不同干燥方法对绿茶品质的影响

徐建国，徐刚，顾震，张森旺

（江西省科学院食品工程创新中心，南昌 330096）

不同干燥方法对绿茶品质的影响

徐建国，徐刚，顾震，张森旺

（江西省科学院食品工程创新中心，南昌 330096）

为提高烘干绿茶的品质、优化生产过程，本文研究了热泵干燥、热风干燥、热泵-热风联合干燥3种干燥方法对绿茶品质的影响，重点比较、讨论了3种干燥方法对绿茶有效（营养成分）茶多酚、维生素C、叶绿素含量以及成品绿茶外形、汤色、香气等方面的影响。研究结果表明，干燥过程显著影响绿茶叶绿素、茶多酚以及维生素C含量的变化（p≤0.05）。低温55℃热风干燥可以最大程度的保留茶多酚总量；热泵干燥、低温55℃热风干燥以及联合干燥可以高保留维生素C含量，三者无显著性差异（p＞0.05）；热泵-热风联合干燥与75℃热风干燥绿茶的叶绿素含量最高，二者无显著性差异（p＞0.05）。从成品绿茶感官品质来看，40℃热泵干燥绿茶外形灰绿，香气低且带青气；高温95℃热风干燥绿茶外形紧结、颜色呈墨绿色，香气持久，符合传统绿茶品质特征；联合干燥绿茶的外形、色泽、汤色比传统热风干燥工艺有明显改善，香气、滋味比单一热泵干燥明显提高。

绿茶；干燥；绿茶品质；联合干燥

0 引言

茶叶是世界上消费最为广泛的饮料之一。根据发酵程度差异，茶叶分为不发酵茶（绿茶）、部分发酵茶（黄茶、白茶、乌龙茶等）以及发酵茶（黑茶、红茶等）。我国是第一大绿茶出口国，绿茶出口量占国际市场份额80%以上［1］。干燥是绿茶初制的关键工序，这个过程可以促使绿茶发生各种程度的生化变化，形成茶叶不同感官品质，同时能够将绿茶的含水率降至不易发生质变的要求，以便贮存［2］。目前，我国绿茶干燥通常采用热风干燥，其优点是投资少、能耗低、产量高、物料易于装卸；不足之处是茶叶在热风烘干过程中高强度的湿热作用，使茶叶中的叶绿素大幅度降解。刘玉芳等利用低温真空与热风联合干燥新工艺生产的绿茶，相比热风干燥，在外形色泽上有明显优势，综合品质高于冷冻干燥产品［3］，缺点是干燥时间稍长。因此，选择合适的干燥方式和工艺条件，可以实现高质量、高效率的绿茶生产过程。

针对天然产物的特点，江西省科学院食品工程创新中心提出了热泵-热风分段式联合干燥技术：在高水分含量的干燥初期，采用低温热泵干燥，脱除部分自由水分。当水分降到一定程度，切换为热风干燥，提高干燥温度，使干燥速率提高，缩短干燥时间。研究表明，该联合干燥技术为天然产物的高品质干燥提供了一种新型干燥技术［4］。为提高烘干绿茶的品质，优化生产过程，本文重点考察热风干燥、低温热泵干燥以及热泵-热风联合干燥对绿茶品质的影响，为绿茶新型干燥技术的应用、推广提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 试验材料

绿茶鲜叶（春茶）由南昌市梅岭茶厂提供。新鲜茶叶贮藏于4℃冰箱中，试验待用。初始水分测定采用105℃烘箱法获得，湿基含水率为75.2%w.b.。

1.1.2 干燥设备

自主开发的热泵-热风联合干燥装置如图1所示，主要包括四部分：热泵系统、穿流干燥箱、电加热装置以及风机。这四部分通过风管连接。通过开风阀4，关风阀2、3，可以实现单一常温（30℃～40℃）热泵干燥；关风阀4，开风阀2、3，可以实现热风（60℃～70℃）干燥以及分段式联合干燥。干燥室内温度、相对湿度以及风速通过温湿度变送器（WSB-005型，武汉市仪器仪表研究所）和风速仪（KA22型，沈阳加野科学仪器有限公司）测量。

