茶樹(Camellia sinensis(L.)O. Kuntze)，灌木或小喬木，廣泛種植于全球60多個國家和地區(qū)，被認為是最具影響力的綠色經(jīng)濟作物之一。隨著社會的發(fā)展和全球環(huán)境變化，越來越多的人提高了養(yǎng)生意識，茶葉憑借抗氧化、降脂減肥、抗炎等健康屬性和花香、栗香、鮮爽、濃醇等特征風味成為后疫情時代最受歡迎的健康飲品之一。
中國是世界上產(chǎn)茶最多的國家之一。在中國，采用不同的加工工藝，茶鮮葉可被制成綠茶、紅茶、烏龍茶、黑茶、白茶與黃茶六類形狀、顏色、香氣、滋味各有千秋的成品茶。殺青、發(fā)酵、做青、渥堆、萎凋、悶黃，被認為是六大茶類的關鍵加工工序，使茶鮮葉經(jīng)過酶促反應、濕熱作用、微生物作用等呈現(xiàn)不同的風味。
茶葉風味是茶葉香氣和茶葉滋味的綜合體現(xiàn)。其中，香氣是人體通過嗅覺系統(tǒng)感受到的揮發(fā)性化合物的綜合效應，滋味是人體通過味覺系統(tǒng)感受到的非揮發(fā)性化合物的綜合效應。迄今為止，人們從茶葉中鑒定出的揮發(fā)性物質(zhì)已超過1000種，非揮發(fā)性物質(zhì)超過600種，這些風味物質(zhì)構(gòu)成了茶葉呈香呈味的化學物質(zhì)基礎。然而，并非所有的物質(zhì)均對茶葉風味具有貢獻作用。長期的研究實踐表明，受加工工藝與技術的影響，茶葉中一些高含量、低閾值的關鍵香氣和滋味物質(zhì)對茶葉風味的綜合呈現(xiàn)具有重要作用。因此，研究茶葉加工技術及其對茶葉關鍵風味物質(zhì)的影響，不僅有助于推動茶葉品質(zhì)形成機理與定向調(diào)控的進一步研究，而且有利于茶葉加工技術的優(yōu)化升級，對茶葉生產(chǎn)、消費、可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
01
綠茶關鍵加工工序與風味特征
綠茶是我國生產(chǎn)量和消費量最大的茶類，其加工工藝一般為攤放、殺青、揉捻和干燥。其中，殺青是綠茶風味形成的關鍵加工工序，通過高溫鈍化酶活，使茶鮮葉散失水分和青草氣，利于后續(xù)做形和品質(zhì)形成。根據(jù)加工方式的不同，綠茶可被分為炒青綠茶、烘青綠茶、蒸青綠茶和曬青綠茶。同時，滾筒殺青、蒸汽殺青、熱風殺青等不同的殺青方式對綠茶風味的呈現(xiàn)也具有不同的影響。
茶葉中一些香氣前體，如類胡蘿卜素香氣前體和脂肪酸類香氣前體，在綠茶殺青過程中降解，形成香葉基丙酮、(Z)-茉莉酮、橙花叔醇、庚醛、癸醛等香氣物質(zhì)，促進綠茶特征香氣的形成。
表1總結(jié)了不同殺青方式綠茶呈香類型及其關鍵香氣成分，“滾筒-熱風-蒸汽”和“滾筒-熱風”方式殺青的鳩坑種綠茶經(jīng)芳樟醇、D-檸檬烯、3,7-二甲基-1,5,7-八三烯-3-醇等關鍵香氣化合物協(xié)調(diào)多呈“栗香”類型。而“滾筒-蒸汽”和“滾筒”方式殺青的綠茶芳樟醇含量相對較少，雪松醇、香葉醇的含量增加，其茶葉整體呈現(xiàn)“清香”香型。
