工藝裝備:顆粒形綠茶連續(xù)化做形技術(shù)研究
茶友網(wǎng)首頁 個人中心
下載APP 下載APP
手機(jī)訪問 手機(jī)端二維碼

工藝裝備:顆粒形綠茶連續(xù)化做形技術(shù)研究

  

▲貴州雷山茶園

顆粒形綠茶是我國主要的名優(yōu)綠茶之一,其品質(zhì)特征為外形顆粒緊結(jié)重實,色澤綠潤,香高味濃。近年來我國茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,各類連續(xù)化初加工設(shè)備相繼被開發(fā),多種名優(yōu)綠茶已成功開發(fā)連續(xù)化生產(chǎn)線,并取得良好成效。但是當(dāng)前顆粒形綠茶的生產(chǎn)主要以單機(jī)為主,加工過程中人工參與程度高,極大增加了勞動成本,且不利于品質(zhì)穩(wěn)定。關(guān)于顆粒形綠茶連續(xù)化生產(chǎn)的研究也較少,多集中于單機(jī)作業(yè)的參數(shù)優(yōu)化,分別從攤青、殺青、做形、干燥等方面開展,且對顆粒型綠茶工藝的研究結(jié)果差異較大,參數(shù)選擇依據(jù)各異,難以直接為生產(chǎn)提供指導(dǎo)。

因此,研究在單機(jī)化試驗的基礎(chǔ)上,利用我國自行設(shè)計的顆粒形綠茶連續(xù)化生產(chǎn)線,設(shè)計了二青含水率、做形投葉量、初炒溫度和復(fù)炒溫度在內(nèi)的4因素3水平單因素試驗和正交試驗,以獲得最優(yōu)工藝組合參數(shù),并將該結(jié)果應(yīng)用于最新研建的顆粒形綠茶連續(xù)化生產(chǎn)線,以期為高品質(zhì)顆粒形綠茶的連續(xù)化生產(chǎn)提供理論支撐和技術(shù)指導(dǎo)。

01

試驗設(shè)計與方法

試驗材料以宣城涇縣黃田村柳葉種一芽二三葉為原料,采摘時間2019年4月。

1、試驗設(shè)計

單因素試驗選取二青含水率(以茶坯含水率表示,編號A)、做形投葉量(指初炒每鍋的投葉重量,編號B)、初炒做形溫度(茶坯實際溫度,編號C)、復(fù)炒做形溫度(茶坯實際溫度,編號D)4個因子,每個因子分設(shè)3個水平。對上述4因子3水平進(jìn)行L9(34)正交試驗,如表1所示。

2、連續(xù)化加工流程及技術(shù)參數(shù)

連續(xù)化工藝如圖1所示,鮮葉自然攤放10h,電熱滾筒殺青(300℃、35轉(zhuǎn)/min)至茶坯含水率約60%,冷卻回潮1.5h,空壓揉捻10min,而后分成3份,分別進(jìn)行二青,再將不同二青葉分別分成3份(共9份),接著按正交表設(shè)計的試驗參數(shù)進(jìn)行試驗。初炒炒板擺速為100次/min,炒板擺幅為大幅,至茶坯含水率約25%;復(fù)炒炒板擺速為65次/min,炒板擺幅為小幅,至茶坯含水率約10%。最后足干(90℃,25min)后取樣,用于品質(zhì)指標(biāo)測定(重復(fù)3次,取平均值)和感官品質(zhì)評定。

二青工序采用烘滾結(jié)合的方式,高溫160℃快烘1min,至葉表無茶汁,然后低溫120℃滾炒,炒至茶條微卷,葉質(zhì)柔軟,含水率至設(shè)定范圍即可。

3、傳統(tǒng)工藝流程及技術(shù)參數(shù)

綜合前期試驗和文獻(xiàn)資料總結(jié),傳統(tǒng)工藝流程及參數(shù)如下:攤放、殺青、揉捻參數(shù)與連續(xù)化工藝參數(shù)相同,二青至含水率約45%,做形投葉4.5kg/鍋,前期不加溫炒1h,后逐步升溫至葉溫約30℃,擺速80次/min,幅度大幅;復(fù)炒逐步升溫至葉溫約40℃,擺速60次/min,幅度小幅。

