龍井茶沖泡下沉特征及加工工藝對外形品質(zhì)和下沉速度的影響

范方媛，縱榜正，龔淑英*，陸德彪，宋楚君，黃創(chuàng)盛，彭艾婧，周森杰，童薏霖

1.浙江大學(xué)茶葉研究所，浙江 杭州310058；2.浙江省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江 杭州310020

龍井茶是我國傳統(tǒng)名茶，外形扁平、挺直、光滑，是浙江省最主要的名優(yōu)茶種類之一，素以“色綠、香郁、味甘、形美”著稱，深受消費者青睞。在龍井茶產(chǎn)區(qū)逐漸以機械加工代替手工加工的過程中，由于部分地區(qū)生產(chǎn)技術(shù)推廣不到位，龍井茶的風(fēng)格有所變化。部分消費者反饋目前市場銷售的許多龍井茶產(chǎn)品存在“沖泡后茶葉浮在水面、下沉慢”的問題，影響龍井茶的品飲體驗。

扁平、挺直、光滑是龍井茶外形獨特風(fēng)格的體現(xiàn)，也是評判其品質(zhì)的重要指標。然而，其扁平的程度如何掌握，長寬比如何控制才能最好地呈現(xiàn)出龍井茶的品質(zhì)水平？

已有研究顯示，手工茶下沉速度較機制茶更快，機制茶最終浮在水面上的茶葉較手工茶更多，可能是由于機制茶身骨較輕飄、條索較寬等因素導(dǎo)致[1]。同時，龍井茶下沉速度與鮮葉原料的嫩度（等級）也有很大的相關(guān)性。原料老，葉表面角質(zhì)層厚、葉質(zhì)硬，不容易成形，外形偏寬大，葉片吸水慢，更易飄浮在水面[2]。

本研究針對龍井茶下沉特性，系統(tǒng)研究龍井茶沖泡下沉規(guī)律、典型龍井茶外形品質(zhì)以及影響茶葉下沉的物理因素，同時研究加工工藝對龍井茶外形品質(zhì)及下沉速度的影響，為從加工工藝方面解決龍井茶沖泡下沉慢問題提供思路。

一、材料與方法

1.試驗材料

代表性龍井茶樣品：于2019年收集來自杭州、淳安、建德、新昌、嵊州等龍井茶產(chǎn)地的100多個龍井茶樣，通過感官審評，選出13個典型代表性龍井茶做下沉試驗。其中，手工茶樣品來自2019年浙江省龍井茶炒制能手比賽和技能大賽參賽樣品。

龍井茶試驗樣品：2019年3—4月于浙江龍井產(chǎn)區(qū)采摘龍井43 鮮葉原料，在淳安、建德、新昌、嵊州等地加工成龍井茶試驗樣品，主要加工設(shè)備為銀球6CCB-981ZD 全自動扁形茶炒制機和龍井茶炒鍋。

2.試驗方法

（1）茶葉下沉速度試驗

稱取2.0 g 龍井茶樣置于玻璃杯（杯高147 mm，上內(nèi)徑59 mm，下內(nèi)徑54 mm，杯底厚18 mm，容積300 mL）中，沖入250 mL 沸水，注水高度距玻璃杯口3～5 cm，注水時間約15 s。從沖泡結(jié)束開始計時，記錄每20 s 內(nèi)下沉的芽葉數(shù)量，作芽葉下沉曲線，使用正態(tài)曲線擬合茶葉下沉速度，計算出芽葉集中下沉?xí)r間點。

（2）下沉相關(guān)物理特征指標測定

茶葉密度測定：將茶葉倒入已知容積容器，反復(fù)震蕩100 下，使茶葉充滿該容器后稱取茶葉質(zhì)量，重復(fù)稱重3次。

芽葉表面光滑度測定：稱取1.0 g茶樣置于A4打印紙（70 g/m2）一端中間固定面積（3 cm×3 cm）中，緩慢抬高放置茶樣的一端至茶樣剛好大量滑動，測定此時的斜面角度θ，此時茶葉與A4 紙之間的靜摩擦系數(shù)μ=tanθ，重復(fù)3 次，以茶葉與A4打印紙之間的靜摩擦系數(shù)量化龍井茶芽葉表面的光滑度。

