陳文君 許文璨

摘 要： 茶色素是黑茶重要的品質(zhì)成分，然而未見有探討不同發(fā)酵方式對其的影響。分析比較了六種不同好氧、厭氧組合方式發(fā)酵的青磚茶中茶色素含量，結(jié)果表明不同發(fā)酵方式對青磚茶中茶色素含量具有顯著影響（p<0.05）。其中以“好氧+厭氧”方式發(fā)酵更有利于青磚茶中茶黃素與茶褐素含量的積累，以“好氧+厭氧+好氧”方式發(fā)酵更有利于茶紅素含量的積累。由此可見，青磚茶先進行好氧發(fā)酵以促進微生物生長，再進行厭氧發(fā)酵，更有利于茶色素的積累。

關(guān)鍵詞： 青磚茶;好氧發(fā)酵;厭氧發(fā)酵;茶色素

中圖分類號： S571.1 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-8153（2020）01-0038-04

青磚茶又名洞磚，亦稱川字磚，屬緊壓茶，為我國三北少數(shù)民族不可或缺的生活必需品[1，2]。青磚茶的發(fā)酵是殺青揉捻葉或曬青毛茶潑水后渥堆發(fā)酵[3，4]，經(jīng)微生物在茶葉基質(zhì)中大量繁殖生長、代謝，從而形成青磚茶特有的品質(zhì)風(fēng)味。發(fā)酵是青磚茶加工的關(guān)鍵工序，對青磚茶的品質(zhì)起著極其重要的作用[2]。好氧發(fā)酵是在有氧條件下通過微生物作用實現(xiàn)有機物礦化、腐殖化和無害化的生化代謝[5]，厭氧發(fā)酵則是在缺氧條件下由多種微生物參與、分階段有序進行的生化代謝過程[6]。茶色素（tea pigments，TPs）是茶葉中多種水溶性色素混合物的總稱，包括茶黃素（theaflavins，TFs）、茶紅素（thearubigins，TRs）和茶褐素（theabrownins，TBs）三種，在黑茶發(fā)酵過程中是由兒茶素類化合物在多酚氧化酶和過氧化物酶的催化作用下氧化形成[7，8]。TPs天然無毒，具有多種生物活性和藥理功能[9]。近年來研究表明，茶色素具有清除自由基作用、抗氧化作用、有效防止和治療冠心病作用、抗癌作用等功效[10-13];茶及茶色素可抑制Cu2+和Fe2+誘導(dǎo)的LDL氧化修飾，其作用強于VC和VE，對心血管系統(tǒng)有保護作用;TPs對多種心腦血管性疾病顯示出良好的療效[14]。因此，本研究探討好氧、厭氧不同發(fā)酵方式對青磚茶中茶色素含量的影響，旨在為青磚茶發(fā)酵積累茶色素提供理論依據(jù)，為優(yōu)化青磚茶發(fā)酵方式和研發(fā)新產(chǎn)品提供基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗原料

所用原料為青磚茶曬青毛茶，為一芽六七葉，購自赤壁市趙李橋洞莊茶業(yè)有限公司。

1.2 儀器與試劑

試驗儀器有PTX-FA110電子天平（福州華志科學(xué)儀器有限公司）、GFL-125電熱鼓風(fēng)干燥箱（天津市萊玻特瑞儀器設(shè)備有限公司）、UV/V-1000可見分光光度計（翱藝儀器（上海）有限公司）（青島海爾股份有限公司）、BCD-256TGM海爾冰箱等。所用試劑均為分析純，有乙酸乙酯、95%乙醇、飽和草酸溶液、2.5%碳酸氫鈉溶液、正丁醇等。

1.3 試驗方法

稱取300 g 曬青毛茶，復(fù)水處理（用噴霧器均勻噴灑蒸餾水，邊噴邊翻動，靜置5-10 min ，使水分吸收均勻），使毛茶含水量達30%（原茶含水量為8%）。復(fù)水后的毛茶分為3組，每組3份，分別裝瓶封口，進行不同的好氧、厭氧組合方式發(fā)酵（表1）。發(fā)酵結(jié)束后樣品于60 ℃烘干待用。采用系統(tǒng)分析法進行茶色素含量測定[15]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有試驗均重復(fù)3次，試驗所得數(shù)據(jù)采用EXCEL統(tǒng)計計算，不同處理間的差異采用SPSS軟件分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同發(fā)酵方式對青磚茶中茶黃素含量的影響

