保靖黄金茶1号是从保靖黄金茶群体中选育的高氨基酸特早生绿茶品种[1]。目前在全国多地种植，湖南省湘西州2020年黄金茶茶园面积达422 km2。随着茶园面积扩大，如何提升夏季鲜叶利用率受到重视。夏季鲜叶制得绿茶存在味苦香淡的问题，可制作红茶[2]。已有研究表明，保靖黄金茶1号制作红茶具有鲜甜味特征，产品能满足现阶段多元化茶叶市场需求[3]。发酵是红茶加工的关键工序，温度是影响红茶发酵的主要因素，方世辉等[4]通过研究发现工夫红茶的发酵温度以22、28 ℃较佳。变温发酵原理为初期保持高温激发酶活性，中后期低温保持酶活性以充分发挥酶促氧化作用，提高工夫红茶品质[5]，已有少量研究证明了变温发酵的有效性，可能受限于实践操作较困难而未被推广运用[5-7]。本研究旨在通过比较恒温发酵、自然发酵及变温发酵筛选保靖黄金茶1号夏季红茶最佳发酵方式及变温发酵参数，探索不同发酵方式及变温发酵参数对红茶品质的影响，为夏茶利用率的提升提供理论依据与实践基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

2020年6月于湖南省湘西自治州老爹茶业基地采摘保靖黄金茶1号一芽二叶鲜叶原料。

无水乙醇、茚三酮、酒石酸亚铁、盐酸、浓硫酸(均为分析纯)、各氨基酸标准品、HPLC级甲醇、乙腈、乙酸、四氢呋喃，长沙隆和化玻实验用品有限公司。

1.2 实验处理

以工夫红茶加工基本工序为依据，工序参数为：萎凋：室内鼓风萎凋，鲜叶薄摊2～3 cm，气温24～32 ℃，至鲜叶含水量为65%～67%；揉捻：不加压10 min，后续每10 min加轻压，揉捻时长50 min；发酵：参照已有文献[4-6]方法并结合实际操作可能性设定温度、湿度及时间(表1)，发酵叶厚度10 cm，以叶色70%以上红变，青气消失，花果香显现为发酵适度；干燥：初烘：120～130 ℃，摊叶厚度2～5 cm，烘干10 min后静置1 h；复烘：90～100 ℃烘至含水量15%左右，摊叶厚度2～3 cm；提香：预热提香机，温度90 ℃，30 min至足干。上述处理制得样品5份，随机取样，试验重复2次。

1.3 分析方法

茶叶感官评价参照GB/T 23776—2018《茶叶感官审评方法》评定。水浸出物、游离氨基酸、茶多酚、可溶性糖、儿茶素组分、茶色素含量参照文献[8]进行测定。氨基酸组分测定采用HPLC法检测[9]。

固相微萃取法(solid-phase micro-extraction，SPME)提取茶叶香气物质：称取1 g磨碎样置于萃取瓶中，萃取温度120 ℃，保温时间20 min，吸附时间3 min，纤维头PDMS/DVB/CAR。香气成分测定采用GC-MS，色谱柱为Agilent(60 m×0.250 mm×0.25 μm)；进样口温度270 ℃；载气为高纯氮气，分流比为10∶1，流速2 mL/min。升温程序：40 ℃保持5 min，以15 ℃/min升至280 ℃保持5 min，以15 ℃/min 升至305 ℃保持5 min；质谱条件为SCAN模式，扫描范围为29～550 m/z。所得数据在NIST标准谱库检索后，筛选匹配度>80%的化合物成分，并依据相关资料对各峰进行确认，排除柱流失等干扰化合物，鉴定样品中的挥发性香气成分，分析各成分相对含量。

采用气味活度值(odor active value，OAV)[10]对各香气成分的风味贡献度进行评价，计算如公式(1)、公式(2)所示，公式(1)适用于味觉物质分析[11]，公式(2)适用于香气相对含量分析[12]。

(1)

(2)

