陈金磊 , 肖秀丹 , 陈绪敏 , 倪德江 ,4, 周敬涛 , 张德 ,4,于松慧 , 刘璇 , 陈杰 , 余志 ,4*
(1.华中农业大学园艺林学学院茶学系,湖北武汉 430070;2.宜昌市夷陵区农业技术推广中心,湖北宜昌 443000;3.宜昌三峡原红茶业有限公司,湖北宜昌 443000;4.华中农业大学园艺植物生物学教育部重点实验室,湖北武汉 430070)
香茶以香得名,其条索紧细、色绿、香高持久、滋味甘醇、汤色绿亮,深受广大消费者喜爱,产品销及全国各地,是绿茶主要品类之一。国内香茶兴起于浙江松阳,产区目前主要涵盖浙江、湖北、贵州等省份,湖北宜昌地区是香茶重要生产基地之一。
长期以来,香茶生产工艺研究主要集中在浙江地区,以滚筒杀青为基础的炒青工艺优化为主要研究内容。何迅民等[1]针对松阳香茶存在的色泽不绿,香气不高等品质问题,研究了不同杀青工艺对松阳香茶品质的影响,结果表明,用80型滚筒杀青机杀青,下锅温度为250℃,投叶量在100 kg/h时,炒制的香茶品质最佳。黄怀生等[2]通过对香茶全自动生产线各主要单机进行试验研究,初步制定出香茶全自动生产线各主要单机的工艺参数。陆德彪等[3]以丽水香茶为例,研究并集成了优质绿茶机采茶园树冠培育、机采适期与机采间隔期、机采鲜叶分级与毛茶色选拣剔处理、机采模式等配套技术,分析了茶企(农)机采选用意愿(概率)与鲜叶价格行情相关性,简要分析了示范推广所取得的经济效益。叶火香等[4]对松阳香茶的连续化工艺技术进行改进,认为可探索使用摊青间或摊青槽替代鲜叶摊放机进行摊青,可以满足香茶摊青工艺要求,同时节省机械投入成本;但对加工人员提出更高的要求,必须熟练掌握机械操作才能保证产品的一致性。
以上研究表明,香茶工艺研究范围主要聚焦在滚筒杀青、循环滚炒工艺等传统炒青茶制茶工艺参数方面。实践生产表明不同杀青和初干方式对香茶的外形和内质都有影响。目前已有的研究对三峡库区香茶品质的提高缺乏针对性,有必要加强三峡库区香茶生产工艺的研究。本项目在三峡库区香茶产区,研究不同杀青方式及初干方式对香茶品质和效益的影响,探究优化加工工艺,提高香茶品质和夏秋茶利用率,为三峡库区绿茶产业提质增效提供更多途径。
试验于2018年8月进行。供试鲜叶采自宜昌三峡原红茶业有限公司茶园基地,采摘标准为一芽二三叶。
FLIR TG-165红外测温仪 (德国)、6CZQRC-500型蒸汽杀青机 (四川省登尧机械设备有限公司)、6CSF-100型热风杀青机(浙江上洋机械有限公司)、6CST-100型电磁滚筒杀青机(四川省登尧机械设备有限公司)、6CST-90型滚筒杀青机 (四川省登尧机械设备有限公司)、6CST-80型滚筒杀青机(四川省登尧机械设备有限公司)、6CR-55型揉捻机(四川省登尧机械设备有限公司)、6CR-65型揉捻机(四川省登尧机械设备有限公司)、链板烘干机(浙江上洋机械有限公司)、新型瓶式炒干机(机内筒壁带透气孔,浙江绿峰茶叶机械有限公司)、6CH-20型风选机(浙江绿峰茶叶机械有限公司)、6CSX-640S型色选机 (安徽捷迅光电技术有限公司)、八角复干机(四川省登尧机械设备有限公司)。
1.3.1 香茶制备的初始工艺
鲜叶自然摊放4~8 h,厚度20~30 cm。摊放后用6CST-90型滚筒杀青机,设置其三段温度为230℃、220℃、220℃进行滚筒杀青,杀青后回潮1 h。揉捻用 6CR-55揉捻机,30~35 kg/桶,先中压后重压揉40 min。揉捻叶使用滚筒杀青机初干,初干温度设置为230℃、220℃、220℃。摊晾后用6CST-90滚筒杀青机,设置锅温150~200℃,滚炒干燥90~100 min至足干。最后用6CST-80瓶式炒干机,设置锅温110℃,进行提香15~20 min,得到香茶毛茶。毛茶经风选和色选进行精制。
