半连续化生产线和传统单机加工客家炒青绿茶主要品质成分比较分析

梅 双，乔小燕，陈 维，苗爱清，马成英

（1.广东省农业科学院，广东 广州 510640；2.广东省农业科学院茶叶研究所/ 广东省茶树资源创新利用重点实验室，广东 广州 510640）

【研究意义】按照干燥和杀青方法的不同，绿茶通常可以分为炒青、烘青、晒青和蒸青等4种。炒青绿茶是将茶鲜叶杀青、揉捻，不断翻炒，直至干燥。炒青绿茶通常外形紧结、滋味醇厚。梅州是广东省主产茶区，明清时期曾出现名噪一时的九大历史名茶，发展到如今有8个县（区）种植和生产茶叶[1]。炒青绿茶是广东梅州、河源等客家地区的主要饮用茶类。按品质特征，客家炒青绿茶可分为传统长炒青绿茶、先烘后炒型绿茶以及现代清香型绿茶，传统长炒青和先烘后炒型绿茶具有甘浓而不苦涩、高火甜韵的品质特征[2]。客家地区通常采用手工或单机加工，具有加工时间长、劳动力强度大且品质参差不齐等问题，在很大程度上制约了炒青绿茶的规模化发展。随着茶叶机械装备的发展以及市场对优质安全茶叶的需求越来越大，连续化或自动化绿茶生产线受到越来越多茶叶企业的青睐，生产线的应用不仅解决了劳动力短缺和劳动力成本上升的问题，也能实现产品标准化、安全化生产，对茶叶提质增效具有重要意义。【前人研究进展】丰顺马图茶、兴宁官田茶和平远锅叾茶是梅州地区的本地品种，是形成客家炒青绿茶品质特征的品种基础[2]。茶叶内含物是形成茶汤色泽、滋味浓度和鲜爽味的物质基础。茶多酚是茶叶内含物的主要成分，儿茶素是茶多酚的主体成分，占绿茶干重的20%～30%，是茶叶中利用程度最高的功能性成分[3-5]，客家茶树儿茶素特性区别于大叶种茶树品种[6]。杀青和干燥是绿茶加工的主要工序，改变或改进其中任何一个工艺，茶叶中茶多酚、儿茶素、咖啡碱等内含物均发生变化，进而改变成品茶的干茶色泽、汤色、滋味等[7-9]。【本研究切入点】梅州是客家炒青绿茶的主要生产和消费区域，2014年梅州建成全省第一条客家炒青绿茶的半连续化生产线，针对该生产线的研究，只集中于单一品种在加工过程中主要生化成分的变化研究[10]，鲜有开展传统单机加工与该半连续化生产线对茶叶品质影响的比较研究。【拟解决的关键问题】本研究拟对客家炒青绿茶加工过程的6个关键工序进行实时取样，比较分析传统单机加工和生产线在含水量、理化成分和成品茶感官品质3方面的差异，明晰两种加工方式的特点和优势，为客家炒青绿茶半连续化生产线的加工标准化提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2014年4月中旬在广东省梅州市丰顺县马山龙岗茶业有限公司茶厂进行，供试品种为种植于该公司生态茶园的地方品种——马图茶，采摘标准为一芽二三叶。在半连续化生产线加工过程中，依照鲜叶-摊放-杀青-揉捻-动态失水-“一炒”- “二炒”的加工工序采集样品，每个工序重复3个批次取样，所取（鲜叶、摊青叶）样品采用微波杀青固样，其他工序样品取后置于100℃提香机中足干，后密闭封存。干燥工艺技术参数为：“一炒”100℃ 1 h，“二炒”100℃40 min，随后130℃ 10 min。对照单机加工制作：鲜叶、鲜叶摊放程度与半连续化生产线保持一致，后续工序按照单机模式进行。

主要试剂有表儿茶素（EC）、 表儿茶素没食子酸（ECG）、表没食子儿茶素（EGC）、表没食子儿茶素没食子酸（EGCG）、儿茶素（C）、没食子儿茶素（GC）、儿茶素没食子酸（CG）、没食子儿茶素没食子酸（GCG）、咖啡碱，所有标准品纯度≥98%，购于上海源叶生物科技有限公司。

1.2 客家炒青绿茶加工工艺流程

根据客家炒青绿茶加工工艺特点和清洁化生产的要求，以国产茶叶机械为主体，半连续化生产线实现茶叶加工参数精准控制、自动控制与手动控制自由切换，与传统单机加工相比，其工艺流程如表1所示。

