茶葉干燥技術(shù)現(xiàn)狀與對(duì)策

蔣文峰　蔣文欣　潘榕群

【摘 要】在茶葉初制加工的過程中，干燥是非常重要的一道工序，直接影響茶葉感官與品質(zhì)。干燥應(yīng)用的原理是熱與力的作用，水分散失后發(fā)生劇烈的物理特性與內(nèi)質(zhì)成分變化，形成茶葉特有的感官品質(zhì)。文章主要對(duì)中國茶葉初制各種干燥技術(shù)原理和特點(diǎn)進(jìn)行分析，指出茶葉干燥技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀，探討對(duì)策與展望，以供相關(guān)人員參考。

【關(guān)鍵詞】茶葉；干燥技術(shù)；發(fā)展；展望

【中圖分類號(hào)】TS272.4 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2018）03-0148-02

在茶葉的初制加工工作中，干燥是非常關(guān)鍵的一道工序，在將多余水分去除的同時(shí)，茶葉會(huì)產(chǎn)生不同的感官品質(zhì)。近年來，我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，茶葉消費(fèi)者越來越多，其健康意識(shí)也逐漸增強(qiáng)，使得茶葉的加工技術(shù)逐漸向綠色、環(huán)保、低碳、節(jié)能的方向發(fā)展，很好地彌補(bǔ)了過去傳統(tǒng)的煤炭、木材能源在清潔方面的缺陷。要確保茶葉的有效成分在加工中最大限度地得到保留，就必須在應(yīng)用傳統(tǒng)的干燥技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過對(duì)其他農(nóng)產(chǎn)品如果蔬等所采用的有效干燥技術(shù)進(jìn)行參考借鑒，探討研究更加有效的干燥技術(shù)。

1 單一干燥技術(shù)

1.1 熱風(fēng)干燥技術(shù)

這種技術(shù)通常在農(nóng)產(chǎn)品失水加工的工序中使用，所需要的干燥介質(zhì)為加熱空氣，對(duì)應(yīng)的原理是依靠吸濕-解濕平衡發(fā)揮干燥的作用，具有接觸面積大、交換的熱量充分、干燥的效率高、生產(chǎn)成本少等優(yōu)勢，因此成為名優(yōu)茶應(yīng)用較為頻繁的干燥技術(shù)。在使用這種技術(shù)時(shí)，因?yàn)闀?huì)受到濕度場、溫度場、蒸汽壓場影響，所以干燥失水的現(xiàn)象有階段性的特征[1]。在有些學(xué)者的研究中提到，綠茶恒溫干燥的含水量Y，以及對(duì)應(yīng)烘干的時(shí)間t有線性函數(shù)關(guān)系，回歸方程表達(dá)為Y=-1.3675 t+62.161（R=0.98），在這個(gè)計(jì)算過程中，還要充分考量鮮葉失水的情況、制品出現(xiàn)的生化反應(yīng)的情況等，如果烘干的溫度適宜，那么酶類會(huì)以其蛋白質(zhì)變性化學(xué)反應(yīng)的方式發(fā)生劇烈的變化，這時(shí)的沸點(diǎn)青草氣類物質(zhì)散失，沸點(diǎn)高的相關(guān)物質(zhì)就能成功保存，確保了整個(gè)比例關(guān)系更為協(xié)調(diào)。此外，兒茶素、糖及氨基酸等物質(zhì)之間會(huì)出現(xiàn)相互作用，其中一些蛋白質(zhì)與糖類物質(zhì)會(huì)在相互作用下出現(xiàn)熱裂解，形成茶葉感官品質(zhì)。有學(xué)者在對(duì)烏龍茶烘焙品質(zhì)的調(diào)查中指出，氨基酸總量、水浸出物這2個(gè)指標(biāo)與烘焙溫度有關(guān)，溫度升高，總量降低，兒茶素、咖啡堿及黃銅化合物則不會(huì)隨溫度變化而變化。在有揮發(fā)性特質(zhì)的成分中，如β-芳樟醇、橙花叔醇及其氧化物等具有清香型香氣物質(zhì)的元素頷聯(lián)與烘焙溫度有關(guān)，呈負(fù)相關(guān)性，比如β-月桂烯、檸檬烯等碳?xì)浠衔颷2]。此外，有學(xué)者對(duì)曬干、晾干、烘干處理方法進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，普洱茶的香氣在烘干處理樣中鑒定分離出了22種化合物，晾干處理樣中鑒定分離出12種，曬干處理樣中鑒定分離出5種，其中含量最高的是醇類物質(zhì)，包括α-萜品醇、環(huán)氧芳樟醇等。還有學(xué)者對(duì)沱茶、大葉種綠茶及茉莉花茶進(jìn)行研究，在進(jìn)行烘干時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度與品質(zhì)有直接的關(guān)系。

1.2 鍋炒干燥技術(shù)

