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红茶是世界上消费量最大的茶类，红茶加工包含萎凋、揉捻、发酵、干燥等工序，其中干燥是去除水分、生化反应失活、品质特性形成的关键工序，干燥分毛火和足火，足火是去水足干、便于贮藏、色香味形形成的关键。现应用于茶叶足火的方式主要有链板热风足火、箱式热风足火、滚筒炒干足火、六角辉锅足火、理条足火、远红外足火、微波足火等。根据热传递方式可将足火方式分为热对流、热传导、热辐射3类。

现茶叶干燥中，联合干燥技术也有广泛应用，研究表明联合干燥省时，减少能耗，能够提高茶叶品质。现有关红茶足火的研究多集中于干燥温度、时间等工艺参数对生化成分及感官品质的影响，而足火方式对工夫红茶品质成分、滋味和汤色品质的影响研究较少，从热传递方式角度进行分析的研究暂无。

因此中国农业科学院茶叶研究所的王华杰、滑金杰、江用文*和袁海波*等人选取了产业上应用较广泛的5种足火方式，并按照热传递原理进行分类，以成品茶的冲泡茶汤为对象，进行儿茶素组分、茶黄素（TF）组分、总茶黄素（TFs）、黄酮苷组分、氨基酸组分、茶多酚（TPs）、茶红素（TRs）、茶褐素（TBs）、可溶性糖等品质成分检测，同时对茶样外形和汤色色泽属性、滋味进行客观检测，探究热传递方式对工夫红茶品质成分和色泽滋味品质的影响，并进行偏最小二乘法（PLS）分析，以获得不同方式对工夫红茶甜醇、高亮属性影响的关键物质，获得优化的红茶足火传递方式，为优质工夫红茶标准化和定向化加工提供理论支持及技术指导。

1不同热传递方式对工夫红茶品质成分含量和感官品质的影响

1.1足火热传递方式对茶多酚、儿茶素组分和总量的影响

不同足火热传递方式下红茶样品的茶多酚、儿茶素组分和总量比较结果显示，多酚及儿茶素是形成茶叶滋味的重要成分，也是转化形成茶黄素、茶红素、茶褐素等红茶品质成分的重要底物，显著性分析可看出不同足火方式下茶多酚质量分数差异显著（P＜0.05），以WMSD下质量分数最高，达15.%，其他4种方式无显著差异，即WMSD可最大程度保留茶多酚。儿茶素组分和总量亦受足火热传递方式影响，表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）组分和没食子儿茶素（GC）组分以WMSD处理下显著最高，而RPSD和CMSD处理最有利于儿茶素、表没食子儿茶素（EGC）、表儿茶素（EC）、表儿茶素没食子酸酯（ECG）、没食子儿茶素没食子酸酯（GCG）等组分的积累，以BHSD和FISD处理最低；整体上简单儿茶素的保留量显著高于酯型儿茶素（P＜0.05），其中总简单儿茶素（TSC）含量以RPSD、CMSD显著最高，FISD处理显著最低，而总酯型儿茶素（TETC）含量以WMSD处理最高，BHSD处理显著最低，总儿茶素（TAC）含量以RPSD、CMSD、WMSD等处理最高，FISD处理显著最低，TETC/TSC值则以FISD处理显著最高，其他4种方式无显著差异。足火下多酚和儿茶素含量的变化受足火温度、时间及受热方式的共同影响，一方面影响儿茶素组分的氧化、降解等反应；另一方面导致细胞破碎率显著不同，进而影响生化成分的含量和浸出率。不同方式比较，以WMSD方式处理时间最短，故多酚和酯型儿茶素的氧化降解显著最少，保留量显著最大，而RPSD和CMSD使得茶样持续与高温锅壁直接接触、多次摩擦，复杂儿茶素类大量氧化降解，同时细胞破损率较大，进而导致简单儿茶素含量显著最高。儿茶素是构成红茶滋味浓度和收敛性的关键成分，适当的儿茶素组分配比和总量能协调茶汤滋味，浓爽且不苦涩，过高则茶汤苦涩味较重，过低则茶汤轻淡无味。