茶葉長寬比測定：隨機選取20 個完整芽葉，分別測定其長度（最長處）和寬度（最寬處），計算長寬比及其均值。

（3）茶葉感官審評

龍井茶茶樣感官審評依據(jù)《茶葉感官審評方法》（GB/T 23776—2018）[3]進行，重點關(guān)注茶樣外形的扁平度、光滑度。

（4）工藝試驗樣加工方法

采用銀球6CCB-981ZD 全自動扁形茶炒制機進行龍井茶青鍋對比試驗，加工時調(diào)節(jié)炒制機殺青過程中的壓力（調(diào)節(jié)壓檔，壓檔越大，壓力越大）、壓板轉(zhuǎn)動圈數(shù)，得到不同工藝處理參數(shù)的龍井茶試驗樣品。具體工藝為每鍋投龍井43 鮮葉80 g，鍋溫設(shè)定為210 ℃。1～5號試驗樣在青鍋階段初始壓力逐級升高，其中試驗樣1 青鍋階段以輕壓為主，試驗樣5青鍋全程以重壓為主。

毛茶經(jīng)過篩分、風(fēng)選、色選、復(fù)火等精制工藝流程進行龍井茶精制。

3.數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2010 處理試驗數(shù)據(jù)， 使用SPSS 20.0進行統(tǒng)計分析。

二、結(jié)果與分析

1.龍井茶下沉規(guī)律分析

以正態(tài)曲線擬合茶葉下沉速度，將茶葉沖泡過程中大量葉片快速下沉的時間點定義為芽葉集中下沉?xí)r間點，反映龍井茶沖泡后靜置過程下沉的快慢，該數(shù)值越小表明下沉越快。代表性龍井茶樣品下沉速度曲線及不同下沉階段狀態(tài)特征如圖1、圖2。沸水沖泡后，最初所有芽葉均浮在液面上部，形成茶葉聚集層，隨著芽葉吸水，逐漸落至杯底，芽葉下沉速度逐漸加快，到達下沉速度最高點附近時較多的芽葉快速下沉聚集，下沉速度最高點過后下沉芽葉數(shù)量達總芽葉量60%以上，隨后下沉速度逐漸降低。下沉最快的代表性龍井茶樣品芽葉集中下沉?xí)r間點在100 s以內(nèi)，下沉最慢的接近500 s（圖1）。

圖1 代表性龍井茶樣品下沉速度曲線

2.龍井茶外形品質(zhì)特征及下沉相關(guān)物理特征指標分析

依據(jù)國家標準《地理標志產(chǎn)品龍井茶》（GB/T 18650—2008）[4]對龍井茶外形特征進行審評，并測量龍井茶樣品物理指標，結(jié)果顯示不同茶葉樣品在外形扁平、挺直、光滑等方面及相應(yīng)物理指標的表現(xiàn)均有不同。部分代表性龍井茶樣品的外形感官品質(zhì)特征及外形物理特性如表1。

圖2 代表性龍井茶樣品不同下沉階段狀態(tài)特征

表1 部分龍井茶代表性樣品外形特征及茶條物理特性

龍井茶傳統(tǒng)炒制手法包括“抓、抖、搭、榻、捺、推、扣、甩、磨、壓”，稱“十大手法”[5]，炒制過程中采用不同手法不斷地對茶條進行理條、壓扁，形成龍井茶外形扁平、光滑、挺直的風(fēng)格特點。

手工龍井茶茶條芽葉收攏較緊，茶條上的鱗片、魚葉等在手工炒制的過程中易斷落，使得茶條寬度較小，不同嫩度原料手工炒制形成的龍井茶平均寬0.30～0.63 cm，茶條挺直度好，平均長2.23～3.11 cm，長寬比5.01～8.30。

在高溫狀態(tài)下把鍋中的茶葉理直壓扁是考驗手工炒制加工水平的關(guān)鍵技術(shù)所在，手工茶所受壓力小且不均衡，因此外形較扁平，但其扁平度稍遜于機制龍井茶。手工茶下沉較快，普遍在200 s之前完成下沉，同時原料嫩度越高，下沉越快，芽葉集中下沉?xí)r間點越小。

隨著茶葉加工機械化發(fā)展，扁形茶炒制機在龍井茶加工中得到廣泛應(yīng)用[6]。機制龍井茶加工中采用壓板推壓鮮葉沿長條鍋壁往復(fù)運動，通過控制壓板臂長短形成不同壓力檔次，對在制葉進行壓扁做形，形成扁平外形。機制茶由于壓力控制容易實現(xiàn)，也有較好的理直功能，因此容易做到外形扁平、挺直，但缺乏茶條收攏的過程。

