干燥方式對綠茶栗香的影響

張銘銘,江用文,滑金杰,王近近,袁海波,,楊艷芹,

（1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部茶樹生物學(xué)與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江 杭州 310008；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究生院,北京 100081）

香氣是評價綠茶品質(zhì)的重要因子,其香型特點(diǎn)及形成機(jī)制一直是國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)。綠茶香型主要包括清香、花香、栗香等,其中栗香作為中高檔綠茶的優(yōu)質(zhì)香型,以其協(xié)調(diào)而愉悅的香氣特征深受消費(fèi)者喜愛。干燥是香氣形成的關(guān)鍵工序,也是茶葉品質(zhì)發(fā)展和固定的最后工序[1]。宛曉春等[2]研究比較了炒干和烘干對茶葉香氣的影響,發(fā)現(xiàn)炒干比烘干的茶葉香氣更持久,較高溫度下的烘干更易使茶葉呈現(xiàn)熟香。袁林穎等[3]研究比較了微波干燥和傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥的香型差異,發(fā)現(xiàn)微波干燥的茶葉具有清香,熱風(fēng)干燥的茶葉則易于形成栗香。黃懷生等[4]研究發(fā)現(xiàn)在“初烘-滾烘-炒足干（一烘兩炒）”的干燥工藝下,茶樣具有濃郁的栗香風(fēng)味。然而,現(xiàn)有研究大多是基于簡單的兩三種干燥工藝間的比較,或缺乏具體參數(shù),或僅局限于表觀的感官比較,缺乏系統(tǒng)性的分析和研究。

目前,頂空固相微萃?。╤eadspace solid phase microextraction,HS-SPME）技術(shù)作為一種較為成熟的香氣提取技術(shù)被廣泛應(yīng)用于茶葉領(lǐng)域[5-8]。紅外輔助萃?。╥nfrared-assisted extraction,IRAE）以紅外電磁波的形式將分析物從樣品中矩陣分割成溶劑,其波長與材料的吸收特性相匹配,是一種性價比高、環(huán)境友好且能實(shí)現(xiàn)短時高效加熱的萃取技術(shù),近年來被廣泛應(yīng)用于藥用植物活性成分的提取[9-12]。紅外輔助頂空固相微萃?。╥nfrared-assisted extraction coupled to headspace solid-phase microextraction,IRAE-HS-SPME）技術(shù)作為一項(xiàng)較新穎的前處理技術(shù),將HS-SPME的富集作用和IRAE的高穿透性、快速加熱等優(yōu)點(diǎn)集于一體,在茶葉香氣提取方面取得較佳效果[13-14]。氣相色譜-質(zhì)譜（gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS）是目前較為完善且在風(fēng)味物質(zhì)研究上應(yīng)用廣泛的一種分析技術(shù)[15],具有用量少、靈敏度高、分析速度快和鑒定能力強(qiáng)等特點(diǎn)[16-19]。多元統(tǒng)計分析技術(shù)為香氣數(shù)據(jù)的分析、結(jié)果的直觀展現(xiàn)提供了強(qiáng)有力的手段,如顏鴻飛[20]、尹洪旭[21]、王夢琪[22]等借助偏最小二乘法-判別分析（partial least squares-discriminant analysis,PLS-DA）和層次聚類分析（hierarchical cluster analysis,HCA）等技術(shù)實(shí)現(xiàn)了香氣的有效判別并建立了相關(guān)區(qū)分模型。

本研究采用IRAE-HS-SPME結(jié)合GC-MS技術(shù)對香氣組分進(jìn)行分析,借助感官評價、化學(xué)成分檢測,利用PLS-DA和HCA多元統(tǒng)計分析技術(shù)來探究不同干燥方式對綠茶栗香形成的影響。研究結(jié)果將有助于指導(dǎo)栗香綠茶的生產(chǎn)實(shí)踐,同時為優(yōu)質(zhì)茶葉的定向調(diào)控提供技術(shù)借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

茶鮮葉于2018年9月中旬采自浙江省余姚市,品種為福鼎大白,嫩度為單芽至一芽一葉。

癸酸乙酯 梯希愛（上海）化成工業(yè)發(fā)展有限公司；正構(gòu)烷烴 上海阿拉丁生化科技股份有限公司；蒸餾水 杭州娃哈哈集團(tuán)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

