低温真空干燥气流循环方式对铁观音品质的影响

林宏政，陈寿松，李鑫磊，郝志龙，许国忠，金心怡*

(1.福建农林大学园艺学院/茶学福建省高等学校重点实验室/福建农林大学茶叶研究所，福建 福州 350002；2.漳州弘烨机械制造有限公司，福建 漳州 363000)

低温真空干燥气流循环方式对铁观音品质的影响

林宏政1，陈寿松1，李鑫磊1，郝志龙1，许国忠2，金心怡1*

(1.福建农林大学园艺学院/茶学福建省高等学校重点实验室/福建农林大学茶叶研究所，福建 福州 350002；2.漳州弘烨机械制造有限公司，福建 漳州 363000)

为提高茶叶干燥品质，节约能耗，将低温真空干燥新技术应用于乌龙茶干燥，开展低温真空干燥的不同气流循环方式对铁观音生化及品质的影响研究。结果表明，气流外循环(A2)处理的毛茶水浸出物(37.11%)、茶多酚(25.22%)、氨基酸(1.83%)、黄酮类(6.05 mg·g-1)高于内循环(A1)和对照组(CK)；三泡茶汤间茶多酚、氨基酸、咖啡碱浸出率波动幅度均最小，浸出较为均匀；干茶色泽砂绿润，茶汤色泽偏浅黄绿；毛茶感官品质得分：A2(89.27±0.21)>A1(86.27±0.26)>CK(85.31±0.18)。综上，低温真空干燥气流外循环(A2)方式对于铁观音品质综合效果最佳。

低温真空干燥；气流；循环；铁观音；品质

干燥工艺影响茶叶的品质。乌龙茶干燥包括热风干燥、真空冷冻干燥、低温真空干燥、微波干燥等形式[1-2]。为保持清香型乌龙茶 “三绿”(干茶绿、汤色绿、叶底绿)特性[3-4]，目前生产上普遍采用热风烘干机半开箱门的干燥方法，主要是为了加速烘箱体内湿空气排出，防止过度密闭的高湿环境影响茶叶品质。福建农林大学茶叶研究所合作研发了介于热风干燥和真空冷冻干燥之间的茶叶低温真空干燥设备[5]，其干燥温度仅需35～50℃，低温真空干燥方式应用效果以及气流循环系统对乌龙茶干燥品质的影响等目前尚未见报道。本研究拟对清香型铁观音低温真空干燥进行探讨，重点探究茶叶低温真空干燥机空气循环系统对清香型铁观音品质的影响，以期为低温真空干燥技术在茶叶烘干应用推广提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

选用漳州华安高山铁观音新梢，采摘标准：中小开面对夹二三叶，按照清香型铁观音工艺加工成的包揉叶为试验原料。

1.2 试验设备

茶叶低温真空干燥设备组成如图1所示。该设备由真空泵、电磁阀、除湿系统、风机等组成。该设备可控制干燥室气流循环方式并进行低温除湿及间歇真空干燥，以实现在低温下快速干燥物料。在清香型乌龙茶低温干燥过程中，可根据箱体内气流循环分为2种方式：(1)内循环干燥：干燥介质(空气)经过除湿后在干燥箱内进行湿热交换后的介质重新经除湿处理再进入箱体湿热交换，重复循环使用，简称内循环；(2)外循环干燥：干燥介质经除湿后进入干燥箱完成湿热交换后排出箱体，而新鲜的低温低湿空气又进入箱体内干燥进行湿热交换，简称外循环。

1.3 试验设计

设计内循环(A1)和外循环(A2)2种干燥处理，以普通电热旋转式烘干机(CK)为对照。用同一批清香型铁观音工艺加工而成的包揉叶作为干燥原料，每个处理包揉叶1 000 g，平铺厚度、面积等相同，均置于干燥箱中间位置，前期烘干温度45℃，历时35 min时用SFY-60红外线快速水分测定仪测定含水率，当含水率降至12%后，升温至60℃提香到毛茶含水率达7%左右。

1.4 检测项目与方法

1.4.1 毛茶化学成分含量及浸出率测定 各生化成分测定方法：茶多酚(GB/T8313-2008)、游离氨基酸总量(GB/T8314-2002)、咖啡碱(GB/T8312-2002)、水浸出物(GB/T8305-2002)、黄酮类含量(三氯化铝比色法)。鉴于感官品质口感差异性与茶叶化学成分含量的浸出率有关[6-8]，故按GB/T 23776-2009审评法冲泡，测定茶样3次冲泡茶汤各化学成分浸出量，并计算各泡茶汤浸出率。