本研究顯示，相對于手工茶，機制茶的特點是外形扁平、挺直、色澤鮮活、均勻一致，個體間差異小，但側(cè)面的光滑度與重實度遜色。機制茶茶條平均寬度較大，增寬0.10～0.15 cm，與已有研究一致[1-2,7]。茶條平均長度1.85～2.69 cm，長寬比3.25～5.83，與手工茶相比長度稍短，長寬比差異較大。如表1中的機制茶5號樣品，盡管該茶平均寬度為0.59 cm，比機制1 號茶的0.62 cm 窄，但1號茶受張開的魚葉影響，使得寬度增大。而5號茶是整體寬，同時外形“多青條，尚綠略花雜”，表明其原料嫩度低，總體外形品質(zhì)表現(xiàn)較差，因此該樣品下沉很慢，芽葉集中下沉?xí)r間點為487.54 s，不符合優(yōu)質(zhì)龍井茶的質(zhì)量表現(xiàn)。

機制茶9 號樣品外形“寬扁平帶蒂，多魚葉、鱗片”，表明原料嫩度高，但采摘不符合標準，且因加工中壓力控制不當(dāng)造成茶條過寬，茶條平均寬度0.70 cm，長寬比僅3.25，該樣品下沉遲緩，芽葉集中下沉?xí)r間點為317.46 s。由此，機制龍井茶加工不當(dāng)容易導(dǎo)致茶條過寬，沖泡時下沉慢，體驗感較差。茶條與原料品種、成熟度直接相關(guān)，代表性茶樣密度在0.17～0.27 g/cm3范圍內(nèi)。手工茶與機制茶靜摩擦系數(shù)無明顯差異，數(shù)據(jù)范圍較為接近。

針對樣品的芽葉集中下沉?xí)r間點與芽葉長度、寬度、長寬比等因素的相關(guān)性分析結(jié)果顯示，芽葉集中下沉?xí)r間點與茶條長寬比呈極顯著負相關(guān)，與茶條寬度呈極顯著正相關(guān)，表明茶條越寬，長寬比越小，下沉越慢。茶葉寬度越大、長寬比越小，其外形越寬大、表面積越大，沖泡時浮力越大，越不易下沉。

綜合下沉速度與外形品質(zhì)特征可知，茶條平均寬度值大于0.6 cm，長寬比小于4.0的茶葉樣品下沉品質(zhì)表現(xiàn)較差（如表1 機制茶9 號樣品）。原料嫩度越低，外形寬扁對下沉速度的影響越大（如表1中機制茶5號樣品），雖然茶條平均最寬寬度值未大于0.60，為0.59，長寬比未低于4.0，為4.92，但整體寬度大、原料嫩度較低，該長寬比條件下干茶輕飄，重實度不夠，同時嫩度低的原料吸水緩慢，導(dǎo)致下沉速度慢。

已有研究顯示[2]，成熟度高的原料葉表面角質(zhì)層厚，葉質(zhì)硬，不容易成形，外形偏寬大，沖泡時芽葉浮力較大，且葉片吸水慢，更易浮在水面不易下沉。由此，傳統(tǒng)手工加工龍井茶的技術(shù)要點中“小茶做大、大茶做小”很有科學(xué)道理。

綜合以上分析可知，機制龍井茶的茶條平均寬度宜控制在0.55 cm 以內(nèi)，長寬比4.0～6.0之間，其外形風(fēng)格良好，芽葉集中下沉?xí)r間點在100～290 s 間，下沉速度較快，品飲時體驗較好。

3.青鍋工藝對龍井茶外形品質(zhì)及下沉速度的影響

已有研究表明，青鍋工藝對龍井茶外形品質(zhì)有重要影響，其中溫度和壓力是影響外形品質(zhì)的關(guān)鍵因素[1-2,8-10]。在一定的溫度范圍內(nèi)，溫度的升高有利于青鍋葉形成良好色澤，但溫度升高導(dǎo)致做形時間太短，不易形成扁平、挺直的外形特征；青鍋時加壓時間過早，容易導(dǎo)致顏色不夠明亮，加壓時間過遲難以達到扁平光滑的外形要求。