80型電磁殺青機(jī)、定制型遠(yuǎn)紅外提香機(jī)、YJY-RY-25型燃油鏈板式烘干機(jī) 余姚市姚江源茶葉茶機(jī)有限公司；6CR-55型茶葉揉捻機(jī)、6CTH-6型茶葉箱式提香機(jī)、6CLZ60-8型振動理?xiàng)l機(jī)、6CLH-60型六角輝干機(jī) 浙江上洋機(jī)械有限公司；6CJK-40型茶葉解塊機(jī) 浙江綠峰機(jī)械有限公司；CS-90XZ型烘焙機(jī)泉州長盛茶葉機(jī)械有限公司；CHM-901型電熱式碧螺春烘干機(jī) 浙江春江茶葉機(jī)械有限公司；20 mL頂空瓶、密封帽、7890B-7000C GC-MS儀 美國Agilent公司；手動SPME手柄、二乙烯基苯/碳分子篩/聚二甲基硅氧烷（divinylbenzene/carboxen/polydimethylsiloxane,DVB/CAR/PDMS）萃取頭 美國Supelco公司；電子天平（精確至0.001 g） 北京賽多利斯科學(xué)儀器有限公司；紅外燈 浙江海寧市奇異照明電器有限公司；LGJ-50C型冷凍干燥機(jī) 北京四環(huán)科學(xué)儀器廠有限公司。

1.3 方法

1.3.1 加工工藝

經(jīng)過預(yù)實(shí)驗(yàn)獲得的栗香型綠茶加工工藝流程：自然攤放（室內(nèi)溫度25～28 ℃、相對濕度70%～80% ,水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)降至70%左右）→滾筒式殺青（投葉量150 kg/h、260 ℃、75 s,水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)降至47%左右）→攤涼（1 h,水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)43%左右）→揉捻（30 kg投葉量、轉(zhuǎn)速50～52 r/min、輕揉30 min,水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)降至45%左右）→烘毛火（110 ℃、20 min,水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)降至20%左右）。

綠茶經(jīng)上述工藝處理后,分別用6 種不同方式干燥（表1）。其中,加工中的過程樣（攤放、殺青、揉捻、初烘）進(jìn)行真空冷凍處理（±35 ℃變溫凍干80 h）,待香氣檢測分析。

表1 6 種干燥方式的參數(shù)信息Table 1 Parameters of six drying methods

1.3.2 感官審評

由具有多年評茶經(jīng)驗(yàn)的專家嚴(yán)格按照GB/T 23776—2018《茶葉感官審評方法》對6 種干燥方式的茶樣進(jìn)行審評,并按照加權(quán)法進(jìn)行評分（總分＝外形×25%+湯色×10%+香氣×25%+滋味×30%+葉底×10%）。其中,重點(diǎn)審評茶葉的香氣,結(jié)合熱嗅、溫嗅、冷嗅,反復(fù)確認(rèn)香氣類型及強(qiáng)度。

1.3.3 化學(xué)成分檢測

水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)按照GB 5009.3—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測定》測定；茶多酚、兒茶素質(zhì)量分?jǐn)?shù)按照GB/T 8313—2018《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》測定；游離氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)按照GB/T 8314—2013《茶 游離氨基酸總量的測定》測定；可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)按照FB/LH 007—2010《蒽酮比色法》測定；總黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)按照FB/LH 006—2010《三氯化鋁比色法》測定；葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)按照FB/LH 011—2010《丙酮比色法》測定。

1.3.4 紅外輔助頂空固相微萃取

稱取0.5 g（精確至0.001 g）茶葉于20 mL的頂空瓶中,加入2 μL癸酸乙酯（20 mg/L）、2 mL沸蒸餾水后立即擰緊頂空瓶蓋,將DVB/CAR/PDMS萃取頭手動刺穿瓶蓋隔膜,置于100 W的紅外裝置下照射30 min[13],之后將萃取頭插入GC-MS進(jìn)樣口,于250 ℃下解吸附4 min；每個樣品重復(fù)3 次。

1.3.5 GC-MS對香氣化合物的定性、定量分析

GC分析條件：色譜柱為HP-5ms Ultra Inert毛細(xì)管柱（30 m×0.25 mm,0.25 μm）；載氣為高純He,流速為1 mL/min；進(jìn)樣口溫度250 ℃；程序升溫：初始柱溫為50 ℃,保持5 min,以4 ℃/min 升至150 ℃,保持2 min,再以10 ℃/min升至270 ℃,保持6 min；分流模式：不分流進(jìn)樣。