1.4.2 色差测定 使用ADCI-60-C型全自动测色色差仪测定干茶茶粉和茶汤的色差[9]。干茶色泽测定：将毛茶磨碎成粉(过60目)，重复测定3次，取平均值。茶汤色泽测定按GB /T 23776-2009审评法制备，冷却至常温测定色差，每个茶样3 次重复[10-12]。

1.4.3 茶叶复水性测定 称取5.00 g茶样置于250 mL烧杯中，加入250 mL沸水后，分别按第一泡(2 min)、第2泡(3 min)、第3泡(5 min)计时快速过滤，称重茶叶，即为复水重量，比较不同茶样之间在相同时间内复水能力的快慢与大小[13-14]。计算公式：

复水率/%=[(复水后重量/g)/(复水前原重量/g)]×100%

1.4.4 感官审评 由福建农林大学茶学系专业审评专家按GB/T 23776-2009茶叶感官审评方法中乌龙茶感官审评方法进行密码审评，选取3位及以上审评专家用评语、评分(百分制)方式评定品质，以综合评定结果作为最终结果。

2 结果与分析

2.1 不同气流循环方式对铁观音毛茶化学成分含量的影响

不同气流循环方式的铁观音毛茶化学成分含量如表1所示。

表1 铁观音毛茶化学成分含量分析结果Table 1 Chemical composition of Tieguanyin tea

水浸出物含量关系茶汤滋味浓厚程度。由表1可知，外循环A2水浸出物总量为37.11%>CK(36.51%)>A1(36.38%)，说明A2干燥方式有利于铁观音水浸出物的保留与浸出，增加茶汤滋味浓厚度。

茶多酚是茶叶主要成分之一，具有苦涩味和收敛性，也是保健功能首要成分。A2茶多酚含量(25.22%)>A1(25.05%)>CK(21.14%)，且内外循环方式均与CK呈极显著差异(P<0.01)。说明低温真空干燥的气流循环方式对茶多酚含量的保留效果优于传统烘干方式。

游离氨基酸是形成茶叶香气和茶汤滋味鲜爽度的重要成分，A2游离氨基酸(1.83%)>A1(1.77%)>CK(1.57%)，且三者呈极显著性差异(P<0.01)，可能低温真空干燥因其可控的气流方式，采用的低温低湿干燥介质有利于茶氨酸的保留。

酚氨比是茶叶滋味的重要表现，适当的酚氨比可形成良好的醇厚鲜爽滋味。低温真空干燥两种气流循环方式处理的酚氨比：A1(14.15)>A2(13.77)>CK(13.43)，3个处理间差异显著(P<0.05)，其中A1与CK呈极显著差异(P<0.01)。

咖啡碱是茶叶重要的滋味物质，其与茶黄素以氢键缔合后的复合物具有鲜爽味，但含量过高易造成滋味苦感。CK咖啡碱含量最高，达2.79%，远高于A2(2.35%)和A1(2.22%)，并且三者相互呈极显著差异(P<0.01)。

黄酮类物质是影响汤色的重要组分之一。3个处理中A2黄酮类物质含量高，达6.05mg·g-1>CK(5.73 mg·g-1)>A1(5.66 mg·g-1)，3个处理间成极显著差异(P<0.01)。

2.2 不同气流循环方式对铁观音茶汤浸出率的影响

茶汤生化成分的浸出量大小、浸出率高低与干燥工艺对茶叶结构组织的影响有关。茶汤浸出速率与茶汤口感、均匀性、茶叶耐泡性有直接相关性。同样条件下，冲泡的茶汤浸出量太低太慢，滋味偏淡薄；浸出量太高太快，滋味会过于浓厚苦涩。不同气流循环方式的铁观音茶汤浸出率如表2所示。

