基于模內(nèi)蒸制的青磚茶成型工藝試驗及優(yōu)化

滕 靖，王紅貞

1.湖北省農(nóng)業(yè)科學院果樹茶葉研究所，湖北 武漢 430064；

2.武漢商貿(mào)職業(yè)學院，湖北 武漢 430205

青磚茶屬黑茶類，是湖北特產(chǎn)，亦為我國三大邊銷磚茶之一，因具有分解脂肪、舒暢腸胃、補充維生素等功能，是邊疆少數(shù)民族生活中不可或缺的必需品。青磚茶從半成品到成品茶需經(jīng)稱量、蒸茶、壓制、保壓定型、脫模、烘干等工藝過程［1-2］，模內(nèi)蒸制是適用于新一代成型模具的工藝方法，相較于傳統(tǒng)的制茶工藝，減少了蒸茶爐、茶坯框及運送線載體，按照設(shè)定值稱量過的原料直接投放至成型模具，蒸汽經(jīng)過管道運送至模具完成蒸制作業(yè)，模具內(nèi)蒸制可以減少物料損耗，同時降低了二次污染風險［3］。

本研究基于新研制的成型模具，結(jié)合模內(nèi)蒸制工藝，針對茶坯含水率、壓力、保壓時間等關(guān)鍵因子進行工藝比較試驗，在單因子試驗基礎(chǔ)上，再進行正交試驗，得出100 g精品青磚茶壓制的最優(yōu)工藝參數(shù)。

1 單因子試驗

選擇影響青磚茶壓制工藝中蒸制后茶坯含水率、茶磚承受的壓力、保壓定型時間3個關(guān)鍵因子為研究對象，試驗材料為復制后的中茶108青磚茶原料，單片磚質(zhì)量100 g。茶磚評判采用感官［4］評判打分方式，分值以室溫放置24 h后為主，壓制完成后評判為參考。

1.1 蒸制后茶坯含水率單因子試驗

設(shè)定蒸制后茶坯含水率因子水平如表1所示，實驗結(jié)果是壓制時茶坯最合適的含水率區(qū)間為20%～25%，壓制茶磚效果最優(yōu)。

表1 不同茶坯含水率壓制試驗結(jié)果Tab.1 Compression test results of different moisture contents

1.2 磚面承受壓力的單因子試驗

設(shè)定磚面承受壓力因子水平如表2所示，考慮到茶磚外觀［6］質(zhì)量和油壓機工作負荷率，實驗結(jié)果表明磚面的承受壓力應(yīng)控制在6～18 MPa，壓制茶磚效果最優(yōu)。

表2 不同磚面承受壓力壓制試驗結(jié)果Tab.2 Compression test results of different molding pressures

1.3 保壓時間的單因子試驗

設(shè)定保壓時間因子水平如表3所示，考慮茶磚外觀質(zhì)量和加工過程中的時間成本，實驗結(jié)果是保壓時間控制在150～450 s時效果最佳。

2 正交工藝試驗

在單因子試驗基礎(chǔ)上，開展3因素3水平正交工藝試驗［6］，因子水平設(shè)置如表4所示。

表3 不同保壓時間壓制試驗結(jié)果Tab.3 Compression test results of different holding times

表4 正交試驗因子水平設(shè)置Tab.4 Orthogonal experimental design

開展3因素3水平正交試驗，每種樣品重復4批次，審評取平均得分。感官評價結(jié)果經(jīng)方差分析、極差分析后，3個因素對茶磚感官品質(zhì)影響權(quán)重為磚面承受壓力＞蒸制后茶坯含水率＞保壓時間。最優(yōu)水平分別為磚面承受壓力18 MPa，蒸制后茶坯含水率22%，保壓時間300 s。

按上述優(yōu)化后的條件進行了3次驗證試驗，壓制成型的茶磚放置24 h后，得分分別為91、90.5、90.5，優(yōu)化后的壓制成型工藝穩(wěn)定可靠。

3 結(jié) 語

茶坯蒸制后含水率低于25%時，含水率與磚茶外形品質(zhì)正相關(guān)，含水率達到30%時，在壓制過程中茶坯與模具外框出現(xiàn)粘結(jié)現(xiàn)象，降低磚茶外觀品質(zhì)。壓力、保壓時間在成型過程中與磚茶外形品質(zhì)正相關(guān)，與生產(chǎn)效率負相關(guān)。在生產(chǎn)中，成型壓力和保壓時間設(shè)置需綜合考慮壓力機負載率和生產(chǎn)效率兩大因素。