1.2足火热传递方式对茶黄素组分、茶红素、茶褐素等含量的影响

结果显示，足火热传递方式对茶黄素-3-没食子酸酯（TF-3-G）和茶黄素-3,3’-双没食子酸酯（TF-D-G）组分质量分数有显著性影响，而对TF和茶黄素-3’-没食子酸酯（TF-3’-G）组分质量分数影响相对较小，CMSD和RPSD等热传导方式处理下的茶黄素组分及总量和茶褐素质量分数显著高于其他处理，BHSD显著最低；不同杀青方式茶红素质量分数虽有差异，但未达到显著水平；10TFRB以WMSD方式显著最高，FISD和CMSD方式显著最低。即热传导足火下细胞破损率较大，有利于茶黄素的浸出，但由于温度高、时间长导致茶褐素大量转化形成，短时的热辐射足火有利于茶黄素的保留，箱式热风足火的长时作业使得茶黄素裂解聚合为茶红素和茶褐素，但由于其细胞破损率低，浸出率相对较低，整体以微波足火最优，可获得较高质量分数的茶黄素和茶红素，较低质量分数的茶褐素。1.3足火热传递方式对黄酮苷组分和总量的影响足火热传递方式对黄酮苷组分和总量有显著性影响（图1），本研究鉴定出8种黄酮苷组分，除牡荆素葡萄糖苷（Vit-Glc）外，其他7种黄酮苷组分均以RPSD和CMSD等热传导足火处理显著最高（P＜0.05），WMSD和FISD等热辐射足火处理次之，BHSD的热对流足火处理显著最低，Vit-Glc、Kea-Glc等组分则呈现CMSD（0.g/kg）＞FISD（0.g/kg）＞WMSD（0.g/kg）＞BHSD（0.g/kg）＞RPSD（0.g/kg）的趋势，即不同黄酮苷组分的转化机制不同。通过聚类分析可看出，热辐射与热对流下的3种方式聚为一类，热传导下的2种方式聚为另一类，即与热传导相比，热辐射和热风对流之间差异较小，热传导为叶与筒体热源直接接触，叶温高、叶组织破损，结合态的黄酮苷水解，游离态的黄酮苷组分含量高，且较易浸出，整体上茶汤中的黄酮苷组分显著最高；而热对流较热辐射，足火时间过长，导致黄酮苷热降解，含量相对最低。1.4足火热传递方式对氨基酸组分及总量和可溶性糖含量的影响5种足火热传递方式对各氨基酸组分影响显著（图2），以CMSD和RPSD处理下各氨基酸组分质量分数显著最高（P＜0.05），BHSD处理下氨基酸损失量最大、保留量最小，FISD次之，主要的氨基酸组分，如茶氨酸（The）、谷氨酸、天冬酰胺（Asn）、γ-氨基丁酸（GABA）等呈现相同的差异规律：CMSD＞RPSD＞FISD＞WMSD＞BHSD。可溶性糖亦是茶汤甜醇滋味和香气形成的重要基础物质，不同足火方式比较以CMSD和RPSD显著最高（P＜0.05），质量分数均在5.05%以上，FISD方式下显著最低，仅4.74%（数据未给出）。整体上看，热传导足火有利于可溶性糖和氨基酸组分的保留和浸出，这与叶破损率大、组分浸出率高相关，同时持续摩擦，促进蛋白质和不溶性多糖的水解，进而形成最多的氨基酸和可溶性糖，而热辐射处理时间短且叶细胞保持较完整，氨基酸组分和可溶性糖的含量适中，而热对流足火干燥时间过长，导致氨基酸和可溶性糖过度反应，且叶细胞破损率低，故含量最低。氨基酸和可溶性糖的保留量过高，则表明足火过程中呈香反应进行不足，不利于香气品质形成，保留量过低，则会导致茶汤滋味甜醇度、鲜爽度下降，故应保持适中的氨基酸和可溶性糖含量。

1.5足火热传递方式对感官品质的影响

结果显示，足火热传递方式对红茶的汤色、香气、滋味等内质影响显著，对外形和叶底的影响较小。CMSD和RPSD处理下茶汤红亮，而其他3种方式下呈橙红亮，这点与热传导下叶细胞破损率大、成分浸出快相对应，香气和滋味均以FISD方式最优，呈甜香显、滋味浓爽的品质，而热传导下较高含量的儿茶素、黄酮苷、茶褐素等导致茶汤涩味，滋味不佳，氨基酸和可溶性糖的较高保留，导致香气品质形成不足，整体感官品质呈FISD＞WMSD＞BHSD＞RPSD＞CMSD的规律，即远红外足火方式所制工夫红茶的感官品质最佳。

2足火热传递方式对工夫红茶客观评价指标的影响

2.1足火热传递方式对茶样外形和汤色色泽属性的影响

结果显示，足火热传递方式对茶样外形和汤色色泽属性影响显著，其中RPSD、CMSD、WMSD等方式处理下的外形亮度L值和黄度b值显著高于其他2个处理（P＜0.05），而外形红度a值以微波足火最优，这点与感官审评的外形结果较一致。汤色方面，以RPSD、CMSD处理下的汤色红度La值和黄度Lb值显著最高，WMSD处理次之，箱式热风足火显著最低；热传导处理茶汤中品质成分的浸出较高，光线透过率低，故茶汤透亮度LL值显著最低，结合感官审评结果，热传导足火方式可获得较优的红亮汤色的工夫红茶。

