nóng)藥含量基本不變。50 kGy吸收劑量處理后，限量標(biāo)準(zhǔn)1.4~1.7倍的農(nóng)藥殘留量可以降解至接近歐盟農(nóng)殘限量標(biāo)準(zhǔn)。李焱在研究中也發(fā)現(xiàn)，當(dāng)間斷時間達(dá)到20 min時，γ射線對茶葉中溴氰菊酯的降解率可以達(dá)到25%左右，間隔120 min時，降解率能達(dá)50%以上。同時，茶葉中含水量增加，也有利于溴氰菊酯的輻照降解。胡祎芳研究表明，在同一濃度下，甲氰菊酯和溴氰菊酯的降解率隨輻照劑量的增大而增高，而同一輻照劑量下，二者的降解率隨濃度的增加而降低。同時，不同農(nóng)藥的輻照降解率受茶葉中的水分含量影響，但經(jīng)輻照處理后茶鮮葉中，甲氰菊酯和溴氰菊酯的平均降解率都不高。盡管目前的研究發(fā)現(xiàn)輻照處理的確可以降低茶葉中的農(nóng)藥殘留，但從大量研究結(jié)果來看，輻照的劑量高于食品輻照的安全劑量范圍(不超過10 kGy)。過高劑量的輻照處理是否會引起茶葉中某些物質(zhì)發(fā)生變化，產(chǎn)生有害物質(zhì)，研究中并未明確提及。

茶葉品質(zhì)在銷售之前保持在正常的范圍內(nèi)，是茶葉進(jìn)行貿(mào)易的必要前提之一。輻照技術(shù)在食品中可以用來改善和提高食品的品質(zhì)，如改變谷類某些特定物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和特性、提升食品的香氣等。利用輻照技術(shù)改善茶葉品質(zhì)，可以提高對茶葉價(jià)值的利用，增加一定的經(jīng)濟(jì)效益。如表3，有研究表明，經(jīng)過一定劑量的輻照處理，茶葉中的部分化學(xué)成分和感官品質(zhì)會有所影響。同時，研究還發(fā)現(xiàn)同一茶葉中的不同組分耐受劑量不同，不同茶葉中的同一組分受影響的劑量程度也不同。

研究發(fā)現(xiàn)，輻照過程可以產(chǎn)生一定量的自由基，直接或間接地使茶葉中某些成分產(chǎn)生氧化反應(yīng)，對茶葉的品質(zhì)特征產(chǎn)生影響。陳亮等在輻照處理茯磚茶的過程中發(fā)現(xiàn)，4 kGy輻照處理的茯磚茶，90%以上的霉菌能被殺滅，同時，茯磚茶中香氣和滋味較對照組更純，隨著輻照劑量的提高，茶湯顏色也會變深。ZHANG等在電子束輻照處理茯磚茶時，發(fā)現(xiàn)4 kGy或7 kGy輻照后，茯磚茶的綜合感官質(zhì)量均得到改善，但與老茶不同的是，輻照后茯磚茶中的咖啡堿和總黃酮類化合物含量下降。同時該研究發(fā)現(xiàn)，茶湯的色度與輻射劑量呈正相關(guān)，即輻照處理的茯磚茶和未處理的樣品相比，顏色更深，從橙黃色變?yōu)槌燃t色。另有研究表明，γ射線輻照處理綠茶時，適當(dāng)?shù)膭┝靠梢允咕G茶產(chǎn)生新的揮發(fā)性物質(zhì)，但過高的劑量反而又會使茶葉產(chǎn)生不愉悅的味道。

