機(jī)制針芽形名優(yōu)綠茶做形拋光工藝研究

2020-09-01 05:54:20張善明冉維倪德江鄭時(shí)兵陳玉瓊余志

中國茶葉 2020年8期

張善明，冉維，倪德江,2*，鄭時(shí)兵，陳玉瓊,2 ，余志,2

1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝林學(xué)學(xué)院茶學(xué)系，430070；2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華中都市農(nóng)業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，430070；3.宣恩縣伍臺昌臣茶業(yè)有限公司，445500

針形茶是我國主要的名茶種類，基本分為松針形和針芽形，在湖北、湖南、四川、江西、河南等茶區(qū)廣泛生產(chǎn)。松針形綠茶加工基本工藝為鮮葉、攤放、殺青、揉捻、做形、干燥，形成條索緊細(xì)圓直，色澤綠潤的外形[1-2]，代表茶類有恩施玉露、南京雨花茶、安化松針等；針芽形綠茶基本工藝為鮮葉、攤放、殺青、理?xiàng)l、做形拋光、干燥，形成條索緊直、稍扁、呈自然嫩芽形狀、色澤青翠的外形[3-4]，代表茶類有武陽春雨、開化龍頂、諸暨綠劍茶等。

有關(guān)針形茶做形工藝的研究多集中在松針形綠茶方面，如余志等[5]以6CZZ-60型針形名茶做形機(jī)為對象，利用正交試驗(yàn)法對理?xiàng)l工藝進(jìn)行優(yōu)化；趙瑤等[6]進(jìn)一步以6CZG-60型針形名茶固形機(jī)為試驗(yàn)對象，研究松針形名茶最佳固形工藝；羅紅玉等[7]研究了做形時(shí)的振動理?xiàng)l頻率對針形名茶品質(zhì)的影響。有關(guān)針芽形綠茶做形工藝的研究較少，朱宏凱等[8]以多指標(biāo)評價(jià)優(yōu)化法研究滾筒殺青的工藝參數(shù)；金晶等[4]、陳根生等[9]提出過針芽形綠茶連續(xù)化生產(chǎn)工藝。

針芽形綠茶機(jī)械化加工的關(guān)鍵工序是做形，設(shè)備類型、茶葉含水量、做形溫度與時(shí)間等對針芽形茶品質(zhì)影響較大。經(jīng)過長期的實(shí)踐，探索出利用理?xiàng)l機(jī)理?xiàng)l，滾筒式炒干機(jī)拋光的做形拋光工藝，所制針芽形茶條索緊直，色澤青翠，湯色清亮，香氣清香，滋味鮮醇，葉底豎立，深受市場歡迎。該技術(shù)在湖北恩施、宣恩、英山等地廣泛應(yīng)用，然而其相關(guān)工藝參數(shù)尚未進(jìn)行系統(tǒng)性優(yōu)化。為此，筆者以宣恩伍家臺貢芽為對象，在前期單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過正交試驗(yàn)對做形拋光關(guān)鍵因素茶葉含水量、溫度、時(shí)間進(jìn)行研究，以優(yōu)化出最佳的工藝參數(shù)，為生產(chǎn)服務(wù)。

一、材料與方法

1.試驗(yàn)材料

2019年4月6日，在湖北宣恩伍臺昌臣茶葉有限公司開展機(jī)制針芽形名優(yōu)綠茶做形拋光工藝研究試驗(yàn)，茶樹品種為鄂茶10號，鮮葉采摘標(biāo)準(zhǔn)為芽茶（單芽占85%，一芽一葉初展15%）。

