編者按：從二十世紀(jì)六十年代起，施兆鵬、劉仲華團(tuán)隊對黑茶品質(zhì)風(fēng)味的形成機(jī)制進(jìn)行了長期、深入、全面的研究，提出了系統(tǒng)的學(xué)術(shù)理論，成為后來以劉仲華為主帥的研究人員建立現(xiàn)代黑茶理論體系的重要基礎(chǔ)。
2007年，湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)施兆鵬、劉仲華團(tuán)隊在湖南省茶葉學(xué)會學(xué)術(shù)年會發(fā)表論文《論黑茶品質(zhì)風(fēng)味形成機(jī)理》，講清楚了黑茶的品質(zhì)風(fēng)味是怎樣形成的，以及黑茶最關(guān)鍵的、最具標(biāo)志性的渥堆工藝究竟是怎么回事。這篇論文收錄于《湖南省茶葉學(xué)會2007年學(xué)術(shù)年會論文集》，其中的內(nèi)容是施兆鵬、劉仲華團(tuán)隊現(xiàn)代黑茶理論體系的重要組成部分。
這項研究為我們解答了如下的基本問題：
一、黑茶的色香味是怎么來的
1．色澤
茶葉的色澤包括干茶的色澤、茶湯的色澤、葉底的色澤。
研究發(fā)現(xiàn)，至渥堆結(jié)束，茶葉中的綠色色素物質(zhì)葉綠素幾乎沒有了，而黃色、橙黃色色素物質(zhì)如葉黃素、胡蘿卜素等有較大的損失但變化后形成了顏色更深（橙黃、橙紅）的物質(zhì)。在高溫高濕作用下，茶葉中的物質(zhì)起化學(xué)變化，深色的物質(zhì)大量積累。
還有一類物質(zhì)被稱為色素源物質(zhì)，如茶多酚、氨基酸等，本身為白色或無色，在鮮葉加工成黑毛茶的過程中發(fā)生變化，形成黃色的茶黃素、紅色的茶紅素、褐色的茶褐素等。這樣，黑毛茶的干茶、茶湯、葉底都沒有綠色，外形（干茶、葉底）成為黃褐色，茶湯則可能是黃色、橙色、棕色等。
2．香氣
黑毛茶香氣來自三個方面：
一是茶葉本身芳香物質(zhì)的變化形成黑茶的基本茶香；
二是微生物及其分泌的酶（生物催化劑）在渥堆中對各種底物作用產(chǎn)生一些風(fēng)味香氣；
三是烘焙中形成和吸附的一些特殊香氣。
研究人員在傳統(tǒng)渥堆制成的黑毛茶中，檢出68種香氣組分。查明了組成黑毛茶香氣的主要物質(zhì)，以及它們來源于什么樣的化學(xué)變化，分析出傳統(tǒng)渥堆中以哪些芳香物質(zhì)為主。
黑茶制造過程中，一些特殊香氣的產(chǎn)生是渥堆的一個主要特征。渥堆是不是達(dá)到了適當(dāng)?shù)某潭?，往往看是不是有酒糟氣，而渥堆過度則會出現(xiàn)酸辣氣乃至腐臭氣味。這些特殊氣味在干燥過程中會被揮發(fā)，但有時也有少量殘留，構(gòu)成黑茶的風(fēng)味香。大批量生產(chǎn)中黑毛茶干燥時分層累加濕坯，松柴明火烘焙長達(dá)三個多小時，焙簾中心溫度高達(dá)120-150℃,干茶吸附松煙，能形成特有的松煙香味。
3．滋味
黑茶的滋味可以簡單描述為“醇和微澀”，既不同于黃茶，也不同于綠茶，醇中有澀，苦中有甜，有濃度但無刺激性，無粗青感，無木質(zhì)味。
黑茶的滋味物質(zhì)是一個綜合體，或者說黑茶的滋味是各種呈味物質(zhì)的綜合反映，有兒茶素的澀味，有咖啡堿的苦味，也有氨基酸的鮮甜味，等等。加工過程中，茶葉中的各種呈味物質(zhì)發(fā)生變化和互相作用，有的味道增強(qiáng)，有的味道減弱，最終形成黑茶特有的滋味。
