摘要：以黔南州都勻市本地種夏秋茶鮮葉為原料，探討黔南黑茶最優(yōu)加工工藝及條件參數(shù)。以渥堆時(shí)茶葉含水率、相對(duì)濕度、渥堆溫度、渥堆時(shí)間為考察因素，黑茶感官品質(zhì)評(píng)分為因變量，在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化黔南黑茶加工工藝。結(jié)果表明，在渥堆時(shí)茶葉含水率63%、相對(duì)濕度89%、渥堆溫度41 ℃及渥堆時(shí)間25 h條件下，所制黔南黑茶滋味醇和、香氣純正、湯色明亮，感官品質(zhì)最佳，評(píng)分最高。研究結(jié)果可為黔南州黑茶加工工藝改進(jìn)及產(chǎn)品品質(zhì)提升提供參考。

關(guān)鍵詞：黔南；黑茶；加工工藝；響應(yīng)面法

中圖分類號(hào)：TS272.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1000－3150（2024）09-46-7

Research on Optimization of Processing Technology for

Qiannan Dark Tea by Response Surface Methodology

MENG Tiehong， LI Chunrong， WANG Heng， ZANG Guiyong*

Qiannan Medical College for Nationalities， Duyun 558000， China

Abstract： To explore the production technology and condition parameters of Qiannan dark tea， the local fresh summer and autumn tea leaves of 'Qiannan duyun' were used as raw materials. The tea moisture content， relative humidity， pile temperature and pile time during the pile fermentation were selected as factors. The sensory quality evaluation of Qiannan dark tea was the dependent variable. Based on the single factor experiment， the response surface experiment was designed to optimize the processing technology for Qiannan dark tea. The results show that under the conditions of tea moisture content of 63%， relative humidity of 89%， pile temperature of 41 ℃ and pile processing time of 25 h， the Qiannan dark tea produced had a mellow taste， pure aroma， bright soup color， the best sensory quality and the highest score. The experiment results can provide reference for improving the processing technology of dark tea in Qiannan.

Keywords： Qiannan， dark tea， processing technology， response surface method

黔南州是中國(guó)茶葉重要的產(chǎn)區(qū)之一，產(chǎn)茶歷史悠久，茶葉品質(zhì)優(yōu)良，所產(chǎn)都勻毛尖更是作為精品高端綠茶享譽(yù)中外。近年來(lái)，依托省、州等政府對(duì)茶產(chǎn)業(yè)的政策支持，黔南州茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，據(jù)統(tǒng)計(jì)，黔南州現(xiàn)有茶園種植面積8.01萬(wàn)hm2，茶產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員40.86萬(wàn)人[1]，年產(chǎn)值達(dá)106.97億元[2]，茶產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為推動(dòng)黔南州經(jīng)濟(jì)發(fā)展和鄉(xiāng)村振興的重要支柱。作為傳統(tǒng)綠茶產(chǎn)區(qū)，黔南州茶葉生產(chǎn)以春季綠茶（都勻毛尖）為主，夏秋季茶鮮葉所加工綠茶因品質(zhì)欠優(yōu)（多苦澀、少鮮爽），茶青下樹率低，資源浪費(fèi)嚴(yán)重[3]，嚴(yán)重制約了黔南州茶產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

黑茶是我國(guó)六大茶類之一，因其具有降血脂、減肥和助消化等多種保健功效[4-5]而逐漸被國(guó)內(nèi)外廣大消費(fèi)者所喜愛，市場(chǎng)需求不斷擴(kuò)大。傳統(tǒng)黑茶的加工原料相對(duì)粗老，因此，夏秋茶鮮葉被認(rèn)為是加工黑茶的理想原料。傳統(tǒng)綠茶產(chǎn)區(qū)利用夏秋季鮮葉加工黑茶，既可以提高資源利用率，又能提高茶產(chǎn)業(yè)的整體效益對(duì)推動(dòng)當(dāng)?shù)夭璁a(chǎn)業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展具有積極意義。目前，國(guó)內(nèi)已有多個(gè)傳統(tǒng)綠茶產(chǎn)區(qū)[6]，在利用本地夏秋茶鮮葉資源加工黑茶方面取得積極進(jìn)展。本研究選用黔南州都勻本地種茶樹鮮葉為原料，開展黔南黑茶加工工藝的初步探索，研究黔南黑茶加工最佳工藝參數(shù)，以期為黔南州夏秋茶鮮葉加工生產(chǎn)黑茶提供參考，提高黔南夏秋茶的利用率及經(jīng)濟(jì)效益。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)材料為2023年7月采自貴州省黔南州都勻市團(tuán)山村本地種茶樹的鮮葉，原料等級(jí)以一芽三四葉為主。

