中国农业科学院研究生院，中国农业科学院研究生院是什么级别
红茶是中国六大茶类之一，是国际上销量最高的饮料之一，其销量占全球茶叶销量的80%左右。根据制法不同，红茶可分为小种红茶、工夫红茶、红碎茶。其中，工夫红茶是在小种红茶的基础上发展而来，为我国独有的茶类，主要有滇红、祁红、川红、黔红、宜红等品类。工夫红茶具有外形优美、香气优雅高长、滋味甜醇、汤色红艳等品质特征，备受消费者青睐。工夫红茶风味品质主要受茶叶品种、采摘季节、加工工艺等因素影响，其中，加工工艺是影响工夫红茶风味品质的重要因素。
中国农业科学院茶叶研究所，浙江省茶叶加工工程重点实验室的吴仕敏、袁海波*、李佳*等开展了不同揉捻转速对工夫红茶风味品质及内质成分影响的研究。先进行感官审评，结合电子舌滋味分析和色差属性分析，探索不同揉捻转速对工夫红茶滋味和汤色品质的影响；再利用系统分析法、高效液相色谱法和代谢组学技术进行内质成分的系统分析，结合多元统计分析方法，探究不同揉捻转速制得的工夫红茶中内质成分变化及其对品质的影响，以获得有利于优质工夫红茶风味品质形成的适宜揉捻转速，可为工夫红茶的精准化加工提供理论依据和技术指导。
1、揉捻转速对工夫红茶感官品质的影响
如表1所示，不同揉捻转速对工夫红茶滋味、香气和汤色的影响较明显，对外形和叶底的影响较小。滋味方面，不同揉捻转速制得的工夫红茶滋味品质由高到低依次是45 r/min＞55 r/min＞60 r/min＞35 r/min；45 r/min揉捻制得的工夫红茶滋味品质最佳，呈醇爽带甜（87 分），滋味甜醇度较高。香气方面，45 r/min揉捻制得的工夫红茶呈甜香，香气品质最佳（90 分）。汤色方面，汤色品质最优的是60 r/min揉捻制得的工夫红茶，其他3 种揉捻转速制得的红茶汤色品质无明显差异。揉捻转速过快或过慢，均会使茶汤滋味和香气较“闷”，导致感官品质稍差。总体而言，揉捻转速为45 r/min时制得的工夫红茶感官品质最佳。
2、揉捻转速对工夫红茶茶汤色泽属性的影响
如图1所示，揉捻转速对工夫红茶茶汤色泽属性均有显著影响，L*随着揉捻转速的增加显著降低，a*、b*以及C*均随着揉捻转速的增加显著增加（P＜0.05）。推测揉捻转速越快，细胞破碎越充分，茶汁浸出越充分，内质成分充分发生酶促反应。因此，揉捻转速越快，所制得的工夫红茶茶汤L*较低，a*、b*和C*较高。
3、电子舌分析揉捻转速对工夫红茶茶汤滋味影响
由图2可知，不同揉捻转速制得的工夫红茶茶汤滋味轮廓不同。35 r/min揉捻制得的工夫红茶甜味及CPS、PKS滋味强度值较高，均大于7，但苦味强度值也较高，鲜味强度值最低；60 r/min揉捻制得的工夫红茶甜、鲜味强度值较高，苦味强度值最高；45 r/min揉捻制得的工夫红茶甜、鲜味及CPS、PKS滋味强度均较高，均大于6，且酸味强度值较低。即45 r/min揉捻制得的工夫红茶甜、鲜味和综合滋味强度较强，且酸味较低。综合而言，揉捻转速为45 r/min时，可制得滋味品质较佳的工夫红茶。该结论与滋味感官审评结果一致。
4、揉捻转速对工夫红茶茶色素和茶黄素组分含量的影响
如表2所示，揉捻转速对总茶黄素、茶红素、茶褐素、茶黄素和茶黄素-3-没食子酸酯含量均有明显影响。随着揉捻转速增加，总茶黄素、茶黄素和茶黄素-3-没食子酸酯含量整体呈增加趋势；而茶红素和茶褐素质量分数则随着揉捻转速增加呈先增后略降的趋势，且55 r/min和60 r/min揉捻的样品间无显著差异（P＞0.05）。55 r/min和60 r/min揉捻制得的工夫红茶中茶褐素、茶黄素和茶黄素-3-没食子酸酯含量显著高于35 r/min和45 r/min（P＜0.05）。虽然茶黄素-3＇-没食子酸酯和茶黄素-3,3＇-没食子酸酯含量在不同揉捻转速下无显著差异（P＞0.05），但均随揉捻转速增加整体呈增加趋势。45 r/min揉捻制得的工夫红茶中总茶黄素和茶红素质量分数较高，茶褐素质量分数较低，品质指数最高；而高转速揉捻（55 r/min和60 r/min）制得的工夫红茶的品质指数最低。
