茶鮮葉保鮮貯運技術研究現狀及其展望

郭嘉明，陳勁，張敏，呂恩利*

1.華南農業(yè)大學工程學院，510642；2.南方農業(yè)機械與裝備關鍵技術教育部重點實驗室，510642

茶鮮葉（茶青）作為制茶的原料，其質量影響著成茶的品質。原料出現劣變，會嚴重降低茶葉的經濟價值。因此，為了保障茶葉品質的穩(wěn)定性，鮮葉運輸、貯放等過程中的保鮮保質十分必要。

一、鮮葉特性

1.理化性質

鮮葉品質的因素包括外形因素和內質因素。外形品質主要是通過感官評定的方法來判斷鮮葉的嫩度、勻凈度、新鮮度等，從而進行鮮葉分級及定價[1-2]。近年來，國內外有不少學者研究快速無損的鮮葉品質和分級評價方法。王勝鵬等[3]和王曼等[4]利用近紅外光譜技術預測鮮葉相關內含物的含量，并進行質量分析，為鮮葉快速分級和原料交易的公平定價提供參考。馮呈艷等[5]通過分析鮮葉的反射光譜數據和色差特性，為鮮葉分級和除雜提供參考。Zhang等[6]利用拉曼成像快速測定鮮葉的嫩度，為茶葉加工的質量控制提供參考。

成茶的品質與鮮葉的內含物質有直接關系，鮮葉的內含物質主要有茶多酚、蛋白質、氨基酸、生物堿、葉綠素、芳香物質等多種有機化合物以及其他無機化合物[7-8]，其中水分占鮮葉總質量的75%左右，它是制茶過程中一系列化學反應的介質。鮮葉采摘后，隨著水分的流失會發(fā)生一系列的理化變化，在加工過程中，水分含量的變化、葉綠素降解和多酚類物質的轉化，對茶葉色澤品質的形成有重要作用[9]。在萎凋過程中，水解酶的活性隨水分的散失而提高，引起內含物的變化而釋放出香氣化合物，逐漸形成茶葉的香氣和滋味[10-11]。隨著水分含量的下降，鮮葉的柔軟性和塑性增強，為茶葉加工做形提供物理條件[12-14]。

2.劣變機理

采摘后的鮮葉仍然具有呼吸作用，鮮葉內含物質的組成及其含量會隨著呼吸作用而逐漸演變[15]。呼吸作用越強烈，鮮葉內質的氧化越激烈。氧化過程是一個消耗物質的過程，隨著內含物質的損耗，鮮葉新鮮度開始下降，直至變質[8,15]。

鮮葉的新鮮度下降，首先表現為外觀上的葉色和氣味變化。鮮葉在呼吸過程中釋放出大量熱量，堆放時間過長會使葉溫升高，當葉溫過高時鮮葉開始出現紅變。同時隨著碳水化合物的消耗，蛋白質水解生成氨基酸和酰胺，氣味由原來的清香變成悶味、酸餿味，鮮葉開始腐敗變質[8]。

另外，鮮葉在采摘過程中會產生不同程度的機械損傷，在收青和運輸過程中因積壓和振動也會產生不同程度的機械損傷。機械損傷會加劇氧化，葉溫急劇上升，加速鮮葉的紅變，損傷處滋生的微生物也會引起鮮葉霉變。

二、鮮葉保鮮貯運影響因素

鮮葉在茶園采收后運回加工廠制成茶葉，需求量大時一般在茶青交易市場向茶農直接收購鮮葉，由采購人員驗收、分級后統(tǒng)一運回茶廠進行加工。目前鮮葉的運輸多以大型貨車一次性積壓運輸為主[16]。中非的Wilkie和Burton[17-19]研究了鮮葉到達工廠前的處理方法和損壞情況，結果表明，鮮葉在處理過程中的任何階段都不能被積壓，如果鮮葉在采摘后的5 h內送到加工廠，并且溫度始終維持在35℃以下，那么茶葉的質量是可以接受的。張正竹等[20]研究表明，鮮葉在5℃下保質期不超過2 d，在25℃條件下貯藏9 h 后鮮葉品質開始劣變。

