CN114568553B - 一种红茶发酵方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及红茶发酵技术领域，公开了一种红茶发酵方法，将预先萎凋、揉捻或破碎后的萎凋茶鲜叶置于密封发酵罐中，将氧气和水或水溶液通过二流体喷嘴混合喷出的微细水滴均匀喷洒到萎凋茶鲜叶的表面，并同时排出发酵罐中的空气；保持萎凋茶鲜叶在发酵罐密封状态下发酵。本发明的红茶发酵方法将纯的氧气和水或水溶液通过二流体喷嘴以高压微细水滴的形式喷出，水滴中溶氧含量高，大大提升了氧与生物酶催化剂和多酚类化合物的接触，促进了酶促氧化反应的进行，茶黄素、茶红素的含量高，茶黄素含量可以达到1.5%～3.0%，同时茶红素和茶黄素的比例TR/TF值适当，同一工艺条件下不同批次的红茶的变化小，波动性低，红茶品质均一性高。

Description

一种红茶发酵方法

技术领域

本发明涉及红茶发酵技术领域，具体涉及一种红茶发酵方法。

背景技术

红茶是一种全发酵茶，通过茶鲜叶的萎凋、揉捻或破碎、发酵、干燥工艺得到。在处理过程中，茶鲜叶的多酚类化合物在生物酶的催化下与氧气发生酶促氧化反应转化成邻醌，邻醌聚合得到茶黄素(TF)和茶红素(TR)，茶黄素一部分通过逆反应转化为邻醌，一部分转化成茶红素，一部分积累，而茶红素则可转化为茶褐素(TB)。茶黄素是红茶的重要成分，赋予红茶茶汤“亮色”，是形成茶汤“金圈”的主要物质；茶红素的收敛性强，赋予茶汤甜醇滋味。而茶褐色的量多则导致茶汤味淡发暗。已有的研究表明，茶红素和茶黄素含量与茶汤的色泽品质呈正相关性，茶褐素的含量则与茶汤的色泽品质呈负相关性。由于茶黄素收敛性强，刺激性大，并非茶黄素含量越高越好，茶红素和茶黄素比例合适才能获得良好的红茶品质，一般茶红素和茶黄素的比值TR/TF处于10～15的范围内可以使红茶满足基本品质要求。

红茶的酶促反应虽然从揉捻工序就已经开始，但是主要发生在发酵工序中，发酵是影响红茶品质的关键因素。现有技术中通过向发酵工序中通入空气或者氧气，控制一定的温湿度条件，加速茶叶的酶促氧化反应。如中国专利CN201910865240.0“一种同时提高茶黄素和茶红素含量的红茶加工方法”公开了将茶鲜叶在高温高湿通氧环境中发酵，可以使茶黄素含量在1.7％以上，茶红素含量为16％以上。但是现有向发酵工序中通入空气或者氧气增加氧含量的做法虽然能够提升茶黄素和茶红素的含量的，茶黄素/茶红素的比值可能出现过高或者过低，相同工艺下的红茶品质出现波动，发明人认为可能的原因在于，一方面，氧气从空气泡传递到茶叶细胞中的阻力大，酶促氧化发酵不充分，湿热条件下的非酶促氧化产生的多酚聚合物偏多，茶黄素和茶红素含量波动；另一方面，通入气体的压力、浓度的分布差异也影响了发酵效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种红茶发酵方法，不仅能够提升红茶发酵后的茶黄素含量，而且相同操作下，茶红素和茶黄素的比值TR/TF稳定性高，红茶品质均一性高。

