邹瑶1,2,齐桂年1
(1. 四川农业大学园艺学院,四川雅安625014;2. 临沧师范高等专科学校农学系,云南临沧
677000)
摘要:四川黑茶具有悠久的历史,是藏族等边疆少数民族同胞的生活必需品,本文就近年来四川黑茶的加工、主要品质化学成分以及生理功能的研究进展进行综述。
关键词:四川黑茶;加工;品质;生理功能
Research Progress on Sichuan Brick Tea
ZOU Yao1,2, QI Guinian1
(1. College o f Horticulture, Sichuan Agriculture University, Ya’an Sichuan, 625014, China ; 2.
Department of Agronomy, Lincang Teachers College, Lincang Yunan, 677000, China)
Abstract: Sichuan brick has a long history of processing and is the daily necessity of the minority living in the Sichuan-Tibet region. In this paper, the changes of the quality components of the tea along with the process, the effects of fermentation on the quality and the physiological function of Sichuan brick tea have been reviewed.
Keyword: Sichuan brick tea, processing technique, quality, physiological function
黑茶是以黑毛茶、老青茶及其他原料经渥堆、蒸压等工序加工而成的茶叶,因其主销边疆少数民族地区故又称边销茶。黑茶是我国特有的一大类茶,作为一种特殊的具有较强政治性的商品,在我国广阔的西部边疆地区的少数民族同胞的日常生活中起作着重要的作用。清乾隆年间规定四川雅安、天全、荥经等地所产黑茶专销康藏,史称“南路边茶”即现在的康砖、金尖;同时期,灌县、崇庆、大邑等地所生产的专销川西北松潘、理县等地的边茶,称西路边茶,有园包和方包两种,即现在四川的人民团结牌茯砖和方包两种茶。四川黑茶专销、青海、甘肃以及省内的甘孜、阿坝等地,其历史之悠久,加工工艺十分复杂,传统工艺初制十八道工序、加上精制和蒸压共计三、四十道工序,自唐以来就是我国内地与藏、蒙、回、羌等民族互通有无并紧密联系的茶叶,早于明代嘉靖三年的湖南黑茶[1]。
1 四川黑茶的加工与品质研究进展
1.1 四川黑茶加工过程中品质成分的变化
陈应娟[2]、张忠等[3]研究了四川黑茶品质形成,四川黑茶鲜叶经杀青、揉捻、渥堆、蒸压、干燥等工艺,其品质成分发生了剧烈的变化,茶多酚由鲜叶到成品下降了20.59%,在渥堆工序中其降幅就高达18.73%。茶黄色、茶红素经杀青后虽略有增加但因渥堆工序中的不断转化实则从鲜叶到成品茶其变化幅度不大,但茶褐素的增幅却高达194.29%,仅渥堆工序,其增幅就达72.5%;粗纤维、原果胶类物质在四川
作者简介:邹瑶,博士,主要从事茶叶精深加工。
通讯作者:齐桂年,Email:guinian5612@sina.com黑茶原料中的含量较高,但经加工后,纤维素含量从鲜叶到成品茶下降了18.22%,尤以渥堆工序中降幅最大为12.56%;原果胶的含量在加工过程中减少了66.50%,但其降解产物水溶性果胶的含量却在加工中增加了80.0%。在四川黑茶的加工过程中杀青是可溶性糖含量下降幅度最大的工序,但经渥堆、蒸压后其含量略有上升;而可溶性蛋白在整个加工过程中变化不大。
