學理/程度

醱酵之學理

茶葉發生吸氧作用,即稱為醱酵。茶葉之醱酵,為紅茶製造過程中最重要之步驟,因茶葉之色、香、味諸特性皆係於此時生成。當萎凋葉經揉捻後,茶汁與空氣接觸即起化學變化,發生兩種分明之結果:葉片之色與香,均起變化,醱酵之目的乃使此種變化,進行至可使製成之茶有優良之特質。

甲、醱酵進行中可見之變化

色之變化:茶梗急速變成鮮銅褐色,葉之中肋亦然,但較緩慢。碎葉片變化更慢,過些時間,最初青黑色,葉邊帶有鮮明之色澤。此種青色慢慢變為褐色或鮮銅色。當茶葉已達到銅色時,即認為醱酵已適度,可將茶葉移至烘焙機矣。若醱酵再進行,則色之鮮明減退而顯現暗褐色。過後,則色澤微有變化,直至副作用開始而引起惡臭。若醱酵時茶葉變乾,則變成暗褐色。

乙、解釋醱酵進行中所起變化之學說

有關醱酵問題,如「醱酵何以發生」「醱酵發生何事」「如何管制醱酵」之科學解釋,各有不同,直至現時,能證明醱酵確實無疑的事實尚少,由試驗結果而得之推論極多,有屬正確,有屬似是而非,其他雖似乎合理,但其正確性尚未獲得充分之証明。

(一)茶葉醱酵業已證明之事實如下

醱酵如無氧便不能進行,醱酵如全無水分亦不能進行。醱酵係受溫度之影響。醱酵使葉之色澤起變化。醱酵使葉之香氣起變化。未醱酵葉如遇高溫,醱酵便受妨礙。未醱酵葉之單寧,與醱酵至有關係。

(二)醱酵何以發生之學說

茶葉醱酵係生物化學變化之結果,但在約略相同之環境下,醱酵之結果,何以有極大差異,此則需要解釋者也。解釋此問題之學說有三:

一、化學說(Chemical theory):此說認為醱酵時發生之化學變化,係由於葉細胞內容物與空氣中之氧接觸而起氧化。此說雖有充分而確定的証據,証明氧為醱酵所必需,但不能說明鮮葉經蒸熱處理後,何以不能發生氧化,故此說不久即為大家所放棄。

二、微生物說(The Micro-organism theory):此說為Kozai(古在)Wahgel 及 Bernard 諸氏所主張,彼等自發酵葉發現有細菌,酵母及真菌等微生物,故認為此種酵母頗為重要,醱酵係受此種酵母作用之影響。反對此說者,認為茶葉之整個醱酵過程,所需之時間極短,微生物之緊殖與作用,不易有如是之速而大,後更知將茶葉用三氮甲烷(CHCl3)之蒸汽殺菌後,仍能醱酵,遂認為醱酵之主要作用,非由於微生物所引起。於是微生物說乃被推翻。

三、酵素說(The enzyine theory):本波(Bamber)氏最先謂醱酵之作用與酵素之作用相同,阿蘇(Aso)氏、牛頓(Newton)氏及孟(Mann)氏均同意此說而引申之。孟氏對醱酵有深刻之研究,證實醱酵時之氧化反應,乃依賴葉本身中之過氧化酵素為觸媒,並謂醱酵視葉中所存之酵素之多少而異。孟氏之酵素說,曾為眾所承認,然大部分尚無確證。

茶葉醱酵時必須吸氧,如將葉放入真空中或二氧化碳氣體中,則醱酵作用不能開始,惟一加入氧,則醱酵立即開始,故吸氧實為茶葉正在進行醱酵之一特徵,然亦僅在一定之酸度內,始能發生氧化作用,此適度之P.H.值為5-6,如酸度增加,則醱酵作用停止;如添加鹼(Alkali)則促速單寧之非酵素自動氧化作用(Auto-oxidation)。少量之氰化鉀(KCN),可完全阻止醱酵,一如葉之先行蒸過者。凡此種種皆足証明茶葉醱酵。係一種以醱素為觸煤之氧化作用。

