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)
长期以来,香茶生产工艺研究主要集中在浙江香茶产区。包建峰等[1]对松阳香茶连续化加工工艺进行研究,探讨出一种每小时杀青100~120 kg鲜叶,即条时产量为25~30 kg干茶的香茶连续化生产工艺流程。陆德彪等[2]以丽水香茶为例,研究机采鲜叶分级与毛茶色选拣剔处理、机采模式等香茶配套技术,分析了茶企(农)机采选用意愿(概率)与鲜叶价格行情相关性,以及示范推广所取得的经济效益。李文萃等[3]研究循环滚炒工艺对香茶连续化加工品质的影响,发现香茶品质与循环滚炒的温度和次数密切相关,得出当第一次滚炒温度为175℃、165℃和155℃,第二次滚炒温度为130℃、120℃和110℃,同时,分别在第一次、第二次循环滚炒为5次和6次的条件下,香茶的断碎率最低,香气、滋味和汤色等品质较优。
以上研究表明香茶的品质形成与循环滚炒工艺、提香工艺的参数密切相关。目前湖北三峡地区已经成为重要的香茶生产基地,但该区域内的气候条件、茶树品种、茶叶生产工艺与浙江香茶产区条件差异显著。针对三峡库区香茶工艺与品质研究亟待开展,文章以库区夏秋茶原料,采用蒸汽杀青工艺加工香茶,重点研究香茶加工后期流程的循环炒干做形温度和提香方式对香茶品质和效益的影响,优化香茶加工工艺,提高三峡库区绿茶香茶品质和夏秋茶利用率。
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6CZQRC-500型蒸汽杀青机,设置其温度为650~720℃进行蒸汽杀青,然后185℃热风脱水1 min,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,设置滚筒杀青机循环炒干锅温为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℃,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 不同做形温度制样
试验过程为同一批次的400 kg鲜叶蒸汽经杀青、揉捻,混匀后统一用滚筒杀青机初干后,均匀分成3堆,在前期大量实践的基础上,分别设定三种不同温度做形方式处理,后续工序参照初始工艺制成香茶。采用滚筒杀青机进行曲型香茶做形温度实验,设置三个处理为:
高温炒干:设置滚筒杀青机循环炒干锅温为230℃、220℃、220℃。
中温炒干:设置滚筒杀青机循环炒干锅温为210℃、200℃、200℃。
低温炒干:设置滚筒杀青机循环炒干锅温为200℃、180℃、150℃。
1.3.3 不同提香方式制样
试验过程为为同一批次的400 kg鲜叶,按照统一的香茶初始加工工艺经蒸汽杀青、揉捻、初干、循环炒干后,将炒干叶混匀,均匀分成4堆,分别用四种方式进行提香处理,加工制成香茶产品。在前期大量实践的基础上,分别设定4种香茶提香方式分别为:
处理1:新型瓶式炒干机提香,设置温度160℃。
处理2:滚筒杀青机循环炒干提香,三段温度设置为200℃、180℃、180℃。
处理3:链板式烘干机提香,设置温度115℃。
处理4:常规八角复干机提香,实际锅温130℃。
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,精制流程为香茶毛茶经风选和色选,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[4];水分按照GB/T 8304—2013方法测定[5];水浸出物按照GB/T 8305—2013标准测定[6];茶多酚按照GB/T 8313—2018用福林酚法测定[7];氨基酸按照GB/T 8314—2013用茚三酮比色法测定[8];可溶性糖采用蒽酮比色法测定[9];咖啡碱含量按照GB/T 8312—2018标准用高效液相色谱法测定[10]。
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
不同做形温度茶样的感官审评结果见表1,从外形上看,随着做形温度的降低,香茶色泽从青绿偏灰到青绿稍润,润度逐渐增加,条索逐渐紧结。由于温度降低,可以保留较多的叶绿素,且温度越低炒干时间越长,使茶叶条索紧结,色泽更润,同时低温炒干使叶底较绿,但实际计时比较发现低温做形实际炒制时间比中温炒制延长25%以上,严重降低生产效率,并且导致产品滋味粗涩。在内质上,高温炒干茶样香气较好,但汤色较暗,滋味粗涩;中温炒干茶样汤色绿黄较明,滋味最好。高温炒干相对缩短了炒干时间,但不利于香茶条索紧结,同时也不利于茶叶中生化成分的转化,导致滋味粗涩。由加权法得到感官品质得分,其优次顺序为:中温炒干>高温炒干>低温炒干。
表1 不同做形温度所制茶样感官审评结果Table 1 Sensory evaluation results of tea samples by different shaping temperature
2.1.2 主要理化成分分析
不同做形温度茶样的主要理化成分分析见表2,由实验所得数据来看,不同温度炒干茶样的水浸出物含量差别不大,均在41.32%~41.88%的范围内。在茶多酚总量和咖啡碱含量上无显著性差异,但高温炒干样氨基酸含量和可溶性糖含量显著性偏低,酚氨比偏高,中温炒干样和低温炒干样无显著性差异。高温炒干使氨基酸的热化学反应加强,包括氨基酸与糖的缩合作用、氨基酸的脱羧、氧化等反应,使其含量降低[11],可溶性糖含量也随之降低。感官审评中温炒干香茶加权得分最高,理化成分与低温炒干处理差异不大,综合来看,中温做形最适宜加工香茶。
表2不同做形温度所制茶样理化成分含量Table 2 Chemical components content of tea samples by different shaping temperatures
2.1.3 提质增效效果分析
