復(fù)水干燥處理對(duì)機(jī)采卷曲形綠茶副茶外形的影響

桂安輝，葉 飛，高士偉*，龔自明*，鄭 琳，王雪萍，湯 星，陳緒敏

(1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹茶葉研究所/湖北省茶葉工程技術(shù)研究中心，湖北 武漢 430064；2.湖北省宜昌市夷陵區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，湖北 宜昌 443100；3.宜昌三峽原紅茶業(yè)有限公司，湖北 宜昌 443100)

副茶是茶葉精制過程中的產(chǎn)物之一，具有條索粗老松散，色澤發(fā)黑發(fā)暗，且多梗多末等特點(diǎn)。茶葉的產(chǎn)量越大，產(chǎn)生的副茶就越多。茶樹品種、產(chǎn)地區(qū)域、生產(chǎn)季節(jié)、茶園管理水平、鮮葉采摘水平等因素引發(fā)的鮮葉質(zhì)量差異及茶葉加工機(jī)械、加工技術(shù)等是茶葉加工過程中產(chǎn)生副茶的重要原因。卷曲形炒青綠茶具有條索卷曲、湯色黃亮、香氣高長、滋味濃醇等特點(diǎn)，已經(jīng)較好地實(shí)現(xiàn)了連續(xù)化自動(dòng)化生產(chǎn)線加工[1-3]，因其“色綠、香高、條緊、味濃”的品質(zhì)特征和“質(zhì)優(yōu)價(jià)廉”的市場特點(diǎn)備受消費(fèi)者喜愛[4]。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，勞動(dòng)力向工業(yè)、城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移加速，農(nóng)村勞動(dòng)力資源日益短缺，導(dǎo)致茶鮮葉手工采摘成本不斷攀升。“采工荒、采工貴、采茶難”已經(jīng)成為制約湖北省茶產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的難題，推行機(jī)械化采摘無疑是破解這一難題的有效途徑[5-6]。實(shí)行機(jī)械化采摘后，使機(jī)采卷曲形綠茶加工時(shí)，產(chǎn)生較多副茶的問題更加凸顯[7-8]。由于副茶內(nèi)含物比例欠佳，外形、香氣、滋味不盡人意，大部分積壓庫存難以直接銷售。

目前，國內(nèi)大多數(shù)茶廠都把副茶與正茶進(jìn)行拼配、勻堆，雖然提高了副茶的利用率，但同時(shí)也降低了正茶檔次和級(jí)別，影響正茶售價(jià)。將副茶簡裝出售，因“賣相”差，不僅售價(jià)太低且常無人問津[9]。還有一些將副茶作為速溶茶、液態(tài)茶和茶食品的原料，或者作為茶葉活性物質(zhì)開發(fā)的原料，用于提取抗氧化劑、天然食用色素、表面活性劑、消臭劑、生長調(diào)節(jié)劑等。茶葉深加工產(chǎn)品開發(fā)為處理副茶提供了出口，但由于副茶的原料粗老、來源混雜，在農(nóng)藥殘留、重金屬含量超標(biāo)等方面的質(zhì)量安全難以保證，直接影響到相關(guān)茶葉深加工產(chǎn)品的品質(zhì)和效益。如何充分利用這些副茶，使它“變廢為寶”，成為業(yè)界所關(guān)注的問題[10]。張堅(jiān)強(qiáng)等[11]基于復(fù)水干燥對(duì)綠茶干茶色澤的提升工藝進(jìn)行了研究，通過復(fù)水干燥處理，將綠茶干茶色澤感官審評(píng)得分提升了10分，-a/b值(紅綠色度a值和黃藍(lán)色度b值的比值的相反數(shù)，作為綠茶干茶色澤的實(shí)驗(yàn)指標(biāo))提升0.126，表明該方法可明顯提高綠茶干茶色澤。本文研究了復(fù)水干燥處理對(duì)機(jī)采卷曲形綠茶副茶外形的影響，初步分析了不同復(fù)水比、不同干燥時(shí)間對(duì)副茶容重、碎茶率、干茶和茶湯色差的影響，以期通過改進(jìn)加工方式，提高副茶的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，實(shí)現(xiàn)機(jī)采卷曲型綠茶加工綜合效益最優(yōu)化。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)原料為2018年5月29日至30日，在宜昌三峽原紅茶業(yè)有限公司機(jī)采茶鮮葉(機(jī)械組成為一芽一、二葉19.27%，一芽三葉22.38%，一芽四葉及以上26.14%，單片葉17.85%，斷碎葉及雜物14.36%)制成的卷曲形綠茶，經(jīng)精制后所得副茶。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 副茶的制備 機(jī)采鮮葉按圖1所示初制工藝流程、精制工藝流程獲得副茶(A)。