MS分析條件：離子化方式為電子電離源,電子能量70 eV；離子源溫度230 ℃；傳輸線溫度270 ℃；質(zhì)量掃描范圍35～400 amu。

通過MassHunter未知物分析程序,經(jīng)NIST11標(biāo)準(zhǔn)譜庫檢索,按相似度大于80%的原則篩選化合物,再根據(jù)正構(gòu)烷烴C7～C40在GC-MS下的線性公式計算各個化合物的保留指數(shù)（retention index,RI）,并與譜庫中的數(shù)值比對,以保留指數(shù)相差30以內(nèi)為標(biāo)準(zhǔn)再次篩選化合物。

按下式采用內(nèi)標(biāo)法計算各個化合物的質(zhì)量濃度。

式中：ρi為任一組分的質(zhì)量濃度/（μg/L）；ρis為內(nèi)標(biāo)的質(zhì)量濃度/（μg/L）；Ai為任一組分的色譜峰面積；Ais為內(nèi)標(biāo)的色譜峰面積。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用SAS 9.4軟件進(jìn)行顯著性分析（單因素方差分析）；PLS-DA采用SIMCA-P 11軟件；HCA采用MeV 4.90軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同干燥方式下茶樣的感官品質(zhì)評價

經(jīng)過前期相同工藝的處理后,分別用6 種不同技術(shù)進(jìn)行干燥處理,所得制備樣的感官審評結(jié)果如表2所示。不同干燥方式下茶樣的品質(zhì)各異,尤其體現(xiàn)在香型和滋味等內(nèi)質(zhì)風(fēng)味方面[23]。根據(jù)表2可知,香型方面,斗式熱風(fēng)對流、箱式熱風(fēng)對流和滾筒輝干式傳導(dǎo)干燥方式均能產(chǎn)生栗香,但栗香的強(qiáng)度差異較大,以箱式熱風(fēng)對流方式下的栗香得分最高（較其余處理高3～5 分）,這與文獻(xiàn)[2]中烘干較炒干更易產(chǎn)生栗香的結(jié)果相一致；而鏈板式熱風(fēng)對流、振動理?xiàng)l式傳導(dǎo)方式下的茶樣則易產(chǎn)生清香。滋味方面,隧道遠(yuǎn)紅外輻射干燥的茶樣口感清醇、帶鮮,品質(zhì)顯著優(yōu)于其他處理樣,推測該干燥方式提高了可溶性糖含量[23],故緩解了茶多酚的苦澀感；箱式熱風(fēng)對流方式下的茶樣也表現(xiàn)出較醇爽的風(fēng)味特色,品質(zhì)次之。

2.2 不同干燥方式對茶樣的化學(xué)成分影響分析結(jié)果

化學(xué)成分差異性是茶葉品質(zhì)多樣性的內(nèi)在因素,為此考查了不同干燥方式下成品茶的化學(xué)成分（表3）。茶多酚和兒茶素是茶葉苦澀味的主要呈味物質(zhì),其中酯型兒茶素是構(gòu)成茶湯澀味的主體物質(zhì)。茶多酚和酯型兒茶素在斗式熱風(fēng)對流、隧道式紅外輻射和箱式熱風(fēng)對流方式下質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低,故滋味表現(xiàn)較為醇和。氨基酸是茶葉中的鮮味物質(zhì),其質(zhì)量分?jǐn)?shù)以滾筒輝干式傳導(dǎo)和隧道式紅外輻射兩種方式下較高,一定程度上解釋了隧道式紅外輻射的茶樣滋味帶鮮的現(xiàn)象,而滾筒輝干式傳導(dǎo)下的茶樣則可能是澀味掩蓋了鮮味。高溫過程中,糖類物質(zhì)會發(fā)生焦糖化反應(yīng),也可與氨基化合物發(fā)生美拉德反應(yīng),生成令人愉快的烘烤香,可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)以滾筒輝干式傳導(dǎo)和振動理?xiàng)l式傳導(dǎo)方式下較高,推測可能與熱傳遞方式有關(guān)。黃酮類是綠茶湯色的重要組分,該化合物在箱式熱風(fēng)對流干燥方式下的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高,湯色得分也最高,表現(xiàn)為黃綠明亮。葉綠素是脂溶性色素,主要參與干茶外形的色澤構(gòu)成[24],其質(zhì)量分?jǐn)?shù)在箱式熱風(fēng)對流、振動理?xiàng)l式傳導(dǎo)、滾筒輝干式傳導(dǎo)方式下較高,故干茶色澤表現(xiàn)為較墨綠或墨綠。