TFs是一類具有苯并卓酚酮結(jié)構(gòu)的混合物，在茶葉中的含量一般為0.3%～1.5%[16]。TFs具有抑制脂肪酸合成酶的活性，能抑制腸道對甘油三酯的吸收，并能抑制人體腸道對膽固醇的吸收，可有效降低血漿膽固醇的含量。由圖1可知，以A3方式發(fā)酵的TFs含量最高，為1.28 g/kg，且明顯高于其他各組，其次是以A1和A2方式發(fā)酵，A3方式與二者存在顯著性差異（p<0.05）。這與梁明志等[17]報道的普洱茶渥堆發(fā)酵中茶黃素含量增加相一致，而與周斌星[18]報道的普洱茶在渥堆中茶黃素含量下降相反。因此，以“好氧+厭氧”方式發(fā)酵更有利于青磚茶中TFs的積累。

2.2 不同發(fā)酵方式對青磚茶中茶紅素含量的影響

TRs是茶葉發(fā)酵的產(chǎn)物，主要由兒茶素類氧化縮聚而成，其酸性和收斂性較TFs弱[8]。TRs含量占干茶的6%～8%，在茶湯的味道、色澤方面起到一定的作用。TRs在成品茶的紅色方面起到重要的作用，約占黑茶總顏色的35%。由圖2可知，以A6方式發(fā)酵的TRs含量最高，為19.43 g/kg，其次是對照組和A5方式，且三者間差異不顯著（p>0.05）。其他處理與對照組相比茶紅素含量呈現(xiàn)下降趨勢，這與陳應(yīng)娟[19]等報道的四川黑茶渥堆過程中茶紅素含量下降相一致。因此，以“厭氧+好氧+厭氧”方式發(fā)酵更有利于青磚茶中TRs含量的積累。

2.3 不同發(fā)酵方式對青磚茶茶褐素含量的影響

茶褐素是茶紅素進一步氧化而形成的一類暗褐色的色素，是一類非透析性高聚物[8]，含量一般在0.4%～0.9%之間[20]。在黑茶的加工過程中80%的TFs、TRs再氧化聚合，形成TBs，并使其含量成倍增加，從而使茶湯的收斂性和苦澀味明顯降低，再加上較高的糖和可溶性水浸出物含量，形成了黑茶的滋味醇厚，湯色紅褐的物質(zhì)基礎(chǔ)。由圖3可知，以A3方式發(fā)酵的TBs含量最高，為40.65 g/kg，其次是以A1方式發(fā)酵，且兩者間不存在顯著性差異（p>0.05）。以這兩種方式發(fā)酵，茶褐素含量都高于對照組，這與陳保[21]、梁明志[17]等報道的普洱茶渥堆發(fā)酵過程中茶褐素含量有上升趨勢相一致。因此，以“好氧+厭氧”的方式發(fā)酵更有利于青磚茶中TBs的積累。

3 討論

3.1 茶色素的含量變化

目前研究發(fā)現(xiàn)，黑茶具有降血糖、減肥降脂、抗氧化等多種生物學(xué)功能，且其中的水溶性茶色素是賦予黑茶品質(zhì)和抗氧化功效的主要活性組分[22]。茶色素是多酚類物質(zhì)及其氧化產(chǎn)物的混合物，茶葉中多酚類物質(zhì)氧化形成TFs物質(zhì)，而后TFs可氧化形成TRs，它們進一步氧化形成TBs。從茶的湯色看，TFs是調(diào)色“亮”的重要成分，但在茶葉加工過程中茶黃素由于氧化聚合而大量減少。TRs是紅茶湯色“紅”的重要成分，也是滋味強度的主要物質(zhì)，并與茶湯的濃度有關(guān);TRs含量太低，導(dǎo)致茶湯滋味青澀。TBs是湯色暗的主要原因，當(dāng)TBs含量達到6%～8%，湯色可呈現(xiàn)紅褐明亮的品質(zhì)特征。隨發(fā)酵程度的加深，TFs、TRs都會減少，TFs甚至降低至檢測不出來，而TBs則明顯增加[23]。過去認為TFs、TRs的減少和TBs的增加會降低茶葉的品質(zhì)與功能，然而最新對普洱茶中茶褐素的功能研究表明其具有重要的降脂減肥等功效;研究發(fā)現(xiàn)，普洱茶中的茶褐素可以改變?nèi)祟惖哪c道菌群，主要是抑制與膽鹽水解酶活性相關(guān)的微生物，從而具有降低膽固醇的特點[24]。TBs成為黑茶中最主要的活性成分，但黑茶中三種茶色素的比例對其品質(zhì)與功能活性有何影響，還有待于深入研究。

