紅茶是目前世界上生產(chǎn)和貿(mào)易量最大的茶類，近年來隨著對紅茶保健功能研究的深入，紅茶逐漸成為深受消費者歡迎的天然健康的無酒精飲料。作為世界上最早加工和飲用紅茶的國家，我國的紅茶在國際茶葉市場上具有重要影響力。條形紅茶作為我國紅茶市場上的主流，其在加工過程中由鮮葉經(jīng)萎凋、揉捻、發(fā)酵、干燥四個基本工序逐步形成“紅湯紅葉”的品質(zhì)特征。文章主要綜述了條形紅茶加工過程中，萎凋和發(fā)酵兩個重要工序技術(shù)的研究進展，以期為提高紅茶加工品質(zhì)提供參考依據(jù)。
一、萎凋工序與紅茶品質(zhì)
萎凋作為紅茶加工中的第一道工序，是紅茶品質(zhì)形成的基礎(chǔ)工序。萎凋是在一定的溫、濕度條件下，將采下的鮮葉進行薄攤，適當散失水分以降低鮮葉張力的工藝處理過程。鮮葉經(jīng)過萎凋，含水率下降，葉質(zhì)變軟，葉色變暗，青草氣逐漸減弱，清香和花香味開始顯現(xiàn)。適度萎凋以萎凋葉含水率在60%左右為宜，遵循“嫩葉適度重萎凋，老葉適度輕萎凋”的原則。在加工過程中，不同的萎凋方式（如自然萎凋、萎凋槽萎凋、日光萎凋等）和萎凋環(huán)境（如溫度、濕度等）均會對紅茶品質(zhì)產(chǎn)生較大影響。
1、萎凋工序原理
萎凋過程中，鮮葉因失水而柔軟，便于揉捻和成型。另外伴隨著水分的散失，細胞液相對濃度提高，細胞膜透性隨之增強，各種水解酶的活性提高，引起了內(nèi)含物質(zhì)的一系列變化，為茶葉香氣和滋味的形成與發(fā)展奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。
在水解酶的作用下，鮮葉中一些高分子有機化合物轉(zhuǎn)化為簡單的水溶性物質(zhì)，如淀粉和蔗糖分別在淀粉酶、蔗糖轉(zhuǎn)化酶的作用下，被水解成可溶性糖；蛋白質(zhì)在蛋白酶的作用下水解生成游離氨基酸；在果膠酶的作用下，不溶性的原果膠物質(zhì)轉(zhuǎn)化為具有粘稠性的水溶性果膠，并能進一步分解形成半乳糖、阿拉伯糖等物質(zhì)。這些水溶性成分有助于提高茶湯的甜醇味和鮮爽度。水解酶也能促進香氣物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，如在糖苷水解酶（β-葡萄糖酶、β-櫻草糖苷酶、半乳糖苷酶）的作用下，糖苷鍵合態(tài)香氣物質(zhì)水解產(chǎn)生單萜、倍半萜、降倍半萜等游離態(tài)香氣組分。
與此同時，氨基酸和類脂物質(zhì)（如類胡蘿卜素等）開始降解，長鏈脂肪酸發(fā)生氧化裂解轉(zhuǎn)化為醇、醛、酸，醇、醛進一步發(fā)生氧化和酯化形成芳香類物質(zhì)，從而使鮮葉中低沸點的青味物質(zhì)（如青葉醇等）大量揮發(fā)，高沸點的芳香物質(zhì)（如苯甲醇、苯乙醇、芳樟醇、香葉醇、橙花叔醇等）含量增加，香氣成分的總量（尤其是醇類、酯類、芳香族類）可增至鮮葉原料的10倍以上。
2、萎凋方式對紅茶品質(zhì)的影響