1.3.2 不同杀青方式制样
同一批次鲜叶,1500 kg以上。混匀 (反复3次)后,均匀分为3堆。分别用6CST-90型三电炉三段式电热滚筒杀青机,设置三段温度为230℃、220℃、220℃;6CSF-100型热风杀青机,设置热风温度460℃;6CZQRC-500型蒸汽杀青机,设置温度650~720℃,杀青时间50 s,热风185℃脱水1 min。以三种方式进行杀青作业,分别摊凉回潮,后续工艺按照初始香茶工艺加工,得到滚筒杀青香茶、热风杀青香茶、蒸汽杀青香茶三个茶样。
1.3.3 不同初干方式制样
同一批次的400 kg鲜叶经蒸汽杀青、揉捻混匀后均匀分成3堆,分别进行三种不同初干方式处理,后续工序皆参照初始工艺,分别制成香茶。设定滚筒杀青机初干、新型瓶式炒干机初干、链板式烘干机初干的工艺分别为方式1、方式2、方式3。
方式1:链板式烘干机设置温度为122℃,调节烘干机速度和叶层厚度,去除茶叶表面水分,手摸很柔软、不粘手即可,表面不能发干、发硬。
方式2:滚筒温度设置为230℃、220℃、220℃,去除茶叶表面水分,手摸很柔软、不粘手即可。
方式3:新型瓶式炒干机设置温度为180℃,去除茶叶表面水分,手摸很柔软、不粘手即可。
1.3.4 不同加工工艺香茶产率的统计
各工艺得到的香茶毛茶分别进行精制,精制流程先风选后色选,风选机一至六口分别为杂质、正茶1、正茶2、茶片、碎茶和茶末,其中正茶1与正茶2合并后,进料色选机,色选机一口为香茶Ⅰ,二口重复色选一次,二三口合并均为香茶Ⅱ,毛茶精制后分为香茶Ⅰ、香茶Ⅱ、茶片、碎茶、茶末五个花色,分别称重统计各级花色比例及重量。
茶叶感官品质按照GB/T 23776—2018标准进行感官审评[5];水分按GB/T 8304—2013方法测定[6];水浸出物按照GB/T 8305—2013标准测定[7];茶多酚按照GB/T 8313—2018用福林酚法测定[8];氨基酸按照GB/T 8314—2013用茚三酮比色法测定[9];可溶性糖采用蒽酮比色法测定[10];咖啡碱含量按照GB/T 8312—2018标准用高效液相色谱法测定[11]。
主要采用Excel 2016和SPSS V.18.0统计软件,分别对所有样品的感官审评和成分测定结果进行单因素方差分析和多重比较(Duncan法),结果用字母标记表示。
2.1.1 感官审评结果分析
不同方式杀青茶样的感官审评结果见表1,从干茶外形看,滚筒杀青样和蒸汽杀青样的得分比热风杀青样高,蒸汽杀青样比滚筒杀青样更绿且较润,热风杀青样得分低主要是断碎较多。内质方面,不同杀青样间的差异性不明显。蒸汽和热风杀青均能使杀青叶温度迅速升高,杀青速度快,时间短,能迅速破坏酶活性使叶绿素固定下来,保留较多的叶绿素,汤色较好。相对而言,滚筒杀青时茶叶升温较慢,破坏酶活性所需的时间也较长,叶绿素破坏也较多,故蒸汽和热风杀青茶汤色比滚筒杀青色泽较明亮,但整体色泽都偏黄、欠明;香气上蒸汽杀青样和热风杀青样略有熟闷气,滚筒杀青样熟闷气较重,滚筒杀青延长了杀青时间,可使茶叶香气略有提高,但茶叶叶绿素含量下降较快,外观色泽发暗,并伴有闷熟味。滋味方面,各样品均较浓、苦涩,其中蒸汽杀青茶样滋味最浓,滋味往往与香气有着密切的联系,优良的香气常常伴随着鲜爽的滋味,香气不好的茶叶,其滋味也肯定会受到影响[12],滚筒杀青样熟闷气最为明显,所以滋味粗涩。叶底三者均绿黄,无差异。各样品感官品质得分优次顺序为:蒸汽杀青样>滚筒杀青样>热风杀青样。虽然统计数据无明显差异,但是从样品看蒸汽杀青更能保持较好的黄绿色。
