桑葉綠茶連續(xù)化加工生產(chǎn)線加工工藝研究

劉庚強，胡光華，黃隆勝，李浩權(quán)

（廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備研究所，廣東 廣州 510630）

0 引言

桑葉，是桑科桑屬多年生木本植物桑樹的干燥葉，葉片為寬卵形，葉片基部為心臟形，頂端微尖，邊緣有鋸齒，葉脈密生白柔毛,是蠶的主要食物，也是我國重要的傳統(tǒng)中藥之一，又名家桑、荊桑、桑椹樹、黃桑葉等［1-2］。桑葉內(nèi)含豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸、膳食纖維等營養(yǎng)物質(zhì)，具備調(diào)理身體、強化毛細(xì)血管、抗腫瘤、抗衰老等多種功效［3-4］。我國桑葉資源十分豐富，是世界上桑葉擁有量最大的國家，傳統(tǒng)繭絲綢業(yè)曾經(jīng)為出口創(chuàng)匯做出了積極的貢獻。隨著國家工業(yè)化進程及紡織技術(shù)的發(fā)展，各種仿絲綢面料的問世制約了繭絲綢業(yè)的進一步擴大，導(dǎo)致全國有近半的桑葉并未用于養(yǎng)蠶，桑葉資源大量浪費［5］。

桑葉制茶可有效利用桑葉資源，內(nèi)含物豐富多樣的桑葉經(jīng)過制茶工藝，將其加工成營養(yǎng)與保健作用相結(jié)合的上佳植物飲品，有望發(fā)展成為當(dāng)今快節(jié)奏社會的一種流行保健飲品。目前，全國各地已有多種桑葉制茶工藝，制成品包括桑葉綠茶、桑葉紅茶、桑葉烏龍茶、桑葉黑茶等［6］。其中，制茶方式基本為多臺單機設(shè)備組合式生產(chǎn)模式，又以手工制作輔助，存在人力資源投入多、制茶成品品質(zhì)受制茶藝人影響大、批次質(zhì)量不穩(wěn)定、制茶成本高等不利因素，蠶桑養(yǎng)殖業(yè)長期處于低附加值生產(chǎn)狀態(tài)中［7-8］。

傳統(tǒng)桑葉綠茶加工工藝流程包括桑葉采摘→清洗→攤晾→切葉→殺青→揉捻→烘干→提香，成品茶批次差異較為明顯，制茶成品口感有些許豆腥味［9-10］。針對廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備研究所研究開發(fā)的綠茶連續(xù)化加工生產(chǎn)線［11-12］，改制開發(fā)出了適合桑葉綠茶加工的連續(xù)化加工生產(chǎn)線，如圖1 所示，以傳統(tǒng)加工工藝為基礎(chǔ)，總結(jié)了一種桑葉綠茶連續(xù)化生產(chǎn)線模式的加工工藝，如圖2所示。

圖1 桑葉綠茶連續(xù)化加工生產(chǎn)線

圖2 桑葉綠茶連續(xù)化加工工藝流程圖

1 工藝路線及其關(guān)鍵環(huán)節(jié)研究

1.1 采摘

晚秋桑葉內(nèi)含物質(zhì)豐富，色澤翠綠、香氣足。以采摘晚秋桑樹中上部無污染、無病蟲害的嫩綠葉片為主，每枝采3～5 葉，采葉時要注意處理掉桑葉的葉柄，采摘桑葉不能在雨天進行，采摘時間為早上6:00～8:00，采摘數(shù)量為600～800 kg 鮮葉，利于連續(xù)化生產(chǎn)線一天加工，采葉完成后需清洗、切葉。

1.2 洗葉、切葉

完整桑葉葉片長約15 cm，寬約10 cm，邊緣有鋸齒，葉脈密生白柔毛。自然生長的桑葉上易沾染各類雜質(zhì)，需要清洗；因桑葉葉片較大不利于加工成形，需要切成條葉。桑葉綠茶連續(xù)化加工生產(chǎn)線前端配置了清洗生產(chǎn)線，如圖3 所示，采摘后的鮮嫩桑葉倒入進料輸送機料斗，進料輸送機將桑葉提升到適合高度后，由人工將未清理的大條葉梗、老葉、病蟲害葉、黃葉等與其他大顆粒雜物去除，然后輸送進入氣浴清洗機；氣浴清洗機分2道清洗，由密封水槽、輸送帶、水道氣道系統(tǒng)組成；清洗前密封水槽內(nèi)通入高過輸送帶的水量，設(shè)備給水水槽泵入壓縮空氣，與水氣混合，產(chǎn)生氣泡，通過無數(shù)微小的氣泡爆破沖擊，將輸送帶上的桑葉表面雜質(zhì)振松脫落，不會損傷葉片表面；清洗后的桑葉經(jīng)振動瀝水機瀝水后，由出料輸送機尾端收集齊備。