图1 热泵－热风联合干燥装置示意图

热泵干燥的原理是利用热泵装置7将干燥器排出的低温、高湿空气经除湿、升温后，成为高温、低湿的空气作为干燥介质再进入干燥器1，如此往复使物料得到干燥［5］。

1.1.3 干燥实验

热泵干燥实验。将新鲜茶叶平铺于托盘上，在40℃干燥条件下，热泵干燥直至湿基含水率低于7%。

热风干燥实验。将新鲜茶叶平铺于托盘上，分别在干燥温度低温55℃、中温75℃、高温95℃下，采用热风干燥至湿基含水率低于7%。

热泵-热风联合干燥实验。将新鲜茶叶平铺于托盘上，干燥前期采用40℃热泵干燥、后期采用75℃热风干燥进行干燥，并干燥至湿基含水率低于7%。

1.2 干燥指标

1.2.1 叶绿素含量测定按SN/T

1113-2002方法测定［6］，实验3次取平均值。

1.2.2 茶多酚总量按GB/T

8313-2002方法［7］测定；实验3次取平均值。

1.2.3 维生素C含量按GB/T

6195-1986方法［8］测定，实验3次取平均值。

1.2.4 色泽：主要按GB/T

23776［9］进行感官审评。

1.3 数据处理

实验数据利用SAS（9.3）进行方差分析。不同干燥方法间的指标均值采用Duncan多范围检验，当p≤0.05时，均值被视为显著性差异。

2 结果与分析

2.1 不同干燥过程对茶多酚总量的影响

从图2可以看出，与新鲜茶叶相比，热处理过程显著提高了的绿茶酚类物质总量（p≤0.05）。这是因为干燥过程可以加速茶叶细胞组织释放酚类物质［10］。干燥温度较低时，40℃热泵干燥与55℃热风干燥的绿茶具有较高的茶多酚总量，以干基物质计，分别是158.85 mg/g d.w.、171.3 mg/g d.w.。对于热风干燥过程，温度越高，酚类物质总量显著降低。55、75、95℃热风干燥的绿茶茶多酚总量分别为171.3、133.5、123.5mg/g d.w.。这是因为，温度的升高加速了酚类物质的氧化降解反应。联合干燥和75℃热风干燥的绿茶所含有的茶多酚总量没有显著性差异（p ＞0.05），含量分别是142.1、133.5 mg/g d.w.。因此，为了较大程度的保留茶多酚总量，应该采用温度较低的55℃热风干燥或热泵干燥。

图2 不同干燥方式下绿茶茶多酚总量比较

2.2 不同干燥过程对绿茶总叶绿素含量的影响

研究发现，在绿茶干燥过程中，茶叶颜色的改变体现了干燥过程中物理、化学以及生物反应。温度和湿度是导致茶叶颜色改变的主要因素［11］。干燥过程中，叶绿素会发生剧烈的水解、取代反应，进而影响到绿茶品质。图3表明，经干燥热处理过的茶叶所含的叶绿素含量高于新鲜茶叶；不同的干燥过程对总叶绿素含量影响显著（p≤0.05）。相比其他干燥方式，40℃热泵干燥绿茶具有最低的总叶绿素含量100.4mg/100g d.w.。热风干燥过程中，随着温度的升高，叶绿素含量出现先增加后降低趋势。55、 75、95℃热风干燥绿茶的总叶绿素含量分别102.7、141.6、127mg/100g d.w.。高温95℃热风干燥过程中，高温、高湿环境易造成叶绿素脱镁生成脱镁叶绿素，致使叶绿素含量降低、绿茶颜色变黄暗。联合干燥的绿茶叶绿素含量为132.1mg/100g d.w.，与75℃热风干燥绿茶无显著性差异（p＞0.05），这二种干燥方式的叶绿素含量最高。

图3 不同干燥方式对绿茶叶绿素含量的影响

2.3 不同干燥过程对绿茶维生素C含量的影响

绿茶含有丰富的维生素C、维生素E等营养物质。图4表明，维生素C含量在不同的干燥过程中呈现下降趋势。新鲜茶叶维生素C含量为16.69mg/100g w.b.（以湿基计）。在经过不同干燥过程后，热泵干燥具有最高的维生素C含量13.2mg/100g w.b.。热风干燥过程中，随着温度的升高，其含量下降。高温95℃热风干燥的绿茶含有最低的维生素C，其值为9.36 mg/ 100g w.b。这是因为维生素C具有强还原性，其稳定性取决于环境温度以及该温度维持的时间［12］。高水分的环境中，温度越高，维生素C易加速氧化、降解。联合干燥后期因采用温度较高的75℃热风干燥，维生素C含量为11.7 mg/100g w.b。联合干燥、热泵干燥以及低温55℃热风干燥三种干燥方法对绿茶维生素C含量无显著影响（p＞0.05）。

