颗粒形名优绿茶加工工艺及机械研究进展

2018-12-08 05:12胡欣宁井铭张正竹
茶业通报 2018年4期
关键词:名优绿茶茶叶

胡欣,宁井铭*,张正竹



颗粒形名优绿茶加工工艺及机械研究进展

胡欣,宁井铭*,张正竹

(安徽农业大学茶与食品科技学院,安徽合肥 230036)

颗粒形名优绿茶以单机化加工方式为主,连续化加工关键设备缺乏,自动化程度低。本文总结了国内颗粒形名优绿茶杀青、揉捻、“二青”、做形、干燥加工工艺及各工序机械使用情况,重点论述了做形工艺的发展,阐述了国内主要几类颗粒形名优绿茶品质特征,分析了颗粒形名优绿茶主要存在的问题并提出了建议,为颗粒形名优绿茶连续化加工提供思路。

绿茶;颗粒形;工艺;装备

颗粒形绿茶是我国绿茶中十分重要的一类,包括内销的颗粒形名优绿茶和外销的大宗珠茶。颗粒形绿茶生产历史悠久,与其它绿茶相比种类较少,典型的颗粒形绿茶有安徽泾县涌溪火青、黟县石墨、金寨金龙玉珠、黄山松萝茶,浙江绍兴平水日铸、临海羊岩勾青,贵州“绿宝石”茶等。颗粒形绿茶的加工起源,历史记载较少,大多模糊不具体。据谢丰镐考究[1],平水日铸茶源于宋,成于明,黄山松萝茶创制于明代[2],涌溪火青茶在安徽泾县于明末清初逐步形成[3]。当前国内关于颗粒形绿茶的研究报道较少,未能够得到足够的重视,制约了颗粒形绿茶的发展。文章对当前国内颗粒形名优绿茶加工机械、品质特征等进行了分析,重点阐述了颗粒形名优绿茶加工工艺,分析了颗粒形名优绿茶存在的问题,并提出了意见和建议,为颗粒形名优绿茶连续化加工提供思路。

1 颗粒形名优绿茶加工工艺

颗粒形名优绿茶通常的加工工艺过程:杀青、揉捻、“二青”、做形、干燥,其中做形工序是其形成特征性外形品质的过程。

颗粒形名优绿茶常用的杀青方式有连续滚筒杀青,热风杀青和微波杀青,其中以连续滚筒杀青使用最广泛,能连续化作业,生产率高,操作方便,杀青叶色泽翠绿,香气清高[4]。连续滚筒杀青方式杀青温度通常在180~260℃,时间1~3min,杀青至叶质柔软,青草气散失,清香显露为宜。

揉捻是做形的基础工序,颗粒形绿茶揉捻通常采用短时轻揉的方式,此方式色泽及综合品质最优。王淑娟[5]在黟县进行对比实验,揉捻时间控制在5~30min之间,结果以15~20min揉捻效果最优。颗粒形名优绿茶通常揉捻时间在10~30min。揉捻加压方式为空压——轻压——空压依次进行,逐步加压有利于茶叶成紧结的条索状[6],揉捻效果更优。揉捻机的转速要求关注度较低,研究较少,牟春林[7]研究发现,慢揉茶叶完整性更好,品质更优。揉捻投叶量依揉捻桶大小而定,一般以刚好装满揉桶即可。

“二青”工序说法不一,平水日铸茶中称之为“滚二青”,“绿宝石”中称之为脱水。涌溪火青茶中“二青”过程分为两步,第一步称作烘焙,第二步称作滚坯或抖坯等。“二青”的目的是为了减少茶坯水分,便于下一步做形,协调内涵物质的转化。“二青”后茶坯含水率的高低对品质的影响不同:含水率低,对内质影响不大,但茶条柔软性下降,做形难以达到紧结重实;含水率高,容重增加,但做形时间延长,汤色、叶底黄而不亮,且香气低闷、滋味不爽,同时做形过程中结块率增加,降低成茶率。董永泓和李军研究“二青”程度在减重25%时最合适[8,9],与本课题组研究结果吻合。