1.2 主要儀器及設(shè)備

TGPS-550型茶葉滾筒殺青機(jī)、TTCZ-40型茶葉揉捻機(jī)、YGZN-800型茶葉提香機(jī)（長(zhǎng)沙益廣制藥機(jī)械有限公司）、HRY-150型恒溫恒濕培養(yǎng)箱（浙江聯(lián)合賽福實(shí)驗(yàn)儀器科技有限公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 黔南黑茶加工工藝流程

黔南黑茶加工工藝技術(shù)流程為：鮮葉→萎凋→搖青→殺青→揉捻→渥堆→干燥。將茶鮮葉攤放于萎凋房中控溫、控濕萎凋，當(dāng)茶鮮葉含水率降至一定水平時(shí)，借鑒烏龍茶搖青工藝將茶鮮葉搖青2～3次，再高溫殺青，揉捻成型后，放入恒溫恒濕箱在設(shè)定溫濕度條件下渥堆一定時(shí)間，其后控溫干燥，所得茶葉即為黔南黑茶成品。

1.3.2 單因素試驗(yàn)

按照1.3.1中黔南黑茶加工工藝流程，以黑茶感官品質(zhì)評(píng)分為考察指標(biāo)，渥堆時(shí)茶葉含水率65%、相對(duì)濕度90%、渥堆溫度40 ℃和渥堆時(shí)間24 h作為固定基準(zhǔn)加工工藝條件，在此基礎(chǔ)上采用單因素法，依次探討茶葉含水率（50%、55%、60%、65%、70%、75%）、相對(duì)濕度（70%、75%、80%、85%、90%、95%）、渥堆溫度（30、35、40、45、50、55 ℃）和渥堆時(shí)間（12、16、20、24、28、32 h）對(duì)黑茶感官品質(zhì)的影響。

1.3.3 響應(yīng)面優(yōu)化設(shè)計(jì)

參考單因素試驗(yàn)結(jié)果，以黔南黑茶感官品質(zhì)評(píng)分（R）為響應(yīng)值，茶葉含水率（A）、相對(duì)濕度（B）、渥堆溫度（C）和渥堆時(shí)間（D）為自變量，設(shè)計(jì)4因素3水平響應(yīng)面試驗(yàn)（表1），對(duì)黔南黑茶加工工藝參數(shù)進(jìn)一步優(yōu)化，以獲取黔南黑茶最佳加工工藝參數(shù)條件。

1.3.4 感官審評(píng)

黔南黑茶感官品質(zhì)采用《茶葉感官審評(píng)方法》（GB/T 23776—2018）中黑茶（散茶）的審評(píng)方法和要求，由專業(yè)評(píng)茶員進(jìn)行審評(píng)，感官評(píng)分（R）=外形評(píng)分×20%+湯色×15%+香氣×25%+滋味×30%+葉底×10%。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 茶葉含水率對(duì)黑茶感官品質(zhì)的影響