式中：C1，味觉成分的物质浓度，%；C2，香气成分的相对百分含量，%；R，识别阈值，mg/kg；D，觉察阈值，mg/kg。

当OAV>1时，定义为关键风味成分，该成分对总体风味有直接影响；当0.1R值、D值均参考自《化合物香味阈值汇编》[10]。

1.4 仪器与设备

自制鼓风式萎凋机；6CR-40茶叶揉捻机、6CJW40解块机、6CHFJ-10B发酵机、6CH941I烘焙机、6CTH-6.0提香机，浙江上洋机械有限公司；UT301C+红外测温仪、A12T温湿度计，优利德公司；PB303NMETTER-TOLEDO分析天平，梅特勒托利多科技(中国)有限公司；快速水分测定仪，奥豪斯公司；超低温冰箱、NanoDrop2000紫外分光光度，Thermo公司；Agilent 1260 Infinity LC二元液相色谱系统、Agilent GC6890-5973Mass，美国安捷伦公司；手动SPME进样器和PDMS/DVB固相微萃取头，美国Supelco。

1.5 数据处理

数据先用Excel 2016处理，再用IBM SPSS Statistics 22.0软件进行显著性分析。采用TBtools进行聚类热图制作[13]。实验重复3次，取平均值。

2 结果与分析

2.1 不同发酵方式对保靖黄金茶1号夏季红茶感官品质的影响

不同发酵方式制得茶样审评结果如表2所示，各茶样外形及汤色差异较小，在香气及滋味方面差别较明显，变温发酵与恒温发酵茶样均有醇、回甘特点。综合得分以28 ℃ 2 h+22 ℃ 1 h变温发酵最优(90.8分)，具有香气持久，甜香带花香，滋味甜醇回甘的特点，40 ℃ 2 h+30 ℃ 1 h变温发酵与恒温发酵综合得分一致(90.4分)，自然发酵得分最低(89.8分)。

2.2 不同发酵方式对保靖黄金茶1号夏季红茶主要品质成分的影响

由表3可知，不同发酵方式制得茶样水浸出物(34.87%～36.69%)、茶多酚(14.81%～15.91%)、氨基酸(2.89%～3.11%)、茶黄素(0.62%～0.72%)(质量分数)存在显著差异。茶红素是茶汤红的重要成分[14]，含量在4.45%～6.16%(质量分数)，以恒温发酵茶样含量最高，与变温发酵32 ℃2 h+28 ℃1 h茶样差异不显著，显著高于其他茶样，这与感官审评中恒温发酵茶样汤色红而其他茶样为尚红表现较一致。所有茶样咖啡碱、可溶性糖、茶褐素含量无显著差异。

儿茶素是茶多酚的重要组分，儿茶素总量以恒温发酵茶样最高(2.24%，质量分数)，40 ℃ 2 h+30 ℃ 1 h茶样最低(1.50%)，变温发酵茶样均显著低于自然发酵及恒温发酵。不同儿茶素组分中，表没食子儿茶素(epigallocatechin，EGC)含量最高，处于0.96%～1.43%，表儿茶素(epicatechin，EC)含量在0.21%～0.28%，表儿茶素没食子酸酯(epicatechin gallate，ECG)含量在0.23%～0.29%，表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate，EGCG)含量在0.10%～0.26%。DL-儿茶素(DL-catechin，DL-C)、没食子儿茶素没食子酸酯(gallocatechin gallate，GCG)含量均为0，各样品非酯型儿茶素总量比酯型儿茶素总量高(表4)。

氨基酸组分分析结果如表5所示。各氨基酸组分含量为1.66%～1.92%(质量分数)，BW2氨基酸组分总量最高，为1.92%；HW茶氨酸含量最高，为0.86%。分析游离氨基酸中甜味氨基酸(天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、丙氨酸、茶氨酸、脯氨酸)、鲜爽味氨基酸(天冬酰胺、谷氨酸、茶氨酸、脯氨酸)和苦味氨基酸(缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、赖氨酸、精氨酸)[15-16]发现所有样品中甜味、鲜味氨基酸含量大于苦味氨基酸，恒温发酵茶样苦味氨基酸含量最低，甜味氨基酸含量最高(图1)。OAV分析发现滋味物质关键成分以茶黄素、EC、EGC、ECG、EGCG、γ-氨基丁酸、β-氨基异丁酸、色氨酸、茶氨酸、谷氨酸、天冬氨酸为主(表6)，滋味物质关键成分不同呈味OAV总值与审评结果无完全一致趋势(图2)。

