四川黑茶渥堆过程中主要品质成分和茶汤色差变化及其相关性研究（全文）

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　四川黑茶渥堆过程中主要品质成分和茶汤色差变化及其相关性研究

　黑茶是我国 6 6 大茶类之一，是加工过程中有微生物参与品质形成的后发酵茶，主要产于湖南、云南、四川等地。目前四川保留的传统黑茶花色主要是康砖和金尖两类边销藏茶，其在原料嫩度上有所区别。近年来，基于“藏茶汉饮”的市场需求，以及人们对黑茶健康作用的认识和消费需求，很多企业大量生产了用于满足非藏族地区消费的新工艺黑茶，如邛崃黑茶。传统四川黑茶工艺较繁琐，最多的要经过 18 道工序，经过茶叶工的不断改进，结合市场需求及茶叶加工技术的发展，其工艺已大为简化，现阶段一种主流做法是采用绿毛茶干坯渥堆，鲜叶经杀青、揉捻、干燥后制得绿毛茶，存放一段时间，再经一次性渥堆发酵到位，再干燥制成黑毛茶。

　黑茶初制加工中，有一道特殊的 “ 渥堆 ” 工序，在微生物及其他化学反应的共同参与下，茶叶中的黄酮类、多酚类、生物碱类等具有刺激性、收敛性的物质发 生了深度的氧化、聚合、水解，造就了黑茶独特的品质特征 [1] 。四川农业大学研究人员对传统四川黑茶渥堆过程中主要品质成分、酶类活性变化及感官品质进行了初步研究[2-6]。

　茶叶色泽包括干茶色泽、汤色、叶底色泽 3 3 部分，是茶叶品质的重要组成部分。同时，茶叶色泽与茶叶品质存在着一定的关系，尤其是茶汤色泽与茶叶内含成分之间存在一定的相

　关性，黄酮醇及其苷类、儿茶素氧化产物被认为是影响绿茶茶汤的主要呈色物质[7]，因此茶汤色泽的测评在茶叶品质的评价中起着重要作用。用于色泽评定的现代仪器分析主要是色差分析，主要依靠均匀颜色空间表征食品色泽属性。色差分析在红茶加工及产品品质评价方面有较多应用，如分析不同红茶品质[8]、评价红茶汤色亮度[9]、监测红茶萎凋及发酵等[10-13]，此外色差分析还应用到绿茶、黄茶及乌龙茶的品质评价中[14-16]，但应用到黑茶渥堆过程中茶汤色差的评价中还鲜见报道。

　本文对四川黑茶干坯渥堆 95d 过程中主要品质成分变化进行了分析，探明其变化规律，同时采用色差分析方法，结合数理统计探讨了渥堆过程中茶汤色泽变化及其与主要品质成分之间的相互关系，并建立了茶汤色差值与主要品质成分的多元线性回归方程，以期为四川黑茶 渥堆过程中品质形成机理的深入研究提供理论依据。

　1 材料与方法 1.1 材料与试剂 渥堆过程样品，四川省雅安义兴藏茶有限公司，取样时间2 2022 年 年 6 6 月 月 4 14 日～2 2022 年 年 9 9 月 月 8 18 日。

　乙腈、甲酸、甲醇( ( 均为色谱纯) ) 、咖啡碱、儿茶素标准品包括表没食子儿茶素没食子酸酯 (epigallocatechingallate ，EGCG) 、表儿茶素没食子酸酯 (epicatechingallate ， ECG) 、

　表没食子儿茶素 (epigallocatechin ， EGC) 、表儿茶素(epicatechin ， EC) 、儿茶素 (catechin ,C) 及标准品杨梅素- -3 3- -国 半乳糖苷等，美国 a Sigma 公司。其他试剂药品均为分析纯。

　1.2 仪器与设备 QUINTIX224- -N 1CN 电子天平，德国赛多利斯科学仪器有限公司；HH- -S S ； 电子恒温水浴锅，郑州长城科工贸有限公司； HPLC- - 20AD高效液相色谱仪、 UV- -0 2550 紫外- - 可见分光光度计，日本岛津， 公司， PFX- -r iSeriesspectroColormeter 高精度自动分光色差国 仪，英国 d Lovibond 公司。超高效液相色谱-质谱系统由Agilent1290 超高效液相色谱(美国 Agilent 公司)串联QExactiveOrbitrap 高 分 辨 质 谱 仪 ( 美 国ThermoFisherScientific 公 司 ) 组 成 。