由表2可知，在3泡茶汤中，茶多酚、氨基酸、黄酮类浸出量基本表现为第3泡>第2泡>第1泡，但是咖啡碱浸出量则成相反趋势，两者综合效果则可能造成各处理3泡茶汤浸出率中，以第2泡茶汤水浸出物浸出量最高，这与日常乌龙茶审评中3泡茶汤浓度规律较符合。其中CK的3泡茶汤浸出率最少，可能在感官审评中会表现出茶汤浓度滋味较淡薄。A1的3泡水浸出物波动较大，在5.98%～6.87%，波动达0.89%，而A2的3泡茶汤浸出量在6.31%～6.95%，波动仅为0.64%，CK的3泡茶汤浸出量在5.25%～5.83%，波动幅度为0.58%，说明CK、A2的3泡茶汤内含物浸出较为均匀。A1、A2、CK在不同冲泡次数上水浸出物的浸出速率总体均呈递增趋势，且3泡浸出总量约占总含量的1/2以上，其中A2浸出率较快，总计浸出量20.01%，占总量53.92%，因此在耐冲泡上有一定优势。

在3泡茶汤茶多酚总浸出率表现为：CK>A2>A1，且各处理3泡茶汤茶多酚总浸出量约占总量的1/3，其中A2的3泡间茶多酚浸出量波动幅度为0.56%

3个处理茶汤氨基酸基本是在第2泡的时候最高，且3泡浸出量只占总量30%左右。A2的3泡浸出率变化波动幅度为(2.35%)

A1、A2的3泡茶汤酚氨比比较接近，且均小于CK。其中3个处理第1、2泡茶汤酚氨比保持在11～15，但第3泡开始，酚氨比均突然上升到17以上，可能是因为茶多酚和游离氨基酸本身总量和浸出速率不同，在第2泡以后，随时间和浓度变化导致酚氨比的上升。

A1、A2、CK各泡茶汤咖啡碱浸出量总体趋势是递减的，即第1泡>第2泡>第3泡，这个与其他成分浸出趋势相反，A2三泡茶汤浸出率波动幅度(9.07%)

表2 铁观音茶汤浸出率分析结果Table 2 Water extraction rate of Tieguanyin tea in brewing

3个处理各泡茶汤的黄酮类浸出量均表现为：A1>A2>CK，浸出率波动幅度A1(21.73%)>A2(14.99%)>CK(11.06%)，因黄酮类物质与色泽有关，这可能导致其3泡茶汤色泽差异较大，从表4茶汤色差中也得到验证。

2.3 不同气流循环方式对铁观音色泽的影响

2.3.1 不同气流循环方式对铁观音干茶色泽的影响 不同气流循环方式的铁观音干茶色泽结果如表3所示。

表3 铁观音干茶色泽分析结果Table 3 Color of dried Tieguanyin tea

由表3可知，A1、A2、CK 3种处理的L*、a*、b*值均存在极显著差异(P<0.01)，从L*值上看：CK>A1>A2，说明A1、A2干茶的色泽明亮度不如CK，这个可能是因为CK干茶偏黄绿亮导致，而A1、A2色泽偏绿润；三者a*值均为负值，其中A1

2.3.2 不同气流循环方式对铁观音茶汤色泽的影响 不同气流循环方式的铁观音茶汤色泽结果如表4所示。

A1、A2各自3泡茶汤L*、b*值与CK均存在极显著差异(P<0.01)。从L*值上看，A1、A2、CK的3泡茶汤规律主要为：第1泡>第2泡>第3泡，茶汤明亮度呈递减趋势。CK的3泡茶汤L*值均高于A1、A2，且呈极显著差异，A1除了第1泡L*值与A2相当外，第2、3两泡均低于A2，且呈显著差异(P<0.05)，表明CK茶汤明亮度最高，A2次之，A1最低；A1、A2的3泡茶汤a*值与CK的第2泡、第3泡茶汤呈显著差异(P<0.05)，且CK的a*值较大，表明A1、A2茶汤偏绿些，CK茶汤偏红些，这可能与常规热风干燥方式有关。A1对应各泡茶汤的b*值全部比A2、CK的高，且呈极显著差异(P<0.01)，表明A1的茶汤偏黄。综合L*、a*、b*值并参照CIE色空间坐标图可知，CK各泡汤色浅橙黄偏红，A1、A2偏浅橙黄偏绿，A1、A2各泡茶汤黄酮类化合物浸出量均高于CK汤色有关。

