不同干燥方法對(duì)綠茶品質(zhì)的影響

徐建國(guó)，徐剛，顧震，張森旺

（江西省科學(xué)院食品工程創(chuàng)新中心，南昌 330096）

不同干燥方法對(duì)綠茶品質(zhì)的影響

徐建國(guó)，徐剛，顧震，張森旺

（江西省科學(xué)院食品工程創(chuàng)新中心，南昌 330096）

為提高烘干綠茶的品質(zhì)、優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程，本文研究了熱泵干燥、熱風(fēng)干燥、熱泵-熱風(fēng)聯(lián)合干燥3種干燥方法對(duì)綠茶品質(zhì)的影響，重點(diǎn)比較、討論了3種干燥方法對(duì)綠茶有效（營(yíng)養(yǎng)成分）茶多酚、維生素C、葉綠素含量以及成品綠茶外形、湯色、香氣等方面的影響。研究結(jié)果表明，干燥過(guò)程顯著影響綠茶葉綠素、茶多酚以及維生素C含量的變化（p≤0.05）。低溫55℃熱風(fēng)干燥可以最大程度的保留茶多酚總量；熱泵干燥、低溫55℃熱風(fēng)干燥以及聯(lián)合干燥可以高保留維生素C含量，三者無(wú)顯著性差異（p＞0.05）；熱泵-熱風(fēng)聯(lián)合干燥與75℃熱風(fēng)干燥綠茶的葉綠素含量最高，二者無(wú)顯著性差異（p＞0.05）。從成品綠茶感官品質(zhì)來(lái)看，40℃熱泵干燥綠茶外形灰綠，香氣低且?guī)鄽猓桓邷?5℃熱風(fēng)干燥綠茶外形緊結(jié)、顏色呈墨綠色，香氣持久，符合傳統(tǒng)綠茶品質(zhì)特征；聯(lián)合干燥綠茶的外形、色澤、湯色比傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥工藝有明顯改善，香氣、滋味比單一熱泵干燥明顯提高。

綠茶；干燥；綠茶品質(zhì)；聯(lián)合干燥

0 引言

茶葉是世界上消費(fèi)最為廣泛的飲料之一。根據(jù)發(fā)酵程度差異，茶葉分為不發(fā)酵茶（綠茶）、部分發(fā)酵茶（黃茶、白茶、烏龍茶等）以及發(fā)酵茶（黑茶、紅茶等）。我國(guó)是第一大綠茶出口國(guó)，綠茶出口量占國(guó)際市場(chǎng)份額80%以上［1］。干燥是綠茶初制的關(guān)鍵工序，這個(gè)過(guò)程可以促使綠茶發(fā)生各種程度的生化變化，形成茶葉不同感官品質(zhì)，同時(shí)能夠?qū)⒕G茶的含水率降至不易發(fā)生質(zhì)變的要求，以便貯存［2］。目前，我國(guó)綠茶干燥通常采用熱風(fēng)干燥，其優(yōu)點(diǎn)是投資少、能耗低、產(chǎn)量高、物料易于裝卸；不足之處是茶葉在熱風(fēng)烘干過(guò)程中高強(qiáng)度的濕熱作用，使茶葉中的葉綠素大幅度降解。劉玉芳等利用低溫真空與熱風(fēng)聯(lián)合干燥新工藝生產(chǎn)的綠茶，相比熱風(fēng)干燥，在外形色澤上有明顯優(yōu)勢(shì)，綜合品質(zhì)高于冷凍干燥產(chǎn)品［3］，缺點(diǎn)是干燥時(shí)間稍長(zhǎng)。因此，選擇合適的干燥方式和工藝條件，可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高效率的綠茶生產(chǎn)過(guò)程。

針對(duì)天然產(chǎn)物的特點(diǎn)，江西省科學(xué)院食品工程創(chuàng)新中心提出了熱泵-熱風(fēng)分段式聯(lián)合干燥技術(shù)：在高水分含量的干燥初期，采用低溫?zé)岜酶稍?，脫除部分自由水分。?dāng)水分降到一定程度，切換為熱風(fēng)干燥，提高干燥溫度，使干燥速率提高，縮短干燥時(shí)間。研究表明，該聯(lián)合干燥技術(shù)為天然產(chǎn)物的高品質(zhì)干燥提供了一種新型干燥技術(shù)［4］。為提高烘干綠茶的品質(zhì)，優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程，本文重點(diǎn)考察熱風(fēng)干燥、低溫?zé)岜酶稍镆约盁岜?熱風(fēng)聯(lián)合干燥對(duì)綠茶品質(zhì)的影響，為綠茶新型干燥技術(shù)的應(yīng)用、推廣提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 試驗(yàn)材料