圖1 機(jī)采卷曲形綠茶初制、精制及副茶處理工藝流程Fig.1 Flow diagram on processing and refining Curly Green Tea made of machine-picked leaves and byproduct utilization

1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 對(duì)副茶A進(jìn)行復(fù)水干燥處理，設(shè)計(jì)復(fù)水比、干燥時(shí)間2個(gè)因子。復(fù)水比設(shè)置4∶1、5∶1和6∶1共3個(gè)水平，干燥時(shí)間設(shè)置0、5、6、7、8和9 h共6個(gè)水平。

1.2.3 試驗(yàn)樣品制備 副茶(A)經(jīng)過復(fù)水干燥后形成大宗綠茶(B)(圖1)。稱取副茶樣品3份，每份質(zhì)量分別為44 kg、55 kg和66 kg，在每份樣品中噴灑純凈水11 kg，拌勻后，用110型炒干機(jī)中復(fù)炒干燥，炒干溫度(40±10)℃，滾筒轉(zhuǎn)速(25±2)r·min-1。分別在干燥時(shí)間0、5、6、7、8和9 h時(shí)整點(diǎn)取樣。

1.2.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器 CM-5分光測色計(jì)，日本柯尼卡美能達(dá)控股公司；Milli-ROPLUS30純水機(jī)，法國Millipore公司。

1.2.5 容重測定 采用量筒法測定試樣容重。試樣加料方法采用自然堆放法，手工加料，使試驗(yàn)樣品表面基本與容器刻度線平齊，讀取容積數(shù)值，稱量試樣質(zhì)量[12]。計(jì)算公式為：

R=G/V

(1)

式中，R為試樣容重(g·cm-3)；G為試樣質(zhì)量(g)；V為試樣所占量筒體積(mL=cm3)。

1.2.6 碎茶率測定 稱取樣100.0 g，按照《GB/T 8311—2013茶 粉末和碎茶含量測定》要求對(duì)樣品進(jìn)行測定[13]。

C=m/M×100%

(2)

式中，C為樣品碎茶率(%)；m為試樣中被炒斷碎的量(g)；M為試樣質(zhì)量(g)。

1.2.7 色差測定 色差法(亮度L值，紅綠色度a值、黃藍(lán)色度b值)測定(光源D65，角度4°)。干茶混勻隨機(jī)取樣，用專用比色皿測定；湯色采取3 g茶葉加150 mL沸純凈水沖泡5 min，將茶湯過濾后用專用比色皿測定[14]，分別在LCD屏幕上讀取測定的L、a、b值。

1.3 數(shù)據(jù)處理方法

每組試驗(yàn)數(shù)據(jù)重復(fù)測定3次，采用Origin9.0作圖，SAS9.4軟件作顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 樣品容重變化分析

由圖2可知，不同復(fù)水比樣品的容重均隨著干燥時(shí)間的延長而增大。干燥9 h時(shí)，分別達(dá)到了0.25 g·cm-3(4∶1)、0.26 g·cm-3(5∶1)和0.23 g·cm-3(6∶1)。當(dāng)復(fù)水比為4∶1時(shí)，干燥8 h和9 h容重?zé)o顯著性差異，干燥5 h、6 h和7 h容重?zé)o顯著性差異。復(fù)水比為5∶1和6∶1時(shí)，干燥5 h和6 h樣品容重?zé)o顯著差異，干燥7 h、8 h和9 h容重也無顯著性差異，但顯著高于5 h、6 h樣品的容重，表明容重差異與其干燥時(shí)間有關(guān)。復(fù)水比5∶1時(shí)，樣品容重顯著高于復(fù)水比4∶1、6∶1，且復(fù)水比4∶1和6∶1不存在顯著性差異。

圖2 樣品容重的變化Fig.2 Changes on bulk density of byproduct samples注：不同小寫字母表示差異顯著(p<0.05)；圖2A差異性分析為同一復(fù)水比條件下不同干燥時(shí)間樣品容重?cái)?shù)據(jù)間的比較；圖2B差異性分析為同一干燥時(shí)間條件下不同復(fù)水比樣品容重?cái)?shù)據(jù)間的比較。

