复水干燥处理对机采卷曲形绿茶副茶外形的影响

桂安辉，叶 飞，高士伟*，龚自明*，郑 琳，王雪萍，汤 星，陈绪敏

(1.湖北省农业科学院果树茶叶研究所/湖北省茶叶工程技术研究中心，湖北 武汉 430064；2.湖北省宜昌市夷陵区农业技术推广中心，湖北 宜昌 443100；3.宜昌三峡原红茶业有限公司，湖北 宜昌 443100)

副茶是茶叶精制过程中的产物之一，具有条索粗老松散，色泽发黑发暗，且多梗多末等特点。茶叶的产量越大，产生的副茶就越多。茶树品种、产地区域、生产季节、茶园管理水平、鲜叶采摘水平等因素引发的鲜叶质量差异及茶叶加工机械、加工技术等是茶叶加工过程中产生副茶的重要原因。卷曲形炒青绿茶具有条索卷曲、汤色黄亮、香气高长、滋味浓醇等特点，已经较好地实现了连续化自动化生产线加工[1-3]，因其“色绿、香高、条紧、味浓”的品质特征和“质优价廉”的市场特点备受消费者喜爱[4]。随着社会经济发展，劳动力向工业、城镇转移加速，农村劳动力资源日益短缺，导致茶鲜叶手工采摘成本不断攀升。“采工荒、采工贵、采茶难”已经成为制约湖北省茶产业高质量发展的难题，推行机械化采摘无疑是破解这一难题的有效途径[5-6]。实行机械化采摘后，使机采卷曲形绿茶加工时，产生较多副茶的问题更加凸显[7-8]。由于副茶内含物比例欠佳，外形、香气、滋味不尽人意，大部分积压库存难以直接销售。

目前，国内大多数茶厂都把副茶与正茶进行拼配、匀堆，虽然提高了副茶的利用率，但同时也降低了正茶档次和级别，影响正茶售价。将副茶简装出售，因“卖相”差，不仅售价太低且常无人问津[9]。还有一些将副茶作为速溶茶、液态茶和茶食品的原料，或者作为茶叶活性物质开发的原料，用于提取抗氧化剂、天然食用色素、表面活性剂、消臭剂、生长调节剂等。茶叶深加工产品开发为处理副茶提供了出口，但由于副茶的原料粗老、来源混杂，在农药残留、重金属含量超标等方面的质量安全难以保证，直接影响到相关茶叶深加工产品的品质和效益。如何充分利用这些副茶，使它“变废为宝”，成为业界所关注的问题[10]。张坚强等[11]基于复水干燥对绿茶干茶色泽的提升工艺进行了研究，通过复水干燥处理，将绿茶干茶色泽感官审评得分提升了10分，-a/b值(红绿色度a值和黄蓝色度b值的比值的相反数，作为绿茶干茶色泽的实验指标)提升0.126，表明该方法可明显提高绿茶干茶色泽。本文研究了复水干燥处理对机采卷曲形绿茶副茶外形的影响，初步分析了不同复水比、不同干燥时间对副茶容重、碎茶率、干茶和茶汤色差的影响，以期通过改进加工方式，提高副茶的经济价值，实现机采卷曲型绿茶加工综合效益最优化。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验原料为2018年5月29日至30日，在宜昌三峡原红茶业有限公司机采茶鲜叶(机械组成为一芽一、二叶19.27%，一芽三叶22.38%，一芽四叶及以上26.14%，单片叶17.85%，断碎叶及杂物14.36%)制成的卷曲形绿茶，经精制后所得副茶。

1.2 试验方法

1.2.1 副茶的制备 机采鲜叶按图1所示初制工艺流程、精制工艺流程获得副茶(A)。

图1 机采卷曲形绿茶初制、精制及副茶处理工艺流程Fig.1 Flow diagram on processing and refining Curly Green Tea made of machine-picked leaves and byproduct utilization

1.2.2 试验设计 对副茶A进行复水干燥处理，设计复水比、干燥时间2个因子。复水比设置4∶1、5∶1和6∶1共3个水平，干燥时间设置0、5、6、7、8和9 h共6个水平。

1.2.3 试验样品制备 副茶(A)经过复水干燥后形成大宗绿茶(B)(图1)。称取副茶样品3份，每份质量分别为44 kg、55 kg和66 kg，在每份样品中喷洒纯净水11 kg，拌匀后，用110型炒干机中复炒干燥，炒干温度(40±10)℃，滚筒转速(25±2)r·min-1。分别在干燥时间0、5、6、7、8和9 h时整点取样。