04

總結(jié)和展望

輻照技術(shù)在茶葉中的應(yīng)用涉及茶樹的育種，茶葉的加工和貯藏，但主要研究的是茶葉貯藏過程中殺菌、保鮮和品質(zhì)改善。在茶樹育種領(lǐng)域，輻照作為物理誘變育種的一種方式，為茶樹育種做出貢獻(xiàn)。而在加工領(lǐng)域，輻照可以改進(jìn)黑茶的陳化工藝，縮短陳化時間或改善黑茶感官品質(zhì)特征。同時，輻照還可以延長茶葉的貯存保鮮時長，并能抑制細(xì)菌、霉菌或真菌感染以及降解一定量的農(nóng)藥殘留，提高茶葉品質(zhì)。輻照技術(shù)能夠改善茶葉的感官品質(zhì)特征，使茶湯顏色加深、滋味更純，甚至能夠增加新的香氣物質(zhì)。部分研究中提到，經(jīng)輻照后的茶葉，咖啡堿、總酚類物質(zhì)等的含量下降，則是否可以利用輻照處理研發(fā)低咖啡堿或低多酚物質(zhì)的飲品，使對咖啡堿敏感或者不喜歡茶葉苦澀味的人群也能更好地飲用茶飲品。

已有研究證實(shí)，低劑量的輻照能夠改變POD、SOD、CAT、PPO等酶的活性，并能利用酶活性的變化改變食物的保鮮時長。在制茶過程中，PPO、POD、糖苷酶、淀粉酶等酶的活性關(guān)系到茶葉的色香味品質(zhì)。因此，如何利用低劑量輻照處理增強(qiáng)或抑制茶鮮葉的內(nèi)源酶活性，調(diào)節(jié)茶葉加工過程中的生物化學(xué)反應(yīng)方向和程度，使茶葉品質(zhì)符合市場需求，從而擴(kuò)大茶葉的銷售規(guī)模，提高銷售價(jià)格，為茶產(chǎn)業(yè)帶來更高的經(jīng)濟(jì)效益，還有待研究。對于上述過程涉及的輻照劑量和輻照時長，以及與之對應(yīng)的輻照方法和檢測技術(shù)，也值得進(jìn)一步研究和應(yīng)用。另一方面，利用輻照及其他非熱加工技術(shù)，是否能夠提高夏、秋茶的利用率，以實(shí)現(xiàn)茶農(nóng)和茶葉企業(yè)經(jīng)濟(jì)收入的提高，也需要在研究中進(jìn)行證明。

輻照技術(shù)的一大特點(diǎn)是被輻照樣品的變化具有不確定性，用于食品加工領(lǐng)域需要謹(jǐn)慎對待，過高的劑量會誘發(fā)有害物質(zhì)產(chǎn)生。輻照茶鮮葉的過程中，會產(chǎn)生大量自由基，這部分自由基可能會與茶葉中的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，這一過程是否會生成新的物質(zhì)，這些物質(zhì)是否又會對人體產(chǎn)生危害，也需要進(jìn)一步研究。

來源：中國茶葉加工

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　　紅茶是目前世界上生產(chǎn)和貿(mào)易量最大的茶類，近年來隨著對紅茶保健功能研究的深入，紅茶逐漸成為深受消費(fèi)者歡迎的天然健康的無酒精飲料。作為世界上最早加工和飲用紅茶的國家，我國的紅茶在國際茶葉市場上具有重要影響力。條形紅茶作為我國紅茶市場上的主流，其在加工過程中由鮮葉經(jīng)萎凋、揉捻、發(fā)酵、干燥四個基本工序逐步形成“紅湯紅葉”的品質(zhì)特征。文章主要綜述了條形紅茶加工過程中，萎凋和發(fā)酵兩個重要工序技術(shù)的研究進(jìn)展，以期為提高紅茶加工品質(zhì)提供參考依據(jù)。

　　一、萎凋工序與紅茶品質(zhì)

　　萎凋作為紅茶加工中的第一道工序，是紅茶品質(zhì)形成的基礎(chǔ)工序。萎凋是在一定的溫、濕度條件下，將采下的鮮葉進(jìn)行薄攤，適當(dāng)散失水分以降低鮮葉張力的工藝處理過程。鮮葉經(jīng)過萎凋，含水率下降，葉質(zhì)變軟，葉色變暗，青草氣逐漸減弱，清香和花香味開始顯現(xiàn)。適度萎凋以萎凋葉含水率在60%左右為宜，遵循“嫩葉適度重萎凋，老葉適度輕萎凋”的原則。在加工過程中，不同的萎凋方式（如自然萎凋、萎凋槽萎凋、日光萎凋等）和萎凋環(huán)境（如溫度、濕度等）均會對紅茶品質(zhì)產(chǎn)生較大影響。