3.2 青磚茶傳統(tǒng)的渥堆發(fā)酵是厭氧與好氧交替進行

青磚茶渥堆發(fā)酵時，對曬青毛茶或殺青揉捻葉需踩緊壓實，而且堆高必須堆至1.5米以上。在發(fā)酵過程中，因水分和渥堆發(fā)熱，導(dǎo)致渥堆更加緊實，造成茶堆內(nèi)部呈現(xiàn)厭氧狀態(tài)。造成在渥堆的堆表完全以好氧發(fā)酵為主，而茶堆內(nèi)部則以厭氧發(fā)酵為主，在堆表至堆內(nèi)之間則呈現(xiàn)由好氧發(fā)酵向厭氧發(fā)酵過度的狀態(tài)。青磚茶在渥堆發(fā)酵時，還需要間隔翻堆3～4次，每次翻堆都會導(dǎo)致渥堆葉中好氧發(fā)酵增多，而厭氧發(fā)酵葉逐漸減少。因此可見，不同發(fā)酵方式發(fā)酵的渥堆葉數(shù)量與比例，以及不同方式發(fā)酵的程度對青磚茶品質(zhì)與功能的影響，還有待繼續(xù)研究。

3.3 不同發(fā)酵方式可以應(yīng)用于提高茶色素的含量

黑茶獨特的渥堆工藝使黑茶的物質(zhì)成分區(qū)別于其他茶類[25]。青磚茶在渥堆發(fā)酵時，實際上是在微生物的作用下使以茶多酚為主的內(nèi)含成分發(fā)生一系列的化學(xué)變化[26，27]。當(dāng)前對黑茶的微生物研究主要集中在黑茶樣品中微生物的種類組成、分離、鑒定、發(fā)酵條件、發(fā)酵產(chǎn)物等方面，而且主要是針對樣品中的優(yōu)勢菌株進行研究[28]。顯然，青磚茶渥堆發(fā)酵過程的好氧與厭氧條件的變化，對青磚茶中茶色素高效積累有非常重要的作用。因此，通過調(diào)節(jié)好氧與厭氧的發(fā)酵，可以優(yōu)化青磚茶渥堆發(fā)酵條件，為提高青磚茶中茶色素含量的積累提供依據(jù)，并促進增強青磚茶的功能活性。

[參考文獻]

[1] 甘多平， 權(quán)威. 青磚茶的產(chǎn)品淵源[J]. 中國茶葉加工， 2002（03）： 44-45.

[2] 何建剛， 廖智慧. 青磚茶的發(fā)展現(xiàn)狀及前景[J]. 中國農(nóng)業(yè)信息， 2015（11）： 138.

[3] 屠幼英. 茶葉加工中的雙酚氧化酶[J]. 茶葉， 1989（02）： 36-37.

[4] 李偉， 齊桂年，等. 四川黑茶渥堆過程中感官品質(zhì)的變化及影響因子研究[J]. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報， 2015（05）： 125-129.

[5] 楊煜強. 廚余垃圾好氧發(fā)酵體系中水分形態(tài)行為研究[D]. 浙江工商大學(xué)， 2014.

[6] 劉芳， 張萬欽， 等. 厭氧發(fā)酵中揮發(fā)酸含量與碳酸氫鹽堿度的滴定法修正[J]. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報， 2013（09）： 91-96，106.

[7] 趙心宇， 吳佳歡， 等. 茶色素對高鉀狀態(tài)下離體蟾蜍心臟活動的影響[J]. 中國老年學(xué)雜志， 2017（10）： 2370-2372.

[8] 楊曉萍， 郭大勇， 袁芳亭. 茶色素的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用[J]. 茶葉機械雜志， 2002（04）： 1-3.

[9] 陳來蔭， 陳榮山， 等. 茶色素的提取、功效及應(yīng)用研究進展[J]. 茶葉通訊， 2013（02）： 31-35.