齐桂年等[4,5]研究了四川黑茶品质化学成分,儿茶素总量由鲜叶到成品茶下降了57.32%,其中渥堆工序减少最多,相较于杀青其降幅达42.%。就其单体而言,四川黑茶检测到6种儿茶素组分,其中3种酯型儿茶素(EGCG、GCG、ECG)、3种简单儿茶素(EGC、EC、C),所有儿茶素单体均在加工过程中减少。由鲜叶到成品茶,EGCG含量减幅最大,为81.32%,其次为ECG减幅达70.37%,而ECG、EC、GCG的减幅也分别达到了51.08%、48.35%和40.57%。C仅在成品茶中检出含量较低为0.1%。并且所有儿茶素单体均在渥堆工序中减少最多,其中酯型儿茶素、没食子儿茶素是降幅最大的单体。在四川黑茶的加工过程中,氨基酸含量一直呈上升趋势,至成品茶,其含量相对于鲜叶增加了33.77%,而渥堆是其增幅较大的工序。齐桂年等[5]研究发现四川黑茶的氨基酸总量于渥堆工序中相对于原料增加了11.66%。就其组分而言,共有18种氨基酸(10种非必需氨基酸,7种必需氨基酸)被检测出,其中茶氨酸含量最高,占氨基酸总量的22.3%,此外,组氨酸、甲硫氨酸在加工过程中增幅也较大,在成品茶中的含量达到1%和0.3%;Val、Phe、Lys含量经渥堆后也略有增加,谷氨酸、天冬氨酸在加工中呈减少趋势由鲜叶至成品茶其减幅分别达51.1%和30%。陈应娟[4]研究发现没食子酸的含量却在渥堆时达到峰值,相较于鲜叶增加了13倍。
四川黑茶加工过程中一些呈现苦涩滋味的物质如茶多酚、儿茶素特别是酯型儿茶素的含量不断减少,对四川黑茶品质无多大贡献的粗纤维、原果胶的含量随着加工的进程在降低,但其降解后的产物却对四川黑茶品质的形成起到了巨大的推动作用,如水溶性果胶的巨幅增加便对四川黑茶醇和厚滑口感的形成极为有利,加之茶黄素、茶红素、茶褐素等水溶性色素及一些脂溶性色素如叶绿素的变化,再加上氨基酸含量及组分的改变对四川黑茶品质的形成奠定了重要的物质基础。
1.2 四川黑茶加工后的特征香气成分
陈应娟[2]在四川黑茶中检测到了51种香气成分,其中醇类11种(占香气总量的27.59%)、烷烃20种(占香气总量的19.87%)、酯类6种(占香气总量的15.85%)、萜烯类4种(占香气总量的12.67%)、醛类5种(占香气总量的9.85%)、酮类3种(占香气总量的9.83%)、酸类及酚类各1种(分别占香气总量的3.14%和1.21%)。醇、醛类物质是红茶中的主要香气组分之一,四川黑茶中虽也检测出大量醇、醛类物质,但其总量不到红茶的一半。但四川黑茶中检测不到红茶中含有的水杨酸甲酯、壬醛、苯乙醇和苯甲醛等物质,橙花叔醇虽在四川黑茶中检测到,但其含量却远低于其在红茶中的含量。然而,其他物质如新植二烯(11.36%)、棕榈酸甲酯(9.06%)、植醇(6.26%)、β-紫罗酮(5.85%)、十八醛(5.15%)等含量却是四川黑茶中含量较高。同绿茶相比,无论板栗香型绿茶,还是其他高香绿茶中检测到的含量较高的植醇,在四川黑茶中也大量存在,而β-紫罗酮、橙花叔醇、芳樟醇的含量四川黑茶却与绿茶存在较大差异。四川黑茶与湖南黑茶比较,其酸类、醛类香气成分较高,并且β-紫罗酮(5.85%)、6,10,14-三甲基十五烷酮的(3.08%)的含量也明显高于湖南黑茶,但湖南黑茶中构成其陈香型特征物之一的香叶基丙酮在四川黑茶中没检测到。湖南黑茶以橙花叔醇为其主要的特征香气成分这也与四川黑茶存在较大差异。此外,普洱熟茶中含量较高的棕榈酸、氧化芳樟醇、芳樟醇、植醇、橙花叔醇等同样存在于四川黑茶中,但其含量却远低于四川黑茶。普洱熟茶中有代表性的具有陈香气味的化合物1,2,3-及1,2,4-三甲氧基苯以及其他的如α-松油醇、香叶醇等四川黑茶中未检出,此外,四川黑茶中萜烯类化合物只检测到4种。
四川黑茶的香气成分在含量与组分上与红、绿茶差异大,与湖南黑茶、云南普洱熟茶也存在着很大的不同,这些具有较大差异的香气成分正是造就是四川黑茶独特香气特征的物质基础。
2 渥堆对四川黑茶品质形成作用的研究进展