紅茶加工過程中常見的萎凋方式有室內(nèi)自然萎凋、萎凋槽萎凋、日光萎凋等。室內(nèi)自然萎凋是在通風的萎凋室內(nèi)，利用空氣流通，通過控制溫、濕度等條件來實現(xiàn)萎凋；日光萎凋是利用太陽光照射進行萎凋；萎凋槽萎凋也稱為萎凋槽熱風萎凋，是通過電熱作用，讓適度的熱風通過鮮葉表面，加速水分蒸發(fā)的萎凋方式。不同萎凋方式的工藝條件如表1所示。日光萎凋能明顯縮短萎凋時間，并有助于提高紅茶的香氣，但日光萎凋時間不宜太長，否則會導致鮮葉失水過快，影響紅茶的滋味。
在實際生產(chǎn)過程中，為了提高紅茶香氣，多采用先日光萎凋后自然萎凋的“復式萎凋”方式。曹藩榮等指出人工光源（12000~13000LX）兼自然萎凋加工獲得的成品茶感官品質(zhì)最好。曹冰冰等采用室外日光萎凋0.5h（溫度≤30℃），中間輕翻1次，再置室內(nèi)自然萎凋1h，得到的紅茶茶黃素含量高，香氣比例協(xié)調(diào)。
此外，有研究表明冷凍萎凋也能縮短萎凋時間。所謂冷凍萎凋，即冷凍輔助萎凋，是將鮮葉或萎凋葉置于低溫環(huán)境中冷凍處理（一般為-20℃環(huán)境條件下冷凍2h），然后再恢復自然萎凋（融凍）的處理過程。冷凍萎凋能夠?qū)崿F(xiàn)在短時間內(nèi)增加葉細胞的膜透性，從而降低茶葉水浸出物和茶黃素等的消耗，使成茶湯色紅亮、滋味醇厚爽口。黃建琴等發(fā)現(xiàn)冷凍萎凋能明顯縮短工夫紅茶的萎凋和發(fā)酵時間，增加茶黃素和茶紅素含量，提高成茶的品質(zhì)。張雁飛等研究指出冷凍萎凋制得的祁門紅茶除可溶性糖略低外，其余成分含量均高于傳統(tǒng)萎凋，但特征香氣組分的含量低于傳統(tǒng)萎凋，這與冷凍作用下香氣形成關(guān)鍵酶（β-葡萄糖苷酶）的活性受抑制有關(guān)。
3、萎凋環(huán)境對紅茶品質(zhì)的影響
影響紅茶品質(zhì)的萎凋環(huán)境因素有溫度、空氣相對濕度、通風條件等。
高溫會降低空氣相對濕度，加速萎凋葉水分蒸發(fā)，提高萎凋葉失水速率，縮短萎凋時間；同時隨著溫度的升高，萎凋葉內(nèi)的酶促反應(yīng)速率加快，能夠在短時間內(nèi)實現(xiàn)鮮葉內(nèi)含成分的轉(zhuǎn)化，提高萎凋效率和質(zhì)量。萎凋溫度一般控制在25~35℃，溫度過高，酶活性迅速增強從而縮短了活化時間，甚至可能造成酶失活，均不利于揉捻發(fā)酵過程中多酚類物質(zhì)的酶促氧化。金心怡認為室內(nèi)自然萎凋溫度宜控制在20~24℃，劉德榮等指出室溫以23℃為宜；陳成基認為萎凋槽槽溫從高到低，溫度控制在28~33℃，余成法建議熱空氣溫度28~32℃。夏濤等研究指出，萎凋期間葡萄糖苷酶的活性逐漸增強，低溫（26℃）時，酶活性上升較慢，約12h達到最大值，而高溫（35℃）條件下，酶活性增加較快，約5h即達峰值。
萎凋環(huán)境的空氣相對濕度是影響萎凋葉含水率變化最直接的因素，空氣濕度相對較低時，萎凋葉表面的水分蒸發(fā)速率加快，從而間接影響萎凋葉內(nèi)含成分的轉(zhuǎn)化過程。仇方方等對比了55%、65%、75%、85%四個濕度條件對紅茶品質(zhì)的影響，結(jié)果表明65%的濕度條件下，紅茶感官審評綜合得分最高，濕度超過75%，紅茶香氣悶，缺乏甜香；滋味青澀，缺乏鮮醇，且萎凋濕度與茶多酚的含量變化呈正相關(guān)，與可溶性糖含量變化呈負相關(guān)，對氨基酸含量影響則不明顯。王偉偉指出在70%的相對濕度下進行萎凋的工夫紅茶，茶黃素含量最高，但在高濕條件下茶黃素和茶紅素的形成量較少。