表1 不同杀青方式所制茶样感官审评结果Table 1 Sensory evaluation results of tea samples processed by different fixation methods
2.1.2主要理化成分分析
各样品主要理化成分分析见表2,滚筒杀青样和蒸汽杀青样水浸出物总量差异不大,都显著性高于热风杀青样。热风杀青样和蒸汽杀青样的茶多酚总量、氨基酸总量和酚氨比无显著差异,滚筒杀青样的茶多酚总量和酚氨比显著较高、氨基酸总量较低。滚筒杀青样的可溶性糖含量高于热风杀青样和蒸汽杀青样,但整体差异不显著。茶多酚与氨基酸是决定绿茶品质的重要物质,酚氨比值低的绿茶滋味更加鲜爽[13],蒸汽杀青和热风杀青处理的酚氨比显著性较低,对绿茶品质更加有利。咖啡碱呈苦味,是形成茶叶滋味的重要理化成分之一。郭桂义等[14]提出,咖啡碱含量越高,茶叶品质越好。GIANG等[15]指出,咖啡碱含量达到3.8%~4.5%为茶叶品质的逆转阈值,在此范围前,起主导作用的是咖啡碱与茶多酚、氨基酸等的络合物,咖啡碱含量增加,茶叶品质上升,但当咖啡碱含量超过阈值后,非络合态的咖啡碱增多,茶叶品质下降。蒸汽杀青样的咖啡碱总量显著高于热风和滚筒杀青样,但未超过阈值,从咖啡碱含量分析,蒸汽杀青样的茶叶品质较优。
表2 不同杀青方式所制茶样理化成分含量Table 2 Chemical components content of tea samples processed by different fixation methods
2.1.3 提质增效效果分析
将不同杀青方式制得的毛茶进行花色分选与色选分级,所制的各级茶叶比例见表3。对于不同杀青方式而言,正茶率以蒸汽杀青最高,达86.29%,与另两者差异较大;香茶率(香茶Ⅰ的比例,下同)以热风杀青和蒸汽杀青较高,滚筒杀青香茶率最低为51.43%,与最高相比差异达13.78%,但滚筒杀青的香茶Ⅱ得率较高,故正茶率仍达83.27%;茶片、碎茶和茶末的比例差异不大。实验中滚筒杀青的杀青叶含水量较低,揉捻时不易成条,导致香茶Ⅰ得率偏低;蒸汽杀青经适度脱水后的杀青叶含水量适中,较柔软易揉捻成条及做形,更适合提高香茶产量。
表3 不同杀青方式提质增效效果表Table 3 Effect of improving quality and efficiency by different fixation methods
根据2018年市场价格的中位数,未精制香茶毛茶约24元/kg。精制后各花色,香茶Ⅰ价格约44元/kg,香茶Ⅱ价格约27元/kg,茶片约7元/kg,碎茶约25元/kg,茶末约6元/kg。结合表3中各花色比例,以100 kg干毛茶基准,按照如下公式进行计算:
各花色茶总价值=[香茶Ⅰ (%)×44+香茶Ⅱ(%)×27+茶片(%)×7+碎茶(%)×25+茶末(%)×6] ×100
滚筒杀青方式所得毛茶精制后的各类茶总价值可达3344.91元,热风杀青方式总价值3539.544元,蒸汽杀青总价值3628.64元。相对于初始工艺加工的毛茶总价值2400元,蒸汽杀青可以使每100 kg毛茶增加1228元收益,效益提升比例达51%,具有显著的提质增效效应。
综上所述,通过感官审评和内质分析,结合三峡地区香茶企业的设备状况,目前采用蒸汽杀青工艺能够提高库区夏秋茶为原料的香茶品质,提升加工效率,提质增效显著。
2.2.1 感官审评结果分析
