龍井茶沖泡下沉特征及加工工藝對外形品質和下沉速度的影響

范方媛，縱榜正，龔淑英*，陸德彪，宋楚君，黃創盛，彭艾婧，周森杰，童薏霖

1.浙江大學茶葉研究所，浙江 杭州310058；2.浙江省農業技術推廣中心，浙江 杭州310020

龍井茶是我國傳統名茶，外形扁平、挺直、光滑，是浙江省最主要的名優茶種類之一，素以“色綠、香郁、味甘、形美”著稱，深受消費者青睞。在龍井茶產區逐漸以機械加工代替手工加工的過程中，由于部分地區生產技術推廣不到位，龍井茶的風格有所變化。部分消費者反饋目前市場銷售的許多龍井茶產品存在“沖泡后茶葉浮在水面、下沉慢”的問題，影響龍井茶的品飲體驗。

扁平、挺直、光滑是龍井茶外形獨特風格的體現，也是評判其品質的重要指標。然而，其扁平的程度如何掌握，長寬比如何控制才能最好地呈現出龍井茶的品質水平？

已有研究顯示，手工茶下沉速度較機制茶更快，機制茶最終浮在水面上的茶葉較手工茶更多，可能是由于機制茶身骨較輕飄、條索較寬等因素導致[1]。同時，龍井茶下沉速度與鮮葉原料的嫩度（等級）也有很大的相關性。原料老，葉表面角質層厚、葉質硬，不容易成形，外形偏寬大，葉片吸水慢，更易飄浮在水面[2]。

本研究針對龍井茶下沉特性，系統研究龍井茶沖泡下沉規律、典型龍井茶外形品質以及影響茶葉下沉的物理因素，同時研究加工工藝對龍井茶外形品質及下沉速度的影響，為從加工工藝方面解決龍井茶沖泡下沉慢問題提供思路。

一、材料與方法

1.試驗材料

代表性龍井茶樣品：于2019年收集來自杭州、淳安、建德、新昌、嵊州等龍井茶產地的100多個龍井茶樣，通過感官審評，選出13個典型代表性龍井茶做下沉試驗。其中，手工茶樣品來自2019年浙江省龍井茶炒制能手比賽和技能大賽參賽樣品。

龍井茶試驗樣品：2019年3—4月于浙江龍井產區采摘龍井43 鮮葉原料，在淳安、建德、新昌、嵊州等地加工成龍井茶試驗樣品，主要加工設備為銀球6CCB-981ZD 全自動扁形茶炒制機和龍井茶炒鍋。

2.試驗方法

（1）茶葉下沉速度試驗

稱取2.0 g 龍井茶樣置于玻璃杯（杯高147 mm，上內徑59 mm，下內徑54 mm，杯底厚18 mm，容積300 mL）中，沖入250 mL 沸水，注水高度距玻璃杯口3～5 cm，注水時間約15 s。從沖泡結束開始計時，記錄每20 s 內下沉的芽葉數量，作芽葉下沉曲線，使用正態曲線擬合茶葉下沉速度，計算出芽葉集中下沉時間點。

（2）下沉相關物理特征指標測定

茶葉密度測定：將茶葉倒入已知容積容器，反復震蕩100 下，使茶葉充滿該容器后稱取茶葉質量，重復稱重3次。

芽葉表面光滑度測定：稱取1.0 g茶樣置于A4打印紙（70 g/m2）一端中間固定面積（3 cm×3 cm）中，緩慢抬高放置茶樣的一端至茶樣剛好大量滑動，測定此時的斜面角度θ，此時茶葉與A4 紙之間的靜摩擦系數μ=tanθ，重復3 次，以茶葉與A4打印紙之間的靜摩擦系數量化龍井茶芽葉表面的光滑度。