通風條件會改變萎凋環(huán)境的溫、濕度，進而對萎凋葉產(chǎn)生影響。研究表明，萎凋風速的增大會加快鮮葉水分散發(fā)，特別是表層水分的散失，縮短萎凋時間。丁勇等、仇方方等均比較了不同風速對紅茶品質(zhì)的影響，結(jié)果顯示，風速對紅茶內(nèi)含成分和香氣的影響較小，但對紅茶滋味的影響較大，風速超過4.89m/s，紅茶滋味略澀，缺乏鮮醇。因此，在紅茶萎凋過程中，不宜使用太高的風速。
此外，不同光質(zhì)也會對萎凋葉的品質(zhì)產(chǎn)生影響。已有研究表明，紅光有助于多酚類物質(zhì)的積累，藍紫光能夠促進氨基酸等物質(zhì)的合成，黃光則有利于成茶香氣的提升。項麗慧等發(fā)現(xiàn)黃光在萎凋前期能夠促使CsBG1、CsBG2和CsBP上調(diào)表達，并在萎凋后期提高β-葡萄糖苷酶的催化活性，進而提升紅茶的香氣品質(zhì)。也有研究指出，黃光萎凋的原理可能是葉綠體能夠強烈吸收黃光，使光合作用增強，間接促進了茶葉內(nèi)含物質(zhì)的積累。黃藩等發(fā)現(xiàn)經(jīng)藍光處理的鮮葉氨基酸總量較紅光和白光高，推測可能是由于藍光照射提高了植物體內(nèi)谷氨酸合成酶的活性，促進了氮循環(huán)，從而提高了氨基酸含量。周穎等指出，紫外光穿透力強，可以破壞葉肉細胞，促使細胞質(zhì)內(nèi)的各種酶與其底物充分接觸，增強了物質(zhì)轉(zhuǎn)化能力，可有效調(diào)節(jié)紅茶的各種品質(zhì)成分。
二、發(fā)酵工序與紅茶品質(zhì)
發(fā)酵是紅茶制作的關(guān)鍵工序，對紅茶品質(zhì)的形成起著極其重要的作用。萎凋葉經(jīng)揉捻后，細胞破碎，在氧氣的參與下，多酚類等物質(zhì)與多酚氧化酶充分接觸，并伴隨其他一系列酶促反應(yīng)。兒茶素的氧化聚合和縮合形成茶黃素（TFs）、茶紅素（TRs）和茶褐素（TBs）等高聚物，同時引起芳香物質(zhì)、糖類、蛋白質(zhì)、氨基酸等品質(zhì)成分發(fā)生劇烈變化，為形成紅茶特有的色、香、味奠定了基礎(chǔ)。
1、發(fā)酵工序原理
發(fā)酵是以多酚類化合物的酶促氧化為核心的化學反應(yīng)過程。發(fā)酵期間，以兒茶素為主的多酚類物質(zhì)，在多酚氧化酶的作用下被氧化成鄰醌，隨后聚合形成極不穩(wěn)定的聯(lián)苯酚醌類中間產(chǎn)物，進一步還原為雙黃烷醇類，并氧化形成茶黃素；茶黃素進一步偶聯(lián)氧化形成茶紅素，而茶紅素又可轉(zhuǎn)化為茶褐素。鄰苯二酚、聯(lián)苯三酚以及沒食子酸等物質(zhì)也可氧化生成鄰醌；鄰醌通過配對聚合，也可生成茶黃素和沒食子酸酯，反應(yīng)途徑如圖1所示。茶黃素、茶紅素、茶褐素在茶湯中分別呈現(xiàn)橙黃色、紅色和暗褐色，是不同發(fā)酵階段紅茶外形和湯色的重要呈色物質(zhì)。
發(fā)酵過程中，茶多酚、兒茶素總量隨發(fā)酵時間的延長而逐漸減少。發(fā)酵初期，茶黃素的形成速度大于聚合轉(zhuǎn)化速度，且茶黃素形成后便偶聯(lián)氧化為茶紅素，因此在發(fā)酵初期茶黃素和茶紅素含量均逐漸上升。之后隨著多酚等底物濃度的降低，酶活性下降，茶黃素的形成小于轉(zhuǎn)化的速率，茶黃素和茶紅素含量開始下降，發(fā)酵期間茶褐素含量逐步增加。