總體來講，雖然不同殺青方式的綠茶呈香不同，但具有一些相同的關鍵香氣成分，這些香氣成分通過濃度與比例的調(diào)整，對各類綠茶呈香具有重要的貢獻。
茶樹品種和加工技術是影響茶葉中非揮發(fā)性成分變化的兩個最顯著的因素，其中，加工技術在茶葉滋味定向調(diào)控中起關鍵作用。一般認為氨基酸、茶多酚和咖啡堿對茶滋味影響較大。氨基酸主要為綠茶貢獻鮮味，而兒茶素和咖啡堿則是茶湯苦味和澀味的主要來源。
表2顯示，不同殺青方式的綠茶關鍵呈味成分存在差異。沒食子兒茶素(GC)、表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)等對茶葉苦澀味有重要貢獻的成分在滾筒殺青制作的綠茶中含量較高，在一定程度上增強了綠茶苦澀味的呈現(xiàn)。而光波殺青綠茶中茶氨酸、谷氨酸、蘇氨酸的含量較高，這些化合物對茶葉鮮味的呈現(xiàn)具有重要作用。另一方面，不同的加工方式可以通過調(diào)控這些關鍵呈味成分的含量來影響其滋味構(gòu)成，進而使不同類型的綠茶呈現(xiàn)出不同的滋味輪廓。
02
紅茶關鍵加工工序與風味特征
紅茶屬于全發(fā)酵茶，是世界范圍內(nèi)消費最廣、最受歡迎的日常飲料之一。其加工工藝一般為萎凋、揉捻、發(fā)酵和干燥。發(fā)酵是紅茶品質(zhì)形成的關鍵工序。茶葉揉捻葉中的茶多酚在發(fā)酵過程中發(fā)生酶促反應，形成茶黃素、茶紅素、茶褐素等風味物質(zhì)，進而影響紅茶湯色、滋味和香氣的呈現(xiàn)。紅茶的傳統(tǒng)發(fā)酵方式多為自然堆放發(fā)酵，環(huán)境因素無法被控制。隨著科研工作者對發(fā)酵溫度、濕度、含氧量等環(huán)境因素對紅茶品質(zhì)影響研究的深入，能控溫控濕的發(fā)酵房逐漸被普及。近年來，更穩(wěn)定控制溫濕度的發(fā)酵機被應用于紅茶發(fā)酵工序。發(fā)酵技術和機器的進步對提升和穩(wěn)定紅茶風味具有重要意義。
溫濕度和氧氣對香氣物質(zhì)合成和轉(zhuǎn)化有很大影響，控溫控濕控氧的發(fā)酵機有利于紅茶香氣的形成。研究表明，發(fā)酵機發(fā)酵有利于提高香葉醇、芳樟醇及其氧化物、水楊酸甲酯、己酸-(Z)-3-己烯酯、己酸-(E)-2-己烯酯等香氣物質(zhì)的含量，同時降低對不利于紅茶香氣化合物的產(chǎn)生，如(E),(E)-2,4-庚二烯醛、(E)-2-辛烯醛等，進而提升紅茶香氣品質(zhì)(表3)。
紅茶的滋味主要是由茶湯中的化學成分決定的，如兒茶素類物質(zhì)、氨基酸類物質(zhì)、黃酮類物質(zhì)、酚酸類物質(zhì)和生物堿等，各成分的含量和比值決定了茶滋味的最終呈現(xiàn)。發(fā)酵溫度是影響紅茶滋味物質(zhì)的重要因素之一。持續(xù)的過高和過低發(fā)酵溫度均不利于紅茶品質(zhì)的形成。持續(xù)低溫，茶葉中的多酚氧化酶活性較低，不利于茶多酚等成分的轉(zhuǎn)化。