1.溫度

鮮葉的呼吸首先受貯藏溫度的影響，溫度越高，呼吸作用越強[21]。而鮮葉在運輸過程中的呼吸作用會產生大量熱量，在積壓情況下熱量得不到及時散發(fā)，鮮葉會因溫度過高而產生紅變[8]。同時，溫度升高會加快鮮葉的失水速率[10,22]。隨著鮮葉水分的流失、呼吸作用的持續(xù)，鮮葉內含物質激烈氧化[23]，若未能及時送到工廠加工，會降低鮮葉品質而造成茶葉降級處理，或者因紅變、劣變等原料損耗而造成經濟損失。

因此，從摘青、收青、運輸到入廠加工前的過程中都要考慮鮮葉的呼吸熱，合理控制好堆放高度，避免嚴重積壓，采用通風散熱良好的收青貯運容器，防止溫度過高而引起鮮葉紅變。

2.相對濕度

水分在茶葉的加工過程中起著非常重要的作用。當貯藏環(huán)境的空氣相對濕度較低時，鮮葉表面的水分快速蒸發(fā)，鮮葉開始失水，從而加快鮮葉的理化變化[10]。鮮葉含水率過低會影響后續(xù)的加工過程[10]。研究表明，在相同的溫度條件下，環(huán)境濕度越高鮮葉的失水速率越慢；在相同的濕度條件下，溫度越高失水越快，溫度降低總的失水速率減慢[24-25]。提高環(huán)境的相對濕度，鮮葉的失水速率相對減緩，鮮葉內含物質的損耗減少，可保持鮮葉新鮮度[26-27]。但在高濕環(huán)境中，鮮葉表面會吸附較多的水分，隨著貯運時間延長，采后鮮葉帶有田間熱以及自身呼吸發(fā)熱，溫度開始升高，鮮葉散發(fā)悶味（圖1）。尤其是雨水葉、露水葉，在高溫高濕的環(huán)境下內含物質更易發(fā)生氧化、水解，鮮葉散發(fā)酸餿味，容易霉變。

圖1 鮮葉失水機理示意圖

因此，在鮮葉的貯運過程中，不僅要控制環(huán)境溫度，同時還要考慮環(huán)境濕度的調控。提高環(huán)境的相對濕度，可以減緩鮮葉失水，保持鮮葉的新鮮度，但要防止環(huán)境濕度過高以免引起鮮葉劣變。

3.呼吸作用

鮮葉在運輸過程中的呼吸作用分為有氧呼吸和無氧呼吸[27]。有氧呼吸會消耗鮮葉中的蛋白質、堿類、酚類等物質，影響茶葉的品質。因積壓導致呼吸產生的二氧化碳大量積聚，鮮葉會產生無氧呼吸，形成酒糟味甚至產生腐變，造成原料浪費[28]。這不僅影響茶葉品質，甚至會產生有害成分，降低茶葉利用價值。

因此，鮮葉在貯運過程中，既要降低貯藏環(huán)境的氧氣濃度，抑制鮮葉的呼吸作用，又要防止鮮葉無氧呼吸而變質。

4.振動

鮮葉出現紅變的主要原因包括高溫和機械損傷[8]。在收青和運輸過程中不僅要防止鮮葉大量積壓，避免葉溫過高而變紅、變質，還要考慮振動因素的影響。新鮮農產品在運輸過程中因振動受到沖擊、碰撞等會受到不同程度的損傷，采后損耗量會造成巨大的經濟損失[29-30]。鮮葉受到振動脅迫，會開始萎蔫[31]，當振動過大，受到碰撞、壓迫而使葉組織遭受損傷，會加速鮮葉變紅、變質。