隨著發(fā)酵時間的延長，氨基酸含量呈先增后降趨勢。蛋白質(zhì)在發(fā)酵前期部分水解為氨基酸，氨基酸積累大于消耗，含量增加；伴隨發(fā)酵的深入，游離氨基酸在脫氨和脫羧作用下形成相應(yīng)的醇、醛、酸等芳香物質(zhì)，也會與鄰醌或其它物質(zhì)結(jié)合形成一些色素和芳香物質(zhì)，該過程氨基酸積累小于轉(zhuǎn)化消耗，含量減少。隨著發(fā)酵的進行，β-葡萄糖苷酶活性降低，芳香物質(zhì)中酸類、酯類、酚類等的含量逐漸減少，游離態(tài)醇類、醛類等含量逐漸上升，香氣由青草氣逐漸變?yōu)榛ü?。葉綠素在發(fā)酵過程中發(fā)生部分水解，胡蘿卜素和葉黃素等色素也伴隨一定程度的降解，使發(fā)酵葉呈現(xiàn)出青綠→黃綠→黃→黃紅→紅黃→紅→紫紅→暗紅的顏色變化。
2、發(fā)酵溫度
溫度是影響紅茶發(fā)酵的主要因素之一。溫度的高低，對酶活性的強弱有直接影響，發(fā)酵溫度過低，酶活性弱，多酚類物質(zhì)和其它內(nèi)含成分的轉(zhuǎn)化慢，造成成茶內(nèi)含物不豐富，茶湯淡薄、香低、色暗；發(fā)酵溫度過高，多酚類物質(zhì)的酶促氧化過于激烈，易形成較多暗褐色的茶褐素，并且高溫也會加速酶蛋白與氧化的多酚類物質(zhì)結(jié)合形成不溶性復合物，影響紅茶品質(zhì)。在實際生產(chǎn)中，發(fā)酵溫度宜適當偏低，發(fā)酵程度遵循“適度偏輕，寧輕勿重”的原則，這將有助于紅茶香氣的提高和TFS和TRS的積累，減少茶褐素的生成，從而提高紅茶的品質(zhì)。
方世輝等、OBANDA等、ASIL等的研究表明，在一定的溫度范圍內(nèi)，較低溫度發(fā)酵有利于提高紅茶中TFs的含量。宋曉東等比較了三種發(fā)酵溫度（24℃、27℃、30℃）對宜紅品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，24℃處理制得的宜紅游離氨基酸的含量相對較高，茶黃素和茶紅素比例適宜，茶褐素生成較少，花香濃郁，滋味鮮甜，品質(zhì)最佳。余成法、郭桂義等指出，發(fā)酵氣溫以24~26℃為宜。陳以義等指出，發(fā)酵過程中采用先高溫再通冷風散熱形成低溫的變溫發(fā)酵方式，有利于TFS的形成和積累，提高紅茶品質(zhì)。曹冰冰等比較了22℃、27℃、32℃三種發(fā)酵葉溫及變溫發(fā)酵（先27℃發(fā)酵1.5h再降溫至22℃）對紅茶品質(zhì)的影響，結(jié)果表明22℃的發(fā)酵葉溫和變溫發(fā)酵獲得的成品茶，茶黃素含量更高，茶湯品質(zhì)更好。
3、發(fā)酵濕度
影響發(fā)酵的濕度包括室內(nèi)空氣相對濕度和發(fā)酵葉含水率。發(fā)酵葉中的水分作為發(fā)酵過程中各種反應(yīng)的底物和介質(zhì)，將直接受到發(fā)酵濕度的影響。相對濕度過低，發(fā)酵葉表面水分蒸發(fā)太快，導致葉片失水干硬，影響發(fā)酵的進行；相對濕度過高，導致發(fā)酵葉的通氣性能變差，同樣會阻礙發(fā)酵的正常進行。