黑茶的這種特殊滋味主要是渥堆工序中形成的。渥堆中，溫度在40℃左右，相對濕度為95%-100%，有氧供應(yīng)卻又通氣不良，茶多酚、色素物質(zhì)等在濕熱條件和酶的催化作用下發(fā)生急劇變化。苦澀、濃烈的物質(zhì)減少，醇和或純和的物質(zhì)增加。鮮葉含量較多的一些氨基酸逐漸減少，而人體必須的一些苦味氨基酸增加，滋味類型變了，但增加了黑茶的營養(yǎng)價值。渥堆后期和干燥過程中，苦味物質(zhì)稍微有些增加，茶多酚中的苦澀味成分大量減少，最終味覺上會感覺到苦味減弱。這些變化對黑茶滋味的形成帶來深刻的影響。
二、渥堆過程究竟是怎么一回事
40年來，學(xué)術(shù)界對黑茶渥堆實質(zhì)的研究，形成了三種不同的學(xué)說。
第一種是把渥堆中出現(xiàn)的酶活性看成是鮮葉中的酶簡單的復(fù)活。
第二種是認(rèn)為黑茶品質(zhì)的形成是微生物作用的結(jié)果，微生物是一切變化的動力。
第三種是認(rèn)為黑茶初制各工序始終處于高溫高濕的環(huán)境中，品質(zhì)的形成是這種環(huán)境導(dǎo)致各種成分自動發(fā)生變化的結(jié)果。
實驗證實，鮮葉中的酶經(jīng)高溫殺青已經(jīng)鈍化，不可能復(fù)活。那么，渥堆過程中微生物的變化和作用是怎么樣的呢？酶和黑茶品質(zhì)之間又存在什么樣的內(nèi)在關(guān)系？
通過大量的研究材料，對渥堆的實質(zhì)歸結(jié)如下：
1．微生物的作用
原鮮葉上的微生物在殺青過程中幾乎被全部殺死，揉捻、渥堆過程中茶葉又重新沾染微生物。渥堆3小時微生物開始出現(xiàn)，后來逐漸增多。
這些微生物獲取茶葉中的物質(zhì)和水分，利用殺青的余熱和本身釋放的熱量作為能量，生長發(fā)育，同時分泌各種胞外酶。
這些胞外酶催化、改變和加快了渥堆茶葉的化學(xué)變化?；瘜W(xué)變化產(chǎn)生的一些物質(zhì)被微生物作為營養(yǎng)汲取，加快了微生物的生長發(fā)育。
微生物呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳和熱量使堆溫升高、pH值降低。渥堆環(huán)境不斷變化，不同的胞外酶出現(xiàn)不同的變化，有的受到激發(fā)，有的受到抑制。經(jīng)過這個過程，各種香味物質(zhì)逐步形成。
2．酶與黑茶品質(zhì)的關(guān)系
研究設(shè)置的無菌渥堆實驗證實，鮮葉自身原有的酶即“內(nèi)源酶”經(jīng)過殺青后基本鈍化，渥堆過程中的酶主要是由重新沾染的微生物生成的。
研究發(fā)現(xiàn)渥堆6小時各種酶的活性均不明顯，渥堆12小時后有所增強(qiáng)，渥堆24小時和42小時形成兩個活性高峰，活性越強(qiáng)，微生物中的真菌數(shù)量也越多。
這期間的優(yōu)勢菌種是黑曲酶（一種常見的真菌，食品工業(yè)上用作發(fā)酵菌種）。大量的研究表明，黑曲霉的不同菌株以及在不同的環(huán)境條件下，可以產(chǎn)生多種胞外酶。黑曲霉產(chǎn)生的胞外酶用于速溶茶的制造中，能有效增進(jìn)茶湯的澄清度。
渥堆過程中由于有了胞外酶，改變了復(fù)雜的化學(xué)變化，一些難以進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)得以進(jìn)行或加速，許多新的產(chǎn)物應(yīng)運(yùn)而生，構(gòu)成了黑茶特有的品質(zhì)風(fēng)味。
纖維素酶和果膠酶分別對纖維素和果膠起作用，黑毛茶大批量生產(chǎn)中常見的“絲瓜絡(luò)”缺點(diǎn)茶，就是纖維素酶和果膠酶起作用的結(jié)果。渥堆時間過久，翻堆不及時，造成堆內(nèi)局部茶團(tuán)泥滑，一經(jīng)復(fù)揉，葉肉脫落，留下脈絡(luò)筋網(wǎng)，酷似“絲瓜絡(luò)”一般。這種茶茶湯渾濁，滋味泛酸，葉底泥滑。一般情況下，纖維素酶和果膠酶的作用可導(dǎo)致葉底柔軟，水浸出物略有增加。