胥伟[6]研究了四川康砖茶渥堆,四川黑茶渥堆工序中黑茶原料经潮水汽蒸后扎堆时渥堆叶的含水量高达35-40%,堆内的相对湿度为100%,随着渥堆的进程直至出堆,堆心处的温度一直保持在71℃-45℃的范围内,而堆心处茶叶的含水量则保持在35%-15%之间。因此处于堆心处的茶叶一直处于高温高湿的状态。这可能就是堆心部位的渥堆叶转化最快程度最深的原因。四川黑茶渥堆茶坯中的微生物主要集中于距离堆表约10-20cm这一位置,而温度最高的堆心处其微生物的数量相对较少。四川黑茶扎堆茶坯中所处位置不同的茶样其周围环境的湿热状况与滋生的微生物数量及种群存在很大的差异,因而茶样的转化程度也很不一样,生产中通过翻堆使之平衡。
齐桂年等[4,5]研究渥堆是四川黑茶转色转味的关键工序,渥堆时茶多酚的巨幅降低,儿茶素的氧化、聚合,特别是酯型儿茶素的减少,TB相对于TF、TR的巨幅增加从而降低了(TF+TR)/ TB值使得褐红的汤色得以形成。付润华[7]研究了康砖茶渥堆微生物及不同渥堆处理品质成分的变化,渥堆过程中的湿热作用以及堆样PH值的不断下降最终使得叶绿素产生巨大损失而形成较多的色泽偏黑、偏黄的物质如Pya (脱镁叶绿素)、Pyb(脱镁叶绿素b)等加之类胡萝卜素组分也同时发生了巨大的变化,最终使得决定茶叶外观色泽的Chl/Phy、Chl/Car比值下降,渥堆后的茶叶外观色泽变为黄褐或黑褐。尹旭敏[8]、付润华[9]、胥伟[6]等先后从四川黑茶中分离出了冠突散囊菌(Eurotium cristatum)、芽孢杆菌(Bacillus sp.)、假丝酵母(Candida sp.)、黑曲霉(Aspergillus niger)、青霉(Penicillium sp.)、塔宾曲霉(Aspergillus tubingensis)、总状毛霉(Mucor rouxianus)、炭黑曲霉(Aspergillus carbonarius)和米根霉(Rhizopus oryzae)等微生物。齐兰兰[10]研究了四川黑茶渥堆过程中微生物、酶类及茶叶品质成分三者间的关系指出,四川黑茶无菌渥堆与正常的生产渥堆相比,无菌渥堆茶样中的纤维素酶、果胶酶、淀粉酶、蛋白酶及多酚氧化酶的活性极低,特别是多酚氧化酶在第一次翻堆后就无法再检测出,而正常生产渥堆茶样中上述酶类的活性均较高,由此推测正常生产渥堆过程中茶堆中的微生物可能分泌了这些水解及氧化酶类。通过检测茶叶品质成分后的相关性分析发现果胶酶、纤维素酶与原果胶、纤维素等大分子糖类物质的含量存在显著的负相关,相关系数均为-0.83;多酚氧化酶与茶多酚的含量之间亦成显著负相关,相关系数为-0.79;而果胶酶、蛋白酶与原果胶、蛋白质的水解产物水溶性果胶、氨基酸的含量呈显著正相关,相关系数为0.86及0.84。同时,果胶酶、纤维素酶及淀粉酶与可溶性糖含量均呈显著正相关。渥堆后,四川黑茶中的可溶性糖、氨基酸、水溶性果胶含量均呈增加趋势,这就使得渥堆后的四川黑茶变得更为甘醇、爽滑。与此同时,渥堆后四川黑茶中咖啡碱的含量也呈增加趋势,推测渥堆茶坯中的微生物特别是黑曲霉可能是其主要产生的原因。此外,田鸿[11]将尹旭敏分离出的四川茯砖“金花菌”(冠突散囊菌Eurotium cristatum)用于液态茶发酵,发现该菌可显著提高液态茶的感官品质。
四川黑茶具有独特的香气特征,其香气组分也明显不同于其他茶类,由目前的研究结果来看微生物及其代谢产物可能对其产生了巨大影响。四川黑茶在渥堆过程中,湿热作用贯穿始终,加之微生物及其分泌酶类的影响使得茶叶中的品质成分在此阶段发生了本质的变化,经过渥堆四川黑茶的转色转味过程基本完成,其滋味陈醇悠长,汤色褐红明亮的品质特征得以形成。
3 四川黑茶主要生理功能物质的研究进展
3.1 四川黑茶降脂功能的研究