做形过程是颗粒形绿茶特征性外形品质形成的决定性工序。在五六十年代及以前,颗粒形绿茶的做形为全手工加工,做形时间长,生产速度慢,劳动强度大,据陈尊诗[10]研究,传统加工一般需要13~14h,长的需要18~20h,每人每天仅能加工约9.4kg干茶。传统加工做形分成两次,第一次做形,茶坯水分高宜轻推轻压,4~5次使茶坯翻一周,锅壁温度约60℃,炒制60~70min,至腰档茶紧结成粒即可并锅进行下一次做形。第二次做形投叶量是第一次做形的三锅叶量,锅温先60℃,后升至70~80℃,手法力度增大,5~6次茶叶翻转一周,时间3~3.5h,炒制足干出锅。两次做形手法相近,均为一推一压,所不同的是第一次做形茶叶柔软度高,应轻推轻压,避免产生扁条,第二次做形茶叶干燥成粒,应重推重压促进颗粒圆紧。另一方面第一次做形主要针对腰档茶的成形,而二次做形主要使面张茶卷紧成颗粒。手工做形时间长,操作上常出现闷炒时间长,抛炒不够,易形成水闷气,使香气不高,滋味不爽,叶底黄暗不亮。

随着机械化的发展,手工做形被机械代替,目前国内做形主要以单机化加工为主。单机加工做形与传统手工做形相比做形时间大幅度缩减,叶绿素破坏较少,干茶、汤色、叶底色泽更加绿亮;做形温度高,抛炒及时,香气高长,滋味鲜爽,茶叶品质得到很大提升。

单机做形各地差异较大,但主要分为两次做形和三次做形。两次做形中第一次做形通常采用快频大幅抛炒,频率可达100~120次/min,使茶叶抛得高,抖得散,促进水分的散失,减少茶叶粘结,炒至条索紧结卷曲成勾状两锅并一锅,进行第二次做形。第二次做形茶叶水分降低,炒板摆速应降低,大幅改小幅,降低断碎,提高制率。三次做形则是二次做形的基础上增加了一次做形,做形过程大体类似,前期采用快频大幅抛炒促进茶条的弯曲紧结,增加水分的散失,避免形成水闷气,后期逐步降低炒板频率,炒板大幅改成小幅,炒板轻推慢炒,减缓水分的散失,保持茶条柔软性,利于颗粒的紧结。做形温度各种类间差异较大,涌溪火青做形过程逐步降低温度,而金龙玉珠则相反,随着并锅进行,做形温度逐步升高。另外由于国内做形机没有统一标准,测温器和测温点等不同,各温度参数可比性较差,但叶温均在70℃以下,过高易产生烟焦气。

做形投叶量是十分重要的做形影响因素,投叶量的多少直接影响后期做形效果。据李军研究[9]50型双锅曲毫炒干机初始投叶13kg最优(四锅投叶量),第二次做形四锅并两锅,第三次做形两锅并一锅进行。申东和潘科[11,12]认为第一次做形投叶量应3kg,第二三次做形叶分别为5kg,8kg外形品质最好。目前国内使用最多的50型曲毫炒干机第一次做形投叶量通常在3~4kg,后续做形以四锅并两锅、两锅并一锅的方式进行。目前国内四种颗粒形绿茶加工工艺参数如表1所示,茶叶在成形过程中的变化如图1所示。

表1 四种颗粒形绿茶做形工艺比较

注:上述四种做形机型均为50型双锅曲毫炒干机;摆速指炒板往复摆动频率;摆幅指炒板往复摆动幅度的大小;金龙玉珠做形温度属于叶表温度。

图1 颗粒形绿茶做形过程茶叶外形变化过程

颗粒形绿茶的干燥方式有烘干型,炒干型,传统做法炒干方式使用较多,如涌溪火青[8]在掰老锅时炒至足干。炒干方式有利于颗粒的紧结,但由于含水率的降低茶叶断碎增多,同时茶叶外表灰白起霜,降低干茶色泽的绿润度。现大多企业与茶农采用热风烘干方式干燥,如羊岩勾青与平水日铸采用热风自动烘干机干燥,在金寨部分农户吸取瓜片的烘干方式,用烘笼炭火烘干,品质较好。热风烘干方式,茶叶吸收热量较快,热传递和水分传递协调进行[13],水分散失较均匀,茶叶感官品质更优[14]。

单机化加工就手工加工相比茶叶品质得到了大幅提升,但依然存在较多问题,一单机作业仍需要较多人工操作,劳动成本较高;二人工操作多,卫生安全问题难以控制;三机械配套不充分,机械利用率低,生产效益不高;四加工过程不可控因素增多,茶叶品质难以稳定。