　　1、萎凋工序原理

　　萎凋過程中，鮮葉因失水而柔軟，便于揉捻和成型。另外伴隨著水分的散失，細(xì)胞液相對濃度提高，細(xì)胞膜透性隨之增強(qiáng)，各種水解酶的活性提高，引起了內(nèi)含物質(zhì)的一系列變化，為茶葉香氣和滋味的形成與發(fā)展奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。

　　在水解酶的作用下，鮮葉中一些高分子有機(jī)化合物轉(zhuǎn)化為簡單的水溶性物質(zhì)，如淀粉和蔗糖分別在淀粉酶、蔗糖轉(zhuǎn)化酶的作用下，被水解成可溶性糖；蛋白質(zhì)在蛋白酶的作用下水解生成游離氨基酸；在果膠酶的作用下，不溶性的原果膠物質(zhì)轉(zhuǎn)化為具有粘稠性的水溶性果膠，并能進(jìn)一步分解形成半乳糖、阿拉伯糖等物質(zhì)。這些水溶性成分有助于提高茶湯的甜醇味和鮮爽度。水解酶也能促進(jìn)香氣物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，如在糖苷水解酶（β-葡萄糖酶、β-櫻草糖苷酶、半乳糖苷酶）的作用下，糖苷鍵合態(tài)香氣物質(zhì)水解產(chǎn)生單萜、倍半萜、降倍半萜等游離態(tài)香氣組分。

　　與此同時，氨基酸和類脂物質(zhì)（如類胡蘿卜素等）開始降解，長鏈脂肪酸發(fā)生氧化裂解轉(zhuǎn)化為醇、醛、酸，醇、醛進(jìn)一步發(fā)生氧化和酯化形成芳香類物質(zhì)，從而使鮮葉中低沸點(diǎn)的青味物質(zhì)（如青葉醇等）大量揮發(fā)，高沸點(diǎn)的芳香物質(zhì)（如苯甲醇、苯乙醇、芳樟醇、香葉醇、橙花叔醇等）含量增加，香氣成分的總量（尤其是醇類、酯類、芳香族類）可增至鮮葉原料的10倍以上。

　　2、萎凋方式對紅茶品質(zhì)的影響

　　紅茶加工過程中常見的萎凋方式有室內(nèi)自然萎凋、萎凋槽萎凋、日光萎凋等。室內(nèi)自然萎凋是在通風(fēng)的萎凋室內(nèi)，利用空氣流通，通過控制溫、濕度等條件來實(shí)現(xiàn)萎凋；日光萎凋是利用太陽光照射進(jìn)行萎凋；萎凋槽萎凋也稱為萎凋槽熱風(fēng)萎凋，是通過電熱作用，讓適度的熱風(fēng)通過鮮葉表面，加速水分蒸發(fā)的萎凋方式。不同萎凋方式的工藝條件如表1所示。日光萎凋能明顯縮短萎凋時間，并有助于提高紅茶的香氣，但日光萎凋時間不宜太長，否則會導(dǎo)致鮮葉失水過快，影響紅茶的滋味。

　　在實(shí)際生產(chǎn)過程中，為了提高紅茶香氣，多采用先日光萎凋后自然萎凋的“復(fù)式萎凋”方式。曹藩榮等指出人工光源（12000~13000LX）兼自然萎凋加工獲得的成品茶感官品質(zhì)最好。曹冰冰等采用室外日光萎凋0.5h（溫度≤30℃），中間輕翻1次，再置室內(nèi)自然萎凋1h，得到的紅茶茶黃素含量高，香氣比例協(xié)調(diào)。