而持續(xù)高溫，茶葉中多酚類物質(zhì)的轉(zhuǎn)化速率過快，茶黃素在短時間內(nèi)迅速積累并繼續(xù)進行氧化、縮合反應，形成大量茶褐素，不利于紅茶湯色和滋味。通常認為恒溫發(fā)酵溫度控制在22~30 ℃，有利于紅茶中的一些關鍵呈味成分(根皮素、二氫槲皮素等)的積累(表4)。變溫發(fā)酵是在恒溫發(fā)酵的基礎上對紅茶發(fā)酵過程進行定向溫度變化控制，變溫發(fā)酵紅茶中關鍵呈味成分含量上調(diào)的數(shù)量多于恒溫發(fā)酵，有利于進一步豐富紅茶滋味(表4)。
03
烏龍茶關鍵加工工序與風味特征
烏龍茶發(fā)酵程度介于不發(fā)酵的綠茶與發(fā)酵的紅茶之間，屬于半發(fā)酵茶，既有天然的花果香味和“綠葉紅邊”的特征，又兼具綠茶的清香和紅茶醇厚的滋味。烏龍茶的加工工藝主要有萎凋、做青、殺青、揉捻、干燥，做青工序是關鍵，做青包括搖青和晾青兩個過程，搖青破壞了烏龍茶葉緣細胞組織，晾青則促進茶葉內(nèi)含物發(fā)生化學變化，以形成烏龍茶獨有的色、香、味品質(zhì)。做青的溫度、次數(shù)、程度都是影響烏龍茶品質(zhì)的關鍵工藝參數(shù)。手工做青是烏龍茶傳統(tǒng)的做青方式，隨著茶葉加工機械化的發(fā)展，機械做青被廣泛應用。近年來，結(jié)合傳感技術、物聯(lián)網(wǎng)技術的智能化做青機器被研發(fā)應用，大大提高了烏龍茶的做青效率。
香氣成分是烏龍茶品質(zhì)重要的一部分，做青工序與烏龍茶香氣品質(zhì)的關系十分密切。傳統(tǒng)的做青方式包括搖青和晾青兩個交替進行的工序，一般以滾筒搖青或手動搖青搭配層架式晾青裝置為主，做青時長為8~10 h。為進一步提升烏龍茶品質(zhì)與做青效率，成晨在傳統(tǒng)做青的基礎上研發(fā)了一種連續(xù)慢速的做青工序，即利用滾筒做青機滾筒的慢速轉(zhuǎn)動，讓青葉的做青歷程緩慢均勻地進行，中途不進行晾青，只在搖青結(jié)束后殺青步驟前晾青。連續(xù)做青雖然與傳統(tǒng)做青烏龍茶的關鍵呈香組分一致，但相對含量有所差別(表5)。
滋味是評判烏龍茶品質(zhì)的重要因子。受檢測技術和加工技術的影響，連續(xù)做青烏龍茶水浸出物含量、茶多酚含量、兒茶素總量與普通做青烏龍茶差異不顯著，說明烏龍茶鮮葉富含豐富的滋味化合物。隨著超高效液相色譜、超高效液相色譜-四極桿-靜電場軌道阱高分辨質(zhì)譜聯(lián)用技術、液相色譜-電噴霧-串聯(lián)質(zhì)譜等檢測技術的發(fā)展，這些物質(zhì)被檢測出來。烏龍茶代謝物包含糖類、氨基酸、黃酮、花青素類等，參與氨基酸合成、淀粉與蔗糖代謝、類黃酮生物合成等途徑。做青技術影響烏龍茶關鍵滋味化合物(表6)的形成，同時，關鍵滋味化合物通過種類、含量、比例的協(xié)調(diào)影響烏龍茶綜合呈味特征。值得注意的是，由于烏龍茶品種繁多，不同品種制作的烏龍茶關鍵呈味成分存在差異(表6)。
04
黑茶關鍵加工工序與風味特征