2.2 樣品碎茶率變化分析

隨著滾炒時(shí)間的增加，茶葉發(fā)生斷碎的程度越重，碎茶率越高。如圖3所示，同一復(fù)水比條件下，從干燥時(shí)間0 h到9 h，樣品的碎茶率逐漸升高，8～9 h、7 h、6 h和5 h之間均存在顯著性差異，8 h和9 h之間均無顯著性差異，這一變化與樣品容重變化趨于一致。同一干燥時(shí)間條件下，復(fù)水比5∶1與4∶1、6∶1之間存在顯著性差異，且復(fù)水比4∶1和6∶1之間無顯著性差異。綜合圖2和圖3結(jié)果，在復(fù)水比為5∶1或6∶1時(shí)，干燥7 h，既能大幅度增加樣品的容重，獲得緊實(shí)的條索，又可以較好地控制樣品碎茶率。

圖3 樣品碎茶率的變化Fig. 3 Changes on rate of broken tea in byproduct注：不同小寫字母表示差異顯著(p<0.05)；圖3A差異性分析為同一干燥時(shí)間條件下不同復(fù)水比樣品碎茶率數(shù)據(jù)間的比較；圖3B差異性分析為同一復(fù)水比條件下不同干燥時(shí)間樣品碎茶率數(shù)據(jù)間的比較。

2.3 樣品干茶、茶湯色差變化分析

色澤作為綠茶品質(zhì)的重要指標(biāo)之一[15-16]，一定程度上反映了綠茶品質(zhì)的好壞，經(jīng)驗(yàn)豐富的人可從綠茶干茶色澤的缺點(diǎn)得知加工過程的疏漏和不足[17-18]。復(fù)水比為5∶1時(shí)，干燥0 h(原樣)與7 h樣品外觀情況(圖4)。干燥0 h(原樣)樣品條索粗老松泡、卷曲、色澤發(fā)黑發(fā)暗、梗葉混雜，干燥7 h樣品條索緊卷、梗葉分離、多碎末、色澤灰綠。

圖4 復(fù)水比5∶1干燥0 h與7 h樣品外形對(duì)比Fig.4 Appearance of teas dried for 0 or 7h after rehydration at a tea/water ratio of 5∶1

表1結(jié)果表明，當(dāng)復(fù)水比為4∶1時(shí)，干燥5 h 干茶L值(亮度)最高，但與干燥6 h，7 h，9 h無顯著差異；a值(綠度)在5～7 h內(nèi)隨著復(fù)水干燥時(shí)間的延長先升高后降低，干茶色澤在干燥7 h時(shí)最綠；b值(黃度)以干燥5 h最大，8 h最小，但干燥6 h與干燥7 h，干燥8 h與9 h之間無顯著差異。茶湯L值(亮度)以干燥9 h最高，但與干燥5 h，6 h無顯著差異。干燥5 h時(shí)茶湯a值(綠度)最低，b值(黃度)最高。

當(dāng)復(fù)水比為5∶1時(shí)，干茶L值(亮度)以干燥5 h最低，此后隨著干燥時(shí)間的延長無顯著差異；a值(綠度)在干燥5 h，6 h和7 h時(shí)無顯著差異，但顯著高于8 h和9 h；b值(黃度)隨著干燥時(shí)間的延長而逐漸降低，表明干茶顏色黃度逐漸降低。茶湯L值(亮度)隨著干燥時(shí)間的延長而逐漸降低，b值(黃度)則呈現(xiàn)相反的趨勢(shì)，a值(綠度)則以干燥8 h最佳。

當(dāng)復(fù)水比為6∶1時(shí)，隨著復(fù)水干燥時(shí)間的延長，干茶L值(亮度)無顯著差異，但a值(綠度)在5～8 h內(nèi)隨著復(fù)水干燥時(shí)間的延長而逐漸降低，表明干茶色澤逐漸變綠，復(fù)水干燥7 h、8 h、9 h干茶色澤無顯著差異；b值(黃度)變化無明顯規(guī)律，以復(fù)水干燥5 h最大，表明干茶色澤偏黃；9 h最小，表明干茶色澤黃度下降。茶湯L值(亮度)以復(fù)水干燥9 h最高，復(fù)水干燥5～8 h的樣品茶湯亮度無顯著差異；茶湯a值(綠度)隨復(fù)水干燥時(shí)間的延長而逐漸變大，表明茶湯綠度逐漸升高，這與干茶色澤變化趨勢(shì)一致；茶湯b值(黃度)則隨干燥時(shí)間的延長而逐漸下降，以復(fù)水干燥5 h樣品湯色最黃。