2 颗粒形名优绿茶加工机械

长期以来我国的茶叶加工为纯手工制作,加工过程时间长,劳动强度大,所需劳动力多,茶叶品质不稳定。随着国内工业的快速崛起,茶叶机械同步的得到了迅速发展。茶叶加工的各个工序逐步由机械代替手工,从全手工加工发展到半手工半机械化,再到全机械化,最后到现在的机械模块化。随着机械化程度的提升,颗粒形绿茶的加工时间逐步缩短,如涌溪火青从全手工的20h到半机械化需要大约13h,再后来全机械化只需6h[15];劳动强度大幅降低,极大的减少了劳动力成本;同时茶叶品质得到提升,茶叶品质更加稳定。

颗粒形名优绿茶常用的杀青机有连续滚筒杀青机,热风杀青机和微波杀青机,其中使用最多的是连续滚筒杀青机。连续滚筒杀青机与其它两种杀青机相比具有设备简单,投入成本低,适用性广泛,生产效率高,成茶品质香气高长等特点[16]。连续滚筒杀青机使用的型号差异较大,有30型,40型,50型,60型,70型,80型,甚至150型的也有使用。在小型茶厂和农户家以30型~50型中小型杀青为主,品质较好,但加工速度慢。在中大型加工厂与茶企均使用60型~80型中型杀青机,加工速度快,生产效率高。

颗粒形绿茶揉捻机的使用在近些年来突破了模块化,形成揉捻机组,其中包含提升机、称量器、揉捻机、移动往复平输机和控制器等部分,能够实现自动投叶,自动出叶。揉捻机组的主体依然是盘式揉捻机,其组成主要由四部分构成[17],即传动设备(电机、齿轮、皮带等)、副轴机构、揉捻设备(揉盘、揉桶)和施压设备(加压盖)。常用的型号有6CR-20型,6CR-35型、6CR-40型、6CR-55型、6CR-65型,其中以中型的6CR-65型揉捻机使用最广泛。6CR-65型揉捻机揉桶较大,一次性揉捻叶量多,加工速度快,同时揉捻叶断碎较少,揉捻效果好。

“二青”所用机械通常选用常用的绿茶干燥机械,总体可分为烘干型机械和滚干型机械两类。烘干型机械有茶叶自动烘干机,滚干型机械有茶叶滚筒炒干机和瓶式炒干机[18]。烘干和滚干方式各有特点,滚干的方式可以保持茶条的柔软性,有利于后期做形的进行,但“二青”叶由于揉捻作用表面附有茶汁,在“二青”炒干时茶汁易与筒壁作用产生黑褐色,影响茶叶的色泽[9],烘干方式则相反。为了克服烘干与滚干的缺点,“绿宝石”茶使用特制的脱水机“二青”[19],一种热风滚筒烘干机,兼顾了两种“二青”方式的优点。

颗粒形绿茶做形机械单一,做形均使用双锅曲毫炒干机,其构成包含球形锅体、弧形炒板、曲轴、热风管、加热装置、传动装置等[20]。做形原理是模拟人工做形过程,利于弧形炒板代替双手在半球形炒锅中往复摆动,同时加热装置持续对锅体加热,做形叶在炒锅中不断受到弧形炒板的推挤力和球形锅面的反作用以及锅体传递的温度作用,造型、干燥同时进行,使做形叶卷曲收紧成为颗粒状[21]。双锅曲毫炒干机主要型号以6CCGQ-50型和6CCGQ-60型为主,锅口直径分别为50cm、60cm。此两种型号锅体大小中等,投叶量适中,即可达到做形挤压效果,又可避免水闷气的产生。近几年,浙江开发制造了6CCQ-60型双锅曲毫炒干机[22],应用单片机进行控制,全机采用自动控制系统控制温度、时间、摆幅、吹热风的开启和停止等,炒制效率高,使用方便。但发展至今,双锅曲毫炒干机仍然是间断性工作,并且炒制结束后需要人工操作出叶,制约了连续化加工的发展。最近本课题组已研发了新型曲毫炒干机,能够实现炒叶锅的自动出茶。

近几年来,茶叶烘干机主体没有改变,技术改进较小,相关研究不多[23]。颗粒形绿茶烘干机械主要有连续烘干机和非连续烘干机。连续烘干机能够连续作业,生产工效高,但是机体较大,占地面积多[24],对厂房要求更高。

