“倒春寒”冻害茶叶的加工工艺研究

王舒婷，曲凤凤，张新富，胡建辉

（青岛农业大学园艺学院，山东 青岛 266109）

早春气候多变，如果冷空气较强，可使气温骤降至10℃以下，甚至发生雨雪，这种现象称为“倒春寒”。一旦温度骤降至0℃以下，植物遭受“倒春寒”冻害的几率将大大增加［1-4］，而早春植物萌发的芽叶首当其冲。春茶生产早期是制备名优茶的关键期，此时“倒春寒”的发生对茶叶生产及其经济效益的影响巨大［5］，主要表现在推迟茶芽萌发或使茶树已萌发芽叶受冻，从而降低茶叶产量和品质［6］。

在自然条件下，“倒春寒”对茶树的影响是一个复杂的生物学现象［7］。茶树受冻后，叶片细胞内细胞器受到严重损伤、原生质膜被损害，原生质脱水变质而凝固，原生质的胶体性质受破坏［8］，发生质壁分离。当气温回升后，受冻鲜叶在解冻过程中的各种物质不受限制地从细胞内游离到细胞外，致使茶汁外溢，遇空气变红焦枯［9］，后逐渐发蔫变褐，最终失去加工价值。茶多酚高温易变质［10］，若能在气温回升（茶树鲜叶发蔫变褐）前采摘鲜叶，采用冷藏或冷冻方法延缓氧化反应的发生，并采用冷冻干燥方法制得符合绿茶品质特征的茶叶产品，可较大程度地保存茶叶原有的色、香、味、形［11］，进而降低倒春寒造成的经济损失。基于以上推理，本试验设计6套加工工艺对茶树受冻害鲜叶进行加工，通过对所制茶样进行感官审评和品质成分分析，评价不同工艺的应用效果，旨在为茶树冻害叶片资源的综合利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

2019年4月18日于青岛农业大学茶学实习基地采摘遭受冻害的茶树鲜叶（一芽一叶和一芽二叶），带回青岛农业大学园艺学院茶学实验室，于-15℃预冷冻24 h以上，备用。

1.2 主要仪器

奥豪斯万分之一电子天平，奥豪斯仪器（上海）有限公司产品；海信BC／BD-510A冰柜，青岛海信集团产品；ALPHA1-2LD PLUS冷冻干燥机，Martch Christ公司产品；YB-1A真空恒温干燥箱，天津拓普仪器有限公司产品；SHB-Ⅲ循环水式真空泵，河南予华仪器有限责任公司产品；6CH-30D茶叶提香机，浙江上洋机械股份有限公司产品；DHG-9247A电热恒温鼓风干燥箱，上海精宏实验设备有限公司产品；UV-5100紫外可见分光光度计，上海元析仪器有限公司产品。

1.3 试验方法

1.3.1 不同保存方式下冻害鲜叶形态观察 取上述预冷冻鲜叶，分别置于15℃左右室温、4℃冷藏中解冻。仔细观察冷冻状态时及解冻过程中叶片形态变化并拍照记录，其中室温和冷藏条件分别间隔15、30 min记录一次。

1.3.2 不同冻害鲜叶加工工艺评价 采用不同的加工工艺处理预冷冻鲜叶，并对制得茶样进行感官审评和品质成分含量检测分析。不同加工工艺包括：传统烘青工艺、冷冻干燥工艺、冷冻干燥＋室温敞口24 h工艺、冷冻干燥＋烘干工艺、冷冻干燥＋汽蒸工艺、冷冻干燥＋真空干燥工艺。具体步骤如下：

（1）传统烘青工艺（CK）：烘青绿茶鲜叶加工分为杀青、揉捻和烘干三道工序［12］，本试验主要研究茶叶品质，无需造形，所以省略揉捻这一工序。冷冻鲜叶完全解冻后置于提香机中，160℃高温杀青5 min，青气消失后取出；110℃毛火干燥30 min，取出摊晾30 min，再95℃干燥1 h。待茶叶冷却到室温，称取3.0 g装袋封口保存。

