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关于渥堆处理对于黑茶品质影响的研究初探黑茶属于后发酵茶，是六大茶类之一，也是我国特有的一大茶类。黑茶以制成紧压茶边销为主，主要销往西藏、内蒙、新疆、青海、甘肃、宁夏等边疆地区，因而，习惯上称黑茶为“边茶”。经特殊工艺持久发酵制作而成的黑茶含有近500种对人体有益的有机化合物，约700多种香气化合物，无机物也相当丰富，包括磷、钾、镁、硒等多达15种矿物质[1]；此外，大量研究表明，黑茶对糖尿病、高血脂、肥胖等糖脂代谢性疾病具有良好的保健效果[2-8]，因而黑茶逐渐成为茶叶消费的新热点，正在步入一个由单纯边销向内销和外销快速拓展的新时代。黑茶系采用较粗老原料加工而成，不同黑茶的制造工序大同小异，一般包括杀青、揉捻、渥堆和干燥4道工序。其中，渥堆是形成黑茶品质的关键性工序，经过渥堆使叶肉的内含物发生复杂的化学变化，形成了黑茶特有的色、香、味。关于渥堆对黑茶品质形成机理的研究，一直为茶学界所关注。近年来，随着现代分析检测技术的飞速发展、学科间的相互渗透以及黑茶内外销市场的快速扩大，迎来了新一轮黑茶渥堆研究热潮。本文综述了近几年来黑茶渥堆的实质及其与黑茶品质形成影响等方面的研究，旨在为更好地把握今后黑茶渥堆机理。
1渥堆的实质
关于黑茶渥堆的实质的理论主要有以下几种:一是酶作用学说,认为在杀青过程中未被完全钝化的酶在渥堆过程中起主要作用;二是微生物学说,认为在渥堆过程中,产生大量的微生物,并在其代谢过程中或其代谢过程中释放的胞外酶的作用下,使内含物成分发生转化、降解等,从而形成黑茶特殊的品质;三是湿热作用学说,认为湿热作用贯穿于整个加工过程,对黑茶的品质形成起着十分重要的作用。此外,王增盛等(1991年)研究认为,渥堆的实质是以微生物活动为中心,它通过生化动力(胞外酶)、物化动力(微生物热)以及微生物自身代谢的综合作用,形成了黑茶色、香、味的品质风味。
1.1酶促作用
鲜叶经高温杀青,使酶蛋白大都变性而失活,所以在渥堆过程中,酶不是“复活”的。刘仲华等(1991年)在研究黑茶渥堆过程中酶活性变化时,采用无菌处理证实了这一点。同时,研究表明过氧化物酶有较强的热稳定性,杀青后有相当一部分残余活性存在,但是在渥堆24h后活性就逐渐消失,因此靠过氧化物酶来催化茶叶内含物氧化十分有限;但多酚氧化酶、蛋白酶、纤维素酶、果胶酶及其同工酶的活性在渥堆12h后有明显的增加,因此这些酶可能是微生物代谢过程中分泌的胞外酶。在这些胞外酶的酶促作用下,内含物发生了剧烈的化学变化,形成了一系列的化学成分,对黑茶品质形成有着十分重要的作用。
1.2湿热作用
湿热作用贯穿于黑茶加工过程的始终当中。鲜叶经高温杀青后,趁热揉捻,然后立即保温保湿渥堆,可使渥堆叶叶温保持在35℃以上,水分保持在65%左右。在这样的温湿度和一定含量的氧气参与情况下,以茶多酚为主的内含成分在湿热作用下发生非酶促自动氧化,形成一系列的初级产物,这些初级产物之间通过相互作用(主要是氧化还原作用)形成次级产物。虽然起初温度会在一定范围内下降,但由于微生物大量繁殖,呼吸放热,使渥堆叶叶温不断升高,加上适当翻堆对氧气的补充,湿热作用会越来越剧烈。这样,渥堆叶在一定的水分、温度、氧气和适当筑紧的条件下,经长时间的湿热作用,内含物发生了一系列的化学变化,对黑茶的品质形成有着十分重要的作用。