黑茶是以一定成熟度的鮮葉為原料，經(jīng)殺青、渥堆、干燥等工序制成的一類后發(fā)酵茶。渥堆是影響黑茶特征風味形成的關鍵工序。黑茶渥堆工序通過胞外酶和生物熱以及微生物自身物質(zhì)代謝的協(xié)同作用，使茶葉內(nèi)含成分發(fā)生復雜變化，進而形成黑茶特征性的品質(zhì)風味。溫度、濕度和時間是渥堆過程中最為重要的加工參數(shù)因子。黑茶傳統(tǒng)渥堆環(huán)境簡陋，難以精準控制渥堆溫濕度，易造成黑茶渥堆不均勻，出現(xiàn)香氣低悶或雜異氣味等問題。因此，為提高黑茶渥堆效果，提升黑茶品質(zhì)，一些能夠?qū)崿F(xiàn)精準控溫、清潔化、自動化的數(shù)控渥堆工序被研發(fā)應用。
黑茶的特征香氣主要來源于茶葉芳香物質(zhì)的轉(zhuǎn)化、微生物對各種底物產(chǎn)生的作用，以及烘焙中吸附的香氣。由于渥堆是一個動態(tài)變化過程。渥堆方式及渥堆程度會導致某些香氣組分的增加或減少，最終影響黑茶綜合呈香。傳統(tǒng)渥堆與數(shù)控渥堆加工的黑茶關鍵香氣成分在種類和含量上均存在差異(表7)。α-柏木烯、新植二烯、橄欖醇、δ-杜松醇、香芹酚、(E)-β-紫羅蘭酮等揮發(fā)性物質(zhì)的積累使數(shù)控渥堆的黑毛茶既具有濃郁、高長的花香、木香，又具有充分渥堆后產(chǎn)生的陳醇感。
黑茶渥堆過程中微生物作用和濕熱作用影響了茶葉中茶多酚、兒茶素、氨基酸、有機酸、糖類等物質(zhì)的組成與含量，進而影響了黑茶滋味的綜合呈現(xiàn)?？販乜貪窦夹g的發(fā)展在一定程度上實現(xiàn)了對黑茶渥堆環(huán)境的有效控制。另一方面，微生物在黑茶特殊滋味形成的過程中同樣扮演著十分重要的角色。添加嗜熱微生物渥堆后黑茶的兒茶素類物質(zhì)含量降低，在一定程度上可以增強黑茶的醇度(表8)。
05
白茶關鍵加工工序與風味特征
白茶，主產(chǎn)于福建、云南等地，以外觀滿披白毫、湯色杏黃、滋味鮮醇等特點備受消費者青睞，其加工工藝流程為萎凋和干燥。萎凋是白茶品質(zhì)形成的關鍵工序，茶鮮葉在萎凋過程中失水，葉細胞酶活性提高，茶多酚類物質(zhì)部分氧化，葉綠素降解，多糖與雙糖水解成單糖，蛋白質(zhì)水解生成氨基酸，為形成白茶色香味品質(zhì)奠定重要物質(zhì)基礎。室內(nèi)自然萎凋、日光萎凋、復式萎凋、控溫萎凋是目前白茶加工主要采用的幾種萎凋方式。室內(nèi)自然萎凋即將鮮葉攤放于室內(nèi)的萎凋簾上，使鮮葉水分自然散失的過程。日光萎凋則將鮮葉置于曬青布，使之接受日光照射。復式萎凋是指室內(nèi)自然萎凋輔以日光萎凋進行的萎凋方式?？販匚蚴墙?jīng)人為因素干預，有目的地控制萎凋環(huán)境的一種萎凋方式?？販匚蚣夹g的研究在一定程度上推動了白茶萎凋機械化、智能化的發(fā)展。