綠茶鮮葉（春茶）由南昌市梅嶺茶廠提供。新鮮茶葉貯藏于4℃冰箱中，試驗(yàn)待用。初始水分測(cè)定采用105℃烘箱法獲得，濕基含水率為75.2%w.b.。

1.1.2 干燥設(shè)備

自主開發(fā)的熱泵-熱風(fēng)聯(lián)合干燥裝置如圖1所示，主要包括四部分：熱泵系統(tǒng)、穿流干燥箱、電加熱裝置以及風(fēng)機(jī)。這四部分通過(guò)風(fēng)管連接。通過(guò)開風(fēng)閥4，關(guān)風(fēng)閥2、3，可以實(shí)現(xiàn)單一常溫（30℃～40℃）熱泵干燥；關(guān)風(fēng)閥4，開風(fēng)閥2、3，可以實(shí)現(xiàn)熱風(fēng)（60℃～70℃）干燥以及分段式聯(lián)合干燥。干燥室內(nèi)溫度、相對(duì)濕度以及風(fēng)速通過(guò)溫濕度變送器（WSB-005型，武漢市儀器儀表研究所）和風(fēng)速儀（KA22型，沈陽(yáng)加野科學(xué)儀器有限公司）測(cè)量。

圖1 熱泵－熱風(fēng)聯(lián)合干燥裝置示意圖

熱泵干燥的原理是利用熱泵裝置7將干燥器排出的低溫、高濕空氣經(jīng)除濕、升溫后，成為高溫、低濕的空氣作為干燥介質(zhì)再進(jìn)入干燥器1，如此往復(fù)使物料得到干燥［5］。

1.1.3 干燥實(shí)驗(yàn)

熱泵干燥實(shí)驗(yàn)。將新鮮茶葉平鋪于托盤上，在40℃干燥條件下，熱泵干燥直至濕基含水率低于7%。

熱風(fēng)干燥實(shí)驗(yàn)。將新鮮茶葉平鋪于托盤上，分別在干燥溫度低溫55℃、中溫75℃、高溫95℃下，采用熱風(fēng)干燥至濕基含水率低于7%。

熱泵-熱風(fēng)聯(lián)合干燥實(shí)驗(yàn)。將新鮮茶葉平鋪于托盤上，干燥前期采用40℃熱泵干燥、后期采用75℃熱風(fēng)干燥進(jìn)行干燥，并干燥至濕基含水率低于7%。

1.2 干燥指標(biāo)

1.2.1 葉綠素含量測(cè)定按SN/T

1113-2002方法測(cè)定［6］，實(shí)驗(yàn)3次取平均值。

1.2.2 茶多酚總量按GB/T

8313-2002方法［7］測(cè)定；實(shí)驗(yàn)3次取平均值。

1.2.3 維生素C含量按GB/T

6195-1986方法［8］測(cè)定，實(shí)驗(yàn)3次取平均值。

1.2.4 色澤：主要按GB/T

23776［9］進(jìn)行感官審評(píng)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)利用SAS（9.3）進(jìn)行方差分析。不同干燥方法間的指標(biāo)均值采用Duncan多范圍檢驗(yàn)，當(dāng)p≤0.05時(shí)，均值被視為顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同干燥過(guò)程對(duì)茶多酚總量的影響

從圖2可以看出，與新鮮茶葉相比，熱處理過(guò)程顯著提高了的綠茶酚類物質(zhì)總量（p≤0.05）。這是因?yàn)楦稍镞^(guò)程可以加速茶葉細(xì)胞組織釋放酚類物質(zhì)［10］。干燥溫度較低時(shí)，40℃熱泵干燥與55℃熱風(fēng)干燥的綠茶具有較高的茶多酚總量，以干基物質(zhì)計(jì)，分別是158.85 mg/g d.w.、171.3 mg/g d.w.。對(duì)于熱風(fēng)干燥過(guò)程，溫度越高，酚類物質(zhì)總量顯著降低。55、75、95℃熱風(fēng)干燥的綠茶茶多酚總量分別為171.3、133.5、123.5mg/g d.w.。這是因?yàn)椋瑴囟鹊纳呒铀倭朔宇愇镔|(zhì)的氧化降解反應(yīng)。聯(lián)合干燥和75℃熱風(fēng)干燥的綠茶所含有的茶多酚總量沒(méi)有顯著性差異（p ＞0.05），含量分別是142.1、133.5 mg/g d.w.。因此，為了較大程度的保留茶多酚總量，應(yīng)該采用溫度較低的55℃熱風(fēng)干燥或熱泵干燥。