　　此外，有研究表明冷凍萎凋也能縮短萎凋時間。所謂冷凍萎凋，即冷凍輔助萎凋，是將鮮葉或萎凋葉置于低溫環(huán)境中冷凍處理（一般為-20℃環(huán)境條件下冷凍2h），然后再恢復(fù)自然萎凋（融凍）的處理過程。冷凍萎凋能夠?qū)崿F(xiàn)在短時間內(nèi)增加葉細(xì)胞的膜透性，從而降低茶葉水浸出物和茶黃素等的消耗，使成茶湯色紅亮、滋味醇厚爽口。黃建琴等發(fā)現(xiàn)冷凍萎凋能明顯縮短工夫紅茶的萎凋和發(fā)酵時間，增加茶黃素和茶紅素含量，提高成茶的品質(zhì)。張雁飛等研究指出冷凍萎凋制得的祁門紅茶除可溶性糖略低外，其余成分含量均高于傳統(tǒng)萎凋，但特征香氣組分的含量低于傳統(tǒng)萎凋，這與冷凍作用下香氣形成關(guān)鍵酶（β-葡萄糖苷酶）的活性受抑制有關(guān)。

　　3、萎凋環(huán)境對紅茶品質(zhì)的影響

　　影響紅茶品質(zhì)的萎凋環(huán)境因素有溫度、空氣相對濕度、通風(fēng)條件等。

　　高溫會降低空氣相對濕度，加速萎凋葉水分蒸發(fā)，提高萎凋葉失水速率，縮短萎凋時間；同時隨著溫度的升高，萎凋葉內(nèi)的酶促反應(yīng)速率加快，能夠在短時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)鮮葉內(nèi)含成分的轉(zhuǎn)化，提高萎凋效率和質(zhì)量。萎凋溫度一般控制在25~35℃，溫度過高，酶活性迅速增強(qiáng)從而縮短了活化時間，甚至可能造成酶失活，均不利于揉捻發(fā)酵過程中多酚類物質(zhì)的酶促氧化。金心怡認(rèn)為室內(nèi)自然萎凋溫度宜控制在20~24℃，劉德榮等指出室溫以23℃為宜；陳成基認(rèn)為萎凋槽槽溫從高到低，溫度控制在28~33℃，余成法建議熱空氣溫度28~32℃。夏濤等研究指出，萎凋期間葡萄糖苷酶的活性逐漸增強(qiáng)，低溫（26℃）時，酶活性上升較慢，約12h達(dá)到最大值，而高溫（35℃）條件下，酶活性增加較快，約5h即達(dá)峰值。

　　萎凋環(huán)境的空氣相對濕度是影響萎凋葉含水率變化最直接的因素，空氣濕度相對較低時，萎凋葉表面的水分蒸發(fā)速率加快，從而間接影響萎凋葉內(nèi)含成分的轉(zhuǎn)化過程。仇方方等對比了55%、65%、75%、85%四個濕度條件對紅茶品質(zhì)的影響，結(jié)果表明65%的濕度條件下，紅茶感官審評綜合得分最高，濕度超過75%，紅茶香氣悶，缺乏甜香；滋味青澀，缺乏鮮醇，且萎凋濕度與茶多酚的含量變化呈正相關(guān)，與可溶性糖含量變化呈負(fù)相關(guān)，對氨基酸含量影響則不明顯。王偉偉指出在70%的相對濕度下進(jìn)行萎凋的工夫紅茶，茶黃素含量最高，但在高濕條件下茶黃素和茶紅素的形成量較少。

　　通風(fēng)條件會改變萎凋環(huán)境的溫、濕度，進(jìn)而對萎凋葉產(chǎn)生影響。研究表明，萎凋風(fēng)速的增大會加快鮮葉水分散發(fā)，特別是表層水分的散失，縮短萎凋時間。丁勇等、仇方方等均比較了不同風(fēng)速對紅茶品質(zhì)的影響，結(jié)果顯示，風(fēng)速對紅茶內(nèi)含成分和香氣的影響較小，但對紅茶滋味的影響較大，風(fēng)速超過4.89m/s，紅茶滋味略澀，缺乏鮮醇。因此，在紅茶萎凋過程中，不宜使用太高的風(fēng)速。