因此，研制適合鮮葉運輸的收青容器和貯運裝備，不僅有利于鮮葉通風、散熱，同時可防止鮮葉積壓、折損，并降低振動因素的不利影響，減少鮮葉在運輸過程中的機械損傷。

5.保鮮貯運技術

圖2 茶產業(yè)鏈模式

隨著采摘、加工機械化和規(guī)模化發(fā)展，鮮葉一次性運輸與流通的量越來越大，對鮮葉貯運過程中的影響因素進行科學系統(tǒng)的研究，形成指導性的保鮮技術參數體系，才能適應茶葉加工產業(yè)的規(guī)?；?、標準化發(fā)展。對于貯運環(huán)境的溫度調控，可采用低溫冷藏技術，從而降低鮮葉的呼吸強度；對于貯運環(huán)境的濕度調控，可借鑒超聲波濕度調控技術[32]，減緩鮮葉水分和內含物的損耗，保持鮮葉鮮活，同時降低葉溫；對于貯運環(huán)境的氣體成分濃度，可借鑒氣調保鮮技術[33]，抑制鮮葉的呼吸作用；在避免振動損傷方面，可通過采用合理的儲青容器和貯運裝備，明確適合的儲放容重，避免積壓、振損和防止葉溫過高。

三、發(fā)展趨勢及展望

1.規(guī)模化生產

隨著加工工藝的成熟，茶葉銷量的增加，茶葉產業(yè)發(fā)展較快。但目前大多茶葉加工企業(yè)總體實力不強，規(guī)模小、產能低，市場競爭力較弱[34-35]。每年采摘高峰期，大量茶青集中短期內進廠，若加工企業(yè)加工能力不足，會造成大批鮮葉積壓發(fā)熱、變質，嚴重影響經濟效益。部分企業(yè)雖然規(guī)模大，但由于茶葉產地的地形特點、設備設施不足，不適宜建設大規(guī)模加工廠，因此多由采購人員向當地散戶茶農收購鮮葉，再統(tǒng)一送到茶葉基地加工，或由當地中小型加工廠將茶鮮葉加工成半成品，再運送至茶葉基地進一步加工[36]（圖2）。因鮮葉量大而利潤低，為節(jié)省運輸成本，目前企業(yè)多采用一次性積壓運輸，運輸過程中處理不當，易造成原料損耗量大、品質下降，降低經濟效益。

因此，有必要加快建設茶產業(yè)相關的冷鏈物流配套設施，解決大型企業(yè)生產線利用率低、而小型茶企產能不足的問題。加強鮮葉及其在制品在分散加工點和集中加工點之間的運輸與有效流通，從而實現資源優(yōu)化配置，推動茶產業(yè)的規(guī)?；l(fā)展。

2.加快形成標準化體系

目前，茶產業(yè)缺乏系統(tǒng)化的冷鏈物流鏈以及專業(yè)的管理體系。機械采摘雖然降低了采摘的成本，但目前采摘機械精度不高，在采摘過程中會產生不同程度的機械損傷，且茶樹生長高低不一，機采的鮮葉老嫩參雜。嫩度不同的鮮葉耐熱性不同，因此其紅變溫度也不同。嫩葉比老葉、損傷葉比正常葉的呼吸量大，呼吸量大其發(fā)熱量也大，紅變溫度較低[8,15]。

為提高勞動生產力和保護采后鮮葉，需結合鮮葉的理化變化特點，研究鮮葉分級的快速評價方法，并測得不同嫩度、級別鮮葉的耐熱性，為茶鮮葉冷鏈物流的保鮮貯運技術措施提供數據參考。

3.完善茶產業(yè)冷鏈物流配套設施

目前農產品冷鏈運輸的裝備多為低溫恒溫設備，控制精度低、能耗大、成本高，應用于茶葉貯運難以保證鮮葉品質。低溫雖然可以抑制鮮葉的呼吸作用，防止葉溫過高而產生紅變，降低劣變程度，但在貯運初始階段葉溫高于環(huán)境溫度反而會加快鮮葉的水分流失[37]。由于恒溫冷鏈運輸設備保鮮環(huán)境不可調，還會造成低溫凍損，影響鮮葉品質及造成損耗。未來，通過研究鮮葉貯運保鮮條件及理化品質的變化，研制出更符合鮮葉貯運的裝備及環(huán)境調控設備，從而實現精準控制貯運保鮮環(huán)境的溫濕度、氣體成分，將有利推進茶鮮葉貯運保鮮技術，促進茶葉產業(yè)發(fā)展。