圖2 不同干燥方式下綠茶茶多酚總量比較

2.2 不同干燥過(guò)程對(duì)綠茶總?cè)~綠素含量的影響

研究發(fā)現(xiàn)，在綠茶干燥過(guò)程中，茶葉顏色的改變體現(xiàn)了干燥過(guò)程中物理、化學(xué)以及生物反應(yīng)。溫度和濕度是導(dǎo)致茶葉顏色改變的主要因素［11］。干燥過(guò)程中，葉綠素會(huì)發(fā)生劇烈的水解、取代反應(yīng)，進(jìn)而影響到綠茶品質(zhì)。圖3表明，經(jīng)干燥熱處理過(guò)的茶葉所含的葉綠素含量高于新鮮茶葉；不同的干燥過(guò)程對(duì)總?cè)~綠素含量影響顯著（p≤0.05）。相比其他干燥方式，40℃熱泵干燥綠茶具有最低的總?cè)~綠素含量100.4mg/100g d.w.。熱風(fēng)干燥過(guò)程中，隨著溫度的升高，葉綠素含量出現(xiàn)先增加后降低趨勢(shì)。55、 75、95℃熱風(fēng)干燥綠茶的總?cè)~綠素含量分別102.7、141.6、127mg/100g d.w.。高溫95℃熱風(fēng)干燥過(guò)程中，高溫、高濕環(huán)境易造成葉綠素脫鎂生成脫鎂葉綠素，致使葉綠素含量降低、綠茶顏色變黃暗。聯(lián)合干燥的綠茶葉綠素含量為132.1mg/100g d.w.，與75℃熱風(fēng)干燥綠茶無(wú)顯著性差異（p＞0.05），這二種干燥方式的葉綠素含量最高。

圖3 不同干燥方式對(duì)綠茶葉綠素含量的影響

2.3 不同干燥過(guò)程對(duì)綠茶維生素C含量的影響

綠茶含有豐富的維生素C、維生素E等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。圖4表明，維生素C含量在不同的干燥過(guò)程中呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。新鮮茶葉維生素C含量為16.69mg/100g w.b.（以濕基計(jì)）。在經(jīng)過(guò)不同干燥過(guò)程后，熱泵干燥具有最高的維生素C含量13.2mg/100g w.b.。熱風(fēng)干燥過(guò)程中，隨著溫度的升高，其含量下降。高溫95℃熱風(fēng)干燥的綠茶含有最低的維生素C，其值為9.36 mg/ 100g w.b。這是因?yàn)榫S生素C具有強(qiáng)還原性，其穩(wěn)定性取決于環(huán)境溫度以及該溫度維持的時(shí)間［12］。高水分的環(huán)境中，溫度越高，維生素C易加速氧化、降解。聯(lián)合干燥后期因采用溫度較高的75℃熱風(fēng)干燥，維生素C含量為11.7 mg/100g w.b。聯(lián)合干燥、熱泵干燥以及低溫55℃熱風(fēng)干燥三種干燥方法對(duì)綠茶維生素C含量無(wú)顯著影響（p＞0.05）。

2.4 不同干燥過(guò)程綠茶的感官評(píng)審比較

綠茶的色澤作為外觀評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有非常重要的影響。綠茶干茶的色澤主要是茶葉中葉綠素和茶多酚氧化產(chǎn)物綜合作用的結(jié)果。葉綠素含量越多，色澤越綠［13］。清湯綠葉是綠茶的感觀品質(zhì)特征，也是消費(fèi)者購(gòu)買綠茶的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。清湯綠葉的色澤是多種色素類物質(zhì)的綜合反映。