　　此外，不同光質(zhì)也會對萎凋葉的品質(zhì)產(chǎn)生影響。已有研究表明，紅光有助于多酚類物質(zhì)的積累，藍(lán)紫光能夠促進(jìn)氨基酸等物質(zhì)的合成，黃光則有利于成茶香氣的提升。項(xiàng)麗慧等發(fā)現(xiàn)黃光在萎凋前期能夠促使CsBG1、CsBG2和CsBP上調(diào)表達(dá)，并在萎凋后期提高β-葡萄糖苷酶的催化活性，進(jìn)而提升紅茶的香氣品質(zhì)。也有研究指出，黃光萎凋的原理可能是葉綠體能夠強(qiáng)烈吸收黃光，使光合作用增強(qiáng)，間接促進(jìn)了茶葉內(nèi)含物質(zhì)的積累。黃藩等發(fā)現(xiàn)經(jīng)藍(lán)光處理的鮮葉氨基酸總量較紅光和白光高，推測可能是由于藍(lán)光照射提高了植物體內(nèi)谷氨酸合成酶的活性，促進(jìn)了氮循環(huán)，從而提高了氨基酸含量。周穎等指出，紫外光穿透力強(qiáng)，可以破壞葉肉細(xì)胞，促使細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的各種酶與其底物充分接觸，增強(qiáng)了物質(zhì)轉(zhuǎn)化能力，可有效調(diào)節(jié)紅茶的各種品質(zhì)成分。

　　二、發(fā)酵工序與紅茶品質(zhì)

　　發(fā)酵是紅茶制作的關(guān)鍵工序，對紅茶品質(zhì)的形成起著極其重要的作用。萎凋葉經(jīng)揉捻后，細(xì)胞破碎，在氧氣的參與下，多酚類等物質(zhì)與多酚氧化酶充分接觸，并伴隨其他一系列酶促反應(yīng)。兒茶素的氧化聚合和縮合形成茶黃素（TFs）、茶紅素（TRs）和茶褐素（TBs）等高聚物，同時引起芳香物質(zhì)、糖類、蛋白質(zhì)、氨基酸等品質(zhì)成分發(fā)生劇烈變化，為形成紅茶特有的色、香、味奠定了基礎(chǔ)。

　　1、發(fā)酵工序原理

　　發(fā)酵是以多酚類化合物的酶促氧化為核心的化學(xué)反應(yīng)過程。發(fā)酵期間，以兒茶素為主的多酚類物質(zhì)，在多酚氧化酶的作用下被氧化成鄰醌，隨后聚合形成極不穩(wěn)定的聯(lián)苯酚醌類中間產(chǎn)物，進(jìn)一步還原為雙黃烷醇類，并氧化形成茶黃素；茶黃素進(jìn)一步偶聯(lián)氧化形成茶紅素，而茶紅素又可轉(zhuǎn)化為茶褐素。鄰苯二酚、聯(lián)苯三酚以及沒食子酸等物質(zhì)也可氧化生成鄰醌；鄰醌通過配對聚合，也可生成茶黃素和沒食子酸酯，反應(yīng)途徑如圖1所示。茶黃素、茶紅素、茶褐素在茶湯中分別呈現(xiàn)橙黃色、紅色和暗褐色，是不同發(fā)酵階段紅茶外形和湯色的重要呈色物質(zhì)。

　　發(fā)酵過程中，茶多酚、兒茶素總量隨發(fā)酵時間的延長而逐漸減少。發(fā)酵初期，茶黃素的形成速度大于聚合轉(zhuǎn)化速度，且茶黃素形成后便偶聯(lián)氧化為茶紅素，因此在發(fā)酵初期茶黃素和茶紅素含量均逐漸上升。之后隨著多酚等底物濃度的降低，酶活性下降，茶黃素的形成小于轉(zhuǎn)化的速率，茶黃素和茶紅素含量開始下降，發(fā)酵期間茶褐素含量逐步增加。