（2）冷冻干燥工艺（LD）：将冷冻鲜叶从冰柜中取出，在未解冻状态下尽快放入冷冻干燥机，于-50℃、0.004 kPa条件下冷冻干燥24 h，干燥完成后称取3.0 g装袋封口保存。

（3）冷冻干燥＋室温敞口24 h工艺（LD＋24 h）：称取3.0 g冷冻干燥后茶样，室温放置24 h，使其与氧气充分接触后装袋封口保存。

（4）冷冻干燥＋烘干工艺（LD＋HG）：称取3.0 g冷冻干燥后茶样置于提香机中，160℃干燥1 min后取出，待茶样冷却至室温，装袋封口保存。

（5）冷冻干燥＋汽蒸工艺（LD＋QG）：称取3.0 g冷冻干燥后茶样放入100℃蒸锅中，蒸1 min后取出，待茶样冷却至室温后装袋封口保存。

（6）冷冻干燥＋真空干燥工艺（LD＋ZG）：称取3.0 g冷冻干燥后茶样放入真空恒温干燥箱中，30℃抽真空，完成后将温度调至120℃，待温度上升至100～110℃范围时取出，茶样冷却至室温后装袋封口保存。

1.4 测定指标及方法

茶叶感官审评参照GB／T 23776—2018茶叶感官审评方法；茶叶水浸出物含量测定参照GB／T 8305—2013，采用铝盒质量差减法；可溶性糖含量测定采用蒽酮比色法；茶多酚含量测定参照GB／T 8313—2018，采用酒石酸亚铁比色法；咖啡碱含量测定参照GB／T 8312—2013，采用紫外分光光度法；游离氨基酸总量测定参照GB／T 8314—2013，采用茚三酮比色法。

1.5 数据处理

采用Microsoft Excel 2003、SAS v8.0软件进行数据统计分析，利用LSD法检验差异显著性。

2 结果与分析

2.1 不同保存方式下冻害鲜叶的外形变化

经观察发现，冷冻状态下的鲜叶被冰霜覆盖，且随时间推移并无明显变化，故不做比较。室温下鲜叶先解冻，冰霜以肉眼可见的速度消失。30 min后个别叶片开始变红，随后红色叶片逐渐增多，且颜色加深；4 h后绝大部分叶片变红褐色且萎蔫；12 h后大部分叶片干枯呈红褐色，略显深绿色（图1）。冷藏条件下，鲜叶外形变化较室温缓慢，2.5 h后叶片才出现明显黄变；4 h后有部分红梗红叶；12 h后，茶叶萎蔫明显，且大部分呈黄红色（图2）。冷冻保存12 h的鲜叶仍处于冷冻状态，外形基本没有变化。综上可知，受冻害鲜叶采摘后，最好保存在冷冻条件下，如果保存在冷藏条件下，保存时间应该控制在2.5 h以内。因此，本研究选择冷冻保存的鲜叶进行后续茶样加工。

2.2 制备茶样的感官审评结果

依据GB／T 23776—2018茶叶感官审评方法，6种工艺制得茶样感官审评结果如表1所示。传统烘青工艺制得茶样干茶色泽红褐，叶底红梗红叶，汤色橙黄。冷冻干燥工艺制得茶样滋味和香气存在缺陷，青涩味明显。茶样经冷冻干燥＋室温敞口24 h工艺制得茶样，多酚物质发生氧化，冲泡后茶汤出现红变，这是绿茶品质的大忌。冷冻干燥＋烘干工艺和冷冻干燥＋汽蒸工艺制得茶样经过高温杀青提香后，青气、青味消失，分别产生愉悦的清香和枣甜香，且滋味较好，但汤色均出现不同程度的红变，推测可能是高温促进了氧化反应的发生，生成呈现黄色或红色的多酚氧化产物。而冷冻干燥＋真空高温干燥工艺在高温杀青条件下最大限度地降低了环境中的氧气浓度，制得茶样干茶色泽翠绿，汤色浅黄绿明亮，枣香明显，滋味甜醇，叶底浅黄绿，符合绿茶的品质特征。因此，冷冻干燥后再进行真空干燥处理可作为冻害茶叶加工的备选方案。