圖4 不同干燥方式對(duì)綠茶維生素C含量的影響

表1 不同干燥方法對(duì)成品綠茶感官品質(zhì)的影響

從表1可以看出，熱泵干燥的綠茶外形較好，但湯色、香氣、滋味不如其他干燥方式；隨著熱風(fēng)干燥溫度的升高，成品綠茶外形漸緊結(jié)、顏色漸呈墨綠色，符合傳統(tǒng)綠茶品質(zhì)特征；聯(lián)合干燥的綠茶外觀呈嫩綠色，湯色嫩綠明亮、嫩香，滋味濃厚，具有較高的感官品質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)，綠茶干燥伴隨著茶葉品質(zhì)成分的變化，是香味形成的關(guān)鍵工藝過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，酶促反應(yīng)和物理化學(xué)作用使綠茶香氣物質(zhì)逐漸生成，同時(shí)低沸點(diǎn)青草氣類物質(zhì)散失，高沸點(diǎn)香氣物質(zhì)得以保留［2］。40℃熱泵干燥溫度較低，綠茶香氣物質(zhì)的生成反應(yīng)速率較慢，所以其成品茶葉的香氣低且?guī)鄽?，產(chǎn)品檔次為最差丙檔；聯(lián)合干燥前期采用低溫?zé)岜酶稍?，可以最大程度的保留茶葉中的茶多酚等形成綠茶品質(zhì)的主要物質(zhì)，后期采用中溫?zé)犸L(fēng)干燥進(jìn)行提香，香氣物質(zhì)充分生成，最終獲得的外形、色澤、湯色比傳統(tǒng)高溫?zé)犸L(fēng)干燥工藝有明顯改善，香氣、滋味比單一熱泵干燥明顯提高，產(chǎn)品檔次為高品級(jí)近甲檔的綠茶。

3 結(jié)束語(yǔ)

（1）干燥過(guò)程顯著影響綠茶葉綠素、茶多酚以及維生素C含量的變化。低溫55℃熱風(fēng)干燥可以最大程度的保留茶多酚總量；熱泵干燥、低溫55℃熱風(fēng)干燥以及聯(lián)合干燥可以高保留維生素C含量；聯(lián)合干燥與75℃熱風(fēng)干燥綠茶葉綠素含量最高。

（2）從成品茶感官品質(zhì)來(lái)看，低溫?zé)岜酶稍锞G茶外形灰綠，香氣低且?guī)鄽猓a(chǎn)品檔次為丙檔；高溫?zé)犸L(fēng)干燥綠茶外形緊結(jié)、顏色呈墨綠色，香氣持久，符合傳統(tǒng)綠茶品質(zhì)特征，產(chǎn)品檔次為乙檔；聯(lián)合干燥綠茶的外形、色澤、湯色比傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥工藝有明顯改善，香氣、滋味比單一熱泵干燥明顯提高，產(chǎn)品檔次接近高品級(jí)甲檔。

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Effect of three different drying methods on qualities of green tea leaves

Xu Jian-guo, Xu Gang, Gu zhen, Zhang sen-wang
(Food Engineering Innovation Center of Jiangxi Academy of Sciences, Nanchang 330096, China)

Green tea leaves were dried by heat pump drying, hot air drying and heat pump and hot-air combined drying. The effect of three different drying methods on qualities such as retention of phenolic, vitamin C, chlorophyll and organoleptic qualities were investigated. The results showed that phenolic, vitamin C content and chlorophyll changed significantly during different drying processes（p≤0.05）. The highest phenolic content was obtained in hot air drying at 55℃. The highest vitamin C content was obtained in heat pump drying at 40℃, hot air drying at 55℃ and combined drying with no significant difference（p＞0.05）. Retention of chlorophyll was highest by both hot air drying at 75℃and combined drying with no significant difference（p＞0.05）. Compared with heat pump drying and traditional hot air drying, green tea leaves with high organoleptic quality were achieved. The results can provide a positive reference for choosing drying method of green tea leaves.

green tea; drying; green tea quality; combined drying

TS205.1

A

2096-0387（2016）04-0004-04

江西省科學(xué)院國(guó)家級(jí)預(yù)研項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)2013-YGY-2）；江西省科學(xué)院產(chǎn)學(xué)研合作資金項(xiàng)目（2014-CXY-11）

徐建國(guó)（1979-），男，山東青州人，碩士，副研究員，主要從事干燥技術(shù)與設(shè)備研究。