　所 用 色 谱 柱 为UPLCHSST3 色谱柱(1.7μm×2.1mm×100mm)，美国 Waters 公司。

　1.3 实验方法 1.3.1 四川黑茶加工工艺流程 鲜叶摊放 → 杀青 → 揉捻 → 炒干 → 陈放 → 渥堆 → 干燥。

　渥堆堆高在 m 1m 左右，当堆心温度升至 60℃ 以上时，进行翻堆，翻堆频率约每周 1 1 次。

　1.3.2 样品采集 每翻堆 1 1 次取 1 1 次样，采用 5 5 点取样法，取距堆表 m 50cm 处

　的茶样，设 3 3 个重复，取样后立即用冰盒保存样品并带回实验室，供理化分析 。取样包括渥堆 0、7、13、20、27、34、41、48、55、61、69、76、83、95d，共 14 个茶样。

　1.3.3 主要生化成分测定 水浸出物、茶多酚、儿茶素总量、游离氨基酸含量测定参照国标 GB/T8305 — 2022 、 GB/T8313 — 2022 、 GB/T8314 — 2022 ；用 儿茶素组分、咖啡碱的测定采用 C HPLC 方法 [17] ；茶黄素、茶红素、茶褐素含量测定采用系统分析法 [18] ；茶多糖总量测定参照蒽酮- - 硫酸法 [19] 。黄酮醇糖苷类化合物的测定参照王智聪等[20]及戴伟东等[21]方法进行，采用相对定量。

　1.3.4 感官审评方法 参照 GB/T23776 — 2022 《茶叶感官审评方法》。

　1.3.5 茶汤色差值测定 取 取 g 3g 茶样，加沸蒸馏水 L 150mL 冲泡 5min ，趁热用滤纸过滤，滤液冷却至室温，用分光色差仪测定，3 3 次重复。采用 L、a、b 色差系统进行测定，其中 L 值代表明度；a 代表红绿色度，“+”代表红色程度，“-”代表绿色程度；b 代表黄蓝色度，“+”代表黄色程度，“-”代表蓝色程度[9]。

　1.4 数据统计分析 采用 0 DPS9.50 软件进行方差及显著性分析、相关性分析、逐步回归与通径分析。采用 Origin9.1 软件作图。

　2 结果与分析

　2.1 四川黑茶渥堆过程中主要品质成分含量的变化 2.1.1 水浸出物含量变化 水浸出物是一切水可溶性物质的总和，对茶叶品质起决定性的作用。图 1 可以看出，在渥堆早期(0～7d)，水浸出物含量显著增加，从 40.83%增加到 50.86%，增幅达 24.57%，随后逐渐下降到第 34 天的 47.27%，在渥堆中后期(34～61d)水浸出物含量为 46.7%～48.33%，随后显著降低至渥堆结束时的 42.57%。整个渥堆过程水浸出物含量增加了 4.26%。

　图 1 四川黑茶渥堆过程中水浸出物含量变化 Fig.1ContentofwaterextractsofSichuandarkteaduringpost-fermentation 注 ：

　柱 上 不 同 字 母 表 示 差 异 显 著(P0.05)(下同) 在渥堆早期，微生物大量繁殖并通过分泌纤维素酶、果胶酶、蛋白酶等以及湿热作用使水不溶性的纤维素、果胶、蛋白质等大分子物质降解为可溶性化合物，从而使水浸出物含量上升；但随着渥堆的进行，微生物继续大量繁殖，将分解的可溶性化合物作为碳源、氮源进行消耗，使水浸出物含量降低[4- - 5] 。

　2.1.2 游离氨基酸含量变化 氨基酸既是茶叶的呈味物质，又是茶叶香气的 重要基质，对黑茶品质形成起着重要作用。由图 2 可知，在整个渥堆过程中，游离氨基酸含量呈下降趋势，但在某个时间段又保持相

　对稳定，直至渥堆结束，游离氨基酸含量下降了 78.80%。

　图 2 四川黑茶渥堆过程中游离氨基酸含量变化 Fig.2ContentsoffreeaminoacidsofSichuandarkteaduringpost-fermentation 在渥堆过程中，大量繁殖的微生物分泌胞外酶，将蛋白质水解，但整个过程中游离氨基酸并未得到积累，可能是因为微生物将氨基酸作为其生长所需氮源而利用消耗掉，同时，氨基 酸与可溶性糖还可产生美拉德反应 [3] 。