[10] Li N.， Han C.， Chen J.. Tea preparations protect against DMBA-induced oral Carcinogenesis in Hamsters[J]. Nutrition and Cancer， 1999（1）： 73-79.

[11] 穆顯良. 紅茶中茶色素功效研究進展[J]. 中國園藝文摘， 2010（02）： 163-165.

[12] Shon， M.Y.， S.K. Park and S.H. Nam. Antioxidant activity of theaflavin and thearubigin separated from Korean microbially fermented tea. Journal of Food Science & Nutrition， 2007（1）： 7-10.

[13] 杜榮增， 任雨笙， 等. 茶色素對冠心病患者血漿總抗氧化能力和氧化型低密度脂蛋白水平的影響[J]. 中國動脈硬化雜志， 2003（04）： 369-370.

[14] 韓馳. 茶的健康效益和人群干預(yù)研究[J]. 衛(wèi)生研究， 2011（06）： 802-805.

[15] 黃意歡. 茶學(xué)實驗技術(shù)[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社， 1997：120-128.

[16] 沈麗萍. 茶黃素研究進展[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報， 2010（1）： 134-139.

[17] 梁名志， 夏麗飛， 等. 普洱茶渥堆發(fā)酵過程中理化指標的變化研究[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報， 2006（10）： 321-325.

[18] 周斌星， 孔令波， 李發(fā)志. 普洱茶（熟茶）發(fā)酵過程中不同堆層主要生化成分的變化[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報， 2010（07）： 63-68.

[19] 陳應(yīng)娟， 齊桂年，等. 四川黑茶加工過程中感官品質(zhì)和化學(xué)成分的變化[J].食品科學(xué)， 2012（23）： 55-59.

[20] 宛曉春， 李大祥，等. 茶葉生物化學(xué)研究進展[J]. 茶葉科學(xué)， 2015（01）： 1-10.

[21] 陳保， 劉新月， 等. 不同普洱茶原料渥堆發(fā)酵過程中主要化學(xué)成分的變化研究[J]. 食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報， 2015（04）： 1279-1286.

[22] 趙亞華， 桑守強，等. 普洱茶水溶性茶色素降脂減肥作用研究[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報， 2014（03）： 1256-1259.

[23] 陳星， 趙雯俊. 8種工夫紅茶的色素含量、茶湯色差值與感官品質(zhì)間的相關(guān)性探討[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報， 2014（05）： 47-50，54.

[24] Huang F.， Zheng X.， Ma X.， et al. Theabrownin from Pu-erh tea attenuates hypercholesterolemia via modulation of gut microbiota and bile acid metabolism[J]. Nature communications， 2019（1）： 1-17.

[25] 張云天， 姚曉玲，等. 黑茶茶褐素的研究現(xiàn)狀及進展[J]. 食品工業(yè)科技， 2017（11）： 395-399.

[26] 金冬雙， 龔淑英. 黑茶的微生物作用研究進展[J]. 茶葉， 2007（04）： 203-207.

[27] 楊撫林， 鄧放明，等. 茯磚茶發(fā)花過程中優(yōu)勢菌的研究進展[J]. 茶葉科學(xué)技術(shù)， 2005（01）： 4-7.

[28] 劉石泉， 雷存喜， 趙運林. 黑茶中微生物群落結(jié)構(gòu)和多樣性研究方法思考[J]. 茶葉科學(xué)技術(shù) ，2010（01）： 9-11，38.

Abstract： Tea pigment is an important quality component of black tea. However， the influence of different fermentation methods on tea pigment is unclear. This paper analyzes and compares the contents of tea pigments in green brick tea fermented by six methods with aerobic and anaerobic conditions. The results shows that different fermentation methods have significant effects on the content of tea pigments in green brick tea （p <0.05）. Among them， the method of aerobic with anaerobic fermentation is more conducive to the accumulation of theaflavins and theabrownins， and the method of aerobic with anaerobic and aerobic fermentation is better to the accumulation of thearubigins.It is much clear that green brick tea firstly undergoes aerobic fermentation to promote microbial growth， and then performs anaerobic fermentation， which will promote the accumulation of tea pigments.

Key words： ?Green brick tea; aerobic fermentation; anaerobic fermentation; tea pigment