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近七年茶原料揉捻工艺研究进展及展望

2018-09-14卢素芳李飞王胜鹏

湖北农业科学 2018年12期
关键词:展望品质绿茶

卢素芳 李飞 王胜鹏

摘要:揉捻是绿茶加工的重要工序之一,是塑造绿茶外形品质的重要工艺。在概述茶原料揉捻工序前提下,主要介绍了不同揉捻工艺对绿茶品质的影响以及揉捻设备研制方面的研究进展,并在总结前人研究成果的前提下,对揉捻工艺的未来发展进行了展望。

关键词:绿茶;揉捻;品质;展望

中图分类号:TS272.5+1.4 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2018)12-0009-03

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.12.002

Abstract: Rolling process, which is an important process for green tea, is an important process to shape green tea appearance quality. Based on the overview of rolling process for fresh tea materials, it was mainly introduced the influence of different rolling processes on green tea quality and the rolling equipment development progress. Then, by summing up the previous studies results of rolling process, the development of rolling process in future was prospected.

Key words: green tea; rolling process; quality; expectation

绿茶是中国六大茶类之一,也是中国茶叶产量和消费量最大的茶类,在市场上占有非常重要的地位;由于具有香气浓郁、滋味甘醇、汤色清透的特点,深受广大消费者喜爱。绿茶在加工过程中,揉捻是其中非常重要的一道工序,是造就绿茶独特外在品质的重要手段,也是奠定绿茶耐泡度的关键环节,其使得茶细胞组织达到一定程度的破损率,以满足多次冲泡的要求。在揉捻时,揉捻的轻重、时间、方法均对绿茶品质有较大的影响。如果用力过大,茶汁会大量溢出,部分黄酮类化合物容易自动氧化形成黑褐色物質,于茶叶色泽不利;同时由于细胞破损率提高,汤色浓而欠亮。揉捻时间过长,多酚类物质在常温下易发生氧化反应,使得汤色变黄;而揉捻不足,滋味和色泽都较淡寡,不能形成绿茶紧结条索外形,降低了外在品质。因此,加工时揉捻方式不同,对茶叶品质的影响也不同。揉捻后,茶叶中主要成分的含量都发生了较大的变化,如多酚类、儿茶素、叶绿素、水浸出物、氨基酸等;此外,为了更好地提高揉捻效率,还在揉捻设备方面进行了大量的改进,取得了一系列的重要研究成果,节约了劳力,降低了劳动强度,提高了生产效率。课题组在前人工作的基础上,重点介绍了不同揉捻工艺对绿茶水浸出物内含成分含量和其品质的影响,以及对茶叶揉捻设备的改良与集成数字化控制系统方面的设计工作进展,最后对揉捻工艺的发展趋势进行了展望。

1 揉捻对绿茶品质成分的影响

为探求不同揉捻工艺对名优绿茶品质的影响,徐奕鼎等[1]研究了杀青与揉捻组合工艺对绿茶品质的影响作用,通过大量试验得出,经过揉捻的绿茶条索紧结匀齐,茶汤滋味浓厚,口感较好,感官品质要优于不经过揉捻的绿茶样品;轻揉捻破坏了少许叶细胞,茶叶内含物质的溢出为后续干燥过程中热化学反应的发生提供了基础;此外,轻揉捻还适当降低了茶叶酚氨比,提高了茶叶的综合品质。

赖兆祥等[2]比较了碾压和揉捻2种加工方式对烘青绿茶主要内含成分品质的影响,结果表明,揉捻加工方式与碾压加工方式相比,茶多酚、氨基酸、咖啡碱、可溶性糖及水浸出物含量更高,但是均没有达到显著性差异效果。但经感官审评结果显示,碾压方式得到的茶感官分数均高于揉捻方式的绿茶,主要区别在于2种加工方式得到的烘青绿茶外形上具有差异,碾压加工方式在茶叶外形上优于传统揉捻加工方式,内在品质与传统的揉捻加工方式相当。

茶叶中的蛋白质和糖类等物质在加工过程中会发生美拉德反应,如产生丙烯酰胺(Acrylamide,AA)等潜在性危害物[3],这是一种使人类可能致癌的有害物质[4],因此,有必要加大对AA的监测力度。通过对绿茶加工过程中AA含量的变化情况进行有效监测,发现随着揉捻时间的延长、揉捻程度的增加,成品绿茶的AA含量呈逐渐下降的变化趋势。