2.4 不同干燥过程绿茶的感官评审比较

绿茶的色泽作为外观评价指标，对产品质量有非常重要的影响。绿茶干茶的色泽主要是茶叶中叶绿素和茶多酚氧化产物综合作用的结果。叶绿素含量越多，色泽越绿［13］。清汤绿叶是绿茶的感观品质特征，也是消费者购买绿茶的评判标准。清汤绿叶的色泽是多种色素类物质的综合反映。

图4 不同干燥方式对绿茶维生素C含量的影响

表1 不同干燥方法对成品绿茶感官品质的影响

从表1可以看出，热泵干燥的绿茶外形较好，但汤色、香气、滋味不如其他干燥方式；随着热风干燥温度的升高，成品绿茶外形渐紧结、颜色渐呈墨绿色，符合传统绿茶品质特征；联合干燥的绿茶外观呈嫩绿色，汤色嫩绿明亮、嫩香，滋味浓厚，具有较高的感官品质。研究发现，绿茶干燥伴随着茶叶品质成分的变化，是香味形成的关键工艺过程。在这个过程中，酶促反应和物理化学作用使绿茶香气物质逐渐生成，同时低沸点青草气类物质散失，高沸点香气物质得以保留［2］。40℃热泵干燥温度较低，绿茶香气物质的生成反应速率较慢，所以其成品茶叶的香气低且带青气，产品档次为最差丙档；联合干燥前期采用低温热泵干燥，可以最大程度的保留茶叶中的茶多酚等形成绿茶品质的主要物质，后期采用中温热风干燥进行提香，香气物质充分生成，最终获得的外形、色泽、汤色比传统高温热风干燥工艺有明显改善，香气、滋味比单一热泵干燥明显提高，产品档次为高品级近甲档的绿茶。

3 结束语

（1）干燥过程显著影响绿茶叶绿素、茶多酚以及维生素C含量的变化。低温55℃热风干燥可以最大程度的保留茶多酚总量；热泵干燥、低温55℃热风干燥以及联合干燥可以高保留维生素C含量；联合干燥与75℃热风干燥绿茶叶绿素含量最高。

（2）从成品茶感官品质来看，低温热泵干燥绿茶外形灰绿，香气低且带青气，产品档次为丙档；高温热风干燥绿茶外形紧结、颜色呈墨绿色，香气持久，符合传统绿茶品质特征，产品档次为乙档；联合干燥绿茶的外形、色泽、汤色比传统热风干燥工艺有明显改善，香气、滋味比单一热泵干燥明显提高，产品档次接近高品级甲档。

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[7] GB/ T8313 -2002，茶多酚总量测定技术规程[S].

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Effect of three different drying methods on qualities of green tea leaves

Xu Jian-guo, Xu Gang, Gu zhen, Zhang sen-wang
(Food Engineering Innovation Center of Jiangxi Academy of Sciences, Nanchang 330096, China)

Green tea leaves were dried by heat pump drying, hot air drying and heat pump and hot-air combined drying. The effect of three different drying methods on qualities such as retention of phenolic, vitamin C, chlorophyll and organoleptic qualities were investigated. The results showed that phenolic, vitamin C content and chlorophyll changed significantly during different drying processes（p≤0.05）. The highest phenolic content was obtained in hot air drying at 55℃. The highest vitamin C content was obtained in heat pump drying at 40℃, hot air drying at 55℃ and combined drying with no significant difference（p＞0.05）. Retention of chlorophyll was highest by both hot air drying at 75℃and combined drying with no significant difference（p＞0.05）. Compared with heat pump drying and traditional hot air drying, green tea leaves with high organoleptic quality were achieved. The results can provide a positive reference for choosing drying method of green tea leaves.

green tea; drying; green tea quality; combined drying

TS205.1

A

2096-0387（2016）04-0004-04

江西省科学院国家级预研项目（项目编号2013-YGY-2）；江西省科学院产学研合作资金项目（2014-CXY-11）

徐建国（1979-），男，山东青州人，硕士，副研究员，主要从事干燥技术与设备研究。