2.試驗(yàn)方法

針芽形綠茶加工工序?yàn)椋乎r葉—攤放—?dú)⑶唷項(xiàng)l—做形拋光—干燥。鮮葉采回后進(jìn)行攤放，攤放厚度2～3 cm，時(shí)間6～7 h。采用6CST-50 型液化氣殺青機(jī)殺青，溫度300～320℃，茶葉含水量63%～65%。殺青葉冷卻回潮1～2 h后進(jìn)行理?xiàng)l。使用6CLZ-80 型名優(yōu)茶葉理?xiàng)l機(jī)理?xiàng)l，第一次理?xiàng)l溫度160℃，時(shí)間12 min，茶葉含水量約40%；攤涼回潮后進(jìn)行第二次理?xiàng)l，溫度160℃。理?xiàng)l結(jié)束后攤涼回潮，然后使用6CZG-80型固形機(jī)拋光，進(jìn)葉量5 kg。在6CHP熱風(fēng)式整形平臺烘焙機(jī)上干燥，溫度60℃，烘焙時(shí)間1 h，然后在室溫下攤涼回潮1 h，再烘焙1 h。在前期單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，拋光工藝設(shè)置理?xiàng)l葉含水量、溫度、時(shí)間三因素三水平正交試驗(yàn)[10]L9（34），試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1。理?xiàng)l葉含水量設(shè)置30%（實(shí)測30.93%）、22% （實(shí)測23.22%）、15% （實(shí)測16.76%）；拋光溫度設(shè)室溫（固形機(jī)不加熱，室溫22～26℃）、恒溫（設(shè)備溫度設(shè)定為50℃，實(shí)測葉溫38～40℃）、變溫（設(shè)備溫度設(shè)定為250℃，待設(shè)備升溫到250℃后投入理?xiàng)l葉，20 min后葉溫達(dá)到60～62℃，關(guān)掉熱源后利用鍋壁余溫進(jìn)行拋光，直至降至室溫）；拋光時(shí)間設(shè)置為3 h、5 h、7 h。每個(gè)處理重復(fù)3次。

表1 L9（34）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)表

3.分析方法

茶葉感官審評方法參考GB/T 23776—2018。各因子及其評分系數(shù)設(shè)定為：外形30%，色澤10%，香氣20%，湯色10%，滋味20%，葉底10%。水分測定采用120℃烘干法（GB/T 8304—2013）；氨基酸采用茚三酮比色法（GB/T 8314—2013）；可溶性糖采用蒽酮硫酸比色法[11]；茶多酚采用福林酚比色法（GB/T 8313—2018）。

葉綠素含量使用混合液法[12]，即按丙酮∶無水乙醇∶水（V/V）=4.5∶4.5∶1.0 配制提取液，將粉碎茶樣過40 目篩，稱取0.2 g 左右置于150 mL 三角瓶中，加入30 mL 提取液，放于暗處提取24 h，過濾，濾液在663 nm和645 nm波長下比色，根據(jù)Arnon公式計(jì)算葉綠素含量。

干茶及茶湯色澤采用色差計(jì)法[12]，選用L*a*b*表色系統(tǒng)，照明幾何條件為0/d，標(biāo)準(zhǔn)照明體為D65，視場為10°。測量用茶粉樣品需過40 目篩，測量用茶湯沖泡方法參照茶葉感官審評方法，待茶湯冷卻至室溫后檢測。

4.數(shù)據(jù)處理

統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS 19.0進(jìn)行方差分析和LSD多重比較。

二、結(jié)果與分析

1.做形拋光工藝對針芽形綠茶感官品質(zhì)的影響

針芽形名茶品質(zhì)基本要求條索緊直，稍扁，呈自然嫩芽形狀，色澤青翠，湯色清亮，香氣清香，滋味鮮醇，葉底豎立。做形拋光處理對茶葉感官審評的影響見表2，極差分析結(jié)果表明，影響感官品質(zhì)的因素主次為茶坯含水量、時(shí)間、溫度。

方差分析結(jié)果（表3）表明，理?xiàng)l含水量對干茶外形、色澤、香氣、湯色、滋味、葉底有極顯著影響，溫度對干茶外形、色澤、湯色、滋味有極顯著影響，時(shí)間對干茶外形、色澤、滋味有極顯著影響。

感官審評多重比較見表4。從外形條索看，隨著茶坯含水量的增加，條索緊直度下降，得分降低，以含水量15%處理最高，其次是30%處理。一般來說，在做形拋光過程中，平均葉溫高低依次為變溫＞恒溫＞室溫。隨著做形拋光溫度的升高，條索緊直度增加，得分上升，以變溫處理最高，其次是恒溫，最低是室溫處理，但做形拋光時(shí)間短的處理（3 h）條索不直，也不緊。隨著做形拋光時(shí)間的延長，條索緊直度增加，得分上升，以7 h 處理最高，其次是5 h，最低是3 h 處理，3 h 所有處理組合中條索的緊度和直度都不夠。從外形色澤看，隨著茶坯含水量的增加，外形色澤暗度有所增加，得分略有降低，但茶坯含水量15%與22%、茶坯含水量22%與30%的處理間差異不顯著。隨著做形拋光溫度的升高，外形色澤潤度和光滑度增強(qiáng)，得分上升，以變溫處理最高，恒溫和室溫處理差異較小。隨著做形拋光時(shí)間的延長，外形色澤暗度略微有所增加，綠色度下降，以拋光時(shí)間為7 h 處理得分最低，3 h 和5 h處理間差異較小。