圖3 清洗生產(chǎn)線

切葉采用500 kg/h 處理量的自動切葉機，洗好的桑葉經(jīng)輸送帶進入切葉機，切成長約3 cm、寬1 cm 的條葉，有利于桑葉綠茶成形美觀，切葉完成后即可開始攤青。

1.3 攤青

將切好的條狀桑葉均勻平鋪在攤青槽上，厚度為10 cm 左右，采用間歇式吹冷風(fēng)的方法攤晾約2 h；此時葉體軟化，葉梗柔軟折而不斷，葉色發(fā)暗，散發(fā)出青草香味，葉片表面水分蒸發(fā)，內(nèi)部水分逐漸析出，此時桑葉的含水量約在65%左右。

攤青的目的是使桑葉失去部分水分，內(nèi)部水分析出，促進酶的活性，內(nèi)含物發(fā)生物理、化學(xué)反應(yīng)，葉片萎蔫軟化利于殺青，還可以使青草味散發(fā)，清香欲現(xiàn)，利于干茶香氣。攤青機通過輸送機與殺青進料設(shè)備連接，中間布置有光電感應(yīng)開關(guān)，可實現(xiàn)連續(xù)化自動出料功能。

1.4 殺青、回潮

殺青工藝設(shè)備采用的是80 型通過式燃?xì)鉂L筒殺青機，天然氣火焰噴嘴按前6 后3 比例配置，使?jié)L筒前端溫度高于后端溫度；殺青溫度設(shè)置為280℃，時間3 min，蒸發(fā)10%左右的水分，去除桑葉的青臭味，產(chǎn)生茶香。經(jīng)過高溫殺青后的桑葉表面暗淡，葉軟如棉，帶有清香。

殺青葉表面水分蒸發(fā)快，葉溫高，內(nèi)部水分不斷往外遷移，需要進行冷卻回潮，使得桑葉內(nèi)外水分達到平衡狀態(tài)，葉溫降為常溫?；爻辈捎美滹L(fēng)直吹鏈網(wǎng)式冷卻輸送機，殺青葉經(jīng)過鏈網(wǎng)輸送時，風(fēng)機持續(xù)直吹直至葉溫冷卻；冷卻回潮時間為15 min 左右，待殺青葉冷卻回潮后，即可進行揉捻。

殺青滾筒中的桑葉喂入量由殺青進料機控制，進料機料斗上配置有勻葉器及感應(yīng)式光電開關(guān)，當(dāng)攤青葉喂入進料機料斗的量即將滿溢前，光電開關(guān)感應(yīng)信號，控制系統(tǒng)會自動停止攤青機及輸送機運轉(zhuǎn)，等待下一次信號；殺青進料機持續(xù)將料斗中的攤青葉喂入殺青機，料斗中攤青葉消耗完之前，光電開關(guān)再次感應(yīng)信號，自動開啟攤青機及輸送機運轉(zhuǎn)，再次給殺青進料機料斗喂入攤青葉，重復(fù)運作達到連續(xù)化生產(chǎn)模式，殺青后的桑葉通過鏈網(wǎng)式冷卻輸送機，進入揉捻工藝設(shè)備，冷卻輸送時間及風(fēng)量大小通過變頻器控制，可根據(jù)不同種類攤青葉及葉溫調(diào)整相應(yīng)參數(shù)。

1.5 揉捻、解塊

揉捻工藝設(shè)備由8 臺55 型揉捻機及輸送系統(tǒng)組成，單臺揉捻桶的裝料量為30～35 kg 殺青葉，揉捻時長設(shè)置為35 min，遵循“先輕后重、逐步加壓、輕重交替、最后松壓”的原則。先無壓揉捻5 min，再輕壓揉捻10 min，然后逐步轉(zhuǎn)為重壓15 min，最后松壓5 min。成形后的桑葉成卷曲條索狀，表面有汁水、溢而不留，握之有粘稠感。

