張森旺,徐建國,顧 震,徐 剛
(江西省科學院應用化學研究所,江西南昌 330096)
茶葉脫水(干燥)是綠茶制作工程中的重要工序,傳統的脫水方式主要為炒干、烘干,其中烘干工序又發展成傳統的柴火烘干、熱風機干燥、遠紅外微波烘干、熱泵干燥以及熱泵-熱風聯合干燥等。本文以江西綠茶為研究對象,研究了熱風干燥、熱泵干燥以及熱泵-熱風聯合干燥3 種不同的干燥方式對綠茶品質的影響。
茶鮮葉,以一芽兩葉為主,茶梗少,葉片綠色,剔除其中的紅葉、黃葉等變色的葉片,由江西蕭壇旺實業有限公司提供。新鮮茶葉貯藏于4 ℃冷藏,備用[1]。
偏磷酸[(HPO3)n]:含量(以HPO3計)≥38%;冰乙酸,濃度約30%;硫酸,濃度約98%;乙酸鈉、硼酸、鄰苯二銨、百里酚藍,以上試劑均為國產分析純;L(+)-抗壞血酸標準品(C6H8O6):純度≥99%,上海安普璀世標準技術服務有限公司。
熒光分光光度計:RF-6000 型,日本島津公司;電子天平:SQP 型,d=0.01 mg,賽多利斯科學儀器(北京)有限公司;茶葉萎凋機:風速0 ~2 m·s-1,江西蕭壇旺實業有限公司提供;茶葉揉捻機:6CR-40 型,浙江上洋機械有限公司生產;茶葉殺青機:6CST-50 型,浙江上洋機械有限公司生產;茶葉干燥機:6CTH-30 型,浙江上洋機械有限公司生產;熱泵-熱風聯合干燥機:由江西省科學院食品工程創新中心研制,壓縮機功率為4 kW,工質為R22,通過開關風閥可以實現常溫(30 ~40 ℃)熱泵干燥、熱風(60 ~85 ℃)干燥以及分段式聯合干燥。
1.3.1 樣品制作方法
綠茶制作工藝流程如圖1 所示。關鍵工藝參數:攤青(萎凋)終點水分含量為50%~55%;殺青溫度為130 ~140 ℃。3 種不同的干燥方法工藝參數:熱風干燥機干燥溫度為85 ℃,樣品最終水分含量為5%(處理A);熱泵干燥溫度為35 ℃,樣品最終水分含量為5%(處理B);熱泵干燥溫度為35 ℃,控制熱泵干燥切換點水分含量為10%,熱風溫度為85 ℃,樣品最終水分含量為5%(處理C)。

圖1 綠茶制作工藝流程圖
1.3.2 感官審評
采用傳統的熱風干燥、熱泵干燥以及熱泵-熱風干燥3 種方式制作綠茶,通過感官審評對不同工藝制作的綠茶進行品質鑒定。本試驗樣品采用5 項因子審評方法[2]:外形審評從干茶的嫩度、條索、色澤、整碎、凈度等方面審評;內質通過開湯審評,從湯色、香氣、滋味、葉底等方面進行審評,具體操作方法為開湯時投茶量3 g,沖泡沸水150 mL,浸泡時間5 min。審評總分為100 分,各項審評因子權重為外形(10%)、湯色(20%)、香氣(30%)、滋味(30%)、葉底(10%)[3]。
1.3.3 茶葉貯藏性能評價
對茶葉進行強化貯藏試驗,將各處理樣品均置于37 ℃恒溫烘箱中,每3 d 進行1 次葉綠素和維生素C 的測定,連續測試10 次。
(1)葉綠素的測定。準確稱取0.1 g 粉碎后的茶葉樣品置于25 mL 容量瓶中,沿著瓶壁緩緩加入15 mL 90%丙酮溶液,確保瓶壁無黏附的茶葉粉末,室溫下置暗處浸提過夜,過夜期間進行3 次振搖。次日取出容量瓶,用90%丙酮溶液定容至25 mL,離心后進行比色測定。
(2)維生素C 的測定。按《食品安全國家標準食品中抗壞血酸的測定》(GB 5009.86——2016)第二法熒光法進行測定[4]。
不同干燥方式所制綠茶的審評結果如表1 所示。從審評結果可知,3 種方式所制作的綠茶,其感官評分稍有差別,傳統綠茶干燥方式(熱風干燥)所得綠茶口感最好,熱泵-熱風干燥其次,熱泵干燥所得綠茶口感稍差。這是由于茶葉中含有較多的多酚類物質,而這些多酚類物質是茶葉青澀味和苦味的主要來源,需要通過高溫殺青、干燥等工藝部分去除。傳統茶葉制作過程除了有干燥工序,往往另有提香工序,制作的茶葉醇和且有回甘,甚至能形成其他香味,如板栗香、豆香等。但是由于其干燥過程全程溫度較高、干燥早期濕度也高,茶葉中的葉綠素損失較大,制作出來的茶葉顏色偏暗,甚至有少量焦黃;熱泵干燥由于干燥溫度低,干燥過程有除濕作用,干燥室內水分濕度較小,有利于茶葉中葉綠素的保存,因而該工藝制作的茶葉顏色較綠,外觀較好,但是需要高溫條件才能生成的香氣物質難以形成;熱泵-熱風干燥則有效避免熱風干燥對葉綠素的損傷,同時也在后期的高溫干燥階段進行了提香,該工藝制作的茶葉外觀好,同時有傳統綠茶的鮮爽、回甘。