2.3 不同发酵方式对保靖黄金茶1号夏季红茶主香气成分的影响

对40种主要香气成分进行聚类(图3)并结合审评结果分析，28 ℃ 2 h+22 ℃ 1 h变温发酵茶样为甜香带花香，香气占比最高物质为香叶醇，其他样品为甜香，芳樟醇占比最高。通过OAV分析发现β-芳樟醇、反-2-壬烯醛、香叶醇为5个茶样共同的关键香气组分(OAV>1)，2-甲基丁醛为变温发酵关键香气组分，且是恒温发酵与自然发酵的修饰性香气组分(0.1

3 结论与讨论

发酵是红茶加工的关键工序，变温发酵能有效提升茶叶品质，本研究通过比较5个发酵处理，发现变温发酵优于恒温发酵和自然发酵，以28 ℃ 2 h+22 ℃ 1 h 变温发酵制得茶样审评得分最高。已有研究表明，变温发酵前期40 ℃处理5 min后期18 ℃发酵至适度效果最佳[5]，本试验变温发酵40 ℃ 2 h+30 ℃ 1 h处理可能由于40 ℃处理时间较长影响整体品质，后续研究可缩小温度区间或缩短40 ℃保持时长筛选更优参数。方世辉等[4]研究发现28、22 ℃红茶品质较好，本研究采用28 ℃ 2 h+22 ℃ 1 h有效综合了恒温发酵与变温发酵的长处，总体有利于红茶品质形成。以25～30 ℃，环境湿度86%，3 h的自然发酵条件制得茶叶香气仍带青气且滋味带涩，其原因可能是受夏季环境湿度过低影响，发酵叶叶面水分蒸发较快，表层发酵叶因失水变得干硬，发酵进程减缓[17]。

红茶滋味因制造过程中多酚类物质强烈变化形成的呈味物质种类、含量及比例不同使茶汤呈现不同特征。以OAV方法进行分析发现，保靖黄金茶1号夏季原料制成红茶滋味物质关键成分为茶黄素、EC、EGC、ECG、EGCG、咖啡碱、γ-氨基丁酸、β-氨基异丁酸、色氨酸、茶氨酸、谷氨酸、天冬氨酸，赋予了茶叶收敛感、褶皱型收敛感、苦味、口腔干燥感、丝滑样的收敛感及鲜味，关键成分中无甜味呈味物质，这可能与《化合物香味阈值汇编》中所述茶叶滋味物质不全有关，有待进一步结合滋味物质甜味量化进行分析[18]。计量不同呈味物质总量与审评结果无完全一致趋势，可能受各滋味物质的协同及络合作用影响，已有研究表明，EGCG不仅赋予茶汤褶皱型收敛感及苦味，同时能增强茶汤中咖啡碱造成的苦味效果[14,19]。但OAV方法体系并无滋味物质之间的互作分析，这可能是我们无法通过OAV方法直接判定滋味形成的主要原因。

红茶香气以甜香为主，部分茶样带花果香。龚自明等[20]研究红茶香气品质发现红茶以芳樟醇为主,即呈现甜香，香叶醇占优势即呈现花香，富含芳樟醇和香叶醇，表现出甜香、花香等。变温发酵28 ℃ 2 h+22 ℃ 1 h制得茶叶香气为甜香带花香，β-芳樟醇具有百合花或玉兰花香，香叶醇具有玫瑰香，2-甲基丁醛有利于茶叶品质形成[21]，结合OAV分析可知，β-芳樟醇、反-2-壬烯醛、香叶醇是影响夏季保靖黄金茶1号红茶香气的重要贡献化合物，而2-甲基丁醛是区别于夏季保靖黄金茶1号变温发酵与其他发酵香气品质的重要贡献化合物。