茶葉長寬比測定：隨機選取20 個完整芽葉，分別測定其長度（最長處）和寬度（最寬處），計算長寬比及其均值。

（3）茶葉感官審評

龍井茶茶樣感官審評依據《茶葉感官審評方法》（GB/T 23776—2018）[3]進行，重點關注茶樣外形的扁平度、光滑度。

（4）工藝試驗樣加工方法

采用銀球6CCB-981ZD 全自動扁形茶炒制機進行龍井茶青鍋對比試驗，加工時調節炒制機殺青過程中的壓力（調節壓檔，壓檔越大，壓力越大）、壓板轉動圈數，得到不同工藝處理參數的龍井茶試驗樣品。具體工藝為每鍋投龍井43 鮮葉80 g，鍋溫設定為210 ℃。1～5號試驗樣在青鍋階段初始壓力逐級升高，其中試驗樣1 青鍋階段以輕壓為主，試驗樣5青鍋全程以重壓為主。

毛茶經過篩分、風選、色選、復火等精制工藝流程進行龍井茶精制。

3.數據處理

使用Excel 2010 處理試驗數據， 使用SPSS 20.0進行統計分析。

二、結果與分析

1.龍井茶下沉規律分析

以正態曲線擬合茶葉下沉速度，將茶葉沖泡過程中大量葉片快速下沉的時間點定義為芽葉集中下沉時間點，反映龍井茶沖泡后靜置過程下沉的快慢，該數值越小表明下沉越快。代表性龍井茶樣品下沉速度曲線及不同下沉階段狀態特征如圖1、圖2。沸水沖泡后，最初所有芽葉均浮在液面上部，形成茶葉聚集層，隨著芽葉吸水，逐漸落至杯底，芽葉下沉速度逐漸加快，到達下沉速度最高點附近時較多的芽葉快速下沉聚集，下沉速度最高點過后下沉芽葉數量達總芽葉量60%以上，隨后下沉速度逐漸降低。下沉最快的代表性龍井茶樣品芽葉集中下沉時間點在100 s以內，下沉最慢的接近500 s（圖1）。

圖1 代表性龍井茶樣品下沉速度曲線

2.龍井茶外形品質特征及下沉相關物理特征指標分析

依據國家標準《地理標志產品龍井茶》（GB/T 18650—2008）[4]對龍井茶外形特征進行審評，并測量龍井茶樣品物理指標，結果顯示不同茶葉樣品在外形扁平、挺直、光滑等方面及相應物理指標的表現均有不同。部分代表性龍井茶樣品的外形感官品質特征及外形物理特性如表1。

圖2 代表性龍井茶樣品不同下沉階段狀態特征

表1 部分龍井茶代表性樣品外形特征及茶條物理特性

龍井茶傳統炒制手法包括“抓、抖、搭、榻、捺、推、扣、甩、磨、壓”，稱“十大手法”[5]，炒制過程中采用不同手法不斷地對茶條進行理條、壓扁，形成龍井茶外形扁平、光滑、挺直的風格特點。

手工龍井茶茶條芽葉收攏較緊，茶條上的鱗片、魚葉等在手工炒制的過程中易斷落，使得茶條寬度較小，不同嫩度原料手工炒制形成的龍井茶平均寬0.30～0.63 cm，茶條挺直度好，平均長2.23～3.11 cm，長寬比5.01～8.30。

在高溫狀態下把鍋中的茶葉理直壓扁是考驗手工炒制加工水平的關鍵技術所在，手工茶所受壓力小且不均衡，因此外形較扁平，但其扁平度稍遜于機制龍井茶。手工茶下沉較快，普遍在200 s之前完成下沉，同時原料嫩度越高，下沉越快，芽葉集中下沉時間點越小。

隨著茶葉加工機械化發展，扁形茶炒制機在龍井茶加工中得到廣泛應用[6]。機制龍井茶加工中采用壓板推壓鮮葉沿長條鍋壁往復運動，通過控制壓板臂長短形成不同壓力檔次，對在制葉進行壓扁做形，形成扁平外形。機制茶由于壓力控制容易實現，也有較好的理直功能，因此容易做到外形扁平、挺直，但缺乏茶條收攏的過程。