渥堆茶葉含水率是加工黑茶一個(gè)重要的指標(biāo)[7]，不僅與前期萎凋的程度密切相關(guān)[8]，更是決定后期渥堆效果的關(guān)鍵因素。在搖青和殺青等工序固定的條件下，萎凋不足，渥堆時(shí)茶葉含水率會(huì)偏高，揉捻時(shí)茶葉容易斷裂，渥堆時(shí)茶葉易酸敗，所制黑茶還會(huì)因鮮葉中茶多酚、蛋白質(zhì)和咖啡堿等內(nèi)含物質(zhì)轉(zhuǎn)化不充分[9]，導(dǎo)致滋味苦澀，湯色渾濁，香氣不足；萎凋過度，渥堆時(shí)茶葉含水率會(huì)偏低，揉捻時(shí)茶葉易破碎、難以成條，所制黑茶還會(huì)因鮮葉中茶多酚、蛋白質(zhì)和咖啡堿等內(nèi)含物質(zhì)過多轉(zhuǎn)化導(dǎo)致茶葉的湯色、香氣和口感變得單薄[10]，因此，通過萎凋程度調(diào)控渥堆時(shí)含水率，對(duì)黑茶品質(zhì)的形成具有重要意義。如表2所示，渥堆茶葉含水率為65%時(shí)，所制黔南黑茶色澤均勻，條索緊結(jié)，茶湯橙黃明亮，滋味醇厚回甘，香氣純正，感官品質(zhì)評(píng)分最高，因此，選取茶葉含水率65%作為黔南黑茶后續(xù)研究試驗(yàn)參數(shù)。

2.1.2 相對(duì)濕度對(duì)黑茶感官品質(zhì)的影響

適當(dāng)?shù)南鄬?duì)濕度可為渥堆優(yōu)勢(shì)微生物提供良好的生長(zhǎng)環(huán)境，有利于黑茶感官品質(zhì)的提升，但相對(duì)濕度過大，會(huì)導(dǎo)致渥堆茶葉內(nèi)部缺氧，厭氧菌過量繁殖，使得茶葉葉底軟爛枯滑，口感酸餿[11-12]。如表3所示，當(dāng)渥堆相對(duì)濕度達(dá)到90%時(shí)，所制黔南黑茶色澤均勻，條索緊結(jié)，湯色淺橙紅明亮，滋味醇厚，香氣純正，感官品質(zhì)評(píng)分最高，因此，選取相對(duì)濕度90%作為黔南黑茶后續(xù)研究試驗(yàn)參數(shù)。

2.1.3 渥堆溫度對(duì)黑茶感官品質(zhì)的影響

微生物屬和渥堆溫度呈正相關(guān)性[13]，適宜的渥堆溫度能夠有效抑制有害雜菌，促進(jìn)優(yōu)勢(shì)微生物的生長(zhǎng)繁殖，而優(yōu)勢(shì)微生物分泌的多種水解酶又可促進(jìn)茶葉中多種內(nèi)含物質(zhì)的轉(zhuǎn)變[14]，有利于黑茶品質(zhì)的形成。從表4可以看出，試驗(yàn)渥堆溫度在40 ℃時(shí)，所制黔南黑茶色澤均勻，條索緊結(jié)，茶湯淺橙黃明亮，滋味醇厚，香氣純正，因此，選取渥堆溫度40 ℃作為黔南黑茶后續(xù)研究試驗(yàn)參數(shù)。

2.1.4 渥堆時(shí)間對(duì)黑茶感官品質(zhì)的影響

適當(dāng)增加渥堆時(shí)間，有利于茶葉中內(nèi)含物質(zhì)在微生物酶促和濕熱作用下轉(zhuǎn)化[15]，當(dāng)茶葉中茶多酚、氨基酸和可溶性糖等物質(zhì)轉(zhuǎn)化后的含量在適當(dāng)范圍內(nèi)，可形成滋味醇和、香氣純正的高品質(zhì)黑茶。繼續(xù)延長(zhǎng)渥堆時(shí)間，茶葉中茶多酚、可溶性糖和氨基酸等品質(zhì)成分會(huì)被微生物過度消耗，而茶葉中有機(jī)酸等物質(zhì)含量會(huì)不斷增加，使茶葉出現(xiàn)酸餿[16]等不良滋味，影響黑茶品質(zhì)。如表5所示，當(dāng)渥堆時(shí)間為24 h時(shí)，所制黔南黑茶色澤均勻，條索緊結(jié)，茶湯橙黃明亮，滋味醇厚回甘，香氣純正，感官品質(zhì)評(píng)分最高，因此，選取渥堆時(shí)間24 h作為黔南黑茶后續(xù)研究試驗(yàn)參數(shù)。

2.2 響應(yīng)面試驗(yàn)