表1 茶样感官审评结果

2.3 冷冻干燥＋真空干燥工艺与传统烘青工艺制得茶样品质成分差异

本研究对冷冻干燥＋真空干燥工艺与传统烘青工艺制得茶样品质成分进行分析，结果（表2）发现，冷冻干燥＋真空干燥工艺制得茶样的水浸出物、茶多酚含量显著高于传统烘青工艺，氨基酸含量略高，咖啡碱含量的差异不显著，可溶性糖含量则是传统烘青工艺更高。推测引起上述差异的原因可能是传统烘青工艺历经的高温处理时间更久，而茶多酚在高温条件下不稳定，易发生氧化和降解；鲜叶中碳水化合物在摊晾过程中发生水解作用，有利于可溶性物质含量的增加。

表2 茶样品质成分含量 （%）

3 讨论与结论

茶叶的感官品质，是其色、香、味、形等品质因子的综合反映［13］。茶树鲜叶受到冻害胁迫，细胞内物质外渗并发生反应，在解冻过程中发生褐变，传统烘青工艺进一步加重了褐变程度，难以达到绿茶“清汤绿叶”的品质特征［14］，这也是遭受冻害茶叶失去加工价值的原因所在。冷冻干燥工艺没有经过高温杀青处理［15］，导致滋味和香气存在缺陷，青涩味明显。杨菊等［16］认为干燥过程得当与否，与成品茶叶的色泽、香气、营养成分等品质息息相关。在茶叶加工领域，真空冷冻干燥技术在速溶茶中应用最早、技术也最为成熟，最早于日本茶生产中得到应用［17］。使用真空冷冻干燥技术加工清香型乌龙茶，所制茶样香气馥郁清高、花香显，汤色黄绿明亮，滋味醇厚回甘，其品质明显高于热风烘干对照样，即真空冷冻干燥更有利于充分展示清香型乌龙茶的色、香、味［18-21］。张丽晶等［22］对绿茶微波真空干燥工艺进行了优化，发现微波功率的增大会加重茶汤亮度的损失，而真空度在一定条件下能够使茶汤更加亮绿。刘玉芳［23］、刘晓东［24］等通过研究低温真空干燥技术对乌龙茶品质和绿茶色泽的影响，发现该方法制作的乌龙茶和绿茶综合品质高于传统热风烘干产品，且低温真空干燥比真空冷冻干燥能耗少、时间短。张凌云等［25］研究表明窨制桂花茶、茉莉花茶复火时宜使用55℃进行低温真空干燥，此时的花茶综合品质优于其它温度及传统热风干燥产品，并不同程度地节约投花量。

本研究经过对比发现，冻害叶的最优加工工艺为冷冻干燥＋真空干燥工艺，该工艺制得茶样更符合绿茶的品质特征，干茶色泽翠绿，枣香明显，汤色浅黄明亮，滋味甜醇，口感佳，尤其是干茶色泽极大改进。本试验中冷冻和真空分开进行，且将低温改为高温，使该工艺更符合冻害叶加工条件。冷冻干燥工序可阻止冻害叶变蔫发褐，是形成新工艺绿茶色泽翠绿品质的基础工序。冷冻干燥以及低温使得鲜叶在未解冻状态下冻至含水量为20% ～30%，相比直接摊晾再进行杀青，鲜叶未经温差变化，细胞破坏后的内含物质呈凝胶状态，不进行流动，不会产生氧化反应。冷冻干燥工艺可阻止叶片褐变，从而保证绿茶的翠绿色泽，改善成茶外观。真空高温干燥工序中高温可杀青提香，真空也可阻碍高温杀青下多酚物质氧化，并且在真空状态下去除水分，能有效防止茶叶内容物发生氧化反应，极大保留茶叶香味和颜色成分，防止茶汤变色。

对茶叶品质成分进行生化分析的结果表明，与传统烘青工艺制得绿茶相比，冷冻干燥＋真空干燥工艺制得绿茶茶多酚含量保留量大，其余生化成分基本持平或略有提高。

综上，冷冻干燥＋真空干燥工艺可保留茶叶浸出物的香味和营养成分，符合市场要求。因此，本研究提供的新工艺不仅能减小“倒春寒”带来的不利影响，减少茶叶生产的经济损失，还为资源的合理利用提供新途径。