　　隨著發(fā)酵時間的延長，氨基酸含量呈先增后降趨勢。蛋白質(zhì)在發(fā)酵前期部分水解為氨基酸，氨基酸積累大于消耗，含量增加；伴隨發(fā)酵的深入，游離氨基酸在脫氨和脫羧作用下形成相應(yīng)的醇、醛、酸等芳香物質(zhì)，也會與鄰醌或其它物質(zhì)結(jié)合形成一些色素和芳香物質(zhì)，該過程氨基酸積累小于轉(zhuǎn)化消耗，含量減少。隨著發(fā)酵的進(jìn)行，β-葡萄糖苷酶活性降低，芳香物質(zhì)中酸類、酯類、酚類等的含量逐漸減少，游離態(tài)醇類、醛類等含量逐漸上升，香氣由青草氣逐漸變?yōu)榛ü?。葉綠素在發(fā)酵過程中發(fā)生部分水解，胡蘿卜素和葉黃素等色素也伴隨一定程度的降解，使發(fā)酵葉呈現(xiàn)出青綠→黃綠→黃→黃紅→紅黃→紅→紫紅→暗紅的顏色變化。

　　2、發(fā)酵溫度

　　溫度是影響紅茶發(fā)酵的主要因素之一。溫度的高低，對酶活性的強(qiáng)弱有直接影響，發(fā)酵溫度過低，酶活性弱，多酚類物質(zhì)和其它內(nèi)含成分的轉(zhuǎn)化慢，造成成茶內(nèi)含物不豐富，茶湯淡薄、香低、色暗；發(fā)酵溫度過高，多酚類物質(zhì)的酶促氧化過于激烈，易形成較多暗褐色的茶褐素，并且高溫也會加速酶蛋白與氧化的多酚類物質(zhì)結(jié)合形成不溶性復(fù)合物，影響紅茶品質(zhì)。在實(shí)際生產(chǎn)中，發(fā)酵溫度宜適當(dāng)偏低，發(fā)酵程度遵循“適度偏輕，寧輕勿重”的原則，這將有助于紅茶香氣的提高和TFS和TRS的積累，減少茶褐素的生成，從而提高紅茶的品質(zhì)。

　　方世輝等、OBANDA等、ASIL等的研究表明，在一定的溫度范圍內(nèi)，較低溫度發(fā)酵有利于提高紅茶中TFs的含量。宋曉東等比較了三種發(fā)酵溫度（24℃、27℃、30℃）對宜紅品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，24℃處理制得的宜紅游離氨基酸的含量相對較高，茶黃素和茶紅素比例適宜，茶褐素生成較少，花香濃郁，滋味鮮甜，品質(zhì)最佳。余成法、郭桂義等指出，發(fā)酵氣溫以24~26℃為宜。陳以義等指出，發(fā)酵過程中采用先高溫再通冷風(fēng)散熱形成低溫的變溫發(fā)酵方式，有利于TFS的形成和積累，提高紅茶品質(zhì)。曹冰冰等比較了22℃、27℃、32℃三種發(fā)酵葉溫及變溫發(fā)酵（先27℃發(fā)酵1.5h再降溫至22℃）對紅茶品質(zhì)的影響，結(jié)果表明22℃的發(fā)酵葉溫和變溫發(fā)酵獲得的成品茶，茶黃素含量更高，茶湯品質(zhì)更好。

　　3、發(fā)酵濕度

　　影響發(fā)酵的濕度包括室內(nèi)空氣相對濕度和發(fā)酵葉含水率。發(fā)酵葉中的水分作為發(fā)酵過程中各種反應(yīng)的底物和介質(zhì)，將直接受到發(fā)酵濕度的影響。相對濕度過低，發(fā)酵葉表面水分蒸發(fā)太快，導(dǎo)致葉片失水干硬，影響發(fā)酵的進(jìn)行；相對濕度過高，導(dǎo)致發(fā)酵葉的通氣性能變差，同樣會阻礙發(fā)酵的正常進(jìn)行。

　　研究結(jié)果和生產(chǎn)實(shí)踐表明，高濕環(huán)境有助于紅茶發(fā)酵的進(jìn)行，并以90%以上的相對濕度為宜，甚至要求在95%以上。生產(chǎn)中為了達(dá)到高濕的發(fā)酵條件，常采用噴水霧、加蓋濕布等方式。