不同初干方式茶样的感官审评结果见表4,干茶外形上不同初干方式的茶样得分相同,均是条索尚紧结卷曲,色泽青绿,三者在外观上均保持较好的条索和色泽。内质上,方式2初干毛茶的汤色、香气、滋味、叶底得分高于另两种方式初干的茶样。用方式2炒干,茶叶在滚筒内受热更为集中,初干温度高,香气纯正,滋味上苦涩味较低。由加权法得到各茶样感官品质得分,其优次顺序为:方式2初干样>方式3初干样>方式1初干样。
表4 不同初干方式所制茶样感官审评结果Table 4 Sensory evaluation results of tea samples processed by different initial drying methods
2.2.2 主要理化成分分析
不同初干方式茶样的主要理化成分分析见表5。三者水浸出物总量有显著性差异,但整体均处于较高水平,总含量在39.34%~40.17%之间。方式2初干茶样的茶多酚总量和氨基酸总量均较低,但茶多酚总量与方式3初干样无显著性差异,氨基酸总量和酚氨比与方式1初干样无显著性差异,且酚氨比较高。滚筒内的高温条件对茶多酚和氨基酸的破坏程度较大,使二者含量降低,氨基酸含量相对降低较多,因此方式2初干茶样的酚氨比稍高。但方式2初干茶样的可溶性糖总量、咖啡碱含量较高。茶多酚、咖啡碱和氨基酸是绿茶中的主要呈味物质。茶多酚具有苦涩味和收敛性,是茶汤滋味浓度的主要物质;氨基酸是茶汤鲜爽味的呈味因子;咖啡碱虽是苦味物质,但与氨基酸、茶多酚形成络合物也给人一种爽口感,可溶性糖在茶叶品质中发挥甜味削弱茶汤的苦味与涩味,掩盖杂味。方式2初干样香气、滋味较好,与内质成分中可溶性糖、咖啡碱含量较高的分析结果一致。
表5 不同初干方式所制茶样理化成分含量Table 5 Chemical components content of tea samples processed by different initial drying methods
2.2.3提质增效效果分析
将不同初干方式制得的毛茶进行花色分选与色选分级,所制的各级茶叶比例见表6。对比不同初干方式,制成茶叶各级花色比例差别不大。方式2使茶叶受热更均匀充分利于成形,但也由于相互摩擦导致茶叶断碎,故滚筒杀青机初干茶样的香茶Ⅰ的得率较高为67.56%,但碎茶比例也偏高,达10.69%。
表6 不同初干方式各等级茶得茶率表Table 6 Tea rate of different grades of tea by different initial drying methods
结合表6中各花色比例,计算方式同2.1.3中所述,同样以100 kg干毛茶基准,方式1所得毛茶精制后的所得各类茶总价值可达3658.76元,方式2总价值3713.64元,方式3总价值3623.30元。相对于毛茶总价值2400元,方式2即滚筒杀青机初干的方式可以使每100 kg毛茶增加1313元效益,效益提升比例达54.7%,具有显著的提质增效效应。
综上所述,结合感官审评和内质分析,方式2(滚筒杀青机初干)的茶样外形较好,感官审评中得分最高,内质成分可溶性糖和咖啡碱含量最高。因此,初干选用滚筒杀青机初干制得的香茶品质更佳。在提质增效方面,滚筒杀青机初干的香茶Ⅰ的得率最高为67.56%,该方式可以使每100 kg毛茶增加1313元收益,效益提升比例达54.7%,此种方式更适合提高曲型香茶茶叶总产量与产值。
实验以三峡库区的夏秋茶鲜叶为原料,探究不同杀青和初干工艺对香茶品质的影响。研究表明,使用蒸汽杀青所制香茶干茶色泽绿润,汤色黄绿、明亮。使用滚筒杀青机初干所制香茶条索紧结,滋味浓醇,香气更高。在提质增效方面,蒸汽杀青经适度脱水后的杀青叶含水量适中,较柔软易揉捻成条及做形,成茶保持较好的色泽,正茶率较高;滚筒杀青机初干香茶率达67.56%,有利于提高香茶产量茶叶总产值。