表1 復(fù)水干燥不同時(shí)間樣品干茶和茶湯色差值

注：表中不同小寫字母表示差異顯著(p<0.05)；差異性分析為同一列數(shù)據(jù)間的比較。

3 結(jié)論與討論

機(jī)采卷曲形綠茶加工的副茶，普遍存在條索“粗老、松泡”，色澤“發(fā)黑、發(fā)暗”等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響到茶葉的外形，制約了副茶經(jīng)濟(jì)價(jià)值[19-20]。經(jīng)精制(風(fēng)選+色選)后的副茶，通過復(fù)水干燥處理，在濕熱環(huán)境中長時(shí)間滾炒(30～50℃，3～9 h，RH≥90%)，復(fù)水干燥前期樣品失水變慢，條形逐漸緊結(jié)，茶葉間相互勾掛的現(xiàn)象減少，因此容重增大。而干燥一定時(shí)間后，樣品水分喪失，容重趨于穩(wěn)定，不再發(fā)生顯著變化。樣品在110型炒干機(jī)中長時(shí)間滾炒，可能因?yàn)椴枞~與茶葉、茶葉與機(jī)器內(nèi)壁的摩擦?xí)r間增加，使茶葉破損、斷碎，因此碎茶率升高。最終使得茶葉條索緊實(shí)，色澤灰綠，外形得到較大地改善。

茶葉容重是反映其物理性狀的一個(gè)重要指標(biāo)[21]。本試驗(yàn)表明，在復(fù)水比為5∶1、干燥7 h時(shí)，既能大幅度增加樣品的容重，獲得緊實(shí)的條索，又可以較好地控制樣品碎茶率。復(fù)水干燥處理提升綠茶干茶色澤，推測其機(jī)理是干茶中的呈色物質(zhì)在復(fù)水干燥處理時(shí)溶于水后發(fā)生了復(fù)雜的物理化學(xué)變化，從而使干茶色澤轉(zhuǎn)變?yōu)轷r潤翠綠色，但有關(guān)成分的化學(xué)變化需要進(jìn)一步研究。

色澤是綠茶品質(zhì)的重要因子，干茶的亮度越大，茶葉越油潤，a值越小，茶葉色澤越綠[22]。綜合比較復(fù)水比為5∶1或6∶1時(shí)干燥7 h時(shí)的色差值，干茶的亮度和綠度、以及茶湯的亮度均以5∶1較優(yōu)。因此，選擇復(fù)水比5∶1、干燥7 h時(shí)，可以較好地提升副茶外形。

機(jī)采卷曲形綠茶精制時(shí)，由于生產(chǎn)季節(jié)、鮮葉質(zhì)量、加工條件不同，經(jīng)輕簡化精制后，副茶占茶葉總產(chǎn)量的比重為6.8%～18%。通過復(fù)水干燥處理，有80%～90%的產(chǎn)品可以達(dá)到大宗炒青綠茶的品質(zhì)，新增大宗炒青綠茶產(chǎn)量為5.44%～16.20%，平均增產(chǎn)10.82%。復(fù)水干燥技術(shù)較好地對(duì)副茶再利用，提高了機(jī)采大宗炒青綠茶的正茶率。實(shí)地調(diào)研發(fā)現(xiàn)，副茶的平均市場價(jià)格約為每公斤16元，經(jīng)過復(fù)水比5∶1、干燥7 h得到的大宗炒青綠茶平均市場價(jià)格約為每公斤24元，從副茶提質(zhì)到大宗炒青綠茶，此部分副茶效益提高了25%，顯著提升了機(jī)采卷曲形綠茶加工綜合經(jīng)濟(jì)效益。如何通過優(yōu)化和熟化復(fù)水干燥技術(shù)，使機(jī)采卷曲形綠茶副茶內(nèi)在品質(zhì)接近或達(dá)到正茶，“賣相”更好是一個(gè)重要的研究方向。