表2 6 種干燥方式下茶樣的感官審評結(jié)果Table 2 Results of sensory evaluation of tea samples obtained by six drying methods

表3 6 種干燥方式下茶樣的化學(xué)成分Table 3 Chemical constituents of tea samples obtained by six drying methods

2.3 加工工序?qū)G茶香氣組分的影響分析

加工過程中茶葉的香氣組分始終處于不斷變化中,為更好研究其呈香特點(diǎn)及內(nèi)在規(guī)律,本實(shí)驗(yàn)測定了4 個過程樣（攤放、殺青、揉捻、初烘）和6 種干燥方式成茶樣的香氣組分,具體結(jié)果見表4。茶樣中共檢出72 種香氣化合物,主要包括醇類、醛類、酯類和芳香烴類等,具體占比情況如圖1所示。醇類化合物通常帶有特殊的花果香,其種類和相對含量在各種茶中均較高[25],本研究中其種類占比高達(dá)25%；整個加工過程中,醇類物質(zhì)以芳樟醇、脫氫芳樟醇和香葉醇等含量較高。烯類物質(zhì)對香氣形成有重要貢獻(xiàn)[25],占化合物種類的17%,其中以月桂烯、羅勒烯、α-蓽澄茄油烯等含量較高。芳香烴類和酯類通常是良好香型化合物的代表,一般具有芬芳?xì)庀⒑退鹣阄禰26],均占化合物種類的14%。其中,(1S)-4,7-二甲基-1-異丙基-1,2,3,5,6,8A-六氫萘、(1S)-1,2-二氫-4,7-二甲基-1-(1-甲基乙基)-萘的含量在芳香烴中較高；水楊酸甲酯、(Z)-己酸-3-己烯酯、(Z,Z)-3-己烯酸-3-己烯酯、棕櫚酸乙酯的含量在酯類物質(zhì)中較高。已有文獻(xiàn)報道,蘑菇醇、月桂烯、芳樟醇、水楊酸甲酯、癸醛、(Z)-己酸-3-己烯酯、順式-茉莉酮、香葉基丙酮、β-紫羅蘭酮、橙花叔醇、植醇等對栗香的形成有重要影響[21,27-29]。上述化合物在各個加工過程中均被檢出,但含量各異,這也是香氣呈現(xiàn)差異的原因之一。

圖1 各類化合物的種類占比圖Fig.1 Proportions of all compound classes in green tea

已有研究認(rèn)為綠茶香氣主要是在殺青和干燥過程中形成的[30],基于此本研究對殺青后的過程樣及6 種干燥方式成品茶的香氣組分進(jìn)行PLS-DA分析,結(jié)果如圖2所示。模型擬合參數(shù)R2X＝0.822,R2Y＝0.982,預(yù)測優(yōu)度Q2＝0.856,且兩擬合參數(shù)的差值小于0.2,說明該模型判別分析較為準(zhǔn)確[31]。過程樣和成品茶的香氣組分具有明顯的區(qū)域分布特征,這一結(jié)果印證了干燥工藝對香氣形成和發(fā)展的重要性。干燥是水分變化的過程,也是香氣組分形成的重要階段,如綠茶中的紫羅蘭酮、紅茶中的類脂都是在該過程中形成的。茶葉香氣在水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)30%左右逐漸顯現(xiàn),水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)降至10%以下開始形成成品茶特有的濃郁香[32],而足火干燥時水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)在30%～4%之間變化,說明了干燥工序?qū)ο銡庑纬傻闹匾?也為后續(xù)探究該工序下不同方式對栗香形成的影響提供一定的基礎(chǔ)。

表4 茶樣中各香氣化合物信息Table 4 Aroma compounds of tea samples

續(xù)表4

圖2 過程樣和成品茶的PLS-DA得分圖Fig.2 Partial least squares-discriminant analysis (PLS-DA) score plots of intermediate and finished tea samples