表1 客家炒青绿茶加工工艺流程Table1 Process schedule of Hakka roasted green tea

1.3 试验方法

1.3.1 主要生化成分测定 对炒青绿茶加工的7个阶段20个茶样进行含水量和生化成分测定，含水量测定采用103℃恒重法，茶多酚含量测定参照GB/T8313-2002[11]，游离氨基酸总量测定参照GB/T8314-2002[12]，可溶性总糖含量测定参照蒽酮比色法[13]。

1.3.2 儿茶素组分和咖啡碱测定 儿茶素组分和咖啡碱含量测定采用HPLC，方法参照文献[14]。

1.3.3 感官审评 取炒青绿茶3 g进行5 min冲泡，具体方法参照文献[15]。

1.3.4 数据分析 所有数据统计及计算均使用Microsoft Excel 2013，利用Graphpad prism 6绘图，采用SPSS 20.0进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 客家炒青绿茶加工过程中含水量分析

在生产线加工过程中，茶叶含水量呈递减趋势，从鲜叶的78.1%下降到“一炒”后的3.5%。两种加工方式从杀青后茶叶含水量下降幅度差异明显。生产线加工在“一炒”工序中失水最多，失水率为64.4%；其次是杀青和动态失水处理，失水率分别是13.6%和9.7%。单机加工茶叶失水也集中发生在“一炒”工序，失水率达到76%（图1）。可见，生产线加工炒青绿茶茶叶水分在多道工序中逐步散失，而传统单机加工失水集中发生在“一炒”工序中。

图1 炒青绿茶加工过程中的含水量变化Fig.1 Change of water content in the process of roasted green teas

2.2 客家炒青绿茶加工过程中主要生化成分分析

半连续化生产线加工过程中（图2A），茶多酚含量开始变化不显著，动态失水后（SC4）显著增加，之后显著降低至21.12%。游离氨基酸含量显著降低，揉捻后（SC3）显著增加，“二炒”（SC6）后显著降低至3.83%。可溶性糖在生产线加工过程中显著降低至3.24%，SC3阶段显著增加，SC6后达到4.40%。咖啡碱含量则随着加工进程显著增加，而到SC6后降低至4.63%。

对于传统单机加工（图2B），茶多酚含量呈下降趋势，但差异不显著，揉捻后（CT3）显著增加，后续工序差异不显著。咖啡碱含量在加工过程中显著增加，可溶性糖含量差异不显著。游离氨基酸含量在加工过程中显著增加，而“二炒”（CT6）后显著降低到3.62%。

因此，半连续化生产线加工和传统单机加工过程中茶多酚、咖啡碱、游离氨基酸和可溶性糖含量总体变化趋势一致，但半连续化生产线加工过程中内含物的变化更丰富。

图2 炒青绿茶加工过程中主要生化成分变化Fig.2 Changes of biochemical components in the process of roasted green teas

2.3 客家炒青绿茶加工过程中儿茶素组分分析

由表2可知，儿茶素组分在半连续化生产线加工过程中GC、C、GCG、ECG和CG总体呈显著增加趋势，且阶段性增加，EGC、EGCG和EC差异不显著。传统单机加工过程中GC、C、GCG和CG总体呈显著增加趋势，EGC、ECG和EC呈显著降低趋势，EGCG差异不显著。GC、C、GCG、EGCG在半连续化生产线加工的成品茶中的保留率（110.93%）大于1，但在传统单机加工的成品茶中小于1。在半连续化生产线加工和传统单机加工过程中，EGC和EC保留率均低于100%，EGC分别为93.75%和81.15%，EC分别为90.84%和78.66%；ECG和CG保留率均大于100%，ECG分别为187.24%和125.7%，CG分别为113.23%和118.69%。可见，半连续化生产线加工与传统单机加工相比，更有利于儿茶素组分等滋味物质的保留。

表2 客家炒青绿茶加工过程中儿茶素组分（mg/g，干重）分析Table 2 Analysis of catechins of Hakka roasted green tea during processing (mg/g, dry weight)

