红茶是由绿茶演变而来的。安化茶农制作的茶叶放在竹篮里，挂在火坑上的梭筒顶部。坑里有松木的明火，使茶变得又黑又油，味道醇厚，有些陈方多年来尝起来更加醇厚。或者由于长途运输过程中的湿热效应和微生物效应，颜色变得又暗又油，醇厚又不光滑，在无意中被发现后用于实践。然而，工厂中的人为积累主要是由微生物引起的，并且作用后的底物也不同。因此，堆积发酵是形成湖南安化红茶品质的“特色过程”。这不同于四川红茶。
关于红茶堆积发酵的本质有很多观点。湖南农业大学的刘中华和王增胜经过大量的实验研究，证明红茶堆酵的本质是:以微生物活性为中心，红茶的品质和风味是由生化力(胞外酶)、理化力(微生物热)和微生物代谢的综合作用，即湿热、微生物和胞外酶的相互作用而形成的。
与传统堆发酵相比，无菌堆发酵工艺发现传统堆发酵中存在大量微生物。鲜叶经高温杀青后，在后续的碾压和堆发酵中产生这些微生物，并随堆发酵一起繁殖。细菌数量(主要为无芽孢细菌、少量芽孢细菌和球菌)迅速增加，从堆发酵开始到约30小时前达到高峰，而真菌数量(主要为假丝酵母，其次为黑曲霉，少量青霉菌和枝孢菌生发)有所不同。细菌数量随着堆发酵时间的延长而增加，最终仅略有减少。堆积发酵过程中的甜酒味是酵母作用的结果。
微生物酶学研究证明黑曲霉是一种分泌极其丰富胞外酶的菌株。它不仅能分泌纤维素酶、果胶酶、蛋白酶、脂肪酶和各种糖化酶等水解酶，还能分泌多酚氧化酶。堆积发酵中出现的大量酵母和细菌具有分泌各种胞外酶的能力。此外，新鲜的叶子经历高温酶失活，这使大多数酶蛋白变性并失活，因此酶在堆积发酵过程中不会“复活”。刘中华等人在研究红茶堆积发酵过程中酶活性的变化时，采用无菌处理来证实这一点。同时，研究表明过氧化物酶具有很强的稳定性，灭酶后有相当一部分残留活性存在，但堆积发酵24小时后活性逐渐消失。因此，过氧化物酶对茶叶内容物氧化的催化非常有限，但堆积发酵12小时后多酚氧化酶、蛋白酶、纤维素酶、果胶酶及其同工酶的活性明显增加，这与同期微生物数量的变化相一致，平行实验(无菌堆积发酵处理)中的酶活性没有这种变化。因此，这些酶是微生物代谢过程中分泌的胞外酶。正是因为堆发酵过程中微生物数量和数量的变化决定了堆发酵过程中酶系统的类型和活性水平，为堆发酵的变化提供了生化动力。
同时，由于微生物的大量繁殖，它们呼吸代谢释放的热量导致堆发酵叶的温度不断上升。相关性分析结果表明，温度与微生物总数的相关性达到0.9956。叶片温度的升高，一方面加快了微生物酶促反应的速度，为其提供了理化动力——微生物热量；另一方面，随着微生物呼吸的进一步增强，堆发酵叶中的水分含量也相应增加(此时，从感官上可以发现堆发酵叶有很强的粘手感，甚至出现泥滑现象)，从而进一步增加湿热作用的强度。与传统桩相比-
材料专家温琼英教授在红茶堆积发酵过程中，对微生物进行了分离、纯化和培养。结果表明，红茶堆积发酵过程中涉及的微生物包括假丝酵母、黑曲霉、细菌等。只要温度和湿度合适，这些微生物可以在茶堆中大量繁殖。茶叶中的碳和氮化合物被用作培养基来持续生长和繁殖。一方面，茶叶中的大分子化合物被作为身体组成部分的微生物胞外酶分解；另一方面，一些小分子化合物被排泄(或分泌)。一口一口，极大地改变了茶叶的含量，从而形成了红茶独特的品质特征。
方面:茶多酚在胞外酶的作用下氧化聚合形成茶黄素、茶红素、茶褐素，降解残留叶绿素、类胡萝卜素及其降解产物，儿茶素氧化产物和非氧化类黄酮、氨基酸和糖类的综合作用，形成红茶黄棕色的外观和叶底、橙黄色汤色等品质特征。
香气方面:形成以萜烯醇、芬环醇、醛和酮为主要成分的香气成分比例。根据实验，红茶中有11种不同于绿茶的香气成分。
方面:茶多酚、氨基酸和可溶性糖含量下降，特别是酯儿茶素含量下降，从而减少苦味和强烈的口感成分。醇香物质的增加使红茶的味道趋于醇香，许多低含量但对人体有益的必需氨基酸是在微生物胞内酶系统的作用下合成的。例如，酵母可以在代谢过程中合成赖氨酸，但不能利用赖氨酸本身。这非常有利于提高红茶的质量，也提高了其营养价值。此外，还发现纤维素酶和蛋白酶的活性有一定程度的提高，可以在一定程度上分解纤维素和蛋白质，形成水溶性风味物质，这对改善红茶的原汁原味和增加茶汤的厚度具有重要意义。
值得注意的是，在堆积发酵过程中，微生物代谢产生大量有机酸物质(酸和热的味道)。这些物质不仅是构成红茶独特味道的成分，也可能是红茶功能成分的成分，这也是红茶味道不同于其他茶的标志。
通过堆积发酵，茶的颜色和香气发生了显著变化。原来粗糙苦涩的茶变得醇厚不涩，汤的颜色也变成了橙黄色或橙红色。这种香气具有典型的甜酒风味(称为“发酵风味”)或辛辣的味道。
绿茶经过人工后发酵，其品质特征与“前发酵”后的红茶有本质区别。前者以甜葡萄酒香气为主要香气，而后者除了甜葡萄酒香气外，还有刺鼻刺鼻的香气，具有丰富的刺激性。我们称之为“香气上升”。口味也有差异。前者味道醇厚甘甜，而后者清纯不油腻。边缘销售的茶叶中，湖北青砖茶、四川康转、金健、云南熟普洱茶属于“后发酵茶”，湖南安化生产具有独特红茶品质风格的前发酵茶。
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