2.4 不同干燥方式對綠茶栗香形成的影響分析結(jié)果

基于感官審評結(jié)果將不同干燥方式下的茶樣分為栗香（箱式熱風(fēng)對流、滾筒輝干式傳導(dǎo)）和非栗香（隧道式紅外輻射、振動理?xiàng)l式傳導(dǎo)、鏈板式熱風(fēng)對流、斗式熱風(fēng)對流）兩類,并進(jìn)行PLS-DA。由圖3A可知,兩組茶樣在空間坐標(biāo)中實(shí)現(xiàn)了有效區(qū)分,其模型參數(shù)R2X＝0.643,R2Y＝0.914,Q2＝0.866,累積解釋度和預(yù)測能力均較強(qiáng)。不同的熱處理方式會影響茶葉的失水速度,進(jìn)而影響實(shí)際水分質(zhì)量分?jǐn)?shù),同時對揮發(fā)物的生成和香氣的呈現(xiàn)有重要影響,因此能有效區(qū)分香型。足火干燥是發(fā)展茶香的重要階段,該期間茶葉的水分活度達(dá)到一定臨界值會發(fā)生熱反應(yīng)（如美拉德反應(yīng)）,從而產(chǎn)生栗香[33]。

變量投影重要性（variable important for the projection,VIP）可量化PLS-DA中每個變量對分類的貢獻(xiàn)度,一般認(rèn)為VIP＞1者起重要的判別作用[34]。由圖3B可知,各化合物對區(qū)分不同香型的作用由大到小依次為：3-乙基十一烷、(Z)-己酸-3-己烯酯、(Z,Z)-3-己烯酸-3-己烯酯、順式-茉莉酮、(1S,4S,4aR)-4-異丙基-1,6-二甲基-1,2,3,4,4A,7-六氫萘、1-異丙基-4,7-二甲基-1,2,3,4,5,6-六氫萘、蘑菇醇、(1S,4S,4aR)-1-異丙基-4,7-二甲基-1,2,3,4,4A,5-六氫萘、α-柏木烯、苯乙醇、甲苯、(1S)-4,7-二甲基-1-異丙基-1,2,3,5,6,8A-六氫萘、(+)-雪松醇、檸檬醛、水楊酸甲酯、庫貝醇、α-蓽澄茄油烯、α-依蘭油烯、棕櫚酸乙酯、γ-摩勒烯、亞油酸乙酯、脫氫芳樟醇、3-十三酮、十一烷、(Z)-3,7-二甲基-3,6-辛二烯-1-醇、α-紫羅蘭酮、β-紫羅蘭酮、(E,E)-2,6-二甲基-1,3,5,7-辛四烯、香葉基丙酮、α-畢橙茄醇。上述提及的眾多重要化合物均有研究報道,尹洪旭等[21]認(rèn)為(Z)-己酸-3-己烯酯和(Z,Z)-3-已烯酸-3-己烯酯是熟栗香的特征性組分,本研究篩選出的這兩種化合物VIP＞1.5；順式-茉莉酮、蘑菇醇、水楊酸甲酯、脫氫芳樟醇、β-紫羅蘭酮、香葉基丙酮等化合物多次被鑒定為栗香的重要香氣組分[21,29,35-36]；葉國注等[37]以順式-茉莉酮和香葉基丙酮建立Bayes判別方程,不僅可以區(qū)分板栗香與非板栗香,而且對板栗香型的強(qiáng)度也有較好的分辨效果；研究表明,蘑菇醇、β-紫羅蘭酮是栗香的關(guān)鍵組分[38]。以上結(jié)果驗(yàn)證了該模型判別的準(zhǔn)確性和感官審評的正確性,同時也說明箱式熱風(fēng)對流、滾筒輝干式傳導(dǎo)干燥方式的確有利于綠茶栗香品質(zhì)的形成。

圖3 6 種干燥方式下的PLS-DA得分圖（A）和VIP圖（B）Fig.3 PLS-DA scores (A) and variable important for the projection plots (B) of tea samples obtained by six drying methods