研究結(jié)果和生產(chǎn)實踐表明，高濕環(huán)境有助于紅茶發(fā)酵的進行，并以90%以上的相對濕度為宜，甚至要求在95%以上。生產(chǎn)中為了達到高濕的發(fā)酵條件，常采用噴水霧、加蓋濕布等方式。
4、通氧狀況
氧氣作為多酚類酶促氧化反應(yīng)的底物，對茶色素類物質(zhì)的形成具有直接影響。紅茶發(fā)酵過程中，如果供氧不足會導致PPO酶活性中心呈脫氧態(tài)形式，影響多酚類物質(zhì)的正常氧化和TFs的正常形成，促使TRs生成。因此，紅茶發(fā)酵必須在供氧充足的環(huán)境下才能順利進行。
有研究表明，生產(chǎn)1kg紅茶，平均耗氧量為4~5L，同時釋放0.3L二氧化碳，因此，紅茶發(fā)酵過程中需及時排除二氧化碳，保持發(fā)酵環(huán)境具有充足的氧氣。較之自然發(fā)酵，通氧發(fā)酵能明顯加快工夫紅茶發(fā)酵過程中葉面色澤的紅變，促進紅茶特征香氣的形成，縮短發(fā)酵時間，還能提高紅茶湯色的紅度和亮度。潘科等研究發(fā)現(xiàn)，在發(fā)酵前期，通氧發(fā)酵能較快地形成茶黃素和茶紅素，且含量高于自然發(fā)酵；發(fā)酵后期繼續(xù)通氧則會引起茶黃素和茶紅素含量的下降，且降低速度大于自然發(fā)酵。馮林采用外接氧氣瓶以5.32L/min速率供氧的方式，比較了通氧發(fā)酵與自然發(fā)酵對工夫紅茶品質(zhì)的影響，結(jié)果也證實在通氧發(fā)酵過程中，TFs和TRs呈先增后降趨勢，TBs則緩慢增加，且三種茶色素的增加速率均大于傳統(tǒng)自然發(fā)酵。
5、發(fā)酵時間
對發(fā)酵時間長短的掌握是保證紅茶品質(zhì)的重要條件。發(fā)酵時間不足，多酚類物質(zhì)的酶促氧化不充分，TFS和TRS形成較少，成茶色澤欠烏潤，香氣不純帶青氣，滋味青澀，湯色欠紅亮，葉底花青；發(fā)酵時間過長，會導致多酚類物質(zhì)過度氧化，茶褐素積累較多，干茶色澤灰枯，香氣低下，滋味淡薄，湯色暗紅。
蒲國濤等研究表明，夏、秋季揉捻葉在最適溫濕度條件下，發(fā)酵時間以3.0h為最宜；李霖林等在發(fā)酵溫度30℃，濕度80%~90%的條件下，選用奇蘭品種制紅茶，以發(fā)酵4.5h的成茶品質(zhì)最優(yōu)，劉玉芳等在溫度25~28℃、濕度75%~85%的條件下，用春蘭品種鮮葉加工紅茶，以發(fā)酵時間在3~3.5h最為適宜。宋曉東等研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵時間對氨基酸、兒茶素含量的影響差異不大，但對TFS和TBS含量的影響差異顯著。在溫度24℃、濕度95%的條件下發(fā)酵3.0h，制得的宜紅感官評分最高，酯型兒茶素保留量適宜并與氨基酸、茶黃素、茶紅素等水溶性物質(zhì)相協(xié)調(diào)，茶湯品質(zhì)最好。郭桂義等指出在22℃的發(fā)酵溫度下，發(fā)酵100min的紅茶TFs、TRs含量較高。由于發(fā)酵時間的長短與鮮葉的嫩勻度、揉捻方式、揉捻程度以及發(fā)酵的環(huán)境條件等因素都密切相關(guān)，因此要根據(jù)不同的茶葉品種和發(fā)酵條件，靈活掌握發(fā)酵時間，適時停止發(fā)酵。