1.3微生物作用
在渥堆过程当中,由于温湿度比较适中,适和微生物的生长。温琼英等(1991年)研究了黑茶渥堆过程中微生物种群的变化,发现传统渥堆叶比无菌渥堆叶中细菌数多108倍以上,真菌数高300～20000倍。细菌从渥堆一开始至30h前后的数量呈迅速增长趋势,并达到高峰期,然后下降;而真菌则随渥堆时间的增加而一直增加。微生物在代谢活动过程中,为了满足自己对碳、氮的需求,就分泌胞外酶分解、转化、降解纤维素、果胶、萜烯类以及蛋白质,形成各种滋味成分和香气成分,这对黑茶的品质有重要的影响。同时,微生物呼吸放热加剧了湿热作用,促进了黑茶品质的形成。
由以上可见,在黑茶渥堆过程中,同时存在着以上几种作用,它们之间相互影响,相互促进。微生物的繁殖需要一定的温湿度环境,同时,渥堆叶温度的升高、湿热作用的加剧又离不开微生物的作用。渥堆叶先在湿热作用下,使内含物发生一定程度的分解、转化、降解、氧化。同时,一定的温湿度使微生物大量繁殖。由于微生物代谢活动,一方面呼吸放热,加剧了湿热作用,另一方面,分泌胞外酶、有机酸等,使内含物发生酶促氧化、分解,加速黑茶风味的形成。微生物生长繁殖需要一定的温湿环境,对黑茶品质有益的特定微生物的生长、繁殖,更需特定的微域环境(温度、湿度、供氧、pH值等)。因为茶多酚有杀菌抑菌作用,微生物在渥堆6h后才大量繁殖,很可能就是在这个阶段中,湿热作用引起一系列化学反应,改变了茶叶各内含物组分的比例,尤其是茶多酚的减少,形成了适宜特定微生物生长的特定的微域环境。总之,渥堆是在湿热作用的基础上,在微生物代谢活动参与下,共同形成了黑茶色、香、味的品质风味。
2渥堆处理与黑茶品质形成的影响
2.1渥堆与黑茶色泽形成的影响
色泽泛指干茶、汤色及叶底色泽,是茶叶中脂溶性色素和水溶性色素的综合反映。黑茶加工过程中,鲜叶经杀青后,其酶活性全部被钝化,在高温高湿作用下,脂溶性色素损失近30%,绿色部分(主要为叶绿素a、叶绿素b)损失最多,深色降解产物积累也最多,使绿色色度减弱,但脂溶性色素降解最甚的是渥堆工序。刘仲华等(1991年)研究表明：叶绿素a(Chla蓝绿色)可通过不同方式降解为脱镁叶绿素a(Pya灰黑色)、脱镁叶绿酸酯a(Poa灰黑色)和叶绿酸酯a(Cda蓝绿色)。尽管单个色素组分的消长在一定程度上反映了色泽的状况,但在制品色调变化中,关键还取决于各组分比例的变化。Chl类色素决定着绿色色度的深浅,而Phy类色素均为灰黑色或黄褐色,因此,Chl/Phy的值决定着茶叶外观颜色的深浅。Car类色素是茶叶黄色色素的主体,Chl/Car的值决定着茶叶外观的绿色、黄色的深浅。在黑茶初制中,尤其是在渥堆过中,Chl/Phy、Chl/Car的值都呈明显下降趋势,因此黑茶的色泽在渥堆过程中逐渐变深而形成黄褐或黑褐。
茶叶中的黄酮类、花青素及色素源物质都是水溶性的,也决定着茶汤色泽。在渥堆过程中,以黄酮类、茶多酚为主的内含成分在湿热、微生物作用之下,发生酶促氧化和非酶促自动氧化,形成了以茶黄素(TF)、茶红素(TR)和茶褐素(TB)为主体的水溶性色素,(TF+TR)/TB的值反映了汤色中红色的深浅,它在渥堆过程中先升后降,最后在干燥阶段进一步下降。黑茶中(TF+TR)/TB的值为0.75左右,远低于红茶的值,因而黑茶的汤色是黄红,而不是红艳。同时,部分TR、TB与茶叶中蛋白质等大分子物质结合而成为不溶于水的沉淀物,对黑茶叶底色泽有一定的影响。