　　4、通氧狀況

　　氧氣作為多酚類酶促氧化反應(yīng)的底物，對茶色素類物質(zhì)的形成具有直接影響。紅茶發(fā)酵過程中，如果供氧不足會導(dǎo)致PPO酶活性中心呈脫氧態(tài)形式，影響多酚類物質(zhì)的正常氧化和TFs的正常形成，促使TRs生成。因此，紅茶發(fā)酵必須在供氧充足的環(huán)境下才能順利進(jìn)行。

　　有研究表明，生產(chǎn)1kg紅茶，平均耗氧量為4~5L，同時釋放0.3L二氧化碳，因此，紅茶發(fā)酵過程中需及時排除二氧化碳，保持發(fā)酵環(huán)境具有充足的氧氣。較之自然發(fā)酵，通氧發(fā)酵能明顯加快工夫紅茶發(fā)酵過程中葉面色澤的紅變，促進(jìn)紅茶特征香氣的形成，縮短發(fā)酵時間，還能提高紅茶湯色的紅度和亮度。潘科等研究發(fā)現(xiàn)，在發(fā)酵前期，通氧發(fā)酵能較快地形成茶黃素和茶紅素，且含量高于自然發(fā)酵；發(fā)酵后期繼續(xù)通氧則會引起茶黃素和茶紅素含量的下降，且降低速度大于自然發(fā)酵。馮林采用外接氧氣瓶以5.32L/min速率供氧的方式，比較了通氧發(fā)酵與自然發(fā)酵對工夫紅茶品質(zhì)的影響，結(jié)果也證實(shí)在通氧發(fā)酵過程中，TFs和TRs呈先增后降趨勢，TBs則緩慢增加，且三種茶色素的增加速率均大于傳統(tǒng)自然發(fā)酵。

　　5、發(fā)酵時間

　　對發(fā)酵時間長短的掌握是保證紅茶品質(zhì)的重要條件。發(fā)酵時間不足，多酚類物質(zhì)的酶促氧化不充分，TFS和TRS形成較少，成茶色澤欠烏潤，香氣不純帶青氣，滋味青澀，湯色欠紅亮，葉底花青；發(fā)酵時間過長，會導(dǎo)致多酚類物質(zhì)過度氧化，茶褐素積累較多，干茶色澤灰枯，香氣低下，滋味淡薄，湯色暗紅。

　　蒲國濤等研究表明，夏、秋季揉捻葉在最適溫濕度條件下，發(fā)酵時間以3.0h為最宜；李霖林等在發(fā)酵溫度30℃，濕度80%~90%的條件下，選用奇蘭品種制紅茶，以發(fā)酵4.5h的成茶品質(zhì)最優(yōu)，劉玉芳等在溫度25~28℃、濕度75%~85%的條件下，用春蘭品種鮮葉加工紅茶，以發(fā)酵時間在3~3.5h最為適宜。宋曉東等研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵時間對氨基酸、兒茶素含量的影響差異不大，但對TFS和TBS含量的影響差異顯著。在溫度24℃、濕度95%的條件下發(fā)酵3.0h，制得的宜紅感官評分最高，酯型兒茶素保留量適宜并與氨基酸、茶黃素、茶紅素等水溶性物質(zhì)相協(xié)調(diào)，茶湯品質(zhì)最好。郭桂義等指出在22℃的發(fā)酵溫度下，發(fā)酵100min的紅茶TFs、TRs含量較高。由于發(fā)酵時間的長短與鮮葉的嫩勻度、揉捻方式、揉捻程度以及發(fā)酵的環(huán)境條件等因素都密切相關(guān)，因此要根據(jù)不同的茶葉品種和發(fā)酵條件，靈活掌握發(fā)酵時間，適時停止發(fā)酵。