1.2.4 实验设备与仪器 CM-5分光测色计，日本柯尼卡美能达控股公司；Milli-ROPLUS30纯水机，法国Millipore公司。

1.2.5 容重测定 采用量筒法测定试样容重。试样加料方法采用自然堆放法，手工加料，使试验样品表面基本与容器刻度线平齐，读取容积数值，称量试样质量[12]。计算公式为：

R=G/V

(1)

式中，R为试样容重(g·cm-3)；G为试样质量(g)；V为试样所占量筒体积(mL=cm3)。

1.2.6 碎茶率测定 称取样100.0 g，按照《GB/T 8311—2013茶 粉末和碎茶含量测定》要求对样品进行测定[13]。

C=m/M×100%

(2)

式中，C为样品碎茶率(%)；m为试样中被炒断碎的量(g)；M为试样质量(g)。

1.2.7 色差测定 色差法(亮度L值，红绿色度a值、黄蓝色度b值)测定(光源D65，角度4°)。干茶混匀随机取样，用专用比色皿测定；汤色采取3 g茶叶加150 mL沸纯净水冲泡5 min，将茶汤过滤后用专用比色皿测定[14]，分别在LCD屏幕上读取测定的L、a、b值。

1.3 数据处理方法

每组试验数据重复测定3次，采用Origin9.0作图，SAS9.4软件作显著性分析。

2 结果与分析

2.1 样品容重变化分析

由图2可知，不同复水比样品的容重均随着干燥时间的延长而增大。干燥9 h时，分别达到了0.25 g·cm-3(4∶1)、0.26 g·cm-3(5∶1)和0.23 g·cm-3(6∶1)。当复水比为4∶1时，干燥8 h和9 h容重无显著性差异，干燥5 h、6 h和7 h容重无显著性差异。复水比为5∶1和6∶1时，干燥5 h和6 h样品容重无显著差异，干燥7 h、8 h和9 h容重也无显著性差异，但显著高于5 h、6 h样品的容重，表明容重差异与其干燥时间有关。复水比5∶1时，样品容重显著高于复水比4∶1、6∶1，且复水比4∶1和6∶1不存在显著性差异。

图2 样品容重的变化Fig.2 Changes on bulk density of byproduct samples注：不同小写字母表示差异显著(p<0.05)；图2A差异性分析为同一复水比条件下不同干燥时间样品容重数据间的比较；图2B差异性分析为同一干燥时间条件下不同复水比样品容重数据间的比较。

2.2 样品碎茶率变化分析

随着滚炒时间的增加，茶叶发生断碎的程度越重，碎茶率越高。如图3所示，同一复水比条件下，从干燥时间0 h到9 h，样品的碎茶率逐渐升高，8～9 h、7 h、6 h和5 h之间均存在显著性差异，8 h和9 h之间均无显著性差异，这一变化与样品容重变化趋于一致。同一干燥时间条件下，复水比5∶1与4∶1、6∶1之间存在显著性差异，且复水比4∶1和6∶1之间无显著性差异。综合图2和图3结果，在复水比为5∶1或6∶1时，干燥7 h，既能大幅度增加样品的容重，获得紧实的条索，又可以较好地控制样品碎茶率。

图3 样品碎茶率的变化Fig. 3 Changes on rate of broken tea in byproduct注：不同小写字母表示差异显著(p<0.05)；图3A差异性分析为同一干燥时间条件下不同复水比样品碎茶率数据间的比较；图3B差异性分析为同一复水比条件下不同干燥时间样品碎茶率数据间的比较。

2.3 样品干茶、茶汤色差变化分析

色泽作为绿茶品质的重要指标之一[15-16]，一定程度上反映了绿茶品质的好坏，经验丰富的人可从绿茶干茶色泽的缺点得知加工过程的疏漏和不足[17-18]。复水比为5∶1时，干燥0 h(原样)与7 h样品外观情况(图4)。干燥0 h(原样)样品条索粗老松泡、卷曲、色泽发黑发暗、梗叶混杂，干燥7 h样品条索紧卷、梗叶分离、多碎末、色泽灰绿。

图4 复水比5∶1干燥0 h与7 h样品外形对比Fig.4 Appearance of teas dried for 0 or 7h after rehydration at a tea/water ratio of 5∶1