为探明不同揉捻方式对绿茶儿茶素组分和茶多酚保留率的影响,崔宏春等[5]采用轻压揉捻、重压揉捻和传统揉捻3种方式,分析测定绿茶中儿茶素单体和茶多酚总量,结果从总体上来看,除没食子儿茶素没食子酸酯(Gallocatechin gallate,GCG)、儿茶素没食子酸酯(Catechin gallate,CG)外,表没食子儿茶素没食子酸酯(Epigallocatechin gallate,EGCG)等其他儿茶素含量、茶多酚含量均表现为轻压揉捻工艺的保留率较高,轻压揉捻工艺有利于EGCG、表儿茶素没食子酸酯(Epicatechin gallate,ECG)等儿茶素类物质和茶多酚类物质的保留。

为探析揉捻工艺对夏季绿茶苦涩味的影响,银霞等[6]以夏季槠叶齐鲜叶为试验材料,分设揉捻压力(轻揉和重揉)、揉捻时间(长揉和短揉)和揉捻温度(热揉和冷揉)等不同处理组合,结果表明,短时轻冷揉的茶汤苦涩味最轻,长时热重揉苦涩味最重,不同揉捻处理对苦涩味影响的作用大小为:揉捻程度>揉捻时间>揉捻温度;这主要是揉捻会造成茶叶内含成分浸出率不同,其中对茶多酚的浸出率影响最大,也是造成茶汤苦涩味重的主要原因之一。张哲等[7]为研究揉捻过程中茶叶含水率、柔软性、弹塑性及孔隙率等物理特性的变化规律,将采摘的鲜叶经萎凋、杀青、回潮之后进行揉捻,分别采用103 ℃恒重法、质构仪法和仪器法对上述物理性质进行测定,分析它们的变化规律;结果表明,茶叶含水率与揉捻时间呈线性负相关,茶叶弹性与揉捻时间基本呈线性正相关;柔软性和弹塑性都是呈先增加后减小的变化趋势;茶叶孔隙率随揉捻时间呈抛物线型的变化趋势。

杨清平等[8]为提高夏秋绿茶品质,将传统炒青绿茶工艺整体进行优化研究,对加工工艺进行适度改良,设计出一套更适合鄂北夏秋季绿茶生产的先进工艺;当采用“轻-重-轻”的揉捻方式后,细胞破损率达60%、成条率达85%时进入初干工序,最后对成品茶进行感官评审;结果表明,杀青叶在45 ℃时进行揉捻可有效改善夏秋绿茶品质,降低茶汤苦涩味,香气由粗老气变成栗香,外形更加紧结。

为验证揉捻工艺对绿茶饮料品质的影响,比较其浸出特性以及品质稳定性,袁海波等[9]通过试验研究表明,以边烘边揉处理的方式茶样的浸出率较高,氨基酸总量、色差值和感官品质得分较高,稳定性较好;灭菌后边烘边揉、趁热揉捻处理样的EGCG、GCG等酯型儿茶素总量相对较低。经综合比较,饮料用原料茶采用边烘边揉等热揉工艺,更有利于品质的稳定。茶氨酸是茶叶的特征氨基酸,是绿茶的呈味物质,但是长时间的揉捻不利于茶氨酸的形成或保留[10]。

2 揉捻设备的研究

普通茶叶揉捻设备整体构造笨重,在实际操作时需要操作者付出大量的体力。为了降低劳动强度,可以利用步进电机替代普通揉捻机的人工手柄,实现自动化生产。为满足更大的生产需求,对茶叶揉捻机的控制系统进行集成数字化设计已是大势所趋。该设计仅对系统的局部零构件加以优化,就可保证使用起来更为轻便、省力[11-13]。

揉捻机在设计时,关键技术在于揉捻盘的设计上。付典林等[14]全面论述了外揉盘倾斜角的大小、内揉盘形状和大小对茶叶成品质量的影响;同时对棱骨的形状、曲度、大小、数量和排列形式进行了较为详细的研究,可以为今后揉捻机的设计提供较好的思路;陈世辉[15]开展了茶叶揉捻机外揉盘凹倾角对揉捻特性的影响研究,以揉捻机的外揉盘凹倾角为研究对象,分析了茶叶揉捻机凹倾角对揉捻特性的效果,得到外揉盘最大应力随凹倾角变化的数据,当凹倾角达到5°时,揉捻设备的揉捻特性较好,可为进一步提高茶叶揉捻作业水平提供有益借鉴。