本发明提供如下的技术方案：

一种红茶发酵方法，包括以下步骤：

(1)将萎凋、揉捻或破碎处理后的萎凋茶鲜叶置于密封发酵罐中；

(2)将氧气和水，或者氧气与可强化酶促反应试剂的水溶液通过二流体喷嘴混合喷出的微细水滴均匀喷洒到萎凋茶鲜叶的表面，并同时排出发酵罐中的空气；

(3)保持萎凋茶鲜叶在发酵罐密封状态下发酵。

本发明的红茶发酵方法提供了将氧气与水混合后通过微细水滴的形式添加到发酵罐的方式，微细水滴中的溶氧量高，同时多酚类化合物和多酚氧化酶均为水溶性物质，这样微细水滴紧密附着在萎凋茶鲜叶上，实现氧和茶叶中的茶多酚和多酚氧化酶充分接触，加速红茶的酶促氧化反应，酶促氧化发酵时间短，儿茶素类物质充分氧化聚合，制得的红茶产品茶黄素和茶红素含量高，茶黄素的含量可以达到1.5～3.0％，使得汤色黄艳明亮，口感柔和，滋味甘醇，香气纯正，适合茶多酚含量高的夏秋季茶叶制备。而且溶氧和多酚的充分接触消除了直接通氧带来的发酵不充分、氧气分布差异等不利因素，茶红素和茶黄素的比例TR/TF值适当，同一工艺条件下不同批次红茶的变化小，波动性低，红茶品质均一性高。

作为本发明方法的优选，步骤(1)中可强化酶促反应试剂的水溶液为0.001～0.01wt％的氢氧化钠水溶液、0.1～0.5wt％的碳酸钠水溶液或5～15wt％的多酚氧化酶水溶液。在氧气底物充分的情况下，增加催化酶剂的含量或者保持酶促反应所需的弱碱性环境均可强化酶促氧化，提高反应结果。

作为本发明方法的优选，步骤(2)中所用氧气的压力为200～600kPa，水或水溶液的压力为100～500kPa；

氧气与水或水溶液的压差≥100kPa。氧气通过压缩后与高压的水混合从二流体喷嘴中高压喷出雾化形成微细水滴，溶氧量高，且微细水滴分布均匀，喷出的微细水滴紧密附着在萎凋茶鲜叶表面。

作为本发明方法的优选，

水或水溶液的用量为0.1～0.4公斤/公斤萎凋茶鲜叶；

氧气的用量为1～5L/公斤萎凋茶鲜叶。合适的水和氧气用量既能够保持适宜的湿度，而且避免氧过量引起的过度发酵。

作为本发明方法的优选，排出空气后的密封发酵罐内的压力为50～200kPa。

作为本发明方法的优选，氧气的纯度≥90％，高纯氧浓度保持水滴中较高的溶氧量。

作为本发明方法的优选，步骤(3)的发酵的温度为15～40℃，发酵时间30～120min。控制合理的发酵温度和发酵时间，避免过度发酵影响红茶品质。

作为本发明方法的优选，氧气和水的混合微细水滴经两次喷洒到发酵罐内，其中：第一次在开始时喷洒，喷洒的量占总量的60～70％，所用水或水溶液的温度为25～35℃；第二次在发酵时间过半后喷洒余下的氧气和水，所用水或水溶液的温度为15～20℃。

根据陈以义、江光辉等提出的变温发酵理论，在发酵过程中先高温后低温有利于提高茶黄素的含量，这个理论目前已经被众多学者证实。发明人将氧气和水的二流体喷雾发酵与变温发酵理论相结合，改变发酵罐的发酵温度，也实现了茶黄素含量一定程度的提升。但是多次重复试验后发现TR/TF值的波动性也增加，发明人经过分析认为这可能是由于茶鲜叶表面覆盖了水滴，不同部位的茶鲜叶的温度变化的同步性大大降低，导致整体的茶黄素含量有所上升，但是指标稳定性下降。发明人经过研究，结合氧气和水的二流体喷雾的施加，首先将大部分的氧气和水以较高温度喷出，然后再以余下的氧气和水在较低的温度下喷出，利用喷出的氧气和水的微细水滴对茶鲜叶表面温度进行直接改变，提高了温度变化的同步性，在提高茶黄素含量的同时，TR/TF值的波动性也更进一步的降低，稳定性提升。

作为本发明方法的优选，在喷洒微细水滴和发酵过程中翻动萎凋茶鲜叶。保持各处萎凋茶鲜叶的一致性。

作为本发明方法的优选，所述发酵罐中还设有二氧化碳吸附剂包。吸收发酵过程释放的二氧化碳，降低二氧化碳浓度，促进氧化反应的进行，采用常规二氧化碳吸附剂即可，如氢氧化钙。