本研究顯示，相對于手工茶，機制茶的特點是外形扁平、挺直、色澤鮮活、均勻一致，個體間差異小，但側面的光滑度與重實度遜色。機制茶茶條平均寬度較大，增寬0.10～0.15 cm，與已有研究一致[1-2,7]。茶條平均長度1.85～2.69 cm，長寬比3.25～5.83，與手工茶相比長度稍短，長寬比差異較大。如表1中的機制茶5號樣品，盡管該茶平均寬度為0.59 cm，比機制1 號茶的0.62 cm 窄，但1號茶受張開的魚葉影響，使得寬度增大。而5號茶是整體寬，同時外形“多青條，尚綠略花雜”，表明其原料嫩度低，總體外形品質表現較差，因此該樣品下沉很慢，芽葉集中下沉時間點為487.54 s，不符合優質龍井茶的質量表現。

機制茶9 號樣品外形“寬扁平帶蒂，多魚葉、鱗片”，表明原料嫩度高，但采摘不符合標準，且因加工中壓力控制不當造成茶條過寬，茶條平均寬度0.70 cm，長寬比僅3.25，該樣品下沉遲緩，芽葉集中下沉時間點為317.46 s。由此，機制龍井茶加工不當容易導致茶條過寬，沖泡時下沉慢，體驗感較差。茶條與原料品種、成熟度直接相關，代表性茶樣密度在0.17～0.27 g/cm3范圍內。手工茶與機制茶靜摩擦系數無明顯差異，數據范圍較為接近。

針對樣品的芽葉集中下沉時間點與芽葉長度、寬度、長寬比等因素的相關性分析結果顯示，芽葉集中下沉時間點與茶條長寬比呈極顯著負相關，與茶條寬度呈極顯著正相關，表明茶條越寬，長寬比越小，下沉越慢。茶葉寬度越大、長寬比越小，其外形越寬大、表面積越大，沖泡時浮力越大，越不易下沉。

綜合下沉速度與外形品質特征可知，茶條平均寬度值大于0.6 cm，長寬比小于4.0的茶葉樣品下沉品質表現較差（如表1 機制茶9 號樣品）。原料嫩度越低，外形寬扁對下沉速度的影響越大（如表1中機制茶5號樣品），雖然茶條平均最寬寬度值未大于0.60，為0.59，長寬比未低于4.0，為4.92，但整體寬度大、原料嫩度較低，該長寬比條件下干茶輕飄，重實度不夠，同時嫩度低的原料吸水緩慢，導致下沉速度慢。

已有研究顯示[2]，成熟度高的原料葉表面角質層厚，葉質硬，不容易成形，外形偏寬大，沖泡時芽葉浮力較大，且葉片吸水慢，更易浮在水面不易下沉。由此，傳統手工加工龍井茶的技術要點中“小茶做大、大茶做小”很有科學道理。

綜合以上分析可知，機制龍井茶的茶條平均寬度宜控制在0.55 cm 以內，長寬比4.0～6.0之間，其外形風格良好，芽葉集中下沉時間點在100～290 s 間，下沉速度較快，品飲時體驗較好。

3.青鍋工藝對龍井茶外形品質及下沉速度的影響

已有研究表明，青鍋工藝對龍井茶外形品質有重要影響，其中溫度和壓力是影響外形品質的關鍵因素[1-2,8-10]。在一定的溫度范圍內，溫度的升高有利于青鍋葉形成良好色澤，但溫度升高導致做形時間太短，不易形成扁平、挺直的外形特征；青鍋時加壓時間過早，容易導致顏色不夠明亮，加壓時間過遲難以達到扁平光滑的外形要求。

