烘焙溫度與時間對福建水仙烏龍茶風味品質的影響

陳泉賓，鄔齡盛，張應根

(福建省農業科學院茶葉研究所，福建 福州 350012)

茶湯的酸堿度取決于游離的氫離子和氫氧根離子的相對濃度，茶湯中帶酸性的物質，主要是各種羧酸(如檸檬酸、脂肪酸等)、某些氨基酸、維生素C、皂苷、茶黃素、茶紅素等，帶堿性的物質主要有咖啡堿和部分芳香物質等，在一般情況下，茶湯中游離的氫離子數多于游離的氫氧根離子，所以茶湯呈微酸性[1]。茶湯的pH值在一定程度上能反映出茶葉質量的高低，研究表明茶葉嫩度、茶葉等級、產地、新茶與陳茶、茶類、沖泡條件、茶園土壤及茶湯溫度等影響茶湯pH值[2-6]。烘焙是烏龍茶加工過程的一道重要工序，烘焙對茶湯pH值的影響尚未見相關報道。開展烘焙溫度、時間對茶湯風味的影響，以期為合理烘焙茶葉具有現實意義，為開發不同風味茶葉產品提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

選用福建水仙品種鮮葉，在武夷山當地按閩北烏龍茶加工工藝加工，即鮮葉→萎凋→做青(綜合做青機)→殺青→揉捻→干燥，毛茶經色選機色選得毛凈茶，以毛凈茶作為烘焙原料進行烘焙處理，以毛凈茶為對照。

1.2 試驗方法

1.2.1 烘焙設計 試驗設溫度、時間2個因素，攤葉量500 g(盤面積50 cm×40 cm)，低溫長時，高溫短時，不同處理組合見表1。

表1 烘焙設計

1.2.2 pH值茶湯浸提 稱取供試茶葉0.300 g(準確至0.001 g)樣品至50 mL具塞刻度試管，加入40 mL沸水(超純水)，振蕩，放入沸水浴1 h(其間搖勻一次)，冷卻后直接在試管內定容至45 mL，搖勻，靜置。

1.2.3 主要物質檢測 游離氨基酸總量：參照GB/T 8314-2013；還原糖：GB 5009.7-2016 第一法，委托中國測試技術研究院檢測；pH值：用 Sartorius PB-21 酸度計測定茶湯pH值(精度0.01)。

1.2.4 茶湯審評 茶湯滋味審評：參照GB/T 23776-2018 茶葉感官審評方法。

1.3 數據處理

使用DPS對試驗數據進行處理及顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同烘焙溫度時間對福建水仙中糖氨美拉德反應基礎物質的影響

美拉德反應是氨基化合物和羰基化合物之間的一類復雜化學反應，氨基酸和還原糖是美拉德反應的主要基礎物質，反應產生有機酸等物質，影響食品的風味。

從表2可知，不同處理游離氨基酸總量在1.52%～2.33%，均低于對照。相同溫度不同時間茶葉氨基酸總量分別是：110℃在1.93%～2.33%，下降幅度在0.85%～17.87%；120℃在1.77%～2.00%，下降幅度在14.89%～24.68%；130℃在1.65%～1.83%，下降幅度在21.13%～29.79%；140℃在1.56%～1.71%，下降幅度在27.23%～33.62%；150℃在1.52%～1.59%，下降幅度在32.34%～35.32%，相同溫度不同時間基本呈下降趨勢。相同烘焙1 h，不同溫度處理的茶葉氨基酸總量分別下降0.85%、14.89%、22.13%、27.23%、32.34%；烘焙3 h，分別下降5.11%、17.87%、25.96%、27.23%、32.34%；相同時間溫度越高，氨基酸含量下降幅度越大；隨時間延長，低溫(110℃、120℃)、中溫(130℃)緩慢下降；高溫(140℃、150℃)短時快速下降。

從表2可知，不同處理還原糖含量在17.1%～21.7%之間，相同時間不同溫度有高有低，相同溫度不同時間處理，低溫110℃、中溫130℃烘焙基本高于對照，高溫140℃低于對照，高溫150℃卻高于對照；不同處理還原糖變化規律不明顯。

2.2 不同烘焙溫度時間對茶湯pH值的影響

不同烘焙溫度、時間對茶湯pH值的影響見表2。不同烘焙處理茶湯pH值在5.19～5.49之間，相同溫度不同時間茶湯pH值分別是：110℃在5.27～5.39，下降幅度在1.82%～4.01%；120℃在5.24～5.32，下降幅度在3.10%～4.55%；130℃在5.22～5.27，下降幅度在4.01%～4.92%；140℃在5.20～5.23，下降幅度在4.74%～5.28%；150℃在5.19～5.21，下降幅度在5.10%～5.46%。相同時間不同溫度烘焙1 h，茶湯pH值分別下降1.82%、3.10%、4.01%、4.74%、5.10%；烘焙3 h，茶湯pH值分別下降2.55%、3.64%、4.01%、4.55%、5.46%。相同時間溫度越高，pH值下降幅度越大；隨時間延長，低溫、中溫茶湯pH值緩慢下降；高溫短時快速下降后，茶湯pH值穩定，不再下降。