徐甜[12]研究了四川边茶茶褐素优化提取及降血脂活性,研究结果表明四川黑茶具有良好的降脂效果,茶褐素可能是其主要的活性成分。四川黑茶的水提物可以使高脂模型小鼠的血清TC、TG相对于对照分别下降13.76%和33.7%。进一步的研究揭示,四川黑茶水提物中的茶褐素可能是其具有降脂作用的主要活性物质,以四川黑茶茶褐素单独灌胃的高脂模型小鼠当灌胃剂量在200mg/kg.bw.d和400mg/kg.bw.d时高脂小鼠的TC相对于对照小鼠明显下降(p<0.01),当灌胃剂量在100mg/kg.bw.d和200mg/kg.bw.d时高脂小鼠的TG相对于对照小鼠明显下降,而HDL-C明显上升(p<0.05),此外100mg/kg.bw.d、200mg/kg.bw.d、400mg/kg.bw.d三个剂量的四川黑茶茶褐素均可以显著的降低高脂模型小鼠的动脉粥样硬化指数(p<0.01)。
3.2 四川黑茶对脂肪酸合酶抑制作用的研究
脂肪酸合酶(Fatty Acid Synthase,FAS是)是以FASⅠ和FASⅡ(FabG)两种方式存在的体内一种重要的参与能量代谢的酶类。研究显示FAS是减肥及抑癌的双重潜在靶点[13]。
姜波等[13,14]研究了四川黑茶、红茶及绿茶对FAS的抑制作用,结果发现四川黑茶对FASⅠ具有可逆和不可逆的双重抑制作用,不同年份的四川黑茶提取物对FAS全反应的抑制能力存在差异,所有样品中2001年的四川黑茶提取物对FAS的抑制能力最强(IC50为5.31ug/mL),约为1972年样品(IC50为14.85ug/mL)的3倍。由此可见并不是年份越长的四川黑茶其抑制FAS的能力越强。此外,四川黑茶提取物对酮酰还原反应(KR)有较强抑制作用,并且与底物乙酰辅酶A和丙二酸单酰辅酶A的竞争性属于竞争性与非竞争性的混合型而明显不同于绿茶与底物的竞争关系,说明在四川黑茶提取物对FASⅠ的抑制中KR功能域不是其主要作用部位,四川黑茶与绿茶对FAS起抑制作用的有效物亦不同。四川黑茶提取物对FASⅡ中的β酮酰还原酶(FabG)有较强抑制作用,但其抑制能力不同于对FASⅠ中的KR。此外,四川黑茶的萃取液具有抑制3T3-L1前脂细胞分化和脂肪积累的作用,但其表现不同于对FASⅠ和FabG的抑制,并且2001年的四川黑茶样效果较差,而1972年的茶样却效果最好,是分化对照组的86.8%并与对照组有显著差异(P <0.05)。进一步的研究显示茶褐素在所有反应中与黑茶提取物的抑制能力接近,提示其可能是四川黑茶中抑制FAS的主要活性成分。所有研究结果显示四川黑茶在减肥、抑癌方面可能具有潜在的功效。
此外,巩发永等[15]研究结果表明,四川黑茶多糖具有明显的清除·OH和O2-的作用,但多糖作为茶叶中具有降血糖及综合调节免疫力的主要活性物质,四川黑茶多糖是否具有这方面的功效有待验证。
3 展望
综上所述,四川黑茶历史悠久,加工工艺复杂,虽然对四川黑茶加工、主要品质化学成分以及生理功能进行了一定的研究,但其相对四川黑茶产业的发展要求来看还不足。随着四川黑茶产业的发展,今后的研究主要集中在以下几个方面:①系统的研究四川黑茶的加工工艺及技术,特别是四川黑茶加工的关键工序,为四川黑茶的工艺改进和品质的提高奠定基础;②利用现代生物技术分析四川黑茶渥堆中微生物的种群变化及其对品质形成的作用,简化四川黑茶的加工工艺及技术,为四川黑茶现代工业化、机械连续化生产奠定基础;③利用现代化的计算机视觉信息处理技术研究四川黑茶渥堆茶样的自动识别,为四川黑茶的连续自动化生产奠定基础;④进一步研究四川黑茶的生理功能成分,为正确科学饮用四川黑茶、开发四川黑茶新产品奠定基础。
参考文献
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[14] 姜波.四川边茶对脂肪酸合酶抑制作用的研究[D].雅安:四川农业大学,2007.(责任编辑司智敏)
四川黑茶的研究进展及展望
作者:邹瑶, 齐桂年
作者单位:邹瑶(四川农业大学园艺学院,四川雅安 625014;临沧师范高等专科学校农学系,云南临沧 677000), 齐桂年(四川农业大学园艺学院,四川雅安 625014)
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