Tips:

做形是顆粒形綠茶品質(zhì)形成的關(guān)鍵工序,其原理是茶坯在炒板和鍋壁的推力及自身的重力作用下反復(fù)擠壓形成顆粒狀,包括二青、初炒和復(fù)炒,通常采用低溫長炒的方法,以進(jìn)一步促進(jìn)顆粒緊結(jié),但在品質(zhì)上常存在干茶烏黑不綠,茶湯黃的問題。

二青含水率、做形投葉量和做形溫度又是做形工序的關(guān)鍵,會影響茶坯的柔軟性、做形時作用力的大小、做形時的干燥速度和茶葉內(nèi)質(zhì)的形成。

02結(jié)果與分析

1、影響顆粒形綠茶色澤關(guān)鍵工序篩選

研究色澤指標(biāo)常采用測量色差L*、a*、b*值進(jìn)行分析,L*值代表樣品的明亮程度,取值范圍為0~100,數(shù)值越大,亮度越高;a*值代表紅綠程度,取值范圍為-100~100,數(shù)值為正值,色澤偏紅,數(shù)值為負(fù)值,色澤偏綠;b*值代表黃藍(lán)程度,取值范圍為-100~100,數(shù)值為正值色澤偏黃,數(shù)值為負(fù)值色澤藍(lán)。在顆粒形綠茶加工過程中,攤放、殺青、揉捻等工序?qū)Σ枧鳎ú枧鞯腖*、a*、b*)的影響不大(結(jié)果如圖2),二青工序?qū)θ齻€指標(biāo)的影響均最大,與鮮葉相比,二青過程中的L*值下降了36.48%,b*值下降了32.58%,a*值下降幅度最大,下降了64.57%,達(dá)到了極顯著水平。在做形過程中L*值和b*值變化不顯著,a*值上升明顯,達(dá)到了18.61%,呈顯著性上升。故在顆粒形綠茶加工中,二青和做形工序是色澤品質(zhì)下降的主要工序。

2、不同因子對顆粒形綠茶色澤和容重的影響

·不同因子對干茶綠度的影響

干茶綠度是綠茶色澤的重要指標(biāo),從圖3可以看出,二青含水率、投葉量、初炒溫度和復(fù)炒溫度對干茶的綠度均能產(chǎn)生顯著影響。二青含水率過高,干茶綠度顯著下降,這可能與茶坯含水率影響做形時間有關(guān)。含水率過高延長了做形時間,增加葉綠素的破壞,導(dǎo)致干茶黃暗,降低了色澤品質(zhì)。投葉量是做形的基礎(chǔ),隨著投葉量的增加,干茶綠度下降,這可能與投葉量影響茶坯的透氣性有關(guān),投葉量多,散氣不暢,濕熱作用更嚴(yán)重,葉綠素的脫鎂反應(yīng)更為劇烈。初炒溫度以中高溫綠度更好,復(fù)炒溫度以中低溫最佳。

·不同因子對茶湯綠度的影響

茶湯綠是綠茶重要的三綠之一,從圖4可以看出,二青含水率和投葉量對茶湯綠度影響不顯著,茶湯綠度受初炒溫度和復(fù)炒溫度的影響顯著,隨著初炒溫度的升高,茶湯綠度上升,同時復(fù)炒溫度以葉溫65℃條件綠度最佳,其原因可能與低溫延長做形時間有關(guān),使多酚類化合物在濕熱作用下發(fā)生異構(gòu)化和非酶促自動氧化,產(chǎn)生水溶性黃色物質(zhì),降低茶湯綠度。

·不同因子對容重的影響

容重能夠?qū)㈩w粒形綠茶外形緊結(jié)度數(shù)字化,結(jié)果如圖5所示,4個工藝因子對容重結(jié)果均有顯著影響。初炒溫度和復(fù)炒溫度均以中低溫較好,溫度過高,容重顯著下降;另外容重隨著二青含水率的升高顯著增加,其原因可能與溫度影響相同,低溫和高含水率會延長做形時間,從而增加擠壓次數(shù),促進(jìn)顆粒的緊結(jié),導(dǎo)致容重的增加。投葉量直接影響做形擠壓力的大小和茶坯在鍋中的狀態(tài),隨著投葉量的增加,擠壓力增大,進(jìn)而容重增大,這與袁芳亭等的研究結(jié)果相同。