不同試驗樣品青鍋處理壓力設定與成茶外形如圖3，試驗樣外形感官審評結果、下沉特性及其關鍵物理指標如表2。青鍋階段壓力設置會對茶樣色澤、寬度、扁平度等產生較大影響，進而影響其下沉速度。壓力過大（如茶樣4、茶樣5）會使芽葉寬扁，使芽葉集中下沉時間點延遲，即下沉變慢；壓力過小（如茶樣1），會使芽葉扁平度不夠，重實度欠缺，造成外形品質欠佳、沖泡下沉同樣變慢；輕壓殺青后逐漸加壓做形，壓力梯度緩增，增壓差不宜過大，使芽葉受力均勻，隨壓板運動葉片逐漸向芽方向收攏，保證一定的做形時間能夠使芽葉收攏，長寬比合適，外形扁平挺直，嫩綠，（較）潤，較光滑，符合傳統龍井茶外形品質要求，如茶樣2和茶樣3，該茶樣下沉速度較快。

圖3 不同試驗樣品青鍋壓力設定與成茶外形

表2 龍井茶試驗樣品外形感官特征及下沉物理特性

4.精制對龍井茶外形品質及下沉速度的影響

精制是保證龍井茶品質的重要技術措施，毛茶經過篩分、風選、色選、復火等精制工藝，茶葉形、色、香、味品質進一步提升優化[11]。對比龍井茶毛茶及精制茶外形特征、下沉特征及其相關物理特性（表3）顯示，精制能夠修整毛茶糙邊，提升茶條一致性，精制后青條、黃片減少，扁直、平滑程度提升；在下沉特性方面，精制后芽葉集中下沉時間點提前20 s 左右，即下沉加快；同時茶條平均寬度減小0.1 cm 左右，長寬比增大，平均為5.49。表明精制能夠提升龍井茶外形品質，同時優化下沉特性。

表3 龍井茶毛茶、精制茶試驗樣品外形感官特征及下沉物理特性比較

三、小結與討論

龍井茶的沖泡下沉特性是影響消費者品質體驗的重要因素，沖泡后茶葉下沉快被認為是好茶的特征。本研究圍繞龍井茶下沉特性，研究龍井茶下沉規律、代表樣品外形特征及與下沉相關的外形因子，結果顯示，龍井茶沖泡后芽葉下沉速度呈現先升高后降低的變化趨勢，大量芽葉下沉集中發生在非常短暫的時間點內。

研究顯示，龍井茶外形品質的物理指標中，芽葉寬度越大、長寬比越小，表面積越大，沖泡時浮力越大，芽葉集中下沉時間點越大，即下沉越慢。手工茶外形較窄，下沉較快；機制龍井茶外形相對寬扁，導致下沉較慢，尤其是原料越老，下沉越緩慢。龍井茶機制青鍋工藝中壓力設置會對其外形及物理品質產生較大影響。初始壓力過大或者較快進入較大壓力做形階段都會使芽葉寬扁，下沉速度變慢；壓力過小或者加壓做形時間較短，外形扁直度、芽葉重實度不足。同時，精制工藝對龍井茶外形的整理也能夠影響龍井茶下沉速度。

在一定原料嫩度條件下，機制龍井茶茶條平均寬度宜控制在0.55 cm 以內，長寬比控制在4.0～6.0間較符合龍井茶的外形特征，其沖泡靜置芽葉集中下沉時間點小于290 s，茶葉品質優良且具有良好的風格特征。為保證外形規格，機制龍井茶加工青鍋工序中應輕壓殺青后逐漸加壓做形，控制好壓力差，適當延長做形時間；同時對毛茶進行精制整理，彌補初制工藝的不足，進一步優化龍井茶風格，提升良好的品飲體驗感。

值得注意的是，本研究的下沉試驗統一在沖泡后靜置狀態下進行，且為了控制各杯茶的沖泡用水量一致，準確達到標注的刻度，注水速度不快，而實際消費體驗中，沖泡后通常會搖動茶杯，人為搖動會使下沉時間比試驗數據明顯提前，雖然兩者有一定時間差，但總體表現規律相同。