從湯色來看，隨著茶坯含水量的增加，湯色明亮度略有下降，得分降低，以含水量30%處理得分最低，22%和15%處理間差異較小。溫度對湯色的影響也較大，但室溫和恒溫處理間差異不顯著。隨著拋光時(shí)間的延長，湯色明亮度略下降，得分略有降低，以7 h處理得分最低，但各處理間差異較小。從香氣來看，茶坯含水量高（30%），香氣濃度下降，但22%和15%處理間差異較小。做形拋光溫度高不利于茶葉香氣的形成，以室溫處理香氣濃度較高，恒溫和變溫處理間差異較小。隨著時(shí)間的延長，香氣濃度下降，得分略有降低，以3 h處理得分最高，7 h和5 h處理間差異較小。從滋味來看，過高的含水量（30%）不利于滋味品質(zhì)的形成，澀味加重，22%和15%處理間差異較小。做形拋光溫度高也不利于茶葉滋味品質(zhì)的形成，以室溫處理滋味醇和，得分最高，其次是變溫和恒溫處理，但兩者差異較小。隨著時(shí)間的延長，澀味加重，得分降低，以3 h 處理得分最高， 5h 處理最低。從葉底來看，茶坯含水量的影響較大，但溫度和時(shí)間對葉底品質(zhì)的影響較小。

表2 正交試驗(yàn)茶樣感官審評結(jié)果

表3 感官審評方差分析表（F值）

表4 感官審評多重比較結(jié)果

從總評來看，得分最高的的組合是3 號（含水量15%-變溫-7 h，90.67分），其次是8號（含水量22%-室溫-7 h，89.40分），6號（含水量15%-恒溫-3 h，89.37 分）、9 號（含水量15%-室溫-5 h，89.22分）。

2.做形拋光工藝對針芽形綠茶干茶和茶湯色澤的影響

正交試驗(yàn)干茶色澤分析結(jié)果如表5，表5中L*表示亮度（明亮度），a*在負(fù)（正）值時(shí)表示綠（紅）度，b*在正（負(fù)）值時(shí)表示黃（藍(lán)）度，b*/a*為色相指標(biāo)。

表5 正交試驗(yàn)干茶色澤分析結(jié)果

由正交試驗(yàn)干茶色澤方差分析表（表6）可知，茶坯含水量對干茶亮度影響較小，盡管溫度適當(dāng)增加、時(shí)間適當(dāng)延長有利于提高干茶色澤亮度，但差異并不顯著。b*/a*的絕對值| b*/a*|越大，表明綠色調(diào)占的比例越小，反之越大，隨著比值的下降，干茶色澤將更趨向于綠色。隨著茶坯含水量的增加，外形色澤綠色度下降，暗度增加，|b*/a*|比值增大，以含水量15%處理最低，但各處理間差異不顯著；隨著溫度的升高，外形色澤綠色度增加，暗度下降，比值下降，以室溫處理最高，變溫處理最?。徊煌瑫r(shí)間處理以5 h處理的比值最小，說明綠色度增強(qiáng)（表7）。干茶色差分析結(jié)果與感官審評基本一致。

表6 正交試驗(yàn)干茶色澤方差分析表（F值）

表7 正交試驗(yàn)干茶色澤多重比較

正交試驗(yàn)茶湯色澤分析結(jié)果見表8。從湯色色差來看，含水量影響茶湯亮度，溫度影響綠色度，時(shí)間影響亮度和綠色度（表9）。隨著茶坯含水量的增加，茶湯亮度提高，但15%和22%處理間差異較小。適當(dāng)提高溫度也有利于改善茶湯亮度，但變溫和恒溫處理間差異不顯著。不同時(shí)間分析表明，3h與5h、5h與7h處理間亮度差異不顯著。|b*/a*|比值以含水量22%處理最大，但22%與30%處理間差異不顯著。隨著溫度的升高，綠色度增加，比值下降，以室溫處理最高，變溫處理最小。不同時(shí)間處理以7 h處理的比值最小，說明綠色度增強(qiáng)，但3 h 與5 h、5 h 與7 h 處理間差異不顯著（表10）。