它更多地應(yīng)用在炒青綠茶的干燥和做行工序中，在不同的產(chǎn)品形態(tài)中發(fā)揮干燥工藝的功能和作用，如眉茶長炒青、珠茶圓炒青、龍井茶扁炒青等。砂鍋主要有二青、三青和輝鍋3道工序，要得到最好的茶葉品質(zhì)，還必須采取烘、炒、滾的干燥方式組合應(yīng)用。例如，炒青綠茶，在對(duì)其干燥做行工序進(jìn)行的研究中發(fā)現(xiàn)，一級(jí)葉與三級(jí)葉炒干含水率和時(shí)間之間有函數(shù)的關(guān)系，表示恒率失水與降率失水雙重的特性，在中期過程的溫度控制非常重要，直接影響成茶的外形與內(nèi)在，這時(shí)就要將溫度控制在40～45 ℃的范圍內(nèi)。還有就是應(yīng)用低溫輝鍋對(duì)可溶性糖、氨基酸轉(zhuǎn)化為香氣的過程無任何促進(jìn)作用，那么就要盡量升溫，以達(dá)到促進(jìn)花果香芳樟醇、萜烯春的作用，同時(shí)還能生成烘炒香吡嗪類，所以鍋炒干燥技術(shù)的應(yīng)用非常有效。需要要注意的是，應(yīng)用前期要進(jìn)行低溫的長炒，進(jìn)入后期后逐漸升高溫度達(dá)到干燥的效果。有研究學(xué)者將烘青綠茶和炒青綠茶在香氣方面進(jìn)行了比較發(fā)現(xiàn)，不同的干燥方法很多都不會(huì)影響香氣的組分，于是得出不少香氣組分相同的結(jié)果，但是考慮到炒青綠茶比烘青綠茶在低級(jí)脂肪醇、酯和醛含量等方面更高，所鑒定出來的67種香氣成分獨(dú)有組分是1-乙基吡咯、2，5-二甲基吡嗪、3-乙基-2，5-二甲基吡嗪、咕吧烯、5-甲基糠醛、4，6-二甲基-2-庚酮。而在對(duì)炒青綠茶進(jìn)行的深入研究中發(fā)現(xiàn)，其精油的101個(gè)色譜峰分離鑒定90種揮發(fā)成分主要為偶芳樟醇等，所以其協(xié)同作用非常重要，共同構(gòu)成了香型的特點(diǎn)。

1.3 微波干燥技術(shù)

采用的微波技術(shù)微波主要指1 mm～1 m的波長、3×102～3×105 MHz頻率范圍的電磁波，干燥時(shí)在干燥物料上有微波輻的射入，于是物料中水分極性就會(huì)因?yàn)槲⒉l率的不斷升高而旋轉(zhuǎn)，各種不同的物料發(fā)生摩擦生熱，無論是表面或內(nèi)部均發(fā)生升溫現(xiàn)象，大量的水分子就會(huì)從物料中溢出而實(shí)現(xiàn)干燥的效果。與其他的干燥技術(shù)相比，微波干燥技術(shù)的升溫快、熱效率高、受熱均勻、不需要升溫環(huán)境。自動(dòng)控制方便、利于連續(xù)生產(chǎn)。過去茶葉采用的初制干燥方法通常會(huì)產(chǎn)生較好的成茶色澤，并且很多都呈灰綠尚澤，微波干燥技術(shù)本身就具有保綠的功效，這些特質(zhì)很好地成為綠茶與烏龍茶加工所需要研究的要點(diǎn)[3]。比如，有學(xué)者就在其著作上對(duì)傳統(tǒng)干燥技術(shù)與微波技術(shù)進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，微波技術(shù)在處理葉片受熱方面比傳統(tǒng)方法產(chǎn)生的效果更均勻，所以加工而成的綠茶成分保留很多，也減少了香氣的損失，而微波處理以后的綠茶粗老氣與苦澀味明顯降低。將微波和傳統(tǒng)干燥技術(shù)在條形綠茶感官品質(zhì)對(duì)生化因子的影響進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)微波短時(shí)間處理?xiàng)l形綠茶可溶性糖、茶多酚、咖啡堿及水浸出物含量更高，感官上出現(xiàn)更多的是栗香型，微波干燥方式處理的更多是清香型。

1.4 遠(yuǎn)紅外干燥技術(shù)

遠(yuǎn)紅外是25～1 000μm波長的電磁波，在遠(yuǎn)紅外干燥時(shí)遠(yuǎn)紅外線被待加熱物質(zhì)吸收以后，就會(huì)因?yàn)槭茌椛浼ぐl(fā)而導(dǎo)致物料中分子產(chǎn)生一定的能級(jí)躍遷復(fù)雜現(xiàn)象，有共振效果的旋轉(zhuǎn)振動(dòng)，于是原有平衡位置作為中心的振幅就會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大，物體的內(nèi)能隨之增加、溫度升高，水分散失。這個(gè)現(xiàn)象的產(chǎn)生是因?yàn)橹車目諝馕詹ㄩL和紅外輻射波長不匹配，那么遠(yuǎn)紅外加熱就可以不用中間介質(zhì)的輔助，于是技術(shù)就具備了熱效率高、質(zhì)量好及節(jié)能的優(yōu)勢。