3．黑茶渥堆的實質(zhì)
從黑茶色香味的形成，微生物、酶在制茶中的變化可以看出，在初制的幾個工序中，渥堆是品質(zhì)形成的關(guān)鍵工序，也稱品質(zhì)工序，它與紅茶的“發(fā)酵”、綠茶的“殺青”、黃茶的“悶黃”等工序一樣，塑造了黑茶品質(zhì)特色，賦予了黑茶的品質(zhì)風(fēng)味。
高溫高濕條件伴隨著黑茶初制的始終。殺青前鮮葉需灑水灌漿，灑噴約占鮮葉重1/10的水分，以增加殺青時水蒸汽的穿透力。殺青過程中鮮葉中酶的活性被鈍化，微生物也同時被殺死。趁熱揉捻，溫度有所下降，葉溫一般保持在40℃左右。渥堆時茶從揉桶中成團(tuán)取出，適當(dāng)筑緊，一般仍有30-35℃。渥堆開始后，在揉捻和渥堆中沾染的微生物開始繁殖，微生物呼吸以及分解物質(zhì)所產(chǎn)生的大量熱能在堆內(nèi)積累，堆溫逐漸升高，至渥堆中后期，堆溫可達(dá)45-50℃。干燥工序更是處于高溫高濕（前期）和高溫干燥（后期）的條件下，濕熱作用強(qiáng)度更大。
那么，渥堆過程中黑茶品質(zhì)的形成，是不是就只是高溫高濕的環(huán)境下茶葉自身成分發(fā)生變化的結(jié)果呢？
為了弄清楚這個問題，研究團(tuán)隊進(jìn)行無菌渥堆實驗，與傳統(tǒng)渥堆進(jìn)行對比。在無菌渥堆處理中，除渥堆工序外，其他工序濕熱作用強(qiáng)度與傳統(tǒng)渥堆處理基本相同。
實驗結(jié)果是，無菌渥堆所加工的黑毛茶無粗青氣味，湯色黃亮，但缺乏黑茶特征性的品質(zhì)風(fēng)味。這說明濕熱作用下發(fā)生的物理化學(xué)變化為黑茶品質(zhì)形成打下了一定的基礎(chǔ)，同時也說明傳統(tǒng)渥堆期間在物質(zhì)轉(zhuǎn)化動力上的差異是決定品質(zhì)風(fēng)味的關(guān)鍵。
首先，常規(guī)渥堆條件下，微生物大量繁殖，體內(nèi)的物質(zhì)代謝旺盛，同時分泌出各種胞外酶，作為有效的生化動力，作用于渥堆葉內(nèi)的各種相應(yīng)的物質(zhì)，使整個渥堆體系的物質(zhì)變化的速度和方向都和無菌渥堆的純物理化學(xué)作用不同。
蛋白質(zhì)、果膠的水解，纖維素的分解，兒茶素的酶促氧化，以及各種香氣物質(zhì)在酶的作用下發(fā)生復(fù)雜的生化變化，形成特有的香氣組分及配比，以及微生物代謝釋放有機(jī)酸等等，這些變化是形成黑茶特有色、香、味品質(zhì)的關(guān)鍵，也正是無菌渥堆條件下所不具有的。因此，黑茶渥堆中微生物胞外酶是黑茶品質(zhì)風(fēng)味形成的主要動力。
其次，渥堆過程中進(jìn)行無菌處理，由于微生物數(shù)量很少，微生物呼吸代謝釋放的熱量很少，葉溫幾乎與室溫一致；而常規(guī)渥堆因微生物代謝旺盛，堆溫常高出室溫15-20℃，這種溫度又促使胞外酶作用效率提高，加速了品質(zhì)風(fēng)味形成的速度。
由此可見，黑茶渥堆的實質(zhì)是以微生物的活動為中心，通過生化動力（胞外酶）、物化動力（微生物熱）以及微生物自身代謝的綜合作用，塑造了黑茶色、香、味的品質(zhì)風(fēng)味。
需要說明的是，盡管渥堆在黑茶品質(zhì)形成中占有十分重要的地位，但其他環(huán)節(jié)也直接影響黑茶品質(zhì)的形成。黑茶品質(zhì)形成是微生物參與下的酶促作用與濕熱作用的綜合結(jié)果，這里的熱，包括殺青、揉捻、干燥的外源環(huán)境熱和渥堆中微生物代謝釋放的生物熱。同時，干燥工序也在很大程度上影響著黑茶的品質(zhì)。
查看論文原文：參見本次推文專業(yè)篇|論黑茶品質(zhì)及風(fēng)味形成機(jī)理作者：施兆鵬、劉仲華、黃建安、施齡