三、總結(jié)與展望
在實際生產(chǎn)過程中，紅茶萎凋和發(fā)酵工序中的諸多影響因素并不孤立存在，只有充分了解紅茶的工藝原理，恰到好處地把握各工序的關(guān)鍵影響因子，才能生產(chǎn)出高品質(zhì)的紅茶。近年來隨著“紅茶熱”的興起，國內(nèi)紅茶的品質(zhì)和制作工藝受到挑戰(zhàn)，如何運用先進技術(shù)理念，創(chuàng)新和改善傳統(tǒng)工藝，提高紅茶的感官品質(zhì)和生產(chǎn)效率，成為國內(nèi)研究人員亟待解決的難題。目前研究者們在萎凋和發(fā)酵新技術(shù)領(lǐng)域取得了一定成效，主要集中在以下兩個方面：
一是借鑒其他茶類的生產(chǎn)工藝改善紅茶的品質(zhì)，如將烏龍茶搖青工序與紅茶萎凋相結(jié)合，生產(chǎn)出香氣馥郁持久的紅茶。搖青工序加大了萎凋葉細胞的機械損傷程度，增強細胞膜的滲透性，促使多酚類酶促氧化的進行，提高TFs的含量，同時有利于己烯酯類、倍半烯類、茉莉內(nèi)酯等香氣物質(zhì)的合成。運用搖青工序，周穎等生產(chǎn)出了具有濃郁梔子花香的工夫紅茶，陳鳳月等加工出了高香型的坦洋工夫紅茶。此類工藝創(chuàng)新的方式便于在生產(chǎn)實踐中應(yīng)用推廣，且易獲得消費者認可。
二是運用高新技術(shù)改良紅茶加工生產(chǎn)條件，實現(xiàn)紅茶生產(chǎn)高效率和高品質(zhì)的完美結(jié)合，如萎凋過程中采用紫外照射技術(shù)、發(fā)酵過程中借助超高壓和外源酶（如多酚氧化酶、單寧酶、多糖水解酶、蛋白酶）添加技術(shù)等。此類技術(shù)在紅茶生產(chǎn)過程中表現(xiàn)出一定的優(yōu)越性，對紅茶機械化生產(chǎn)具有積極的指導意義，但這類技術(shù)多停留在試驗研究階段，且生產(chǎn)成本較高、操作難度較大，難以在實際生產(chǎn)中進行推廣，還有待進一步探究。
此外，有研究指出，對具有風味弊病的初制紅毛茶進行濕熱后處理，可使原有的青草氣消失，轉(zhuǎn)變?yōu)樘鹣悖瑴沙燃t轉(zhuǎn)變?yōu)榧t亮，苦澀味則轉(zhuǎn)變?yōu)榇己聃r爽的風格。濕熱后處理即利用濕熱作用，促使茶葉內(nèi)含成分發(fā)生非酶性氧化和分解反應(yīng)，形成獨特的品質(zhì)特征，是茶葉加工過程中僅次于酶促作用的主要推動力。賈玲燕等研究表明，初制紅毛茶經(jīng)后濕熱處理可引起茶葉內(nèi)含成分的非酶性氧化反應(yīng)，使得內(nèi)含成分含量及比例發(fā)生變化，從而改善香氣，增加鮮爽度，形成紅茶特有的鮮爽、濃醇和收斂性強的滋味風格。濕熱作用在黑茶的渥堆發(fā)酵工序和黃茶的悶黃工序中體現(xiàn)得最為明顯，而在紅茶萎凋和發(fā)酵過程中也伴隨著緩慢的濕熱作用，如果能夠結(jié)合紅茶的工藝特點，將濕熱處理合理運用到紅茶的加工過程中，以彌補傳統(tǒng)工藝難以達到的紅茶特有的品質(zhì)要求，特別是針對原料粗老、酶活性較差的大宗紅茶，將為提高紅茶品質(zhì)及經(jīng)濟效益提供新的思路。
來源于中國茶葉加工，作者吳學進