表2 不同烘焙處理對茶湯游離氨基酸、還原糖和pH的影響

郭桂義[5]等對青茶pH值檢測在5.17～5.82之間，閩南清香型烏龍高于閩北，董青華[7]等對不同品種烏龍茶茶湯的pH檢測在5.0以上，本試驗檢測結果在5.49～5.19之間，茶湯pH值范圍相一致。研究表明，溫度升高10℃，美拉德反應速度提高3～5倍，反應過程中產生有機酸[8,9]。因此，相同時間烘焙溫度越高，可能產生的有機酸越多，茶湯pH值下降幅度越大；以110℃為起點，每升高10℃，茶湯pH值降低分別快1.7倍、1.29倍、1.18倍、1.08倍，反應速度提高1～2倍，溫度越高，反應速度提高倍數反而下降，其原因有待進一步研究。

為進一步分析溫度及時間各水平間茶湯pH值的差異性，對相同溫度不同時間及相同時間不同溫度進行方差分析和LSD多重比較。從表3可知，110℃不同時間茶湯pH值差異極顯著，各處理pH值極顯著低于對照，1 h與3 h差異不顯著，顯著高于5 h、7 h，極顯著高于9 h、11 h、13 h；3 h、5 h、7 h、9 h處理差異不顯著，顯著高于11 h，極顯著高于13 h；9 h與11 h差異不顯著，顯著高于13 h，11 h與13 h差異不顯著。120℃不同時間茶湯pH值極顯著低于對照，1 h與3 h差異不顯著，顯著高于5 h，極顯著高于7 h、9 h、11 h；3 h與5 h處理差異不顯著，顯著高于7 h、9 h、11 h；5 h、7 h、9 h、11 h差異不顯著。130℃、140℃、150℃處理茶湯pH值極顯著低于對照，不同時間處理差異不顯著。

從表4可知，不同溫度處理茶湯pH值極顯著低于對照，溫度間差異極顯著；烘焙1 h，110℃極顯著高于其它溫度，120℃與130℃差異不顯著，極顯著高于140℃、150℃；130℃、140℃、150℃差異不顯著。烘焙3 h，110℃與120℃差異顯著，極顯著高于其它溫度；120℃與130℃差異不顯著，極顯著高于140℃、150℃；140℃、150℃差異不顯著。烘焙5 h，110℃與120℃差異顯著，極顯著高于其它溫度，140℃、150℃差異不顯著。相同時間，低溫(110℃、120℃)差異極顯著，高溫(140℃、150℃)差異不顯著。

綜上可知，烘焙后，不同烘焙工藝茶湯pH值極顯著低于對照，相同溫度不同時間，低溫pH值差異達極顯著，中高溫差異不顯著；相同時間不同溫度間差異極顯著，短時低溫(110℃)顯著或極顯著高于其它溫度；高溫(140℃、150℃)差異不顯著。

2.3 不同烘焙溫度時間對茶湯風味的影響

毛茶經篩分、風選、揀剔等作業后，半成品茶的含水量高達8%～10%。通過烘焙技術的處理，其內含物質在烘焙過程中發生著復雜的化學反應，美拉德反應(Maillard反應)就是其中的主要化學反應之一，反應產物是食品色澤和風味的主要來源。根據烘焙程度的不同，烏龍茶可劃分為不同火功風味的產品，如武夷巖茶分為輕火、中火、足火及高火等產品。從表5可知，不同溫度烘焙1 h，茶湯均未產生酸味。低溫文火長時(110℃、13 h)產生酸味；低溫中時(120℃、5 h)、中溫短時(130℃、3 h)烘焙開始產生酸味，茶湯稍有鍋巴味；隨時間延長，茶湯繼續呈酸味，鍋巴味增強，茶葉火功表現為輕火或中火。高溫短時烘焙提升或純化茶湯滋味，茶湯鍋巴味顯，隨時間延長，產生炭火味，茶葉火功表現為高火或老火。

表3 相同溫度不同時間方差分析及LSD多重比較

表4 相同時間不同溫度方差分析及LSD多重比較

表5 不同烘焙工藝茶湯風味

3 討論

美拉德反應是氨基化合物(如蛋白質、肽、胺、氨和氨基酸)和羰基化合物(如還原糖、脂質、醛、酮、多酚、抗壞血酸以及類固醇等)之間的一類復雜化學反應，其最終生成類黑精、還原酮及揮發性雜環化合物，這些物質是食品色澤和風味的主要來源，并起到抗氧化的作用。影響美拉德反應的因素有糖類及氨基酸的結構、溫度和時間、反應底物濃度，水分含量及初始pH值等[8]。

本研究結果表明，游離氨基酸總量隨著烘焙溫度的升高而下降，與陳泉賓、王登良、江山等研究結果一致[10-12]，還原糖變化規律不明顯。美拉德反應過程會產生有機酸，從表2、表5可知，茶湯pH值在5.23～5.28之間，茶葉火功為中火時茶湯呈酸味，可能是中低溫烘焙過程糖氨美拉德反應產生、積累一定的有機酸，從而使茶湯風味呈酸味；高溫烘焙，美拉德反應速度快，有機酸等進一步反應下降，但帶堿性主要物質咖啡堿和部分芳香物質大量揮發，茶湯中游離的氫氧根離子大量減少，游離的氫離子數多于游離的氫氧根離子，從而導致茶湯pH值低，但未產生酸味。

茶葉花色品種眾多，本試驗以福建水仙閩北烏龍茶為原料，鮮葉采摘標準以中大開面為主，成熟度高，生產上表現為“耐焙”品種，文火長時(110℃、13 h)、低溫中時(120℃、5 h)、中溫短時(130℃、3 h)開始產生酸味。不同品種鮮葉采摘要求不同，如高香烏龍茶品種鮮葉采摘以中小開面為主，加工而成的茶葉氨基酸、糖類等美拉德反應底物濃度相對高，烘焙溫度可適當降低，提升茶葉品質，形成不同風味的茶葉。