表8 正交試驗(yàn)茶湯色澤分析結(jié)果

表9 正交試驗(yàn)茶湯色澤方差分析表（F值）

表10 正交試驗(yàn)茶湯色澤多重比較

3.做形拋光工藝對針芽形綠茶主要品質(zhì)成分的影響

茶多酚是茶湯苦澀味的主要物質(zhì)，適當(dāng)降低茶多酚含量可以改善茶湯的滋味品質(zhì)。不同處理組合茶多酚含量分析結(jié)果（表11）表明，含水量15%、室溫、5 h 處理組合茶多酚含量最高，其次是含水量22%、恒溫、7 h處理組合，但統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示，除時(shí)間外，茶坯含水量、做形拋光溫度對茶多酚含量無顯著性影響（表12）。

氨基酸不僅是茶湯滋味的主要化學(xué)成分，也是茶葉香氣形成的重要基質(zhì)。不同處理組合氨基酸含量分析結(jié)果（表11）表明，含水量15%、室溫、5 h處理組合氨基酸含量最高，其次是含水量22%、恒溫、5 h 處理組合。由表12 統(tǒng)計(jì)分析可知，溫度對氨基酸含量有顯著性影響，但變溫和恒溫處理之間、室溫和恒溫處理之間無顯著差異。

可溶性糖分析結(jié)果（表11）表明，含水量15%、室溫、5 h 處理組合可溶性糖含量最高，其次是含水量22%、室溫、7 h處理組合。統(tǒng)計(jì)分析顯示茶坯含水量和做形拋光溫度對可溶性糖含量有顯著影響。

葉綠素含量對干茶色差影響較大。從表11 分析結(jié)果可知，含水量15%、變溫、7 h處理組合葉綠素含量最高，其次是含水量30%、變溫、5 h處理組合。盡管統(tǒng)計(jì)分析顯示茶坯含水量、做形拋光溫度和時(shí)間對葉綠素含量無顯著性影響，但茶坯含水量高、溫度高，葉綠素呈下降趨勢，說明針芽形綠茶做形拋光的含水量和溫度不宜過高。

三、小結(jié)與討論

做形拋光是湖北針芽型名優(yōu)茶加工最具特色的工序，基本原理為單芽殺青后先在理?xiàng)l機(jī)中理直茶條，再在80 ～110 型滾筒式炒干機(jī)中低溫拋光。一般要求滾筒轉(zhuǎn)速不高于25 r/min，葉量以滿滾筒的1/3～1/2 為宜。利用芽葉與滾筒壁以及芽葉之間的相互摩擦力，將茶條滾直，滾光滑。最后在低溫下烘干。理?xiàng)l是成形的基礎(chǔ)，要求理?xiàng)l過程葉量要少，溫度不宜過高，并控制好茶葉含水量，否則色澤綠色度下降，影響干茶色澤。本試驗(yàn)結(jié)果表明，茶葉含水量高于22%后茶條緊直度不夠，暗度增加，這主要是因?yàn)閽伖膺^程溫度較低，茶葉失水少，如果理?xiàng)l葉含水量過高，茶條不會收緊，而且在最后的烘干過程容易變形。茶條的緊結(jié)度和光滑度與溫度有關(guān)，針芽型茶不適宜高溫拋光。在本試驗(yàn)中，變溫處理起始葉溫不超過65℃，而且逐漸降低至35℃左右。試驗(yàn)結(jié)果表明，盡管適當(dāng)升高溫度有利于增強(qiáng)茶條的緊結(jié)度，但由于拋光時(shí)間長，對內(nèi)質(zhì)滋味有一定影響。拋光時(shí)間影響茶條緊結(jié)度和光滑度。本試驗(yàn)結(jié)果表明，若拋光時(shí)間少于5 h，茶條緊結(jié)度和光滑度下降。因此，控制茶坯含水量在15%～22%、拋光時(shí)間5～7 h 比較適當(dāng)。從生產(chǎn)上工人掌握的難易程度來說，利用室溫拋光容易操作，最簡單。綜合各因素來看，含水量15%-變溫-7 h、含水量22%-室溫-7 h、含水量15%-室溫-5 h的針芽形綠茶做形拋光工藝組合值得推廣。