2.2足火热传递方式对茶汤滋味影响的电子舌分析

本研究用较为先进的7根传感器电子舌，包含酸（SRS）、甜（SWS）、苦（BRS）、咸（STS）、鲜（UMS）5个滋味分属性和2个综合属性（GPS、SPS）。根据响应值信号雷达图（图3）可看出，FISD、WMSD的电子舌响应轮廓图基本一致，CMSD、RPSD的电子舌响应轮廓图大体一致，仅强度存在差异，即通过电子舌对工夫红茶茶汤的响应雷达图可以明显区分3类足火方式。通过雷达图可得，FISD和WMSD对SRS、GPS响应良好，对UMS响应强烈，BHSD对SWS、SPS、GPS响应最强烈，响应值达到7以上，而CMSD和RPSD对STS、BRS有较强的响应，响应值均高于7，而对SRS、SWS、GPS响应较差。即通过电子舌滋味分析，热辐射和热对流处理下的工夫红茶甜味值和鲜味值较高，苦味值较低，综合属性较优，而热传导处理低，综合表现较差，这点与人工感官结果较一致。

3基于PLS分析不同足火热传递方式下工夫红茶色泽和滋味的关键差异物

基于工夫红茶茶汤的62个品质成分，以汤色色差值（LL、La、Lb）为因变量，分析影响5种足火方式所制工夫红茶汤色属性的关键差异物。从图4的PLS得分图可看出，3类热传递方式可明显区分，其中CMSD、RPSD聚在图的左侧；FISD、WMSD聚在图的右上方，BHSD在图的右下方。参考汤色色差值及感官审评结果可知，BHSD汤色透亮度不如FISD、WMSD，红度不及CMSD和RPSD，因此得分相对较低。采用交叉验证法对模型进行验证，共筛选出了4个主成分，模型对自变量拟合指数R2X（cum）＝0.，说明4个主成分解释95.1%的X变量；对因变量的拟合指数R2Y（cum）＝0.，说明4个主成分解释99.2%Y变量；模型预测指Q2（cum）＝0.，说明模型对不同足火热传递方式所获成品汤色的预测能力为96.8%，表明该模型稳定可靠。为进一步找出区别不同足火热传递方式工夫红茶茶汤的关键变量，由PLS模型的变量投影重要性（VIP）图（图5），以VIP值大于1为界限进行筛选，可以看出茶黄素、TF-D-G、Arg、Pea、Cit、TF-3-G、咖啡碱（CAF）、可溶性糖、EGCG等39个品质成分为差异成分。对差异性成分含量做显著性分析，发现热传导方式所获茶汤中茶黄素、TF-D-G、TF-3-G、可溶性糖、Arg、Pea显著高于其他两类方式，可作为区分3类足火热传递方式工夫红茶汤的标志性品质成分。基于62个品质成分，以外形色差属性（L、a、b）为因变量，分析影响5种足火热传递方式所制工夫红茶外形色泽的关键差异物。热传导足火可与另外两类方式明显区分，CMSD、RPSD聚在PLS得分图（图6）的右侧，BHSD、FISD、WMSD等聚在图左侧。采用交叉验证法对模型进行验证，共筛选出了4个主成分，模型对自变量拟合指数R2X（cum）＝0.，说明4个主成分解释94.3%，拟合指数R2Y（cum）＝0.，说明4个主成分解释86.1%对Y变量；模型预测指数Q2（cum）＝0.，说明模型对不同方式所获成品外形色泽的预测能力为65.8%，表明该模型尚可行。由不同足火热传递方式工夫红茶外形色泽PLS模型获得的VIP图（图7）显示，Vit-Glc、天冬酰胺（Asn）、总茶黄素、茶黄素、TF-3’-G、茶红素、茶褐素、Cit、尿素、谷氨酸、没食子酸、Gly等16个品质成分为差异成分。对差异性成分含量进行显著性分析，发现不同方式下茶黄素、TF-3’-G、总茶黄素、茶褐素、Vit-Glc、Cit、Gly等成分存在显著差异，可作为区分3类足火热传递方式工夫红茶外形色泽的标志性品质成分。以电子舌的7根传感器响应值为因变量，以检测到的62种品质成分为自变量，分析影响3种足火热传递方式所制工夫红茶滋味属性的关键差异物。由图8可知，3类足火热传递所获茶汤滋味可较好区分，其中CMSD、RPSD分布在图的左上方，BHSD在图的右上方，FISD、WMSD在图的右下方。采用交叉验证法对模型进行验证，共筛选出了4个主成分，模型对自变量拟合指数R2X（cum）＝0.，说明4个主成分解释95.0%的X变量；对因变量的拟合指数R2Y（cum）＝0.，说明4个主成分解释95.5%对Y变量；模型预测指数Q2（cum）＝0.，说明模型对不同方式所获成品滋味的预测能力为83.8%，表明该模型稳定可靠。由不同足火热传递方式工夫红茶滋味PLS模型获得的VIP图如图9所示，以VIP值大于1为界限进行筛选，可以看出茶黄素、TFDG、茶红素、茶褐素、尿素、没食子酸、Que-Glc-Gen、山柰酚-3-O-芸香糖苷（Kae-Rut）、EGCG、GCG、CAF、Cit、Gly、Arg等18个品质成分为差异成分。对差异性成分含量做显著性分析，发现不同足火热传递方式所获工夫红茶TF-D-G、茶褐素、Que-Glu-Ge、Kae-Rut、Arg、Cit、Gly等成分存在显著差异，可以作为区分3种足火热传递方式工夫红茶茶汤滋味的标志性品质成分。总体上看，PLS模型可将3类足火方式所制工夫红茶从汤色和滋味角度明显区分，而外形方面则分为热传导、热辐射和热对流两类。通过PLS模型，结合显著性分析找到了3种足火热传递方式所制工夫红茶在汤色、滋味、外形等感官分属性上的标志性差异化合物：汤色差异成分为茶黄素、TF-D-G、TF-3-G、可溶性糖、Arg、Pea等；外形色泽差异成分为茶黄素、TF-3’-G、总茶黄素、茶褐素、Vit-Glc、Glc、Cit、Gly等；滋味差异成分为茶黄素、TF-D-G、茶褐素、Que-Glc-Gen、Kae-Rut、Arg、Cit、Gly，等。茶黄素是红茶滋味强度和鲜度的重要成分，也是红茶汤色“金圈”和“亮”的重要成分，由差异性分析看出茶黄素组分和总量对工夫红茶汤色、外形色泽、滋味等属性均有显著影响，是区分3种工夫红茶足火热传递方式的标志性品质成分，茶褐素是造成红茶色泽发暗、滋味欠醇无收敛的重要因素，差异性分析可以看出茶褐素对工夫红茶外形色泽和滋味均呈显著影响，Arg对工夫红茶汤色和滋味影响显著，这些差异性化合物可作为后续定向化加工“甜醇”和“高亮”工夫红茶的代表性物质，用于制茶工艺方式及参数的筛选优化，为优质工夫红茶的精准化加工提供数字化依据。