　　三、總結(jié)與展望

　　在實(shí)際生產(chǎn)過程中，紅茶萎凋和發(fā)酵工序中的諸多影響因素并不孤立存在，只有充分了解紅茶的工藝原理，恰到好處地把握各工序的關(guān)鍵影響因子，才能生產(chǎn)出高品質(zhì)的紅茶。近年來隨著“紅茶熱”的興起，國內(nèi)紅茶的品質(zhì)和制作工藝受到挑戰(zhàn)，如何運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)理念，創(chuàng)新和改善傳統(tǒng)工藝，提高紅茶的感官品質(zhì)和生產(chǎn)效率，成為國內(nèi)研究人員亟待解決的難題。目前研究者們在萎凋和發(fā)酵新技術(shù)領(lǐng)域取得了一定成效，主要集中在以下兩個方面：

　　一是借鑒其他茶類的生產(chǎn)工藝改善紅茶的品質(zhì)，如將烏龍茶搖青工序與紅茶萎凋相結(jié)合，生產(chǎn)出香氣馥郁持久的紅茶。搖青工序加大了萎凋葉細(xì)胞的機(jī)械損傷程度，增強(qiáng)細(xì)胞膜的滲透性，促使多酚類酶促氧化的進(jìn)行，提高TFs的含量，同時有利于己烯酯類、倍半烯類、茉莉內(nèi)酯等香氣物質(zhì)的合成。運(yùn)用搖青工序，周穎等生產(chǎn)出了具有濃郁梔子花香的工夫紅茶，陳鳳月等加工出了高香型的坦洋工夫紅茶。此類工藝創(chuàng)新的方式便于在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用推廣，且易獲得消費(fèi)者認(rèn)可。

　　二是運(yùn)用高新技術(shù)改良紅茶加工生產(chǎn)條件，實(shí)現(xiàn)紅茶生產(chǎn)高效率和高品質(zhì)的完美結(jié)合，如萎凋過程中采用紫外照射技術(shù)、發(fā)酵過程中借助超高壓和外源酶（如多酚氧化酶、單寧酶、多糖水解酶、蛋白酶）添加技術(shù)等。此類技術(shù)在紅茶生產(chǎn)過程中表現(xiàn)出一定的優(yōu)越性，對紅茶機(jī)械化生產(chǎn)具有積極的指導(dǎo)意義，但這類技術(shù)多停留在試驗(yàn)研究階段，且生產(chǎn)成本較高、操作難度較大，難以在實(shí)際生產(chǎn)中進(jìn)行推廣，還有待進(jìn)一步探究。

　　此外，有研究指出，對具有風(fēng)味弊病的初制紅毛茶進(jìn)行濕熱后處理，可使原有的青草氣消失，轉(zhuǎn)變?yōu)樘鹣悖瑴沙燃t轉(zhuǎn)變?yōu)榧t亮，苦澀味則轉(zhuǎn)變?yōu)榇己聃r爽的風(fēng)格。濕熱后處理即利用濕熱作用，促使茶葉內(nèi)含成分發(fā)生非酶性氧化和分解反應(yīng)，形成獨(dú)特的品質(zhì)特征，是茶葉加工過程中僅次于酶促作用的主要推動力。賈玲燕等研究表明，初制紅毛茶經(jīng)后濕熱處理可引起茶葉內(nèi)含成分的非酶性氧化反應(yīng)，使得內(nèi)含成分含量及比例發(fā)生變化，從而改善香氣，增加鮮爽度，形成紅茶特有的鮮爽、濃醇和收斂性強(qiáng)的滋味風(fēng)格。濕熱作用在黑茶的渥堆發(fā)酵工序和黃茶的悶黃工序中體現(xiàn)得最為明顯，而在紅茶萎凋和發(fā)酵過程中也伴隨著緩慢的濕熱作用，如果能夠結(jié)合紅茶的工藝特點(diǎn)，將濕熱處理合理運(yùn)用到紅茶的加工過程中，以彌補(bǔ)傳統(tǒng)工藝難以達(dá)到的紅茶特有的品質(zhì)要求，特別是針對原料粗老、酶活性較差的大宗紅茶，將為提高紅茶品質(zhì)及經(jīng)濟(jì)效益提供新的思路。

　　來源于中國茶葉加工，作者吳學(xué)進(jìn)