表4 铁观音茶汤色泽分析结果Table 4 Color of brewed Tieguanyin tea

2.4 不同气流循环方式对铁观音复水性的影响

茶叶的复水性影响其在冲泡过程中开展的快慢程度及内含物浸出速率及耐泡性。不同气流循环方式的铁观音复水性比较见表5。

由表5可知， A2第1泡复水性低于A1、CK，且与CK呈极显著差异(P<0.01)，说明CK处理的干茶在冲泡过程中容易展开，这在日常品饮中容易被茶农认为为颗粒不够紧结，耐泡性差；A1第2泡中复水性大于A2和CK，呈极显著差异(P<0.01)；而在第3泡中，A1>CK>A2，且A1和CK、A2呈极显著差异(P<0.01)，而A2和CK最后复水性相近，无显著性差异。3个处理3泡复水率平均值为：A1(313.87%)>CK(310.40%)>A2(304.33%)，A2冲泡过程中总体表现为均匀缓慢舒展，叶底软亮，与水浸出物浸出率结果较为吻合。复水性规律可能与茶叶干燥过程中不同气流循环方式导致茶叶表面及内部结构失水速率不一致造成有关。

表5 铁观音复水性分析结果Table 5 Rehydration of Tieguanyin tea

2.5 不同气流循环方式对铁观音感官品质的影响

不同气流循环方式的铁观音感官品质如表6所示。由表6可知，A1干茶色浅黄绿，汤色浅黄绿，叶底黄绿尚匀，而A2干茶砂绿油润匀整，汤色浅蜜绿清亮，叶底黄绿软亮，这与之前色差测定结果符合，CK颗粒尚紧结，干茶色黄绿亮尚匀整，汤色黄绿亮，叶底黄绿。故在保色表现上，A2优于A1和CK；CK香气清高但较粗散，不够悠长。A1香气清高，但稍闷粗散，鲜爽度不够，可能是闭路式的内循环系统因干燥介质在干燥室内循环使用，这种方式有利于香气的保存和浓度增加，但也同时导致了干茶香气鲜爽度下降。A2香气清香幽长，这是因为开路式的外循环系统则是干燥介质进入干燥室完成湿热交换后直接排出箱体，这样能保证在干燥室中与湿茶叶接触的都是低湿度的新鲜空气，香气较为鲜活。故香气综合表现上，A2香气清香，鲜爽度优于A1和CK；A1、CK处理滋味醇和，这与其茶汤测定的水浸出物测定含量较低结论吻合，而A2茶汤醇厚鲜爽，这与其茶汤测定的水浸出物、茶多酚、氨基酸、咖啡碱等含量较高结论吻合。综合各项感官指标的总得分为：A2(89.27±0.21)>A1(86.27±0.26)>CK(85.31±0.18)，且3个处理均呈极显著差异。

表6 铁观音感官品质综合评定结果Table 6 Sensory evaluation on Tieguanyin tea

3 讨论与结论

(1)茶叶的浸出率与茶叶本身物理结构有关，急火、高火容易导致茶叶表面水分急速蒸发，造成内部结构急剧收缩，维管束等支架因快速收缩而断裂，从而影响茶叶本身孔隙度。干燥气流循环方式的不同导致茶叶失水速率不同，从而影响茶叶本身物理结构上的差异，为进一步探明干燥气流循环方式是否影响茶叶本身孔隙结构，后期应对处理毛茶进行物理结构上的研究，如切片电镜观察试验等。

(2)从试验结果和经验来看，低温真空干燥与常规热风烘干不仅从设备结构、原理上有区别，还体现在品质上优于传统烘干方式。不同产品要求不同，因此，建议清香型乌龙茶干燥宜选择气流外循环干燥方式，适当挥发低沸点香气，有利于减缓因其本身发酵程度轻导致的青味过重。而内循环干燥方式因介质在干燥室内循环使用，这种方式有利于香气的保存和浓度的富集，对增加产品香气浓度有利，建议适用于茉莉花茶、花草茶等保香增香要求高的物料干燥。

至此，得出如下结论：

(1)低温真空干燥气流外循环(A2)处理的毛茶水浸出物(37.11%)、茶多酚(25.22%)、氨基酸(1.83%)、黄酮类(6.05 mg·g-1)高于内循环(A1)和常规干燥对照组(CK)，咖啡碱和酚氨比则介于A1、CK之间；A1、A2、CK在不同冲泡次数上水浸出物的浸出速率总体均呈递增趋势，其中A2的3泡茶汤水浸出物总浸出量为20.01%，占总量53.92%，为3个处理中最高，且茶多酚、氨基酸、咖啡碱浸出率波动幅度均最小，3泡茶汤浸出较为均匀。