2.4 客家炒青绿茶感官评价

以传统单机加工的炒青绿茶为对照，对两种方式加工的客家炒青绿茶进行感官审评。由表3可知，半连续化生产线加工的炒青绿茶匀整度和香气优于对照，滋味浓醇较爽，但回甘度略逊于单机加工的炒青绿茶。各个审评因子综合评价，半连续化生产线加工炒青绿茶品质总分超出传统单机加工炒青绿茶3.5分，与传统单机加工的炒青绿茶品质相当。

表3 客家炒青绿茶感官评价结果Table 3 The sensory assessment result of Hakka roasted green tea

3 讨论

与名优绿茶相比，传统客家绿茶外形较粗，汤色黄绿欠亮，滋味浓醇回甘而不苦涩，香气多带高火香或炒米香。近年来，为了扩大市场范围，拉动更多年轻人喜欢客家绿茶，在保留传统客家绿茶品质风格的前提下，结合现代名优绿茶的品质特征，形成了清汤绿叶的现代创新客家茶。本研究结果表明，利用半连续化生产线加工的客家炒青绿茶具有清香型客家炒青绿茶“清香醇爽”，色泽“三绿”的品质特征[15]，与叶飞等[16]研究的结果一致，与传统单机加工相比，连续化生产线加工可以提高绿茶总体品质。

与传统单机加工“阶段性”快速失水相比，半连续化生产线加工过程中茶叶含水量呈连续渐减趋势。杜晓等[17]对蒸青绿茶的研究结果表明，水分散失速率和方式对茶叶造型和香气滋味的形成有重要作用，杀青和干燥工序是客家炒青绿茶加工的主要失水工序，与蒸青绿茶和四川炒青绿茶生产线主要失水环节保持一致[18-19]。“高温热风动态脱水”是“一炒”之前的脱水工序，通过热风带动茶叶分散在炉内空中，促进茶叶快速失水，进一步降低叶片含水量，避免“一炒”的高温湿热，引起叶绿素剧烈降解，产生脱镁叶绿素，导致干茶色泽暗绿，这一结果与龚雪蛟等[18]对四川炒青生产线加工过程中茶叶含水量的研究结果相同，逐步失水，有利于叶绿素和花香或清香物质的保留，干茶色泽黄绿。

与传统单机加工相比，半连续化生产线加工绿茶中儿茶素组分、游离氨基酸和可溶性糖的保留率远高于传统工艺，且游离氨基酸含量显著高于鲜叶，可溶性糖含量则与鲜叶差异不显著。茶多酚和咖啡碱在两种加工方式中干茶含量高于鲜叶。范仕胜等[4]对蒙顶甘露自动化生产线加工过程中茶叶品质变化的研究表明，与鲜叶相比，毛茶中茶多酚、儿茶素和咖啡碱均降低，而游离氨基酸和可溶性糖含量分别增加了0.39%和0.29%。因此，客家炒青绿茶中游离氨基酸和可溶性糖含量的变化与烘青绿茶蒙顶甘露的结果相近，茶多酚、儿茶素和咖啡碱的研究结果则相反；但刘淑娟等[19]对槠叶齐炒青绿茶的研究结果则表明，干茶中茶多酚和咖啡碱含量高于鲜叶，这可能与参试茶类的干燥工艺不同有关，其形成机理还有待于进一步研究。绿茶中茶多酚、咖啡碱和儿茶素含量与涩味强度呈显著正相关，总糖含量与甜味强度呈显著正相关，谷氨酸含量与苦味强度呈显著负相关[20]。孔祥瑞等[21]对白茶的研究表明，高保留率的游离氨基酸和可溶性糖含量对减弱因儿茶素保留率过高而产生的苦涩味有积极的作用。陈焕等[22]则进一步证实，茶氨酸对绿茶的甜度和鲜度有极显著正向作用。

4 结论

与传统单机加工相比，半连续化生产线加工的客家炒青绿茶茶叶水分在多道工序中逐步散失，制成的客家炒青绿茶外形紧结、色泽翠绿、甜香带花香，滋味更鲜爽。绿茶中滋味物质咖啡碱和游离氨基酸显著高于鲜叶，茶多酚和可溶性糖含量则与鲜叶差异不显著，非酯型儿茶素（GC、C）和酯型儿茶素（ECG、GCG 、CG、EGCG）含量显著高于鲜叶。因此，通过半连续化生产线加工不仅可以促进游离氨基酸和可溶性糖等鲜甜成分的保留，也可以增加茶多酚、儿茶素和咖啡碱等醇厚物质的保留率。