2.2.1 響應(yīng)面試驗(yàn)回歸方程擬合

對(duì)表6（響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果）進(jìn)行多元回歸分析，擬合得到黔南黑茶感官品質(zhì)評(píng)分與試驗(yàn)因素的二次回歸方程：R=－749.50+9.87A+8.88B+4.68C+2.60D－0.013AB－0.023AC－0.015AD－0.001BC－0.004BD+0.051CD－0.058A2－0.044B 2－0.053C 2－0.069D 2

2.2.2 方差分析

由表7可知，回歸方程模型非常顯著（P＜0.000 1），失擬項(xiàng)不顯著（P = 0.162 0＞0.05），說(shuō)明模型擬合項(xiàng)選擇合理，不存在失擬項(xiàng)；變異系數(shù)（CV = 0.24%）較低，說(shuō)明模型穩(wěn)定性較好；決定系數(shù)（R2）為0.983 6，說(shuō)明模型和試驗(yàn)測(cè)定值擬合度高；校正決定系數(shù)（R2adj）為0.967 2，說(shuō)明模型能合理解釋黔南黑茶感官品質(zhì)評(píng)分96.72%的變化。綜上分析，回歸方程模型可用于黔南黑茶加工工藝分析及感官品質(zhì)的預(yù)測(cè)。對(duì)回歸模型各項(xiàng)系數(shù)的顯著性分析表明：一次項(xiàng)A、C，交互項(xiàng)AC、CD，以及二次項(xiàng)A2、B2、C2、D2對(duì)黔南黑茶感官品質(zhì)評(píng)分影響極顯著（P＜0.01）；一次項(xiàng)D，以及交互項(xiàng)AB、AD對(duì)黔南黑茶感官品質(zhì)評(píng)分影響顯著（P＜0.05）；一次項(xiàng)B，交互項(xiàng)BC、BD對(duì)黔南黑茶感官評(píng)分無(wú)顯著影響（P＞0.05）。F值分析表明試驗(yàn)因素對(duì)黔南黑茶感官品質(zhì)評(píng)分的影響主次順序依次為：茶葉含水率（A）＞渥堆溫度（C）＞渥堆時(shí)間（D）＞相對(duì)濕度（B）。

2.2.3 響應(yīng)曲面分析

根據(jù)擬合得到的回歸方程，利用Origin軟件繪制各因素兩兩間交互作用對(duì)黔南黑茶感官品質(zhì)評(píng)分影響的響應(yīng)曲面（圖1）和等高線圖（圖2）。其中，AB、AC、AD和CD響應(yīng)面圖坡度較陡，等高線較密集，且呈明顯橢圓形，說(shuō)明茶葉含水率和相對(duì)濕度、渥堆溫度、渥堆時(shí)間，以及渥堆溫度和渥堆時(shí)間因素間存在明顯交互作用；BC、BD等高線圖呈圓形，說(shuō)明相對(duì)濕度和渥堆溫度、渥堆時(shí)間因素間交互作用不明顯。響應(yīng)面坡度以CD最陡，說(shuō)明渥堆溫度和渥堆時(shí)間的交互作用對(duì)黔南黑茶感官品質(zhì)具有較大影響，該分析結(jié)果與方差分析所得結(jié)果一致。

2.2.4 工藝條件優(yōu)化與驗(yàn)證試驗(yàn)

根據(jù)響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果分析，黔南黑茶加工優(yōu)化工藝條件為：茶葉含水率63.52%、相對(duì)濕度89.88%、渥堆溫度41.28 ℃、渥堆時(shí)間24.92 h，黔南黑茶感官品質(zhì)評(píng)分理論值為91.95分。為驗(yàn)證響應(yīng)面法優(yōu)化預(yù)測(cè)結(jié)果的可靠性，在優(yōu)化條件基礎(chǔ)上進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)（6個(gè)重復(fù)），考慮試驗(yàn)的可操作性，將驗(yàn)證試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置調(diào)整為：茶葉含水率63%、相對(duì)濕度90%、渥堆溫度41 ℃、渥堆時(shí)間25 h，所制黔南黑茶滋味醇和、香氣純正、湯色明亮，感官品質(zhì)評(píng)分為91.52分，相對(duì)誤差為0.5%，說(shuō)明回歸方程模型準(zhǔn)確、可靠，可用于黔南黑茶加工工藝條件分析與參數(shù)優(yōu)化。