表1结果表明，当复水比为4∶1时，干燥5 h 干茶L值(亮度)最高，但与干燥6 h，7 h，9 h无显著差异；a值(绿度)在5～7 h内随着复水干燥时间的延长先升高后降低，干茶色泽在干燥7 h时最绿；b值(黄度)以干燥5 h最大，8 h最小，但干燥6 h与干燥7 h，干燥8 h与9 h之间无显著差异。茶汤L值(亮度)以干燥9 h最高，但与干燥5 h，6 h无显著差异。干燥5 h时茶汤a值(绿度)最低，b值(黄度)最高。

当复水比为5∶1时，干茶L值(亮度)以干燥5 h最低，此后随着干燥时间的延长无显著差异；a值(绿度)在干燥5 h，6 h和7 h时无显著差异，但显著高于8 h和9 h；b值(黄度)随着干燥时间的延长而逐渐降低，表明干茶颜色黄度逐渐降低。茶汤L值(亮度)随着干燥时间的延长而逐渐降低，b值(黄度)则呈现相反的趋势，a值(绿度)则以干燥8 h最佳。

当复水比为6∶1时，随着复水干燥时间的延长，干茶L值(亮度)无显著差异，但a值(绿度)在5～8 h内随着复水干燥时间的延长而逐渐降低，表明干茶色泽逐渐变绿，复水干燥7 h、8 h、9 h干茶色泽无显著差异；b值(黄度)变化无明显规律，以复水干燥5 h最大，表明干茶色泽偏黄；9 h最小，表明干茶色泽黄度下降。茶汤L值(亮度)以复水干燥9 h最高，复水干燥5～8 h的样品茶汤亮度无显著差异；茶汤a值(绿度)随复水干燥时间的延长而逐渐变大，表明茶汤绿度逐渐升高，这与干茶色泽变化趋势一致；茶汤b值(黄度)则随干燥时间的延长而逐渐下降，以复水干燥5 h样品汤色最黄。

表1 复水干燥不同时间样品干茶和茶汤色差值

注：表中不同小写字母表示差异显著(p<0.05)；差异性分析为同一列数据间的比较。

3 结论与讨论

机采卷曲形绿茶加工的副茶，普遍存在条索“粗老、松泡”，色泽“发黑、发暗”等现象，严重影响到茶叶的外形，制约了副茶经济价值[19-20]。经精制(风选+色选)后的副茶，通过复水干燥处理，在湿热环境中长时间滚炒(30～50℃，3～9 h，RH≥90%)，复水干燥前期样品失水变慢，条形逐渐紧结，茶叶间相互勾挂的现象减少，因此容重增大。而干燥一定时间后，样品水分丧失，容重趋于稳定，不再发生显著变化。样品在110型炒干机中长时间滚炒，可能因为茶叶与茶叶、茶叶与机器内壁的摩擦时间增加，使茶叶破损、断碎，因此碎茶率升高。最终使得茶叶条索紧实，色泽灰绿，外形得到较大地改善。

茶叶容重是反映其物理性状的一个重要指标[21]。本试验表明，在复水比为5∶1、干燥7 h时，既能大幅度增加样品的容重，获得紧实的条索，又可以较好地控制样品碎茶率。复水干燥处理提升绿茶干茶色泽，推测其机理是干茶中的呈色物质在复水干燥处理时溶于水后发生了复杂的物理化学变化，从而使干茶色泽转变为鲜润翠绿色，但有关成分的化学变化需要进一步研究。

色泽是绿茶品质的重要因子，干茶的亮度越大，茶叶越油润，a值越小，茶叶色泽越绿[22]。综合比较复水比为5∶1或6∶1时干燥7 h时的色差值，干茶的亮度和绿度、以及茶汤的亮度均以5∶1较优。因此，选择复水比5∶1、干燥7 h时，可以较好地提升副茶外形。

机采卷曲形绿茶精制时，由于生产季节、鲜叶质量、加工条件不同，经轻简化精制后，副茶占茶叶总产量的比重为6.8%～18%。通过复水干燥处理，有80%～90%的产品可以达到大宗炒青绿茶的品质，新增大宗炒青绿茶产量为5.44%～16.20%，平均增产10.82%。复水干燥技术较好地对副茶再利用，提高了机采大宗炒青绿茶的正茶率。实地调研发现，副茶的平均市场价格约为每公斤16元，经过复水比5∶1、干燥7 h得到的大宗炒青绿茶平均市场价格约为每公斤24元，从副茶提质到大宗炒青绿茶，此部分副茶效益提高了25%，显著提升了机采卷曲形绿茶加工综合经济效益。如何通过优化和熟化复水干燥技术，使机采卷曲形绿茶副茶内在品质接近或达到正茶，“卖相”更好是一个重要的研究方向。