茶叶物理特性和品质经常受到揉捻压力的影响,徐海卫等[16]、任晓娜[17]开展了茶叶揉捻压力的优化调节控制研究,他们通过对茶叶在揉捻桶中的受力情况进行科学分析,建立了揉捻过程中的受力模型,得出了最佳施压模型和揉捻盘转速之间的参数关系,以满足茶叶揉捻加工工艺的自动化作业要求。

钟应富等[18]研究了多功能茶叶自动揉捻机,并在此基础上对盘式揉捻机进行自动化改造,开发了多功能投料系统,最后利用PLC可编程控制技术,研制出了一条连续化自动揉捻机组,实现了茶叶揉捻工序的连续自动化加工。杨旭东等[19]针对揉捻过程中揉捻设备自动化程度不高和误差偏大等问题,设计改进了茶叶揉捻设备的上、下茶系统。通过软件编程进行有效控制,实现生产过程的触摸屏监控,可有效替代人工进行全自动上、下茶操作,实现了茶叶揉捻环节的自动化流水作业。周昊等[20]和洪勇为[21]对全自动茶叶揉捻机棱骨参数进行了研究,以全自动茶叶揉捻机棱骨不同参数模型为分析对象,模拟茶叶揉捻时底部茶叶的运动状态,对不同参数棱骨进行了有限元动态分析仿真,在对棱骨进行科学分析的基础上,可为进一步提高茶叶揉捻机设备的设计制造提供有益借鉴。

3 展望

茶树鲜叶摊青和杀青后,一般进入揉捻工序。揉捻,是绿茶加工过程中非常重要的一道工序,是利用外力破坏叶细胞的完整性,使得细胞内的汁液流到茶叶外面,从而满足多次饮用冲泡的需求。

从近七年间查找的文献来分析,当前对揉捻工艺进行研究取得的成果中,主要集中在不同揉捻工艺对绿茶的口感、茶多酚、氨基酸、咖啡碱、可溶性糖及水浸出物含量的影响方面,为了有效的改善夏秋季绿茶的质量,对原料采取低温轻揉方式为佳。

此外,在揉捻设备研制方面也进行了大量研究,取得了一些成果,提高了揉捻效率,降低了劳动强度,并在揉捻设备的压力精准控制方面进行了一些有益的探索,为今后揉捻设备的智能化研制打下坚实的基础。

上述研究工作都取得了非常有成效的成果,有力地促进了揉捻工艺研究的深入发展。但在信息技术快速发展的今天,现有的揉捻工艺还主要是以传统揉捻机为主,除了会导致茶叶产品质量得不到有效控制外,还会产生一些负面效果,如会导致叶片的破碎率较高,浪费了大量原料,增加了生产成本。在今后的工作中,希望能够更多的借助当前的新技术和新方法,将它们应用于现有茶叶原料的揉捻工艺研究之中,改造现有的揉捻设备,实现实时在线反馈原料揉捻的物理信息,并以此为依据,及时调控揉捻机的状态参数,根據茶叶原料的不同,达到精准监测茶叶原料揉捻效果的目的,这可以起到有效改善茶叶品质的作用。

参考文献:

[1] 徐奕鼎,丁 勇,黄建琴,等.不同杀青与揉捻工艺对名优绿茶品质的影响[J].农学学报,2014,4(4):86-90.

[2] 赖兆祥,王秋霜,孙世利,等.不同做形加工方式对烘青绿茶品质的影响[J].贵州茶叶,2015,43(3):25-27.

[3] 王 彬,刘青茹,叶兴乾,等.加工工艺对绿茶丙烯酰胺生成的影响[J].食品科学,2017,38(8):220-224.

[4] IBRAHIM A,El-KAREEM R,SHEIR M. Elucidation of acrylamide genotoxicity and neurotoxicity and the protective role of gallic acid and green tea[J]. Journal of Forensic Toxicology and Pharmacology,2015,4(1):276-278.

[5] 崔宏春,余继忠,张建勇,等.加工工艺对绿茶儿茶素组分和茶多酚保留率的影响[J].江苏农业科学,2014,42(4):209-212.

[6] 银 霞,赵 熙,黄 浩,等.揉捻对夏茶内含成分浸出特性及苦涩味影响[J].中国茶叶加工,2016(6):21-27.

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[16] 徐海卫,谢 驰,曹江萍,等.茶叶揉捻压力的优化调节控制研究[J].中国测试,2015,41(10):112-116.

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[21] 洪勇为.茶叶揉捻机的实时控制及其结构优化[D].南昌:江西农业大学,2016.

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