近年来,国内六大茶类均已有了连续化生产线,然后颗粒形绿茶的生产依然处于单机化,严重制约了发展,本课题组正在组建颗粒形绿茶连续化生产线。

3 颗粒形名优绿茶品质特征差异分析

颗粒形名优绿茶外形独特,紧结重实成颗粒状,有勾曲形、盘花形、腰圆形等主要有腰圆形和勾曲形,这主要与它们的做形温度和时间有关,如涌溪火青茶,在两次做形温度保持在45~75℃之间,炒制时间约5h,采用低温长炒的方式,因而外形腰圆紧结油润。平水日铸采用高温快炒的方式加工,从而形成了外形勾曲的品质特点。做形时间越长,颗粒越圆紧,干茶更油润,并且芽头易卷紧难显露,形成隐毫,另外长时间做形过程增加了茶叶细胞组织的破坏,形成了滋味浓厚鲜爽、汤色和叶底黄绿明亮的品质特点。香气特点各有不同,有呈花香、清香、栗香等,但多数呈清香栗香。目前国内八种颗粒形绿茶品质特征如表2所示。

表2 国内八种颗粒形绿茶品质特征

品名外形香气滋味汤色叶底 涌溪火青紧结腰圆,油润显毫馥郁清高醇厚浅黄明亮杏黄嫩匀 金龙玉珠颗粒腰圆,紧结绿润馥郁清高醇厚鲜爽黄绿明亮绿亮匀齐 黟县石墨紧结圆实,墨绿光润香气清鲜鲜醇回甘清澈明亮黄绿明亮 松萝茶紧卷多毫,绿润油亮花香嫩香浓厚爽口嫩绿明亮绿嫩 平水日铸细紧勾曲,银毫显露清香持久鲜醇橙黄明亮黄绿明亮 泉岗辉白盘花卷曲,绿中显毫香高有栗香浓醇爽口嫩绿明亮嫩黄 羊岩勾青外形勾曲,色泽绿润香高持久滋味醇爽黄绿明亮细嫩成朵 绿宝石茶盘花状颗粒,绿润有毫浓郁显栗香浓厚鲜爽黄绿明亮黄绿明亮

4 存在的问题及展望

近几年来,国内茶叶产量和产值逐年增长,但颗粒形名优绿茶的发展低迷,产生的原因主要包括以下几方面。

(1)没有成熟的连续化生产线,连续化生产是茶叶发展的必然要求。目前颗粒形名优绿茶的生产大多规模较小,生产比较分散,另外加工多是单机作业,劳动量仍然较高,且茶叶质量难以稳定,连续化加工生产线能够实现集约化、规模化、省力化和茶叶品质的稳定化。

(2)缺乏标准体系。颗粒形名优绿茶的加工机械多数比较零散,产品参数规格等差异较大,导致加工参数难以统一,并且配套设备不健全,难以形成有机的整体;另外加工技术多数比较粗犷,缺乏严格的加工技术规程,导致难以形成特征性品质,建立健全设备组装及加工技术规程等一系列标准体系十分必要。

(3)缺乏优质特色品质,颗粒形绿茶仅外形独特,内质上与其它绿茶相似,缺乏更多的优质特色品质,难以吸引消费者。

(4)茶类形象难以提升。消费者通常将颗粒形名优绿茶与大宗珠茶联系在一起;另外颗粒形名优绿茶做形过程中普遍采用低温长炒的方式,导致茶叶香气低闷,滋味不爽,干茶、汤色、叶底黄而不亮,难以达到名优绿茶的要求,固化产品低端形象。

(5)没有知名品牌,这不仅仅是颗粒形绿茶中的问题,也是全国茶业的问题,在颗粒形名优绿茶中这个问题更为突出。没有知名品牌致使产品缺乏市场关注,缺乏市场信任,市场竞争乏力,从而导致销售价格难以提升,生产收益不高,进而打击茶企和茶农的生产积极性,以至茶农不生产优质的茶叶甚至放弃生产,形成恶性循环。

针对当前国内颗粒形绿茶的发展情况来说,首先今后能建立成熟的连续化颗粒形绿茶生产线,实现生产集约化、规模化、成本低廉化、品质稳定优质化,并进一步实现生产标准化。其次,逐步制定一系列相关标准,如机械生产标准,加工技术标准等,以严格要求控制相关茶叶品质,树立良好市场形象。然后改进加工工艺,提升茶叶品质,形成各自独特的优质品质特征。最后支持龙头企业,以大企业带动小企业方式带动产业,支持龙头企业创建知名品牌,扩增品牌知名度,增加品牌市场影响力,从而增强品牌市场竞争力,进而增加产品销量,增加生产效益。

[1] 谢丰镐, 张乐尔. 关于珠花起源的初步探讨[J]. 茶叶, 2003, 29(1):50-50.