表1 不同干燥方式茶葉審評結果
由圖2 可知,不同處理的樣品,其葉綠素的初始值大小關系為處理A <處理C <處理B;熱風干燥茶葉比熱泵干燥茶葉葉綠素含量低25.1%,熱泵-熱風聯合干燥茶葉樣品葉綠素含量比熱泵干燥樣品低3.6%。這是由于熱風干燥過程中,干燥早期由于干燥室溫度升高,茶葉中的水分大量蒸發,從而形成了高溫高濕的環境,這種環境會對茶葉綠素以及其他易氧化物質如酚類物質造成損失。熱泵-熱風聯合干燥茶葉樣品中的初始葉綠素與熱泵干燥相差不大,僅為3.6%,小于5%,差距不明顯,這是由于聯合干燥過程中,前期的常溫熱泵干燥過程有效地避免了干燥室內形成高溫高濕環境,茶葉中的還原性物質損失小,當脫水至10%左右后切換成高溫熱風干燥,此時盡管溫度高,但是干燥室中空氣濕度低,葉綠素氧化速度慢。
圖3 顯示,茶葉中維生素C 的初始含量也跟茶葉的干燥方式存在相關性,其維生素初始值大小關系為處理A <處理C <處理B,處理B 與處理C維生素C 初始值相近,即熱泵-熱風干燥與純熱泵干燥茶葉樣品無明顯差別;處理A 比處理組B 低19.0%,且熱風干燥的生素C 的損失比較明顯,這是由于維生素C 在熱風干燥初期的高溫高濕環境中氧化速度快。因而為了保持綠茶中維生素C 等抗氧化成分,需要考慮比較溫和的干燥方式。

圖3 茶葉維生素C 含量隨貯藏時間的變化
一般認為在綠茶的貯藏過程中,當綠茶中葉綠素和維生素C 含量低于其初始值的60%時,茶葉色澤暗淡、幾乎沒有香氣,將失去商品價值[5]。由圖2、圖3 可知,隨著強化貯藏時間的延長,從貯藏開始至第9 天,各處理綠茶樣品的葉綠素和維生素C 含量均在快速下降,前3 天下降尤其顯著,第12 天之后下降速度趨緩;至第18 天時,熱風干燥綠茶的葉綠素和維生素C 含量均已接近其初始值的60%,而熱泵干燥與聯合干燥綠茶樣品則分別在第24 天和第21 天才達到各自初始值的60%左右,且其絕對值均高于強化貯藏第18 天的熱風干燥綠茶樣品,這說明熱泵干燥和熱泵-熱風聯合干燥制作綠茶均比傳統的熱風干燥方式制作的綠茶具有更好的貯藏性能和更長的貨架期。
通過實驗比較了3 種干燥方式對綠茶品質的影響,結果表明,熱泵-熱風聯合干燥制作的綠茶在感官上接近傳統的熱風干燥制作的綠茶;在貯藏性能上,熱泵-熱風聯合干燥制作的綠茶與純熱泵干燥綠茶相近。熱風-熱泵聯合干燥技術適宜在綠茶制作上推廣運用。