3 結(jié)論

本研究以都勻市團(tuán)山村本地種茶樹鮮葉（一芽三四葉為主）為原料，探討了黔南黑茶加工工藝優(yōu)化參數(shù)，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用響應(yīng)面法得到黔南黑茶加工最佳工藝參數(shù)為：茶葉含水率63%、相對(duì)濕度90%、渥堆溫度41 ℃、渥堆時(shí)間25 h，在此條件下加工所得黔南黑茶感官品質(zhì)評(píng)分為91.52分，相對(duì)誤差為0.5%，模型參數(shù)設(shè)置準(zhǔn)確、可靠。本研究為黔南州黑茶加工等相關(guān)研究提供了數(shù)據(jù)支持，可為黔南州夏秋茶鮮葉資源綜合利用提供理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 龍泉. 都勻毛尖茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的問題及其對(duì)策[J]. 南方農(nóng)業(yè)， 2023， 17（6）： 166-168.

[2] 劉學(xué)， 吳利紅， 楊武. 黔南州品牌強(qiáng)農(nóng)發(fā)展現(xiàn)狀及戰(zhàn)略淺析[J]. 南方農(nóng)業(yè)， 2023， 17（20）： 171-173.

[3] 歐平勇， 鄒瑞， 張麗娟， 等. 黔南州茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展升級(jí)轉(zhuǎn)型模式思考[J]. 蠶桑茶葉通訊， 2022（2）： 31-33.

[4] ZHENG W J， WAN X C， BAO G H. Brick dark tea： A review of the manufacture， chemical constituents and bioconversion of the major chemical components during fermentation[J]. Phytochemistry Reviews， 2015， 14（3）： 499-523.

[5] TANG G Y， MENG X， GAN R Y， et al. Health functions and related molecular mechanisms of tea components： An update review[J/OL]. International Journal of Molecular Sciences， 2019， 20（24）： 6196. https：//doi.org/10.3390/ijms20246196.

[6] 閆列娟， 肖斌， 索羅丹， 等. 陜南黑毛茶加工工藝研究[J]. 北方園藝， 2012（10）： 172-176.

[7] 柴碩， 孫琪璐， 肖蕾， 等. 安化黑茶渥堆工藝及品質(zhì)形成研究進(jìn)展[J]. 茶葉通訊， 2015， 42（1）： 7-10.

[8] 林黎， 江婷， 許魯杰. 高香型紅茶初制加工工藝對(duì)茶葉品質(zhì)的影響[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技， 2023（9）： 194-196， 220.

[9] 蔡清平. 福鼎白茶初加工的關(guān)鍵技術(shù)[J]. 福建茶葉， 2014， 36（5）： 33-35.

[10] 戰(zhàn)捷， 周靜峰， 田曉蘭. 白茶鮮葉萎凋主要生化成分變化研究進(jìn)展[J]. 茶葉通訊， 2020， 47（4）： 559-562.

[11] 周涌， 周皎石. 黑茶渥堆溫度濕度控制的穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計(jì)[J]. 數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí)， 2017， 47（20）： 270-276.

[12] 付潤(rùn)華， 齊桂年. 黑茶渥堆作用的研究進(jìn)展與展望[J]. 福建茶葉， 2007（4）： 6-8.

[13] WU S， WANG W F， ZHU W， et al. Microbial community succession in the fermentation of Qingzhuan tea at various temperatures and their correlations with the quality formation[J/OL]. International Journal of Food Microbiology， 2022， 382： 109937. https：//doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2022.109937.

[14] ZHANG W， YANG R J， FANG W J， et al. Characterization of thermophilic fungal community associated with pile fermentation of Pu-erh tea[J]. International Journal of Food Microbiology， 2016， 227： 29-33.

[15] CAO L T， GUO X M， LIU G J， et al. A comparative analysis for the volatile compounds of various Chinese dark teas using combinatory metabolomics and fungal solid-state fermentation[J]. Journal of Food and Drug Analysis， 2018， 26（1）： 112-123.

[16] 趙熙， 黃浩， 鐘妮， 等. 響應(yīng)面法優(yōu)化黑毛茶渥堆工藝及其品質(zhì)評(píng)價(jià)[J]. 茶葉通訊， 2020， 47（2）： 275-281.