结论

本实验以工夫红茶为研究对象，设定热传导、热辐射、热对流等3类5种足火热传递方式，检测茶汤内60余种品质成分，同时对茶汤汤色、滋味、外形色泽等属性进行客观指标检测，探究足火热传递方式对工夫红茶品质成分和色泽、滋味品质的影响，结果表明：不同热传递方式成茶外形不同，细胞破碎率存在差异，导致物质浸出率不同。热传导有利于可溶性糖、氨基酸保留和浸出，热辐射利于保留茶多酚。热传导足火检测到的氨基酸组分、黄酮苷组分、儿茶素组分、茶黄素组分、茶黄素、茶褐素含量最高，其次是热辐射足火，热对流足火最低。热辐射和热对流足火干茶色泽红度值a、茶汤透亮度LL值高，而热传导茶汤红度值La、黄度值Lb高。电子舌可通过传感器响应值将不同足火方式进行区分，热对流足火的甜味响应值高，热辐射的酸味和鲜味明显，热传导苦涩味偏重掩盖了鲜甜味。PLS模型可将三类方式所制工夫红茶从汤色和滋味角度明显区分，而外形方面热传导明显区分于热辐射和热对流足火方式，PLS分析结合显著性分析找到关键差异化合物：汤色差异成分为茶黄素、TF-D-G、TF-3-G、可溶性糖、Arg、Pea等；外形色泽差异成分为茶黄素、TF-3’-G、总茶黄素、茶褐素、Vit-Glc、Glc、Cit、Gly等；滋味差异成分为茶黄素、TF-D-G、茶褐素、Que-GlcGen、Kae-Rut、Arg、Cit、Gly等。热辐射和热对流差异小，均可形成色泽乌润，滋味浓爽的品质，热传导利于形成汤色红亮的品质，但滋味较浓带涩，综合考虑茶叶品质和能耗，热辐射传递方式更符合生产需求。本实验仅从3类热传递方式进行研究和讨论，干燥参数如何优化，不同的热传递方式如何进行有效联合还待进一步研究，以更好地改善和提高红茶品质和指导生产。

本文《足火热传递方式对工夫红茶品质成分及色泽、滋味的影响》来源于《食品科学》年41卷15期-页，作者：王华杰，滑金杰，江用文，王近近，袁海波。DOI:10./spkx---。点击下阅读原文即可查看文章相关信息。

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