3、工藝因子和評價指標(biāo)間的相關(guān)性分析

工藝因子對評價指標(biāo)有重要影響,從表2可以看出,容重受工藝的影響極顯著,與二青含水率和投葉量呈正相關(guān),和做形溫度呈負(fù)相關(guān),即二青含水率越高、投葉量越多容重越大;而做形溫度相反,溫度越高,容重越低。茶湯綠度與工藝均呈負(fù)相關(guān),即二青含水率低、投葉量少和做形溫度低有利于茶湯綠度的發(fā)展,其中初炒溫度與茶湯綠度有負(fù)極顯著相關(guān)。干茶的綠度與茶湯不同,此結(jié)果說明工藝參數(shù)過高過低均不利于綜合品質(zhì)的提升。

4、正交試驗和極差分析的結(jié)果

試驗采用正交試驗法,結(jié)果如表3。在正交試驗的基礎(chǔ)上進(jìn)行了極差分析,結(jié)果如表4所示。從極差分析可以看出,各品質(zhì)指標(biāo)對應(yīng)的最優(yōu)組合參數(shù)不盡相同,容重、干茶綠度、茶湯綠度和感官審評得分的最優(yōu)參數(shù)組合分別為A1B3C2D2、A2B1C2D1、A2B2C3D2和A2B2C2D2。容重在A1條件最佳,隨著二青含水率的降低而逐漸降低,另外干茶和茶湯的綠度在中低含水率條件下提升較多,以A2條件最好,且A2感官審評得分最高,故二青含水率以A2最優(yōu),即含水率約40%最優(yōu)。投葉量在B3時容重最大,但干茶綠度最低,茶湯綠度不高,綜合審評得分也是最低,在B2條件下茶湯綠度最高,感官審評最優(yōu),容重和干茶綠度也較好,故投葉量以B2最優(yōu),即3.5kg/鍋最優(yōu)。從初炒溫度極差分析可以看出,隨著溫度的升高,茶湯綠度提高,但干茶綠度和感官審評得分以中低溫較好,高溫條件下降較多,同時容重以C2條件最高,故初炒溫度在C2條件下能夠達(dá)到所有指標(biāo)較優(yōu),即葉溫45℃條件最優(yōu)。復(fù)炒溫度在D2條件下容重、茶湯綠度和感官審評得分均最高,故復(fù)炒溫度以D2最優(yōu),即葉溫55℃最優(yōu)。

綜合以上分析,最優(yōu)組合工藝參數(shù)為A2B2C2D2,即二青至茶坯含水率約40%,做形投葉量3.5kg/鍋,初炒做形茶坯溫度約45℃,炒至茶坯含水率約25%,然后復(fù)炒,復(fù)炒做形茶坯溫度約為55℃,這與感官審評得分最優(yōu)組合工藝參數(shù)相同。

5、最優(yōu)工藝組合的連續(xù)化加工與傳統(tǒng)加工的比較

為了驗證優(yōu)化工藝的最優(yōu)性,后期開展了對比試驗。試驗中將鮮葉原料同樣條件殺青、揉捻后分成了兩份,然后分別依據(jù)優(yōu)化組合工藝和傳統(tǒng)加工方式開展試驗。

連續(xù)化加工能夠縮短加工時間、提高加工效率,在品質(zhì)上能夠使毛茶干茶綠度得到提高、茶湯色澤更好,綜合品質(zhì)得到提高。從圖6可以看出,與傳統(tǒng)加工相比較,連續(xù)化加工茶湯綠度顯著提升,干茶綠度極顯著提升,容重沒有顯著差異。在品質(zhì)成分方面,連續(xù)化加工茶多酚和氨基酸含量更高,這可能與加工時間有關(guān),連續(xù)化加工有利于品質(zhì)成分的保留。