2 聯(lián)合干燥技術(shù)

2.1 微波熱風(fēng)聯(lián)合干燥技術(shù)

該技術(shù)具有微波升溫快、均勻、效率高特點(diǎn)，再加上熱風(fēng)干燥，因此能夠?qū)⑽锪媳砻娴乃謳ё摺＿@種技術(shù)存在的方法有3種：一是預(yù)熱，現(xiàn)以微波方式進(jìn)行，熱風(fēng)干燥；二是通過增加速度的方式實(shí)現(xiàn)，一旦干燥速率降低，就要及時(shí)加入微波，驅(qū)趕內(nèi)部水分，確定其被熱風(fēng)帶走；三是終端干燥，這種干燥方法進(jìn)入后期后會(huì)有較難釋放的結(jié)合水出現(xiàn)，微波加入以后又加速效率的作用。這種技術(shù)目前廣泛應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品干燥的加工工作當(dāng)中，但在茶葉領(lǐng)域還處于研究的初級(jí)階段，還需要進(jìn)一步的實(shí)踐研究。

2.2 微波真空聯(lián)合干燥技術(shù)

在采用微波真空干燥技術(shù)時(shí)，將待干燥物放置密封干燥室，抽真空時(shí)加熱，其中的水分就會(huì)以往內(nèi)壓力差及濃度差的關(guān)系擴(kuò)散出來，再受到負(fù)壓的作用實(shí)現(xiàn)干燥的目標(biāo)。這種技術(shù)結(jié)合了微波與真空的2種優(yōu)點(diǎn)，具備效率高、傳熱快、受熱均勻等優(yōu)勢，也不會(huì)因?yàn)槠渌蛩貙?dǎo)致干燥時(shí)二次污染，因此有很高的熱敏性保留優(yōu)勢，此外其殺菌與消毒的效果，能夠大大延長保質(zhì)期。

3 問題與展望

當(dāng)前，在茶葉領(lǐng)域中單一干燥技術(shù)應(yīng)用都有一定的研究，但新型聯(lián)合干燥技術(shù)還屬于起步的階段，還沒能形成系統(tǒng)研究體系，特別是干燥機(jī)理的領(lǐng)域。茶葉干燥的目的包含去除水分，水分散失后會(huì)產(chǎn)生香氣和滋味物質(zhì)，茶葉本身特有的色、香、味等品質(zhì)就顯現(xiàn)出來。就目前的應(yīng)用發(fā)展態(tài)勢來看，日本的相關(guān)研究就在紅外與電特性檢測技術(shù)結(jié)合應(yīng)用的基礎(chǔ)上加以粗揉機(jī)制品含水量進(jìn)行在線檢測，成功地達(dá)到了制品含水量產(chǎn)生變化及反饋和提高茶葉品質(zhì)的目標(biāo)。就我國當(dāng)前的發(fā)展形勢來看，比日本擁有更多的茶葉及制作工藝，于是在后續(xù)關(guān)于茶葉制品含水量檢測及生化指標(biāo)的檢測工作上面臨更復(fù)雜的問題，需要結(jié)合加工茶葉時(shí)所考慮的茶葉色、香、味各方面變化的情況與特點(diǎn)來開展工作。筆者認(rèn)為，在任何干燥的階段都要結(jié)合制品物性的特點(diǎn)，將電特性、紅外等監(jiān)測技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用在茶葉加工中，積極創(chuàng)建在線監(jiān)測平臺(tái)、實(shí)時(shí)反饋數(shù)控平臺(tái)，確保整個(gè)茶葉的加工制作過程得到掌控。還要注意干燥技術(shù)與發(fā)展過程，其直接影響茶葉的品質(zhì)，特別是干燥后期提香的醇化，更能讓茶葉的香氣與滋味得到改善與發(fā)展，但目前專業(yè)人士對(duì)這方面的研究還比較少。

此外，在干燥技術(shù)應(yīng)用上還表現(xiàn)在產(chǎn)品的品質(zhì)當(dāng)中，在今后的技術(shù)應(yīng)用和新產(chǎn)品的研發(fā)過程中，必須全面優(yōu)化加工工藝和提升加工水平，確保設(shè)備與配件達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化、通用化的穩(wěn)定要求，進(jìn)一步推動(dòng)茶葉設(shè)備的升級(jí)改造，全面推進(jìn)茶葉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]張應(yīng)根，陳泉賓，王秀萍.干燥技術(shù)對(duì)茶葉品質(zhì)影響研究進(jìn)展[J].茶葉科學(xué)技術(shù)，2014，11（3）：1-4.

[2]劉飛，王云，李春華.茶葉干燥技術(shù)研究現(xiàn)狀及展望[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2015，31（6）：210-215.

[3]石磊.現(xiàn)代干燥技術(shù)對(duì)烏龍茶品質(zhì)的影響[D].廣州：暨南大學(xué)，2010.

[責(zé)任編輯：陳澤琦]