对比不同温度做形所制茶样,中温炒干的正茶率、香茶Ⅰ和香茶Ⅱ的比率均是最高,分别达87.14%、64.31%和22.83%,茶片、碎茶和茶末比例最低;高温炒干导致初期失水过多不易成形,且茶片较多达9.00%;处理3使炒干时间延长,受相互之间摩擦力的影响,断碎茶较多达12.14%,降低了正茶率和香茶率(香茶Ⅰ的比率,下同)。综上所述,中温做形即滚筒杀青机循环炒干锅温设置为210℃、200℃、200℃时加工的香茶品质最好,产率最高。
表3 不同做形温度各等级茶得茶率表Table 3 Tea rate of different grades of tea samples by different shaping temperatures
根据2018年市场价格的中位数,未精制毛茶约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
高温炒干所得毛茶精制后的所得各类茶总价值为3558.18元,中温炒干所得精制各花色茶类总价值3644.34元,低温炒干所得精制各花色茶类总价值3538.72元。相对于原始工艺加工的毛茶总价值2400元,中温炒干处理工艺可以使每100 kg毛茶增加1244元效益,效益提升比例达51.8%,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结果,做形温度设置循环炒干机锅锅温为210℃、200℃、200℃的工艺参数加工所得茶样较好,中温炒干做形制得的香茶品质更佳,更适合提高曲型香茶茶叶总产量与产值。
2.2.1 感官审评结果分析
不同提香方式茶样的感官审评结果见表4,从外形上看,处理1和处理2条索紧结、色泽黄绿,得分相同且高于处理3和处理4。在内质成分上,处理1和处理2各项因子基本得分相同,处理2提香时间稍长,茶叶略有高火香,但汤色较处理1偏绿黄。处理3和处理4提香过程中容易出现高火,外形和内质审评各项因子得分也相对较低,其中处理3提香难以满足高品质香茶条索紧实的要求,实际经济价值难以提升。由加权法得到感官品质得分,其优次顺序为:处理1>处理2>处理3>处理4。
表4 不同提香方式所制茶样感官审评结果Table 4 Sensory evaluation results of tea samples by different ways of aroma improving
2.2.2 主要理化成分分析
各样品主要内质成分分析见表5,四种提香方式制备的香茶,除处理1水浸出物总量较低外,水浸出物总量和茶多酚总量无显著性差异,处理1和处理2的游离氨基酸总量显著性高于处理3和处理4。四者的酚氨比也存在显著性差异,处理1游离氨基酸含量最高,酚氨比最低,表现最优,处理2的酚氨比较低,处理3和处理4酚氨比较高,品质较差。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,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。GIANG等[12]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。处理1和处理2咖啡碱含量与处理4相比显著性较高,可溶性糖总量以处理1和处理2显著较高,可溶性糖在茶叶品质中发挥甜味削弱茶汤的苦味与涩味,掩盖杂味的作用,使处理1和处理2茶汤滋味较处理3和处理4好。总体上,处理1和处理2使香茶的氨基酸含量、酚氨比和可溶性糖含量显著性较高,对绿茶品质有利。
表5 不同提香方式所制茶样内含成分含量Table 5 Chemical components content of tea samples by different ways of aroma improving
综合感官审评和内质分析,处理1(新型瓶式炒干机提香)和处理2(滚筒杀青机提香)综合表现较好,另外两种提香方式在香茶提香过程中,对于香茶最终香气品质形成存在加工原理方面的缺陷,且各项审评因子得分较低。因此新型瓶式炒干机提香和滚筒杀青机提香能更好的应用于三峡地区香茶生产。
根据不同杀青、初干方式、炒干温度和提香方式对香茶品质影响的实验,选择每个环节中对香茶品质提升最高的工艺为优化工艺,即:
鲜叶摊放—蒸汽杀青—脱水—摊晾回潮—揉捻—滚筒杀青机初干—摊晾—电热滚筒杀青机炒干 (温度设置为210℃、200℃、200℃)—摊晾—新型瓶式炒干机或滚筒杀青机提香。
茶叶是宜昌地区农业产业的重要支柱,如何对夏秋茶产品提质增效一直是困扰宜昌茶产业的现实难题。一方面劳动力不足,鲜叶大量留园得不到利用;另一方面,茶企生产夏秋茶依然以毛茶为主要生产销售方式,利润低,生产动力不足。为使夏秋茶提质增效,需要从这两方面同时着力,才能有所突破。三峡库区香茶提质增效技术方案的开发,可以解决夏秋茶资源浪费的问题,有效增加茶农经济收入,丰富三峡坝区范围内茶叶品类。目前绿毛茶是三峡库区夏秋茶叶产品主要形态,毛茶产品价格约为24元/kg,加工1吨干茶总价值为24000元。经过提质增效整体技术方案整合后,各花色比例,香茶Ⅰ为65%,香茶Ⅱ为23%,茶片、碎茶、茶末分别为5%、6%、2%,按照2.1.3所述计算方式,加工1吨干茶总价值为36780元,与毛茶相比提升了12780元,效益提升53.25%。新方案实施能够显著提升企业经济效益,有效促进企业所在区域茶农增收。
论文以三峡库区的夏秋茶鲜叶为原料,探究不同做形温度和提香工艺对香茶品质的影响。综合感官审评和内质分析,做形时设置滚筒杀青机循环炒干锅温为210℃、200℃、200℃所得茶样品质较好,新型瓶式炒干机提香和滚筒循环炒干提香综合表现较好。在提质增效方面,中温做形可以使效益提升51.8%。因此中温做形和新型瓶式炒干机或滚筒提香能提高三峡地区香茶品质,并提高曲型香茶茶叶总产量与产值。三峡库区夏秋茶经过提质增效整体技术方案整合后,香茶总体平均经济效益提升53.25%,从而为三峡库区香茶工艺选择提供参考。