　2.1.3 咖啡碱含量变化 咖啡碱是茶叶中主要的嘌呤碱，是构成茶汤的重要滋味物质。图 3 可以看出，咖啡碱含量在渥堆前期(0～13d)呈显著增加趋势，由 2.91%增加到 3.43%，增加了 17.87%。在渥堆的第13～48 天，其含量稳定在 3.41%～3.47%，随后逐渐增加至渥堆结束时的 3.60%。整个渥堆过程中，咖啡碱含量增加了23.71%。

　图 3 四川黑茶渥堆过程中咖啡碱含量变化 Fig.3ContentsofcaffeineofSichuandarkteaduringpost-fermentation 2.1.4 茶多糖含量变化 茶多糖是茶叶中存在的一类具有多种生物活性的多糖复合物，大多为与蛋白质结合的酸性糖蛋白 [22] 。目前已有研究表明茶多糖具有降血压、降血脂、降血糖、抗肿瘤、抗氧化、

　调节肠道微生态等多种生物功效[23-25]。图 4 可以看出，茶多糖含量在整个渥堆过程中呈波动上升趋势，直至渥堆结束，茶多糖含量显著增加 3.51 倍。茶多糖被认为是黑茶中重要的功能性成分之一，其含量在渥堆过程中大幅增加，是黑茶品质形成的重要保证。

　图 4 四川黑茶渥堆过程中茶多糖含量变化 Fig.4ContentsofteapolysaccharideofSichuandarkteaduringpost-fermentation 2.2 四川黑茶渥堆过程中多酚类物质及其转化产物含量的变化 2.2.1 茶多酚含量变化 茶多酚是茶叶中多酚类物质的总称。由图 5 可以看出，在渥堆前期(0～27d)，茶多酚含量稳定在 14.15%～14.53%，随后逐渐下降至渥堆第 41 天的 12.61%，在渥堆第 41～61 天，茶多酚含量稳定在 12.40%～12.82%，随后又逐渐下降至渥堆结束时的 9.60%。总体来说，整个渥堆过程，茶多酚含量呈下降趋势，降幅达 32.4%。

　图 5 四川黑茶渥堆过程中茶多酚含量变化 Fig.5ContentsofteapolyphenolsofSichuandarkteaduringpost-fermentation 2.2.2 儿茶素总量及组分含量的变化 结果表明( (表 表 1) ，儿茶素总量及其组分在渥堆前 d 55d 迅速下

　第 降，随后至第 1 61 天有一个短暂的回升，最后又迅速下降至渥堆结束时的低值。此时，样品中 EGCG、EC、ECG、C 含量已非常低甚至检测不出。在整个渥堆过程中，儿茶素总量、EGC、EC、EGCG 和 ECG 分别下降 96.60%、83.33%、93.90%、98.68%和 99.17%。

　茶叶中的儿茶素是多酚类物质的主体，因此，茶多酚含量的减少主要体现在儿茶素类物质含量的降低，这与其他学者研究结果一致 [2- - 4] 。而茶多酚含量的降低则主要归因于渥堆过程中茶多酚在微生物分泌的胞外酶及湿热作用下发生酶促和非酶促氧化、聚合及转化等系列反应[1]。

　表 1 四川黑茶渥堆过程中儿茶素总量及组分含量的变化单位：% Table1ContentsoftotalcatechinandcomponentofSichuandarkteaduringpost-fermentation 注：表中数据为 3 次重复的平均值±标准误，同一列中不同字母表示差异显著(P0.05)(下同) 2.2.3 茶色素含量变化 茶黄素、茶红素、茶褐素是黑茶中多酚类物质的主要水溶性氧化产物，也是构成茶汤色泽及滋味的重要物质。图 6-a、图 6-b 可以看出，茶黄素和茶红素含量在整个渥堆过程中均不同程度下降，至渥堆结束，分别下降 53.55%、37.50%。但茶黄素和茶红素含量在渥堆过程中的某个时间段保持相对

　稳定，说明其进一步转化需要一定的过程及条件。茶褐素含量在渥堆的早期(至第 7 天)呈下降趋势，随后不断增加，直至渥堆结束含量达 5.54%，增幅达 110.65%(图 6-c)。