不同試驗樣品青鍋處理壓力設(shè)定與成茶外形如圖3，試驗樣外形感官審評結(jié)果、下沉特性及其關(guān)鍵物理指標如表2。青鍋階段壓力設(shè)置會對茶樣色澤、寬度、扁平度等產(chǎn)生較大影響，進而影響其下沉速度。壓力過大（如茶樣4、茶樣5）會使芽葉寬扁，使芽葉集中下沉?xí)r間點延遲，即下沉變慢；壓力過?。ㄈ绮铇?），會使芽葉扁平度不夠，重實度欠缺，造成外形品質(zhì)欠佳、沖泡下沉同樣變慢；輕壓殺青后逐漸加壓做形，壓力梯度緩增，增壓差不宜過大，使芽葉受力均勻，隨壓板運動葉片逐漸向芽方向收攏，保證一定的做形時間能夠使芽葉收攏，長寬比合適，外形扁平挺直，嫩綠，（較）潤，較光滑，符合傳統(tǒng)龍井茶外形品質(zhì)要求，如茶樣2和茶樣3，該茶樣下沉速度較快。

圖3 不同試驗樣品青鍋壓力設(shè)定與成茶外形

表2 龍井茶試驗樣品外形感官特征及下沉物理特性

4.精制對龍井茶外形品質(zhì)及下沉速度的影響

精制是保證龍井茶品質(zhì)的重要技術(shù)措施，毛茶經(jīng)過篩分、風(fēng)選、色選、復(fù)火等精制工藝，茶葉形、色、香、味品質(zhì)進一步提升優(yōu)化[11]。對比龍井茶毛茶及精制茶外形特征、下沉特征及其相關(guān)物理特性（表3）顯示，精制能夠修整毛茶糙邊，提升茶條一致性，精制后青條、黃片減少，扁直、平滑程度提升；在下沉特性方面，精制后芽葉集中下沉?xí)r間點提前20 s 左右，即下沉加快；同時茶條平均寬度減小0.1 cm 左右，長寬比增大，平均為5.49。表明精制能夠提升龍井茶外形品質(zhì)，同時優(yōu)化下沉特性。

表3 龍井茶毛茶、精制茶試驗樣品外形感官特征及下沉物理特性比較

三、小結(jié)與討論

龍井茶的沖泡下沉特性是影響消費者品質(zhì)體驗的重要因素，沖泡后茶葉下沉快被認為是好茶的特征。本研究圍繞龍井茶下沉特性，研究龍井茶下沉規(guī)律、代表樣品外形特征及與下沉相關(guān)的外形因子，結(jié)果顯示，龍井茶沖泡后芽葉下沉速度呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢，大量芽葉下沉集中發(fā)生在非常短暫的時間點內(nèi)。

研究顯示，龍井茶外形品質(zhì)的物理指標中，芽葉寬度越大、長寬比越小，表面積越大，沖泡時浮力越大，芽葉集中下沉?xí)r間點越大，即下沉越慢。手工茶外形較窄，下沉較快；機制龍井茶外形相對寬扁，導(dǎo)致下沉較慢，尤其是原料越老，下沉越緩慢。龍井茶機制青鍋工藝中壓力設(shè)置會對其外形及物理品質(zhì)產(chǎn)生較大影響。初始壓力過大或者較快進入較大壓力做形階段都會使芽葉寬扁，下沉速度變慢；壓力過小或者加壓做形時間較短，外形扁直度、芽葉重實度不足。同時，精制工藝對龍井茶外形的整理也能夠影響龍井茶下沉速度。

在一定原料嫩度條件下，機制龍井茶茶條平均寬度宜控制在0.55 cm 以內(nèi)，長寬比控制在4.0～6.0間較符合龍井茶的外形特征，其沖泡靜置芽葉集中下沉?xí)r間點小于290 s，茶葉品質(zhì)優(yōu)良且具有良好的風(fēng)格特征。為保證外形規(guī)格，機制龍井茶加工青鍋工序中應(yīng)輕壓殺青后逐漸加壓做形，控制好壓力差，適當(dāng)延長做形時間；同時對毛茶進行精制整理，彌補初制工藝的不足，進一步優(yōu)化龍井茶風(fēng)格，提升良好的品飲體驗感。

值得注意的是，本研究的下沉試驗統(tǒng)一在沖泡后靜置狀態(tài)下進行，且為了控制各杯茶的沖泡用水量一致，準確達到標注的刻度，注水速度不快，而實際消費體驗中，沖泡后通常會搖動茶杯，人為搖動會使下沉?xí)r間比試驗數(shù)據(jù)明顯提前，雖然兩者有一定時間差，但總體表現(xiàn)規(guī)律相同。