(三)醱酵時發生何事之學說

單寧紅質說:卡本德及哈理遜氏(1927年東北印度紅茶製造法)對醱酵進行時色澤變化之解釋如下:

1. 醱酵乃因茶葉細胞之內容物與空氣及醱酵微生物接觸所致。
2. 紅色乃因空氣與刺激性單寧之作用所致。
3. 化學變化之結果,生成由金紅色至紫褐色各種不同之物質。
4. 潮濕之空氣有利於紅色物質之生成。
5. 如空氣不充分潮濕,則生成暗褐色之物質。
6. 此兩類物質各稱為「單寧紅質」及「單寧褐質」。
7. 欲得良好之湯色與葉底,則須除去單寧褐質,而促進一定比例的單寧紅質之生成。
8. 單寧紅質及單寧褐質生成過多,則損失刺激性之單寧。

近代單寧紅質說:單寧紅質說經最近之修正與補充後(1932年印度茶協會季刊第一卷作者卡本德與哈羅氏)歸納為如下各點:

1. 茶單寧(Tea tannain)不是單寧(tannin)係屬假單寧(Pseudo-tannin)因其不能沈澱動物膠質(Gelatine)。
2. 茶單寧可氧化成紅色或褐色物質,其中有屬真單寧(True tannin)其他則屬不溶性之物質,即稱為(Phlobaphene),無鞣皮能力。
3. 茶單寧在茶葉製造時經氧化後能發生縮合作用(Condensation)
4. 單寧之生成物有屬假單寧,其他則屬真單寧,能沈澱茶葉中乏蛋白質。
5. 因4. 之結果,有些生成物,在茶葉中便已固定。
6. 其他生成物可溶於熱水,但溶液冷卻後即被拆出。
7. 單寧生成物之種類如下:原來的茶單寧之性質亦列出以資比較。
原來的茶單寧:白色無定形粉未,可溶於水,生成無色之水溶液,假單寧。
第一類單寧生成物:紅色無定形粉未,可溶於水,生成紅色之水溶液,假單寧。
第二類單寧生成物:暗紅色無定形粉未,可溶於水,生成紅色水溶液,能沈澱蛋白質,此種物質大部分為葉中蛋白質固定後,便不能溶於茶湯矣。
第三類單寧生成物:暗紅色無定形粉未,可溶於熱水,微溶於冷水,沈澱後生成茶之乳狀,無鞣皮能力,即有之,亦甚小。
8. 茶葉醱酵時,葉之單寧含量由20%左右減至10%左右。
9. 其減少之原因,係由於乳狀之形成,但其主因係由於。上述第三類已氧化之茶單寧,為葉之蛋白質所固定。
10. 已氧化之單寧,雖無強酸之助,亦為動物膠質所沈殿,但不能在茶葉中沈澱。


醱酵程度

良好醱酵之葉具有新銅色,葉之香氣發展至最高度,醱酵十分平均,而有一致之色澤之葉甚為少見,茶梗及中肋比葉片獲得良好色澤為速,在碎葉片變褐色以前,已變成較暗色澤。有經驗之茶師,能斷定香氣發展之程度,並可藉茶之香氣與外觀而定共醱酵狀況。以香氣為主要目的者,則於香氣發展至最高度時,即行烘焙,但若以湯色為主者,則醱酵時間延長,無需以香氣為斷定標準。

醱酵與釋出之茶汁量有關,此理論與事實,亦能相符。醱酵時間愈長,已氧化的茶汁之色愈深,而此種變化與葉所受之揉捻量及所受之壓力有關。倘醱酵不能改善湯色,則只能從揉捻設法補敘。除香氣不計外,醱酵時間愈短,刺激性愈多,色愈淡;反之,時間愈長,刺激性愈少,色愈濃。換言之,單寧在醱酵前為無色,予茶以刺激性;醱酵時變色,而刺激性減少。要之,醱酵時間須視多數因子及所需茶湯之特質而定。