經(jīng)過揉捻后的部分條索緊縮成團，不利于成形和均勻烘干，需要使用解塊機將成團桑葉解塊打散。以復(fù)數(shù)條高速旋轉(zhuǎn)的不銹鋼管組成的解塊轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)，可以將成團桑葉解塊，恢復(fù)成獨立條索狀桑葉。

揉捻的目的是將葉片卷縮形成條索，適當(dāng)破壞葉片組織，使葉片內(nèi)含營養(yǎng)成分容易浸出，耐沖泡，并增加茶湯的濃度。殺青回潮后的桑葉經(jīng)過輸送機輸送到預(yù)先設(shè)置好的揉桶中，達到定量后即可開啟揉捻。揉捻過程中，揉捻壓蓋立柱上設(shè)置有上、中、下3 級定位開關(guān)，壓蓋電機可根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的程序，以3 級定位開關(guān)為基準(zhǔn)，自動正、反轉(zhuǎn)，通過壓蓋立柱里的螺桿上下運動，實現(xiàn)壓蓋的加壓減壓功能，從而實現(xiàn)揉捻工藝的連續(xù)化自動生產(chǎn)模式。達到設(shè)定好的揉捻時間后，程序自動控制揉捻機打開出茶口，啟動揉捻機底部輸送機與解塊機，將揉捻葉輸送進解塊機，經(jīng)解塊后到達烘干機進行烘干。

1.6 初烘、回潮、足烘、冷卻

烘干、回潮設(shè)備由2 臺30 m2鏈板式烘干機及1組20 m2回潮機組成，熱源為天然氣，燃燒機燃燒天然氣在熱風(fēng)交換爐內(nèi)加熱空氣，通過風(fēng)機及管道將熱空氣送入烘干機中與桑葉進行換熱，帶走桑葉中的水分，達到烘干效果。初烘溫度設(shè)置為120℃，時間20 min，此時桑葉條索含水率約為10%～15%，表面干燥且溫度較高，內(nèi)部水分難以繼續(xù)烘干，需要進行冷卻回潮，使內(nèi)部水分析出，回潮機由5層網(wǎng)帶及回潮風(fēng)機組成。設(shè)置回潮時間為25 min，輔以冷風(fēng)輕吹，加速降低葉溫，桑葉內(nèi)部水分逐漸析出。足烘溫度設(shè)置為90 ℃，時間約25 min，經(jīng)足烘工序后桑葉條索含水率降為5% 左右，最后通過直吹鏈網(wǎng)式冷卻輸送機冷卻，即為桑葉綠茶毛茶。

烘干是塑造茶葉外形和固定茶葉品質(zhì)的關(guān)鍵階段，是形成茶葉獨特口味風(fēng)格的重要過程；2道烘干工序之間增加回潮工序，3 道工序的進料輸送機都設(shè)置有相應(yīng)的勻葉裝置，能將一桶揉捻葉經(jīng)解塊后的茶堆均勻平鋪在烘干機鏈板上，使茶葉均勻干透，又可防止產(chǎn)生碎茶，烘干溫度先高后低，有利于成茶色澤綠潤，香氣鮮爽。整套烘干回潮設(shè)備由輸送機鏈接，根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的溫度、時間自動運行，實現(xiàn)烘干工藝連續(xù)化自動生產(chǎn)模式。

2 成茶感官評審

該生產(chǎn)工藝及設(shè)備在山東夏津德百古桑產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司運行，生產(chǎn)的古桑茶茶味鮮爽，湯色嫩黃透亮，鮮明清澈，清香繚繞。為了檢驗該工藝設(shè)備下的成茶品質(zhì)，對制成品進行感官評審，隨機選取桑葉綠茶連續(xù)化加工生產(chǎn)線制備的3 批桑葉綠茶毛茶，及3 批傳統(tǒng)工藝加工的桑葉綠茶毛茶，并按外形、香氣、湯色、滋味、葉底5 項分別評分，結(jié)果如表1 所示。

表1 感官評審結(jié)果表

評審得分結(jié)果表明連續(xù)化加工生產(chǎn)線的生產(chǎn)模式茶葉批次質(zhì)量較穩(wěn)定，人工干預(yù)等外在因素對成茶質(zhì)量影響小，整體制茶品質(zhì)較高，但在部分小批量優(yōu)質(zhì)茶的評審得分結(jié)果上落后于傳統(tǒng)制茶模式，也進一步說明連續(xù)化加工生產(chǎn)線的生產(chