复干机在日照绿茶加工中的应用效果研究

李文萃，高华峰，范起业，王家鹏，唐小林*

（1.中华全国供销合作总社杭州茶叶研究院，浙江杭州310016；2.浙江省茶资源跨界应用技术重点实验室，浙江杭州310016；

3.日照盛华茶业机械股份有限公司，山东日照276812）

自1966年“南茶北引”以来，经50 多年的发展， 日照市已成为 “国家级茶叶标准化生产示范区”“山东省优质绿茶生产基地”，干茶年产量占山东省茶叶总产量的56%[1]。“日照绿茶”荣获中国驰名商标，2019年品牌价值达17.06 亿元[2]。 日照昼夜温差大，利于茶叶内含物质积累，日照绿茶叶片较厚、汤色明亮[3]。传统日照绿茶以卷曲形为主，经杀青、揉捻、循环滚炒等工艺加工而成。

日照绿茶加工过程通常要使用滚炒和烘干设备，这两大类设备应用广泛、使用频率高、优势明显，但也存在一些问题。如传统滚筒设备在干燥过程中容易引起茶叶起霜、 断碎； 烘干设备效率低下、热能利用率不高，且通常需要辅以手工操作来达到搓条、提毫的效果，一定程度影响了日照绿茶的品质。针对这些问题，中华全国供销合作总社杭州茶叶研究院联合日照盛华茶业机械股份有限公司研制了茶叶复干机，能使茶叶受热均匀，具有热能利用率高、茶叶散热排湿的速度可控、茶机结构紧凑、造型效果好、茶叶破碎率低、进出料口可升降、自动排末等特点[4]。 该设备不仅具有滚炒紧条作用，还具有去末、保色、提香、提毫等功能，很好地解决了上述日照绿茶加工过程中出现的问题。

目前，该设备已在山东市场投入应用，并逐步辐射至全国其他产茶区。 文章通过研究茶叶复干机对日照绿茶品质的影响， 完善该设备的基础应用数据，为其在应用过程中提供技术支撑，从而更客观地反映其使用效果， 对后续的持续推广和价值体现具有实际意义。

1 材料和方法

1.1 实验材料

图1 茶叶复干机外观及内部结构Fig. 1 Appearance and internal structure of tea re-drying machine

茶树品种为鸠坑种， 采摘标准以一芽二叶为主。 实验分别于春茶（2018年5 月上旬）和夏茶（2018年8 月上旬） 之际在山东省日照市岚山区开展。

1.2 仪器设备

1.2.1 茶叶复干机

设备的主要结构包括热风炉、机架、滚筒、滚筒外壳、传动机构、电器控制柜。设备工作时，热风炉产生的热空气通过进风管和方圆变径管进入滚筒外壳内， 并通过滚筒上的条形网孔对滚筒内部空间进行加热， 通过风量调节扳手调节热风的进入量，从而提高热风的利用效率。当滚筒内的温度达到设定温度时，放入在制品茶进行干燥，在滚筒内转动中进行动态复干， 滚筒中的防滑筋可有效阻止茶叶在滚筒内壁上滑动摩擦，使茶叶翻动、受热均匀。 干燥过程中产生的碎茶末通过滚筒中的条形网孔落入到滚筒外壳的底部， 适时开启除末风机将茶末收集到碎茶末收集装置内， 并视情况开启排湿风机，将滚筒内的湿热空气吹出。当茶叶完成复干后，将滚筒向下倾斜一定角度，滚筒电机反转实现出茶。 设备实物图见图1。

设备主要性能参数： 外形尺寸为2450 mm×2100 mm×1980 mm（长×宽×高），筒体直径为1200 mm，电压380 V，加热功率为45 kW，动力功率为2 kW，有效工作温度控制范围60～160 ℃，有效工作转速控制范围3～20 r/min。

1.2.2 斗式烘干机

由日照盛华茶业机械股份有限公司研制，常见的有三斗、五斗等型号，作业时将茶叶摊在茶斗上，茶斗置于加热通风口，在中小茶厂应用广泛。试验选择的是五斗烘干机，主要性能参数：外形尺寸为3100 mm×550 mm×1000 mm（长×宽×高），加热功率为25 kW，风机功率为1.25 kW。

1.2.3 其他设备

100 型滚筒杀青机、65 型揉捻机、120 型滚筒炒干机， 均由日照盛华茶业机械股份有限公司研制。

1.3 实验方法

1.3.1 加工工艺

将鲜叶原料分别按照日照绿茶传统工艺、改进工艺进行加工，实验重复3 次。具体工艺流程如下：

春茶传统工艺： 鲜叶→摊放→杀青→冷却回潮→揉捻→循环滚炒→冷却回潮→初干→足干（烘干机）。主要工艺参数：摊放，采用摊青槽，摊放厚度5～8 cm，时间约3 h；杀青，采用100 型滚筒杀青机，温度340 ℃，时间1 min 左右；揉捻，65 型揉捻机，时间10～15 min；循环滚炒，采用120 型滚筒炒干机，温度设置250 ℃，时间20 min；初干，五斗烘干机，温度80 ℃，时间20 min，需手工配合完成茶叶的搓条、提毫；足干，同初干，时间视具体情况而定。

春茶改进工艺： 鲜叶→摊放→杀青→冷却回潮→揉捻→循环滚炒→冷却回潮→初干→足干（复干机，温度120 ℃，时间20 min）。 除足干工序外，其他工序的工艺参数同春茶传统工艺。

夏茶传统工艺： 鲜叶→摊放→杀青→冷却回潮→揉捻→循环滚炒（至足干）。主要工艺参数：采用100 型滚筒杀青机，温度310 ℃，时间1 min 左右；揉捻，65 型揉捻机，时间30 min；循环滚炒，采用120 型滚筒炒干机， 温度设置210 ℃， 时间约40 min。

夏茶改进工艺： 鲜叶→摊放→杀青→冷却回潮→揉捻→循环滚炒→冷却回潮→复干机炒干。主要工艺参数： 循环滚炒， 采用120 型滚筒炒干机，温度设置210 ℃，时间约20 min；复干机炒干，温度150 ℃，时间30 min；其他工序的参数同夏茶传统工艺。

按照上述工艺加工好的成品茶取样约400 g，密封保存，进行感官审评和理化成分检测。

1.3.2 茶叶感官审评按照国家标准GB/T 23776—2018《茶叶感官审评方法》进行[5]，称取3 g 茶样，沸水150 mL 冲泡4 min，密码审评，评定外形、汤色、香气、滋味和叶底。

1.3.3 检测方法

碎茶率测定参照GB/T 8311—2013 标准[6]执行；茶多酚含量测定参照GB/T 8313—2018 标准[7]执行； 氨基酸含量测定参照GB/T 8314—2013 标准[8]执行；咖啡碱含量测定参照GB/T 8312—2013标准[9]执行；水浸出物含量测定参照GB/T 8305—2013 标准[10]执行。叶绿素测定方法：采用丙酮比色法[11]提取茶叶中的叶绿素，在波长663 nm 和645 nm 下测定吸光度，并按照相应公式计算结果。

1.3.4 设备能耗和效率测定

以春茶为例， 通过测定传统工艺和现有工艺所用干燥设备的台时产量、功率、所用劳动力、碎茶率等参数， 计算不同干燥设备的能耗和效率等指标。

1.4 数据分析

采用SPSS 19.0 和Excel 2007 对数据进行处理与分析。

2 结果与分析

2.1 茶叶复干机对日照绿茶感官审评结果的影响

从表1 看出，对于春茶，采用传统工艺，即五斗烘干机干燥的日照绿茶条索不够紧结， 色泽深绿，汤色黄绿；而采用改进工艺，即复干机炒干的绿茶外形条索更为紧结，色泽绿润，汤色绿黄，香气和滋味略带鲜。 两者的主要区别体现在外形和汤色上，香气和滋味整体差别不大。复干机炒干能够使春茶条索更紧， 但在不断翻炒过程中可能引起叶绿素少量损失，从而造成茶汤“绿黄”，没有烘干的绿茶汤色绿。

对于夏茶， 采用传统工艺干燥的干茶条索较松，稍有断碎，香气和滋味带有闷味，叶底不匀。这是由于传统工艺的初干和足干均是通过循环滚炒完成，在此过程中，茶叶失水过快，茶叶之间以及茶叶与滚筒壁间相互摩擦，容易引起断碎，且滚炒时间越长，碎茶率越高[12]。 由于滚筒尺寸较长，散热排湿效果较差，若投叶量过大，茶叶散失的水分不能及时排出，很容易造成茶叶水闷味的产生。采用改进工艺， 即复干机干燥后的绿茶外形条索较紧结，色泽绿黄尚润，汤色绿黄尚明，香气尚纯，滋味尚浓醇，叶底尚嫩匀，稍有芽。由此可见，采用复干机炒干的夏茶，不仅能保留茶叶的芽头，减少断碎，使茶叶条索更紧结、色泽更润，还能去除茶叶的水闷气，对日照绿茶，尤其是夏茶品质的提升有利。 但要注意的是，在加工过程中，复干机炒制时间不可过长， 否则香气和滋味会出现高火味和焦味。

表1 不同工艺加工的日照绿茶感官审评结果Table 1 Sensory evaluation results of Rizhao green tea processed by different processing methods

2.2 茶叶复干机干燥对日照绿茶品质成分含量的影响

从表2 中可以看出， 对于春茶， 采用改进工艺，即复干机炒干的绿茶成品中的水浸出物、咖啡碱含量比传统工艺成品绿茶低， 分别是45.20%、3.10%；而茶多酚含量和游离氨基酸总量均高于传统工艺的成品绿茶，分别是18.30%、3.20%，由于氨基酸含量较高， 酚氨比的值也显著低于传统工艺绿茶， 对应的成品茶香气和滋味的鲜度比较明显；叶绿素A、叶绿素B 和叶绿素总量均低于烘干的成品绿茶，分别是0.13%、0.06%和0.19%，故对应的成品茶外观色泽不如传统工艺烘干的成品茶深绿，与感官审评结果一致。

对于夏茶， 采用循环滚炒干燥后的成品茶和复干机炒干的成品茶品质成分含量差异显著，其中游离氨基酸含量显著高于传统工艺， 而酚氨比的值低于传统工艺的绿茶。 采用复干机加工夏茶可以使成品茶保留更多的品质成分， 有利于日照绿茶良好品质的形成。

表2 不同工艺加工的日照绿茶品质成分含量差异Table 2 Components of Rizhao green tea processed by different processing methods

2.3 茶叶复干机加工日照绿茶的效率分析

不同干燥设备加工日照绿茶的效率如表3 所示， 经测定五斗烘干机的台时产量约为15 kg 左右，单台设备需要劳动力1 人，每千瓦小时生产率不到1 kg。 而茶叶复干机的产量可达到75 kg/h，是五斗烘干机的5 倍， 单台设备需要劳动力0.25人，相当于1 人可同时操作4 台同类设备，每千瓦小时生产率达3.57 kg，是五斗烘干机的4 倍。 由此可见，茶叶复干机在日照绿茶干燥环节的应用，不仅降低了劳动成本，还能节约能源，提高生产效率，综合效益明显。

采用五斗烘干机和茶叶复干机干燥的成品绿茶在碎茶程度上也有明显差异， 前者的碎茶率为5.14%，后者为1.28%。 这是由于五斗烘干机在干燥时，需手工配合完成茶叶的搓条、提毫过程，不可避免会引起茶叶断碎。

表3 不同干燥设备加工日照绿茶的效率比较Table 3 Comparison of processing efficiency of Rizhao green tea with different drying equipment

3 讨论

日照绿茶采用传统工艺和改进工艺加工的区别在于最后的干燥环节， 传统加工方法是采用五斗烘干机将茶叶烘至足干（针对春茶早期原料较细嫩），或采用循环滚炒方式炒至足干（针对春茶后期及夏秋茶原料），效率低下、热能利用率不高，易引起茶叶断碎等问题。改进工艺，是采用复干机进行足干， 其加工日照绿茶的整体品质特征与传统工艺的品质相近， 可达到烘干机和滚炒设备的作业效果。 不同之处在于：

（1）茶叶复干机对日照绿茶品质的影响，主要体现在茶叶外形的改善和提升，即条索更加紧结，色泽更加绿润。尤其是在加工夏茶时，用复干机炒干可以有效防止茶叶表面起灰、减少水闷气，有利于提升夏茶的香气和滋味，但炒制时间不可过长，否则会出现高火味甚至焦味， 对茶叶品质形成不利。

（2）采用茶叶复干机对日照绿茶进行干燥，可明显降低成品茶的断碎率。

（3）在生产效益方面，茶叶复干机的产量达到60 kg/h 以上，可节省人工3 人，每千瓦小时生产率是五斗烘干机的4 倍，不仅提高了生产效率，降低了劳动成本，还能节约能源，此外成茶的碎茶率明显降低。

茶叶复干机应用于日照绿茶干燥是可行的，既能达到烘干类设备的干燥、提毫和保色效果，又能达到炒干类设备干燥、紧条的作用效果，同时避免了干燥过程中茶叶色泽发灰、易断碎等问题。该设备能否在其他绿茶或茶类的加工中发挥效果，还有待进一步探讨。