2.2渥堆与黑茶滋味形成的影响
黑茶滋味仍是以黄酮类及其氧化产物、茶多酚及其氧化产物为主要组分的一种多味综合体,有儿茶素的涩味、咖啡碱的苦味,也有氨基酸的鲜甜味。在这个综合体系中,各种呈味物质之间存在变调、相乘和阻碍等作用,使其味既不同于黄茶,更不同于绿茶,醇中有涩,苦中有甜,有浓度但无刺激性,无粗青感,无木质味。
黑茶这种特殊滋味,主要在渥堆工序中形成。在渥堆过程中,茶多酚和儿茶素总量均呈下降趋势,其中酯型儿茶素主要是在湿热作用下水解形成简单儿茶素和没食子酸,其次是微生物酶促氧化和自动氧化。而简单儿茶素主要是通过酶促氧化和自动氧化而形成以TF、TR、TB为主的氧化产物。总之,苦涩、浓烈型滋味成分被氧化降解而大量减少,醇和型呈味物质大量增加,使黑茶滋味趋于醇和。同时,在微生物作用下或与多酚氧化物络合,茶叶中游离氨基酸显著降低,而某些人体必需氨基酸大量增加,可能是微生物利用茶叶中的含氮化合物作为营养的同时,还在胞内酶系统作用下,合成大量对人体有益的氨基酸,这对改善黑茶品质十分有利。此外,刘仲华等(1991年)研究了黑茶渥堆过程中酶的活性,发现纤维素酶、蛋白酶的活性都有一定程度的增加,能够在一定程度上分解纤维素和蛋白质,形成水溶性的滋味物质,这对改善黑茶粗老味,增加茶汤厚度有着十分重要的作用。
2.3渥堆与黑茶香气形成的影响
王华夫等(1991年)采用色-质联用法,分析了黑毛茶的香气成分,发现黑毛茶的香气成分主要由由萜烯类、芳环醇类、醛酮类、酚类、杂环化合物、酸酯类、碳氢化合物组成,这些类别的组分,都来自碳氮化合物、萜烯类和色素物质。在渥堆过程中微生物通过代谢能释放胞外酶。很可能就是这些胞外酶的酶促作用,使单萜烯配糖体发生水解,促进了单萜烯醇化合物的形成,一般而言,单萜烯醇化合物均具有一定的花香,有利于黑茶的香气。香气成分中还存在着醛酮类化合物,如庚醛、正戊基呋喃、正己醛等,一般认为这些化合物来自于茶叶中脂质的自动氧化降解。在渥堆过程中,除了形成有利的香气成分,同时也产生了一些不良的气味,如酒糟气、酸辣气甚至腐臭气,这些气味物质(如吲哚)在高浓度下会严重影响黑茶品质,但经过干燥阶段的挥发或转化,能降低浓度,从而形成黑茶的特殊风味。
总之,在渥堆过程中,鲜叶中固有的挥发性香气成分及各种香气先质(糖类、氨基酸、脂肪、类胡萝卜素、萜烯甙类、儿茶素等),在湿热、微生物作用下,发生定向的或随机的、酶促的或非酶促的氧化、分解、转化、降解、异构、聚合、偶联,形成一系列的化学成分。这些化学成分有些有利于黑茶的香气,有些不利于黑茶的香气,但是经过干燥阶段,有益于黑茶香气的成分大量保留,不利于黑茶香气的成分大量挥发,从而形成黑茶特殊的香气品质。
3结语
通过对于黑茶渥堆的实质及其与黑茶品质形成影响的研究论述，大体上阐明了黑茶制作工艺中，渥堆处理对于黑茶的色泽、滋味、香气等品质的形成起着至关重要的作用。尽管现在关于渥堆对黑茶品质影响的研究越来越多，但是缺乏一个比较系统，全面的，同步的开展微生物、酶及品质成分的研究来揭示渥堆对黑茶品质形成机理。因此，有待加强应用先进的技术对不同种类黑茶同时深入开展微生物、酶及品质成分的基础研究，明确三者之间内在的关联，获得更多有价值甚至有突破性的研究成果，深入揭示黑茶特征风味形成机理。
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