　在黑茶渥堆过程中，部分多酚类物质主要在多酚氧化酶的作用下氧化、聚合为茶黄素，茶黄素进而与双黄烷醇偶联氧化形成茶红素，最终促使茶褐素的形成 [26] 。

　a-茶黄素；b-茶红素；c-茶褐素 图 6 四川黑茶渥堆过程中茶色素含量变化 Fig.6ChangesofteapigmentscontentsofSichuandarkteaduringpost-fermentation 2.2.4 黄酮醇苷类物质含量的变化 茶叶中含有丰富的黄酮苷类物质，以黄酮醇苷为主，主要为槲皮素苷、杨梅素苷及山奈酚苷，其水溶液为绿黄色，被认为是绿茶汤色的重要组分 [26] 。如表 2 所示，在黑茶渥堆过程中主要检测出了 8 种黄酮醇苷，含量较高的有山奈酚-3-(6″-鼠李糖基)槐苷和杨梅素-3-半乳糖苷，除槲皮素-3-葡萄糖苷含量在渥堆结束后显著增加，黄酮醇苷总量及其他 7 个组分含量在渥堆结束后显著下降，且大多数黄酮醇苷在渥堆过程中呈现不断下降的趋势。

　表 2 四川黑茶渥堆过程中黄酮醇苷类物质含量的变化单位：mg/kg Table2ChangesofflavoneglycosidescontentsofSichuanda

　rkteaduringpost-fermentation 注：M-3-Ga：杨梅素-3-半乳糖苷；M-7-Rh：杨梅素-7-鼠李糖苷；M-3-Ne：杨梅素-3-新橘皮糖苷；Q-3-Ga：槲皮素-3-半乳糖苷；Q-3-G：槲皮素-3-葡萄糖苷；K-3-A：山奈酚-3-阿拉伯糖苷；K-7-(6″-gal)G：山奈酚-7-(6″-没食子酰)葡萄糖苷；K-3-(6″-rha)S：山奈酚-3-(6″-鼠李糖基)槐苷 2.3 四川黑茶渥堆过程中茶汤色泽的变化 表 表 3 3 可知，渥堆不同阶段茶汤色差值差异显著，随着渥堆的进行，L L 值逐渐降低，茶汤明度降低；a a 值由负向正逐渐升高，汤色由 “ 绿 ” 向 “ 红 ” 过度；b b 值波动升高，汤色黄色程度加深。感官审评显示，汤色由黄绿→绿黄→黄→橙黄→橙红→棕红→棕褐转变，明亮度也逐渐降低，感官审评与色差值契合较好。

　表 3 四川黑茶渥堆过程中茶汤色泽的变化 Table3ChangesofteasoupcolorofSichuandarkteaduringpost-fermentation 2.4 四川黑茶渥堆过程中茶汤色差值与主要品质成分含量相关性分析 由表 4 4 可知，黑茶茶汤 L L 值与氨基酸、茶多酚、茶黄素、茶红素、儿茶素、杨梅素- -3 3- - 半乳糖苷、杨梅素- -3 3- - 新橘皮糖苷、槲皮素- -3 3- - 半乳糖苷、山奈酚- -3 3- - 阿拉伯糖苷、山奈酚

　- -7 7- - (6″- - 没食子酰) ) 葡萄糖苷、山奈酚- -3 3- - (6″- - 鼠李糖基) ) 槐苷含量及黄酮醇苷总量呈极显著正相关，与咖啡碱、茶多糖、茶褐素及槲皮素- -3 3- - 葡萄糖苷含量呈极显著负相关；而a a 值、b b 值与各成分含量的相关性则表现出与 L L 值相反的结果。

　2.5 主要品质成分对茶汤 L、a、b 值的逐步回归与通径分析 为了进一步分析四川黑茶渥堆过程中主要品质成分及色素含量对茶汤色差值影响，并找出影响茶汤色差值的主要因素，以 L L、 、a a、 、b b 值为应变量，氨基酸含量 X1(%) 、茶多酚含量 X2(%) 、咖啡碱含量 X3(%) 、茶多糖含量 X4(%) 、茶黄素含量 X5(%) 、茶红素含量 X6(%) 、茶褐素含量 X7(%) 、儿茶素总量 X8(%) 、黄酮醇苷总量 X9(mg/kg) 为自变量进行逐步回归与通径分析，并建立了 L L 、a a 、b b 值的多元线性回归方程。结果见表 5～表7。

　表 4L、a、b ...