傳統(tǒng)加工往往做形時間長,耗費(fèi)人力多,加工效率低。研究在理化成分對比的基礎(chǔ)上進(jìn)行了感官審評和加工效率對比,以分析優(yōu)化連續(xù)化工藝的可行性。從表5可以看出,傳統(tǒng)工藝干茶黃綠、葉底黃綠、滋味濃厚,連續(xù)化生產(chǎn)加工茶樣香氣更持久、滋味更醇厚,感官審評得分高達(dá)93.9分。在效益方面,以每日工作8h,連續(xù)化加工日生產(chǎn)量可達(dá)600kg計算,用工人數(shù)僅需2人,用工人數(shù)減少了75%,同時勞動強(qiáng)度大幅降低;另外做形時間較傳統(tǒng)加工縮減了一半,日生產(chǎn)量提升了1倍,生產(chǎn)效率提升35%,有利于加工成本的降低。因此連續(xù)化加工工藝切實可行,能夠提高品質(zhì),擴(kuò)大產(chǎn)能,降低生產(chǎn)成本,具有一定先進(jìn)性。

03討論

在顆粒形綠茶加工過程中,二青和做形工序?qū)ι珴善焚|(zhì)影響顯著,較鮮葉綠度分別下降了64.57%和18.61%,達(dá)到了極顯著性水平和顯著性水平。從單因素試驗可以看出,初炒溫度和復(fù)炒溫度對茶湯綠度有顯著性影響,并且呈負(fù)相關(guān)性,二青含水率和投葉量對茶湯綠度無顯著性差異;4因子對干茶綠度和容重均產(chǎn)生顯著性影響,其中二青含水率和投葉量對容重有極顯著性正相關(guān),初炒溫度和復(fù)炒溫度對容重有極顯著性負(fù)相關(guān)。

正交試驗綜合分析比較,最終確定連續(xù)化加工關(guān)鍵工藝參數(shù)為:二青含水率為40%,投葉量為3.5kg/鍋,初炒葉溫約45℃,復(fù)炒葉溫約55℃,在此條件下能夠達(dá)到外形緊結(jié)、色澤綠潤的優(yōu)質(zhì)顆粒形綠茶品質(zhì)要求。

從連續(xù)化工藝加工和傳統(tǒng)工藝加工對比試驗可以看出,連續(xù)化加工能夠在基本保持傳統(tǒng)外形緊結(jié)度的情況下,提升干茶和茶湯綠度,保留茶多酚和氨基酸品質(zhì)成分含量,并使香氣更好,滋味更醇,感官審評得分達(dá)到更高。同時連續(xù)化加工能夠?qū)⒆鲂螘r間縮短50%,用工人數(shù)減少75%,加工效率提升35%,日產(chǎn)量提升1倍,能夠?qū)崿F(xiàn)增產(chǎn)提質(zhì)降耗,為連續(xù)化生產(chǎn)提供理論支撐。

作者簡介:胡欣

江西南昌人,安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶學(xué)碩士,現(xiàn)為江西婺源茶業(yè)職業(yè)學(xué)院茶學(xué)教師,主要研究方向為茶葉加工與品質(zhì)分析,先后發(fā)表文章7篇。

導(dǎo)師簡介:寧井銘

教授,博士生導(dǎo)師,安徽省學(xué)術(shù)和技術(shù)帶頭人,安徽省茶產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系茶葉加工與綜合利用崗位專家,安徽省茶業(yè)學(xué)會副秘書長,主要從事茶葉加工與品質(zhì)分析研究。近5年,主持或作為技術(shù)負(fù)責(zé)人承擔(dān)國家重點研發(fā)計劃課題、子課題、國家質(zhì)檢總局公益性項目等10多項;在核心期刊上發(fā)表相關(guān)論文40多篇,其中SCI、EI收錄30多篇;申請發(fā)明專利授權(quán)6項,制定國家標(biāo)準(zhǔn)1項,完成軟件著作權(quán)6項。榮獲國家科技進(jìn)步二等獎、安徽省科技進(jìn)步一、二、三等獎和農(nóng)牧漁業(yè)豐收獎合作獎。

具體內(nèi)容詳見《中國茶葉加工》雜志,2020年第3期文章《顆粒形綠茶連續(xù)化做形技術(shù)研究》,頁碼:27-34,作者:胡欣,衛(wèi)聿銘,方仕茂,王玉潔,許姍姍,寧井銘。

來源:中國茶葉加工,信息貴在分享,如涉及版權(quán)問題請聯(lián)系刪除