[2] 张则桐. 明末清初的松萝茶[J]. 中国典籍与文化, 2009(2):107-110.

[3] 董永泓, 杨春香, 吕建武,等. 从低谷中再度创新崛起的涌溪火青——浅析涌溪火青发展滞后的原因及改进措施[J]. 茶业通报, 2014, 36(1):25-27.

[4] 权启爱. 我国茶叶杀青机的研制和发展[J]. 中国茶叶, 2017, 39(10):19-21.

[5] 王淑娟, 李明智, 宁井铭,等. 石墨茶的工艺恢复[J]. 福建农林大学学报(自然版), 2015, 44(4):367-372.

[6] 杜继存, 曾彦华. 揉捻加压对绿茶成型的技术探讨[J]. 汉中科技, 2011(4):26-26.

[7] 牟春林, 潘科, 张海伟,等. 两种揉捻转速在“绿宝石”茶加工中的对比试验[J]. 山地农业生物学报, 2010, 29(3):269-271.

[8] 董永泓. 涌溪火青茶机制工艺技术标准[J]. 茶叶机械杂志, 2001(2):20-21.

[9] 李军. 金龙玉珠茶加工工艺研究[D]. 安徽农业大学, 2011.

[10] 陈尊诗. 平绿珠茶初制理论及实际[J]. 茶叶, 1958, (1):34-37.

[11] 潘科, 牟小秋, 崔鑫霞,等. 投叶量对贵州珠形茶品质形成的影响[J]. 贵州科学, 2011, 29(6):59-64.

[12] 申东, 牟春林, 何萍,等. 不同投叶量对珠形茶造形技术的影响[J]. 贵州科学, 2012, 30(2):62-66.

[13] 侯伟华. 茶叶烘干机理与烘干机的节能改进[D]. 华中农业大学, 2009.

[14] 杨丽娜, 过尘杰, 洪婵莹. 不同干燥方式对薮北种绿茶感官品质的影响[J]. 科技创新导报, 2017(21):67-68.

[15] 杨春香, 冯丽娟. 创新促进涌溪火青茶产业再上新台阶[J]. 蚕桑茶叶通讯, 2014(6):27-28.

[16] 甘宁,孙长应,张正竹. 我国茶叶加工机械研究进展[J]. 中国茶叶加工, 2018(2):31-37

[17] 姜淑华. 茶叶揉捻机的集成数字化控制系统设计[J]. 福建茶叶, 2016, 38(11):157-158.

[18] 曹婷婷, 龚淑英, 金银永,等. 平水日铸茶连续化自动化标准化生产及其产品品质分析[J]. 茶叶, 2014, 40(4):198-201.

[19] 安徽农业大学. 制茶学,第三版[M]. 中国农业出版社, 2014.

[20] 王倩, 李尚庆, 范阳阳,等. 基于 Pro/E 的茶叶双锅曲毫炒干机的虚拟装配设计[J]. 农机化研究, 2013(5):155-158.

[21] 王倩. 茶叶双锅曲毫炒干机的研究[D]. 安徽农业大学, 2012.

[22] 权启爱, 姚作为. 我国珠茶炒干机的研制和发展[J]. 中国茶叶, 2018(1):15-19.

[23] 吴泽球, 陶中南. 茶叶烘干机械的技术现状及研究进展[J]. 食品与机械, 2014(1):263-266.

[24] 胡斌. 带式连续烘干机的设计和研究[D]. 安徽农业大学, 2013.

(责任编辑:蒋文倩)

2018-11-04

国家重点研发计划课题(2017YFD0400800)

胡欣(1993-),男,江西南昌人,硕士研究生,研究方向为茶叶加工与品质控制。Email:543514641@qq.com。

宁井铭,男,教授,硕士生导师,Email:ningjm@ahau.edu.cn。

S571.1

A

1006-5768(2018)04-184-06

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