茶葉發酵到底是怎麼一回事?

喝茶時總是會提到茶葉的發酵程度。茶葉發酵到底怎麼產生,又會如何影響到茶葉的風味呢?茶葉發酵指茶葉顏色變化與茶湯的滋味變化,其實說起來並非有所謂的發酵作用。發酵”fermentation”,在食品狹義的定義是微生物參與使有機物分解的生物化學反應過程,例如釀酒時使用酵母菌發酵、豆類發酵食品利用微生物都屬於此應用。茶葉發酵的英文也用”fermentation”,但大部分的茶類在整個製程中並沒有微生物的參與,除了黑茶(普洱茶)是以微生物發酵形成特殊的風味。茶葉發酵實際上的變化是兒茶素氧化導致,常會伴隨著茶葉外觀顏色改變與茶葉風味的形成。

發酵如何影響茶葉的風味呢?

茶葉的發酵使香氣和滋味改變,確實有點類似食物的發酵作用,但是主要是茶葉中的酵素參與兒茶素氧化,更科學的說法是一連串兒茶素氧化聚合反應,形成顏色較深的中間產物,或是茶黃質或茶紅質。兒茶素被認為是茶葉苦味澀味的來源之一,茶葉內兒茶素氧化比例愈高,茶湯喝起來較不苦澀。促使兒茶素氧化的製茶工序,例如萎凋與攪拌,也會促使其他化合物的反應。兒茶素的氧化也會將形成茶葉香氣的前驅物一起作用,加速茶菁氣味的轉變。

茶葉兒茶素變化的過程基本上並無微生物參與,學理上應該稱作兒茶素素氧化”oxidation”,而不是使用發酵”fermentation”一詞,才不會造成誤會。然而”茶葉發酵”的之詞已行之有年,已經是一個大眾熟悉用法,但必須要記得真實的情況是茶葉的兒茶素氧化,而沒有微生物的參與。以下還是以茶葉發酵一詞做說明。

茶葉發酵開始與終止?

茶葉內的兒茶素氧化是從茶樹採下樹葉後開始,那為什麼在茶樹上不會發生呢?首先,茶葉內的兒茶素需要與特定酵素接觸才會開始反應,當茶葉還在茶樹上時細胞中的這兩個物質並不會接觸,兒茶素貯存在植物的液胞內備而不用。

兒茶素是茶樹多酚類含量最高的化合物,屬於植物的二次代謝物,是一種植物保護自身的物質。在自然生長的環境中這些二次代謝物並不會被釋放,但是如果受到外力干擾,像是被動物或是昆蟲啃咬,或是生長環境發生缺水、失水、高溫的逆境,都是刺激二次代謝物合成或釋放的時機點。而從採摘茶菁到整個萎凋的過程,茶葉都持續發酵。

台灣製茶通常會在採摘茶菁後,先進行「日光萎凋」的工序

那麼怎樣停止發酵呢?茶葉的發酵是透過酵素作用,酵素是一種蛋白質,經過高溫可以使酵素變性,所以多數的茶類以高溫殺菁的方式使酵素失去活性,或是像是紅茶並沒有殺菁,但後續的乾燥也可以終止大部分酵素的活性。不過高溫的殺菁並不會完全使細胞內的酵素失去活性,有時候在後續揉捻、包揉都可能繼續發酵,只是兒茶素的反應比未殺菁前來的緩慢。

如何加速茶葉發酵?

茶葉採摘下來就算是一種傷害,而之後連續的製茶流程,包括採摘處產生的傷口、萎凋時茶葉失水、茶葉在攪拌時的摩擦與震動,這些不同方式與不同程度的物理作用,都可以促進兒茶素與酵素結合,加速兒茶素氧化。萎凋時的茶葉失水,被認為是導致處存於液胞內的兒茶素釋放的關鍵,由於細胞失去水分,細胞內隔開不同物質的胞膜失去功能,再加上其他的外力,使細胞內兒茶素與酵素接觸的機會增大,使其加速氧化。

製作不同的茶類有不同的工序,萎凋算是輕度且慢速的氧化作用,讓茶菁緩慢的失水,使其軟化方便後續的加工處理。有些茶類萎凋時在一開始會以日光照射,茶菁受到日光照射後,葉溫會升高,加速茶菁失水,同時太陽光的輻射條件也有促使香氣轉換的功效。日光萎凋同時還創造許多條件促進兒茶素氧化作用。