综合而言，揉捻转速为45 r/min时，可获得较高的茶黄素和茶红素，较低的茶褐素，品质较优。
5、基于代谢组学的揉捻转速对工夫红茶内质成分的影响分析
不同揉捻转速处理下工夫红茶代谢轮廓的差异
为了全面地对工夫红茶茶样中的代谢物进行表征，分别进行电喷雾电离正、负两种模式下UPLC-Q-Orbitrap-MS分析，分别产生了2227 个和3470 个化合物离子，其总离子色谱图如图3所示。为了保证茶叶代谢组学分析的可靠性和重复性，对所有质控样品中检测到的离子变异系数进行评估，以RSD表示。RSD小于20%的离子分别占电喷雾电离正、负离子模式下总离子色谱图总面积的81.10%和79.37%，保留RSD小于20%的离子进行后续分析。
由图4A可知，随着揉捻转速增加，所制工夫红茶代谢轮廓在第一主成分上呈现差异。其中，45 r/min和55 r/min揉捻的样品代谢轮廓较接近，明显不同于35 r/min和60 r/min揉捻的样品。4 种揉捻转速制得的工夫红茶得到了良好区分，且该模型具有较强的累积解释度和预测能力（R2X=0.788，R2Y=0.977，Q2=0.73）。对模型进行100 次置换检验，截距分别为R2＝0.74，Q2＝-0.325（图4B），表明模型未过拟合，结果稳定可靠。上述结果表明，不同揉捻转速制得的工夫红茶中内质成分含量存在较大差异。
关键差异代谢物分析
由图5可知，随着揉捻转速增加，儿茶素二聚/三聚物类、黄酮（醇）苷类、氨基酸类和生物碱含量均整体呈先增后降趋势，而黄烷醇类、糖类、酚酸类、有机酸类整体呈先降后增趋势；其中，糖类、酚酸类在不同揉捻转速处理下有一定差异且较为明显。45 r/min揉捻转速下，儿茶素二聚/三聚物类、黄酮（醇）苷类、氨基酸类含量较高，黄烷醇类、酚酸类、有机酸类含量较低。
对4 种揉捻转速制得的工夫红茶中100 种代谢物含量进行单因素方差分析，共筛选出了16 个差异代谢物（P＜0.05），如表3所示，包括儿茶素二聚/三聚物类1 个、黄酮（醇）苷类2 个、酚酸类6 个、糖类1 个、氨基酸类2 个、有机酸3 个和其他化合物1 个。不同揉捻转速下差异化合物的丰度如图6所示。
揉捻转速对工夫红茶中儿茶素及其聚合物类的影响
不同揉捻转速制得工夫红茶中黄烷醇类和儿茶素二聚/三聚物类总量均无显著差异（图5A、B）。原花青素C1在4 种揉捻转速处理下存在一定差异；60 r/min揉捻制得的工夫红茶中原花青素C1含量显著低于其他揉捻转速处理（图7A）。除原花青素C1外，45 r/min揉捻其他儿茶素聚合物均高于其他处理，但均无显著差异。45 r/min揉捻制得的工夫红茶儿茶素含量较低，儿茶素聚合物含量较高（图5B），结合表2可知，总茶黄素和茶红素等含量较高。在工夫红茶加工过程中，儿茶素主要作为底物参与氧化聚合反应，生成茶黄素和儿茶素聚合物，影响工夫红茶风味品质形成。推测揉捻转速为45 r/min时更利于儿茶素发生氧化聚合反应，使制得的工夫红茶中儿茶素二聚/三聚物类含量最高，总茶黄素和茶红素含量较高。
揉捻转速对工夫红茶中黄酮（醇）苷类成分的影响
不同揉捻转速制得的工夫红茶中黄酮（醇）苷类无显著差异，随着揉捻转速增加，整体呈先增后降趋势；45 r/min揉捻制得的工夫红茶中黄酮（醇）苷类含量最高（图5C）。其中，仅异牡荆素和牡荆素在4 种揉捻转速处理下有一定差异（图7B、C），其他黄酮（醇）苷均无显著差异，较高揉捻转速（45、55、60 r/min）制得的工夫红茶中异牡荆素和牡荆素含量高于35 r/min。
揉捻转速对工夫红茶中氨基酸类成分的影响
不同揉捻转速制得的工夫红茶中氨基酸类总量无显著差异；随着揉捻转速增加，氨基酸类含量呈先增加后略降低趋势，45 r/min和55 r/min揉捻下氨基酸类含量较高（图5E）。不同揉捻转速制得的工夫红茶中存在一定差异的氨基酸有天冬酰胺和天冬氨酸（图6）。如图7D、E所示，35 r/min揉捻制得的工夫红茶中天冬酰胺含量显著高于较高频揉捻处理，较高频揉捻处理中天冬酰胺含量无显著差异；天冬氨酸含量在45 r/min和55 r/min揉捻制得的工夫红茶中较高，显著高于35 r/min和60 r/min。天冬酰胺和天冬氨酸是茶叶中主要的鲜味氨基酸，是茶汤鲜味重要的贡献者。天冬氨酸含量在不同揉捻转速处理下呈现的趋势与鲜味强度趋势一致。45 r/min揉捻制得的工夫红茶中天冬氨酸含量较高，氨基酸总量较高，鲜味强度较高。
