▲貴州雷山茶園
顆粒形綠茶是我國主要的名優(yōu)綠茶之一，其品質特征為外形顆粒緊結重實，色澤綠潤，香高味濃。近年來我國茶產業(yè)發(fā)展迅速，各類連續(xù)化初加工設備相繼被開發(fā)，多種名優(yōu)綠茶已成功開發(fā)連續(xù)化生產線，并取得良好成效。但是當前顆粒形綠茶的生產主要以單機為主，加工過程中人工參與程度高，極大增加了勞動成本，且不利于品質穩(wěn)定。關于顆粒形綠茶連續(xù)化生產的研究也較少，多集中于單機作業(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果差異較大，參數(shù)選擇依據(jù)各異，難以直接為生產提供指導。
因此，研究在單機化試驗的基礎上，利用我國自行設計的顆粒形綠茶連續(xù)化生產線，設計了二青含水率、做形投葉量、初炒溫度和復炒溫度在內的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)，并將該結果應用于最新研建的顆粒形綠茶連續(xù)化生產線，以期為高品質顆粒形綠茶的連續(xù)化生產提供理論支撐和技術指導。
01
試驗設計與方法
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）、復炒做形溫度（茶坯實際溫度，編號D）4個因子，每個因子分設3個水平。對上述4因子3水平進行L9(34)正交試驗，如表1所示。
2、連續(xù)化加工流程及技術參數(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/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），接著按正交表設計的試驗參數(shù)進行試驗。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，用于品質指標測定（重復3次，取平均值）和感官品質評定。
二青工序采用烘滾結合的方式，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，葉質柔軟，含水率至設定范圍即可。
3、傳統(tǒng)工藝流程及技術參數(shù)
綜合前期試驗和文獻資料總結，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形成的關鍵工序，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擠壓形成顆粒狀，包括二青、初炒和復炒，通常采用低溫長炒的方法，以進一步促進顆粒緊結，但在品質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質的形成。
02結果與分析
1、影響顆粒形綠茶色澤關鍵工序篩選
研究色澤指標常采用測量色差L*、a*、b*值進行分析，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)值為負值，色澤偏綠；b*值代表黃藍程度，取值范圍為-100~100，數(shù)值為正值色澤偏黃，數(shù)值為負值色澤藍。在顆粒形綠茶加工過程中，攤放、殺青、揉捻等工序對茶坯（茶坯的L*、a*、b*）的影響不大（結果如圖2），二青工序對三個指標的影響均最大，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，從圖3可以看出，二青含水率、投葉量、初炒溫度和復炒溫度對干茶的綠度均能產生顯著影響。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。含水率過高延長了做形時間，增加葉綠素的破壞，導致干茶黃暗，降低了色澤品質。投葉量是做形的基礎，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，投葉量多，散氣不暢，濕熱作用更嚴重，葉綠素的脫鎂反應更為劇烈。初炒溫度以中高溫綠度更好，復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，使多酚類化合物在濕熱作用下發(fā)生異構化和非酶促自動氧化，產生水溶性黃色物質，降低茶湯綠度。
·不同因子對容重的影響
容重能夠將顆粒形綠茶外形緊結度數(shù)字化，結果如圖5所示，4個工藝因子對容重結果均有顯著影響。初炒溫度和復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)，促進顆粒的緊結，導致容重的增加。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，進而容重增大，這與袁芳亭等的研究結果相同。
3、工藝因子和評價指標間的相關性分析
工藝因子對評價指標有重要影響，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，和做形溫度呈負相關，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相關，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極顯著相關。干茶的綠度與茶湯不同，此結果說明工藝參數(shù)過高過低均不利于綜合品質的提升。
4、正交試驗和極差分析的結果
試驗采用正交試驗法，結果如表3。在正交試驗的基礎上進行了極差分析，結果如表4所示。從極差分析可以看出，各品質指標對應的最優(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條件下能夠達到所有指標較優(yōu)，即葉溫45℃條件最優(yōu)。復炒溫度在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%，然后復炒，復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，在品質上能夠使毛茶干茶綠度得到提高、茶湯色澤更好，綜合品質得到提高。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，連續(xù)化加工有利于品質成分的保留。
傳統(tǒng)加工往往做形時間長，耗費人力多，加工效率低。研究在理化成分對比的基礎上進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)化生產加工茶樣香氣更持久、滋味更醇厚，感官審評得分高達93.9分。在效益方面，以每日工作8h，連續(xù)化加工日生產量可達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，日生產量提升了1倍，生產效率提升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，擴大產能，降低生產成本，具有一定先進性。
03討論
在顆粒形綠茶加工過程中，二青和做形工序對色澤品質影響顯著，較鮮葉綠度分別下降了64.57%和18.61%，達到了極顯著性水平和顯著性水平。從單因素試驗可以看出，初炒溫度和復炒溫度對茶湯綠度有顯著性影響，并且呈負相關性，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，初炒溫度和復炒溫度對容重有極顯著性負相關。
正交試驗綜合分析比較，最終確定連續(xù)化加工關鍵工藝參數(shù)為：二青含水率為40%，投葉量為3.5kg/鍋，初炒葉溫約45℃，復炒葉溫約55℃，在此條件下能夠達到外形緊結、色澤綠潤的優(yōu)質顆粒形綠茶品質要求。
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成分含量，并使香氣更好，滋味更醇，感官審評得分達到更高。同時連續(xù)化加工能夠將做形時間縮短50%，用工人數(shù)減少75%，加工效率提升35%，日產量提升1倍，能夠實現(xiàn)增產提質降耗，為連續(xù)化生產提供理論支撐。
作者簡介：胡欣
江西南昌人，安徽農業(yè)大學茶學碩士，現(xiàn)為江西婺源茶業(yè)職業(yè)學院茶學教師，主要研究方向為茶葉加工與品質分析，先后發(fā)表文章7篇。
導師簡介：寧井銘
教授，博士生導師，安徽省學術和技術帶頭人，安徽省茶產業(yè)技術體系茶葉加工與綜合利用崗位專家，安徽省茶業(yè)學會副秘書長，主要從事茶葉加工與品質分析研究。近5年，主持或作為技術負責人承擔國家重點研發(fā)計劃課題、子課題、國家質檢總局公益性項目等10多項；在核心期刊上發(fā)表相關論文40多篇，其中SCI、EI收錄30多篇；申請發(fā)明專利授權6項，制定國家標準1項，完成軟件著作權6項。榮獲國家科技進步二等獎、安徽省科技進步一、二、三等獎和農牧漁業(yè)豐收獎合作獎。
具體內容詳見《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。
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