本研究采用保靖黄金茶1号夏季鲜叶为原料，探索不同发酵方式对茶叶品质及香气的影响。通过感官品质、基础理化及香气成分初步发现变温发酵28 ℃ 2 h+22 ℃ 1 h有利于红茶品质的提升，结合OAV进行分析，发现茶黄素、EC、EGC、ECG、EGCG、咖啡碱、γ-氨基丁酸、β-氨基异丁酸、色氨酸、茶氨酸、谷氨酸、天冬氨酸为保靖黄金茶1号夏季原料制成红茶滋味物质关键成分，计量不同呈味物质总量与审评结果并无完全一致趋势，可能与各滋味物质的协同及络合作用有关[17]，有待进一步采取电子舌、味觉分析系统等方法参考OAV理论及已知数值，创建更适宜茶叶滋味的分析方法。香气分析变温发酵28 ℃ 2 h+22 ℃ 1 h制得茶叶带花香可能是与重要贡献化合物β-芳樟醇、香叶醇、反-2-壬烯醛、2-甲基丁醛赋予茶叶的香气特征有关。本试验采用感官审评、理化检测及OAV法对滋味及香气进行评价，具有丰富相关研究手段及对生产实践的指导意义，以夏季保靖黄金茶一号鲜叶为原料通过变温发酵提升红茶品质，对夏季红茶制作及变温发酵提供一定的理论依据与实践基础。

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Effect of variable-temperature fermentation on the quality of Congou black tea made with fresh leaves of Baojing Huangjincha 1 plucked in summer

XIE Nianci1,2,ZHOU Hao1,ZHOU Pinqian1,PENG Yun3,TIAN Shuanghong3, WANG Kunbo2*,BAO Xiaocun1*

1(Tea Research Institute, Hunan Academy of Agricultural Sciences, Changsha 410126, China)2(Key Laboratory of Tea Science of Ministry of Education, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China)3(Xiangxi Academy of Agricultural Sciences, Jishou 416000, China)

ABSTRACT Variable-temperature fermentation, which means that the temperature changes at different periods of fermentation time, can control the enzyme activity and enzymatic oxidation and improve the quality of Congou black tea. In order to optimize variable-temperature fermentation of Congou black tea made with fresh leaves of Baojing Huangjincha 1 plucked in summer, the catechin and free amino acids content were determined by HPLC, and the main aroma composition was measured using solid phase microextraction/gas chromatography-mass spectrometry (SPME/GC-MS). The key flavor ingredients of samples were revealed by combining sensory evaluation and odor activity value (OAV). The sensory evaluation scores of variable-temperature fermentation was higher than those of constant-temperature fermentation and natural fermentation. The tea sample obtained from variable-temperature fermentation at 28 ℃ 2 h + 22 ℃ 1 h had the highest sensory evaluation score, long lasting fragrance of sweet and floral, and an aftertaste of sweetness. OAV demonstrated that β-linalool, geraniol, trans-2-nonenal and 2-methylbutanal were important contributors to the sweet floral fragrance of tea sample made by variable-temperature fermentation at 28 ℃ 2 h + 22 ℃ 1 h.

Key words black tea made in summer; Congou black tea; variable-temperature fermentation; taste; aroma

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.028721

引用格式:谢念祠，周浩，周品谦，等.变温发酵对保靖黄金茶1号夏季鲜叶制成工夫红茶品质的影响[J].食品与发酵工业,2022,48(8):220-226.XIE Nianci,ZHOU Hao,ZHOU Pinqian, et al.Effect of variable-temperature fermentation on the quality of Congou black tea made with fresh leaves of Baojing Huangjincha 1 plucked in summer[J].Food and Fermentation Industries,2022,48(8):220-226.

第一作者：博士研究生(王坤波教授与包小村研究员为共同通信作者，E-mail：wkboo163@163.com；bxc01@126.com)

基金项目：湖南省现代农业产业技术体系(湘农发[2020]112号)；湖南省农业科技创新资金项目(2020CX34)

收稿日期：2021-07-21，改回日期：2021-08-20