(2)在干茶色泽上，3种处理的L*、a*、b*值均存在极显著差异(P<0.01)，A1的干茶呈浅黄绿色，而A2色泽砂绿润，CK干茶偏黄绿亮；在3泡茶汤色泽上，从L*值上看，3个处理3泡茶汤规律主要为：第1泡>第2泡>第3泡，茶汤明亮度呈递减趋势。A1、A2各自3泡茶汤L*、b*值与CK均存在极显著差异(P<0.01)。综合L*、a*、b*值判定，CK各泡汤色浅橙黄偏红，A1、A2偏浅橙黄偏绿；在复水性上，3个处理3泡复水率平均值为：A1(313.87%)>CK(310.40%)>A2(304.33%)，A2冲泡过程中叶底总体表现为均匀缓慢舒展，叶底软亮，与水浸出物浸出率结果较为吻合。

(3)在感官品质上，外循环(A2)毛茶感官品质得分A2(89.27±0.21)>A1(86.27±0.26)>CK(85.31±0.18)，且3个处理均呈极显著差异。外循环(A2)干茶色泽砂绿润，香气清高幽长，鲜爽度高，滋味醇厚鲜爽，而A2茶汤醇厚鲜爽，这与其茶汤测定的水浸出物、茶多酚、氨基酸、咖啡碱等含量较高结论吻合，叶底黄绿软亮。

(4)综上所述，低温真空干燥气流外循环(A2)干燥方式对于清香型铁观音干燥综合效果更佳，优于传统烘干品质。

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(责任编辑：林海清)

Effect of Air Circulation in Low-temperature Vacuum Drying on Quality of Tieguanyin Tea

LIN Hong-zheng1，CHEN Shou-song1，LI Xin-lei1， HAO Zhi-long1，XU Guo-zhong2，JIN Xin-yi1*

(1.CollegeofHorticulture，FujianAgricultureandForestryUniversity/KeyLaboratoryofTeaScienceinUniversitiesofFujianProvince/TeaResearchInstituteofFujianAgricultureandForestryUniversity，Fuzhou，Fujian350002，China；2.ZhangzhouHongyeMachineryManufacturingCo.,Ltd.Zhangzhou，Fujian350002，China)

To improve the oolong tea quality and conserve energy in processing, the low-temperature vacuum dehydration was supplemented with forced air circulation for evaluation. Various means of air circulation were implemented to study their effect on the biochemistry and quality of the dried Tieguanyin tea. It was found that the external air circulation (A2) produced higher amounts of water extracts (37.11%), tea polyphenols (25.22%), amino acids (1.83%) and flavonoids (6.05 mg·g-1) in the tea than the close-loop air circulation (A1) or without a forced air circulation (CK). The differences on the contents of polyphenols, amino acids and caffeine were not significant among the samples steeped for 3 times. The dried tea leaves were green, and the brewed tea light yellowish green in color. Sensory evaluation on the tea samples made by the various methods gave A2the highest score at 89.27±0.21, followed by A1at 86.27±0.26, and CK the lowest at 85.31±0.18.It appeared that, when the low-temperature vacuum drying was carried out with an external air circulation, the quality of Tieguanyin tea could be improved.

low-temperature vacuum drying; airflow; circulation; Tieguanyin tea; quality

2016-08-03初稿；2016-09-19修改稿

林宏政(1986-)，男，助理实验师，研究方向：茶叶加工工程(E-mail：331926991qq.com) *通讯作者：金心怡(1957-)，女，教授，博士生导师，研究方向：茶叶加工工程(E-mail：jxy427@fafu.edu.cn)

国家“十二五”科技部支撑计划项目(2014BAD06B06)；福建农林大学茶学专业综合改革试点项目(1114S1216)；福建茶产业农技推广服务试点建设项目(KNJ-151000);福建省高校产学合作科技重大项目(2012N5005)

TS 272.4；S 571.1

：A

：1008-0384(2016)11-1231-07

林宏政，陈寿松，李鑫磊，等.低温真空干燥气流循环方式对铁观音品质的影响[J].福建农业学报，2016，31(11)：1231-1237.

LIN H-Z，CHEN S-S，LI X-L，et al.Effect of Air Circulation in Low-temperature Vacuum Drying on Quality of Tieguanyin Tea[J].FujianJournalofAgriculturalSciences，2016，31(11)：1231-1237.