控溫萎凋在一定程度上有利于白茶均勻呈香，(E)-離子酮、橙花醇、α-紫羅酮、水楊酸甲酯等關鍵香氣成分相互協(xié)調(diào)，對白茶清香氣味具有重要貢獻。自然萎凋雖不利于白茶品質(zhì)的均一性，但受特殊的環(huán)境溫濕度、光照、時間等因素的影響，自然萎凋的白茶香氣類型更為豐富，其關鍵香氣成分也與控溫萎凋白茶存在差異(表9)。芳樟醇是白茶呈現(xiàn)甜香的主要特征香氣成分之一，苯乙醇、橙花醇有利于茶葉花果香的呈現(xiàn)，但相較于種類，各關鍵香氣成分的濃度、組合、比例對白茶綜合呈香影響更顯著。
兒茶素類、氨基酸、生物堿等非揮發(fā)性代謝物是茶湯的主要滋味化合物(表10)。自然萎凋和控溫萎凋工藝均能促進鮮葉中單體兒茶素類物質(zhì)的氧化，降低單體兒茶素類的含量，從而降低茶湯的苦澀程度，增加茶湯的醇度。但控溫萎凋方式提高了萎凋環(huán)境的溫度，加快了白茶中兒茶素、黃酮糖苷、酚酸、咖啡堿、茶氨酸和香豆素等多類物質(zhì)含量升高或降低的速率，在一定程度上提高了白茶萎凋效率，加快了白茶特征滋味的形成?？販匚虮粡V泛應用于白茶加工。
06
黃茶關鍵加工工序與風味特征
黃茶是中國獨有的茶類，其加工工藝主要有殺青、揉捻、悶黃、干燥等。其中，悶黃工序是黃茶加工的關鍵，利用濕熱環(huán)境和酶的共同作用使茶葉中的代謝物發(fā)生轉(zhuǎn)化，從而形成黃茶“黃葉黃湯”的特征風味。濕坯悶黃和干坯悶黃是黃茶傳統(tǒng)的兩種悶黃方式，濕坯悶黃選用殺青后含水量55%左右的鮮葉，趁熱堆積，而干坯悶黃則是將三炒后含水量30%左右的鮮葉趁熱攤放。另外，受加工技術背景的影響，一些黃茶，如霍山黃芽、君山銀針等采用“干坯”“濕坯”相結(jié)合的悶黃方式。隨著對黃茶品質(zhì)形成機理方向的深入研究，一些新的悶黃方式，如快速悶黃、通氧悶黃，被研發(fā)應用。
黃茶的特征香型主要有花果香、清香、烘烤香、甜玉米香等。不同悶黃工藝由于悶黃時茶坯含水量不同，濕熱作用程度不同，黃茶呈香類型也存在差異(表11)。干坯悶黃的茶坯含水量較低，易呈現(xiàn)清香香氣，這可能是茶葉中呈花香、清香屬性的芳樟醇、香葉醇、橙花叔醇等揮發(fā)性成分的作用。濕坯悶黃的高溫高濕條件能夠促進糖苷類水解和類胡蘿素降解，有利于苯乙酸甲酯、2,2,6-三甲基環(huán)己酮、4-氧代異佛爾酮等甜香黃茶關鍵香氣成分的形成。干坯濕坯結(jié)合悶黃工藝加工的黃茶與其他兩種工藝悶黃的黃茶存在共同關鍵香氣成分，如芳樟醇、苯甲醛等，同時也有特有的關鍵香氣成分(二甲硫、萘等)，其呈香類型多為甜香、火功香。
“醇和甘甜”是黃茶滋味不同于其他茶類的典型特征，也是在“悶黃”工序獨特的濕熱作用下鮮葉中化學物質(zhì)轉(zhuǎn)化并綜合作用的結(jié)果。悶黃過程中，多酚類在濕熱作用下發(fā)生非酶性自動氧化和異構(gòu)化作用，產(chǎn)生醌類物質(zhì)，苦澀滋味的酯型兒茶素發(fā)生降解轉(zhuǎn)化為非酯型兒茶素和爽口的茶黃素，進而增加黃茶“醇”的滋味特征(表12)。
07
總結(jié)與展望
茶葉加工將茶鮮葉變成具有特殊風味的飲用茶，是茶葉消費、茶品創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前提。不同的加工方式及加工技術因素使茶葉呈現(xiàn)不同的形狀、湯色、香氣和滋味。中國六大茶類的區(qū)分即以加工方式為依據(jù)進行的茶品類劃分。