揉捻转速对酚酸类成分的影响
不同揉捻转速制得的工夫红茶中酚酸类总量存在一定差异；随着揉捻转速增加，酚酸类含量呈先降后增趋势，55 r/min揉捻制得的工夫红茶酚酸类含量最低（图5G）。不同揉捻转速处理下存在明显差异的酚酸有茶没食子素、奎宁酸、p-香豆酸等（图6）。如图7G、H、I所示，随着揉捻转速增加，奎宁酸和p-香豆酸呈先降后增趋势，茶没食子素则呈逐渐降低趋势。45 r/min和55 r/min揉捻制得的工夫红茶中奎宁酸含量显著低于35 r/min和60 r/min。酚酸是茶汤涩味的重要贡献者之一。总体而言，揉捻转速为45 r/min时，制得的工夫红茶酚酸类含量较低，有利于降低茶汤涩味。
揉捻转速对有机酸类成分的影响
不同揉捻转速制得的工夫红茶中有机酸总量无显著差异，60 r/min揉捻下有机酸含量稍高于其他揉捻转速（图5H）。琥珀酸、苹果酸和莽草酸3 种有机酸含量在不同揉捻转速下差异明显（图6）。如图7J、K、L所示，45 r/min和55 r/min揉捻制得的工夫红茶中琥珀酸和苹果酸含量显著低于35 r/min和60 r/min，而莽草酸含量在55 r/min揉捻处理下最低，在35 r/min揉捻处理下最高。有机酸是茶汤酸味的贡献者，其对茶汤甜醇滋味有抑制作用。揉捻转速为45 r/min时，有机酸含量较低，有利于优质工夫红茶茶汤滋味品质的形成。
揉捻转速对其他成分的影响
不同揉捻转速制得的工夫红茶中糖类含量存在一定差异，整体呈先降后升趋势，其中以60 r/min揉捻制得的工夫红茶含量最高，且显著高于55 r/min，并与35 r/min和45 r/min无显著差异（图5F）。葡萄糖酸在4 种揉捻转速处理下存在明显差异（图6）。葡萄糖酸可在一定程度上降低茶汤酸味，增强茶汤甜味，改善红茶滋味。不同揉捻转速下葡萄糖酸的趋势与糖类总量变化趋势类似，还与甜味强度呈相似趋势。如图7F所示，45 r/min揉捻制得的工夫红茶中葡萄糖酸含量较高，表明揉捻转速为45 r/min时有利于改善工夫红茶滋味品质。
结论
结果表明，4 种揉捻转速中，45 r/min揉捻制得的工夫红茶风味品质最佳，且滋味甜醇度及茶汤亮度较佳。不同揉捻转速制得的工夫红茶中的差异化合物有16 种，揉捻转速主要对酚酸类、有机酸和茶色素等内质成分影响较大，对其他内质成分的影响相对较小。随着揉捻转速增加，酚酸类和有机酸类总量均呈先降后增趋势。45 r/min揉捻处理下，茶红素、品质指数、糖类、氨基酸类等含量较高，而有机酸类、酚酸类和茶褐素等含量较低，故揉捻转速为45 r/min时更有利于工夫红茶风味品质的形成，与感官审评结果一致。本研究可为工夫红茶品质提升和精准化加工提供理论基础和技术指导。此外，由于本研究关于揉捻转速对香气品质的影响研究主要依据感官审评结果进行分析，揉捻转速对香气品质及挥发性成分的影响有待进一步研究；由于仅采用了一芽二、三叶的鸠坑群体种为原料，对于大叶种和其他嫩度的原料还需进一步验证。
本文《基于电子舌和代谢组学分析揉捻转速对工夫红茶品质的影响》来源于《食品科学》2023年44卷6期301-310页，作者：吴仕敏，余勤艳，朱佳依，滑金杰，沈帅，江用文，袁海波，李佳。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20220503-019。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
图片来源于文章原文及摄图网。
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