此外,對6 種干燥方式下茶樣的香氣組分進(jìn)行HCA,結(jié)果如圖4所示。栗香（箱式熱風(fēng)對流、滾筒輝干式傳導(dǎo)）和非栗香（隧道式紅外輻射、振動理?xiàng)l式傳導(dǎo)、鏈板式熱風(fēng)對流、斗式熱風(fēng)對流）明顯聚為兩類,與PLS-DA結(jié)果相符,再次印證了兩種干燥方式的確有利于栗香產(chǎn)生。其中,亞油酸乙酯、棕櫚酸乙酯、檸檬醛、苯乙醇、3-乙基十一烷等化合物含量普遍高于非栗香茶樣；而脫氫芳樟醇、(E,E)-2,6-二甲基-1,3,5,7-辛四烯、(1S)-4,7-二甲基-1-異丙基-1,2,3,5,6,8A-六氫萘、γ-摩勒烯、庫貝醇、α-依蘭油烯、α-畢橙茄醇、(1S,4S,4aR)-1-異丙基-4,7-二甲基-1,2,3,4,4A,5-六氫萘、1-異丙基-4,7-二甲基-1,2,3,4,5,6-六氫萘、(1S,4S,4aR)-4-異丙基-1,6-二甲基-1,2,3,4,4A,7-六氫萘、順式-茉莉酮、(Z)-己酸-3-己烯酯、(Z,Z)-3-己烯酸-3-己烯酯等化合物含量普遍低于非栗香茶樣。由此,香型的呈現(xiàn)不僅與化合物種類有關(guān),也與香氣組分間的配比密切相關(guān),正是由于這些重要化合物特定的含量配比呈現(xiàn)出了栗香特征。

圖4 6 種干燥方式下的HCA結(jié)果Fig.4 Hierarchical cluster analysis results of tea samples obtained by six drying methods

3 討 論

3.1 干燥工藝技術(shù)原理分析

眾多研究表明,分段干燥使茶葉水分分布更均勻且有利于綠茶品質(zhì)的形成；第一次干燥采用烘干比炒干更能及時吹走茶葉中的水分,有利于揮發(fā)性物質(zhì)的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化從而促進(jìn)香氣的形成[39]。栗香是綠茶在高溫作用下形成的特殊香氣[40],足火時茶葉水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)低,是茶葉香型形成的重要階段,此時探究干燥方式對栗香形成的影響更為科學(xué)且更有實(shí)際應(yīng)用價值。

從傳熱原理角度對6 種干燥方式做進(jìn)一步的探討。隧道式紅外輻射以輻射形式對茶葉進(jìn)行加熱,茶葉吸收遠(yuǎn)紅外波后,內(nèi)部分子發(fā)生振動、快速碰撞摩擦并迅速轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?使茶葉內(nèi)外受熱均勻、迅速脫水,復(fù)水后茶葉能較好地散發(fā)原有香氣[41]；另一方面,茶葉原料本身較細(xì)嫩,經(jīng)過短時干燥,容易表現(xiàn)出清香、毫香。而鏈板式熱風(fēng)對流、斗式熱風(fēng)對流、箱式熱風(fēng)對流主要利用熱風(fēng)傳遞能量,通過空氣中不飽和蒸汽與飽和蒸汽間的壓力差使熱空氣與茶葉發(fā)生質(zhì)熱交換,從而間接作用于茶葉；該過程茶葉由外到內(nèi)受熱、傳熱方向與水分?jǐn)U散方向相反[42],干燥效率雖不如輻射傳熱,但為茶葉創(chuàng)造了內(nèi)部濕熱、外部干熱的環(huán)境,在一定的溫度和時間下容易形成栗香、焦香等。

本研究中,鏈板式熱風(fēng)對流方式干燥100 ℃、20 min時茶葉表現(xiàn)出清香,可能是溫度或時間未達(dá)臨界點(diǎn),且茶葉處于在半敞開式環(huán)境中不利于高沸點(diǎn)香氣物質(zhì)產(chǎn)生；而在斗式熱風(fēng)對流方式干燥110 ℃、30 min的條件下,干燥溫度和時長均有所提高,但設(shè)備本身構(gòu)造使茶葉處于半敞開環(huán)境,不利于溫度的保持,故茶葉表現(xiàn)出毫香、稍有栗香；在箱式熱風(fēng)對流干燥80 ℃、40 min條件下,相對溫度低烘干時間長的干燥處理和密封的茶機(jī)構(gòu)造形成了一個相對穩(wěn)定的微域環(huán)境,能使茶葉達(dá)到適宜的水分活度,故栗香濃郁,得分高達(dá)93.34。綜上,對流傳熱方式下熱風(fēng)流動性較強(qiáng),利于香氣揮發(fā),但栗香的形成不僅依賴于一定溫度和時間以達(dá)到相應(yīng)的水分質(zhì)量分?jǐn)?shù),其設(shè)備的微域環(huán)境也相當(dāng)重要。