殺青方式的不同使中國綠茶進一步分為炒青綠茶、烘青綠茶、蒸青綠茶等。不同類型的綠茶呈香呈味風格存在差異，但其關鍵呈香呈味成分相似，說明關鍵風味成分對綠茶特征風味的影響是通過協(xié)調(diào)各關鍵風味成分含量、比例進行的。
通過調(diào)控發(fā)酵環(huán)境溫濕度、含氧量、發(fā)酵時間等因子，可以對紅茶風味的綜合呈現(xiàn)產(chǎn)生影響。不同發(fā)酵技術加工的紅茶關鍵風味成分既有相同也存差異，但控溫技術營造的穩(wěn)定發(fā)酵環(huán)境更有利于紅茶香甜味醇風味的形成。
烏龍茶的特征風味受做青這一關鍵工序的影響，不同的做青技術通過調(diào)整搖青與晾青程度影響烏龍茶關鍵風味物質(zhì)的積累與釋放。同一品種烏龍茶擁有相似的風味物質(zhì)基礎，其關鍵風味成分類似，但不同品種的烏龍茶內(nèi)含物質(zhì)存在差異，需要優(yōu)化做青技術以提升烏龍茶品質(zhì)。
黑茶風味受渥堆過程中濕熱作用和微生物作用的影響。數(shù)控渥堆技術較傳統(tǒng)渥堆技術更有利于黑茶法呢烯、香葉醇等關鍵香氣成分與茶多酚、可溶性糖等關鍵滋味化合物的累積，有利于黑茶香純味醇風味特征的形成。
萎凋是白茶風味形成的關鍵工序。不同萎凋方式的白茶關鍵風味物質(zhì)種類存在差異，但相較于種類，各關鍵風味物質(zhì)的濃度、組合、比例對白茶風味的影響更顯著。
悶黃是黃茶加工獨有的工藝，干坯悶黃、濕坯悶黃的黃茶關鍵風味成分種類、含量均存在差異。但不管哪種悶黃工藝都可以通過調(diào)整適宜的悶黃時長、悶黃環(huán)境等因素獲得“黃葉黃湯”的高品質(zhì)黃茶。
因此，對茶葉關鍵風味物質(zhì)的研究不僅僅要探明影響茶葉風味特征的揮發(fā)物和非揮發(fā)物，更重要的是要對這些關鍵呈香呈味化合物在特定濃度、特定比例、特定組合下的協(xié)調(diào)表現(xiàn)進行深入研究。
隨著社會的進步和科學技術的發(fā)展，中國茶葉也朝著高質(zhì)量發(fā)展方向前進。標準化、機械化、自動化、智能化是未來茶葉加工技術發(fā)展的必然趨勢。傳統(tǒng)的六大茶類加工技術被不斷突破、創(chuàng)新：做青工藝應用于紅茶加工，生產(chǎn)花香型紅茶;揉捻技術融入白茶加工工藝，做新工藝白茶;微波技術被應用于殺青、干燥工序;控溫控濕技術調(diào)控萎凋、渥堆、悶黃程度。同時，茶葉品質(zhì)評價技術的發(fā)展也推動了茶葉關鍵呈香、呈味成分的研究。這些關鍵風味物質(zhì)形成機理的研究為茶葉加工數(shù)字化、智能化發(fā)展提供了理論基礎。
作者簡介：
安會敏
江蘇省徐州人，湖南農(nóng)業(yè)大學博士研究生，主要從事茶葉加工理論與新技術、茶葉品質(zhì)化學等方向的研究。
來源：中國茶葉加工
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