本发明的有益效果如下：

本发明的红茶发酵方法将纯的氧气和水或水溶液通过二流体喷嘴以高压微细水滴的形式喷出，水滴中溶氧含量高，大大提升了氧与生物酶催化剂和多酚类化合物的接触，促进了酶促氧化反应的进行，茶黄素、茶红素的含量高，茶黄素含量可以达到1.5％～3.0％，同时茶红素和茶黄素的比例TR/TF值适当，同一工艺条件下不同批次的红茶的变化小，波动性低，红茶品质均一性高。

具体实施方式

下面就本发明的具体实施方式作进一步说明。

如无特别说明，本发明中所采用的原料均可从市场上购得或是本领域常用的，如无特别说明，下述实施例中的方法均为本领域的常规方法。

为保持一致性，下述实施例和对比例中所用茶鲜叶原叶品种和品质相同；萎凋茶鲜叶经常规、统一的萎凋、揉捻操作获得。

所用发酵罐为圆柱筒形不锈钢罐，带有控温装置，横卧放置，发酵罐上设有进料口和出料口，并设有出气口，出气口处设置压力控制阀，发酵罐中部侧壁上设置二流体喷嘴，二流体喷嘴喷出的水滴粒径≤30μm，发酵罐内设有轴线水平的搅动杆，发酵罐两端各设置氢氧化钙吸附剂包。

实施例1

一种红茶的发酵方法，具体步骤如下：

(1)将20公斤预先准备的萎凋茶鲜叶放置在发酵罐内，密封进料口和出料口，关闭压力控制阀，启动搅动杆旋转；

(2)将20L纯度为99.5％的氧气压缩至压力为200kPa，将2公斤的水增压至150kPa；然后将压缩氧气和水通入到二流体喷嘴中混合，以微细水滴的形式雾化喷出到萎凋茶鲜叶的表面，并同时打开压力控制阀，将发酵罐内的空气排出，保持发酵罐内压力为110kPa；

(3)保持发酵罐温度为25℃，继续转动搅动杆发酵60min。

实施例2

一种红茶的发酵方法，具体步骤如下：

(1)将20公斤预先准备的萎凋茶鲜叶放置在发酵罐内，密封进料口和出料口，关闭压力控制阀，启动搅动杆旋转；

(2)将100L纯度为99.5％的氧气压缩至压力为600kPa，将8公斤的水增压至500kPa；然后将压缩氧气和增压的水通入到二流体喷嘴中混合，以微细水滴的形式雾化喷出到萎凋茶鲜叶的表面，并在同时打开压力控制阀，将发酵罐内的空气排出，保持发酵罐内压力为200kPa；

(3)保持发酵罐温度为30℃，继续转动搅动杆发酵90min。

实施例3

一种红茶的发酵方法，具体步骤如下：

(1)将20公斤预先准备的萎凋茶鲜叶放置在发酵罐内，密封进料口和出料口，关闭压力控制阀，启动搅动杆旋转；

(2)将50L纯度为99.5％的氧气压缩至压力为300kPa，将6公斤的水增压至200kPa；然后将压缩氧气和增压的水通入到二流体喷嘴中混合，以微细水滴的形式雾化喷出到萎凋茶鲜叶的表面，并在同时打开压力控制阀，将发酵罐内的空气排出，保持发酵罐内压力为130kPa；

(3)保持发酵罐温度为40℃，继续转动搅动杆发酵50min。

实施例4

一种红茶的发酵方法，与实施例1不同之处为，氧气和水的微细水滴分两次喷入发酵罐：第一次在开始时喷洒，喷洒的量占总量的60％，所用水的温度为25℃，喷洒的同时排出空气；第二次在发酵40min时喷洒余下的氧气和水，所用水的温度为15℃，发酵罐控温改为15℃。

实施例5

一种红茶的发酵方法，与实施例1的不同之处为，氧气和水的微细水滴分两次喷入发酵罐：第一次在开始时喷洒，喷洒的量占总量的70％，所用水的温度为25℃，喷洒的同时排出空气；第二次在发酵30min时喷洒余下的氧气和水，所用水的温度为18℃，发酵罐控温改为18℃。