振動理?xiàng)l式傳導(dǎo)、滾筒輝干式傳導(dǎo)主要利用茶葉與理?xiàng)l棒、鍋壁的接觸和反復(fù)摩擦傳熱,同樣存在受熱不均現(xiàn)象,也容易為特殊香氣的產(chǎn)生創(chuàng)造適宜的熱反應(yīng)條件。本研究中,振動理?xiàng)l式傳導(dǎo)方式干燥170 ℃、20 min時,茶葉香氣表現(xiàn)為清香,可能存在3方面的原因：1）加熱時長不足；2）溫度設(shè)定雖高但并未處于密閉環(huán)境導(dǎo)致實(shí)際葉溫不夠高；3）振動頻率低于茶葉摩擦生熱形成栗香或焦香的臨界點(diǎn)。滾筒輝干式傳導(dǎo)方式干燥120 ℃、40 min的條件下,茶葉長時間處于高熱和茶葉間互作的摩擦熱中,在一定時間下容易形成栗香,其栗香得分為90 分,僅次于箱式熱風(fēng)對流方式,推測可能是熱風(fēng)的吹動作用使熱量分布相對均勻,香氣更易聚集和散發(fā),故效果較佳。

綜上,傳熱方式和設(shè)備構(gòu)造的差異都會影響茶葉的失水方式,改變其所處的微域環(huán)境,進(jìn)而導(dǎo)致茶葉內(nèi)部的熱化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程有所差異,從而呈現(xiàn)不同的香型特點(diǎn)。

3.2 栗香關(guān)鍵組分在加工過程中的變化分析

本研究發(fā)現(xiàn),鮮葉經(jīng)過傳統(tǒng)綠茶加工工藝處理后形成了獨(dú)特香氣,不同干燥方式下的茶樣呈現(xiàn)出栗香和非栗香（清香、毫香）等不同香型。雖然許多栗香關(guān)鍵組分從鮮葉到成品茶的整個加工過程中均有出現(xiàn),但各自含量有所差異。如鮮葉中蘑菇醇（清香帶甜）、月桂烯（香酯氣）、芳樟醇（花香）、水楊酸甲酯（果香）、香葉基丙酮（木蘭香）、反式橙花醇（花香）的含量顯著高于其他加工工序,但本身卻沒有栗香顯現(xiàn)。

出現(xiàn)上述情況可能有以下原因：首先,鮮葉中含較多刺激性較強(qiáng)（如青草氣）的香氣化合物,其掩蓋了花果香；其次,這些花果香化合物在一定的沸點(diǎn)下方能散發(fā),這需要借助殺青和干燥過程的高溫作用；最后,茶葉香氣形成是一個極其復(fù)雜的過程,需要特定化合物按照一定的比例協(xié)同作用,而茶葉加工過程中的物理化學(xué)反應(yīng)會形成一些新的化合物,這些化合物對栗香的形成起重要的基質(zhì)作用,這也是本實(shí)驗(yàn)研究干燥工序的意義所在。

4 結(jié) 論

干燥不僅是香氣形成的重要過程,也是影響栗香品質(zhì)的重要工序。6 種干燥方式中,箱式熱風(fēng)對流和滾筒輝干式傳導(dǎo)方式更利于綠茶栗香品質(zhì)的形成,其中箱式熱風(fēng)對流干燥的制備樣栗香最為濃郁?；赑LS-DA、HCA手段對其香氣組分進(jìn)行多元統(tǒng)計分析,其判別結(jié)果與感官品質(zhì)評價吻合,印證了干燥工藝對栗香形成和發(fā)展的重要性,同時檢測出的眾多關(guān)鍵組分也為栗香干燥工藝提供了理論依據(jù)。

基于傳熱原理進(jìn)行深入探討發(fā)現(xiàn),對流和傳導(dǎo)的傳熱方式比輻射傳熱更易產(chǎn)生栗香,且箱式熱風(fēng)對流的傳熱方式使茶葉外熟內(nèi)生,密閉環(huán)境下濕熱作用時間較長,更易發(fā)生多酚類的氧化、水解、異構(gòu)、裂解及氨基酸的水解、縮合、脫羧等化學(xué)反應(yīng),因此栗香特征明顯。歸根結(jié)底,適宜的濕熱環(huán)境是熱化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的必要條件,也是栗香產(chǎn)生的關(guān)鍵因子。