萎凋期間的攪拌動作,有別於萎凋靜置茶菁的,會用手或浪菁機將茶葉翻攪,使稍微軟化的葉片摩擦或是撞擊,依照茶種目標的氧化發酵程度調整攪拌的頻率與強度,通常會由輕而重漸進式的增加攪拌的程度。有些輕發酵的茶,葉子到最後還是保持綠色,但是一些較重度發酵的茶,葉緣就會產生紅邊,甚至像東方美人茶,接近葉片中心的部分也有褐化的現象。

綠葉鑲紅邊

將萎凋的時程拉長或是加強攪拌茶葉的力道可以提高茶葉的發酵程度,但絕對不可能要達到紅茶氧化的程度。紅茶的發酵過程則是相對高度且快速的兒茶素氧化。紅茶發酵前會先進行萎凋,一段時間後茶葉含水量降低,葉片柔軟後再進行揉捻葉片才不會容易碎裂。揉捻一段時間後就能從觀察到顏色轉紅的現象,再將茶菁至於較高溫高濕度的環境,能加速茶葉發酵。

揉捻對茶菁來說比起攪拌是更強的外力,不僅破壞葉片的纖維結構,還將茶汁從葉片內擠壓出,就像是洗完臉後擰毛巾的動作,但揉捻又不能過度擠壓,程度大概像擰毛巾到水會溢出於毛巾的表面,但又不至於流下的狀態。適當的揉捻能使茶葉細胞內的物質充份混合,加速兒茶素氧化,然後聚合成茶黃質與茶紅質,茶葉表面顏色就會快速改變。

順帶一提~

常常會看到茶葉包裝上寫著發酵度幾%,這是商業上比較方便呈現的手法。茶葉發酵程度,其實是茶類間的相對值,科學上很難界定某一類的茶種的發酵度是百分之幾,因為兒茶素不大可能完全被氧化。就如茶界將紅茶被視為全發酵茶,到底茶葉內兒茶素氧化到何種比例才能被稱為完全發酵茶,這是用科學方法也難以界定的問題,很多茶葉商品稱酵度為特定的數字,基本上只是個粗略且方便與其他茶類的發酵程度比較的依據,以科學的角度非常難證明。著名的印度大吉嶺紅茶,其發酵的程度遠低於一般市售的紅茶,由於大吉嶺地區溫度較低、紅茶萎凋發酵相對來說輕很多,與台灣的茶類相比,他的發酵程度大約介於綠茶與包種茶之間,湯色也不會像一般的紅茶湯色艷紅,反而呈現淡淡的密綠色到琥珀色。

紅茶發酵初期,茶菁開始轉為紅褐色

發酵程度該如何判斷?

說到這大概還是對茶葉發酵有點模糊吧?茶葉發酵程度的依據,主要以茶湯顏色與風味組成來做判斷,就可以大致區分出發酵的程度。

綠茶與紅茶是茶葉發酵的兩個極端,一個是不發酵茶,一個則是完全發酵茶。從字面上的意思去了解你大概可以推測出來,茶湯顏色越偏淺綠色的是發酵程度越低,越偏深褐色的為發酵程度較高的茶。若是以湯色所呈現的變化,從蜜綠、黃綠、琥珀、黃褐、橘黃、紅褐。

茶葉發酵是一種漸變的過程,如果顏色相近你可能也分辨不出來,我們也可從風味來做進一步的判定,因為湯色的產生與風味的變化在發酵過程中是聯動的。發酵度較低的茶會有青草、蔬菜、豆類、海苔的味道,聞起來可能會稍微刺激一些,而發酵度再提高則會出現花香與甜香的氣味,比如說桂花、茉莉花、蘭花與蜂蜜的香味;高發酵程度的茶則會出現水果的氣味,例如柑橘、莓果、水蜜桃的香味。然而,茶葉香味是一個復合的表現,並不會說某種發酵程度的茶就一定沒有某種氣味,只是人類嗅覺的受器被其他氣味佔據了,而沒有感知到罷了。

從視覺和嗅覺去判斷茶葉發酵基本上已經足夠,引入茶湯的味覺又是一種難以言語的感受。應該要茶葉發酵把想像成一個漸層的畫面,發酵的過程推動湯色與風味的轉變,使得茶葉有多維度可以讓我們感知。