对比例1

与实施例1的不同之处为，步骤(2)的发酵过程中，水和氧气分别通过喷头喷施。

对比例2

与实施例1的不同之处为，步骤(2)喷雾的同时保持压力控制阀关闭，不排出空气。

对比例3

与实施例1的不同之处为，步骤(2)中发酵前40min内控制发酵罐温度25℃，后20min内控制发酵罐温度为15℃。

将上述各实施例和对比例均重复5次(I～V)，然后经统一常规干燥工序处理获得红茶样品，测量各红茶样品中茶黄素TF、茶红素TR含量，计算TR/TF值，结果如表1所示。

茶黄素参照《GB/T30483-2013茶叶中茶黄素的测定高效液相色谱法》测定；茶红素参照张正竹(茶叶生物化学实验教程[M]，中国农业出版社，2009年版，ISBN：9787109137813)提供的方法测定。

表1各实施例和对比例制备的红茶的茶色素指标

从上表中可以看出，采用本申请的发酵方法如实施例1与对比例1现有的直接通入氧气的做法相比，可以进一步提升茶黄素和茶红素的含量，更重要的是茶红素和茶红素的比值TR/TF均处在适当比例范围内，且同一工艺条件下获得的TR/TF值的波动性小，变异系数低，如实施例1的五个重复后的变异系数为0.0783、实施例2为0.0828、实施例3为0.0788均低于对比例1，尽管同一实施例内不同次试验的茶黄素含量、茶红素含量有些波动，但是同一工艺条件下不同批次的红茶整体的基本品质一致性得到保持。进一步的，当采用实施例4或实施例5的工艺时，分步添加喷雾并且采用降温过程，TR/TF的波动性更低。同时如对比例3所示，采用常规变温过程，虽然茶黄素的含量有所增加，但是波动性增大，而且茶红素和茶黄素的比例有可能超出适当范围。同时在发酵过程中脱除空气也可以进一步提升茶黄素含量。

Claims (10)

1.一种红茶发酵方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将萎凋、揉捻或破碎处理后的萎凋茶鲜叶置于密封发酵罐中；

（2）将氧气和水，或者氧气与可强化酶促反应试剂的水溶液通过二流体喷嘴混合喷出的微细水滴均匀喷洒到萎凋茶鲜叶的表面，并同时排出发酵罐中的空气；

（3）保持萎凋茶鲜叶在发酵罐密封状态下发酵。

2.根据权利要求1所述的红茶发酵方法，其特征在于，步骤（1）中可强化酶促反应试剂的水溶液为0.001～0.01wt%的氢氧化钠水溶液、0.1～0.5wt%的碳酸钠水溶液或5～15wt%的多酚氧化酶水溶液。

3.根据权利要求1所的红茶发酵方法，其特征在于，步骤（2）中所用氧气的压力为200～600kPa，水或水溶液的压力为100～500kPa；

氧气与水或水溶液的压差≥100kPa。

4.根据权利要求1或3所述的红茶发酵方法，其特征在于，

水或水溶液的用量为0.1～0.4公斤/公斤萎凋茶鲜叶；

氧气的用量为1～5L/公斤萎凋茶鲜叶。

5.根据权利要求1所述的红茶发酵方法，其特征在于，排出空气后的密封发酵罐内的压力为50～200kPa。

6.根据权利要求1所述的红茶发酵方法，其特征在于，氧气纯度≥90%。

7.根据权利要求1所述的红茶发酵方法，其特征在于，步骤（3）的发酵的温度为15～40℃，发酵时间30～120min。

8.根据权利要求1或7所述的红茶发酵方法，其特征在于，氧气和水的混合微细水滴经两次喷洒到发酵罐内，其中：

第一次在开始时喷洒，喷洒的量占总量的60～70%，所用水或水溶液的温度为25～35℃；

第二次在发酵时间过半后喷洒余下的氧气和水，所用水或水溶液的温度为15～20℃。

9.根据权利要求1所述的红茶发酵方法，其特征在于，在喷洒微细水滴和发酵过程中翻动萎凋茶鲜叶。

10.根据权利要求1所述的红茶发酵方法，其特征在于，所述发酵罐中还设有二氧化碳吸附剂包。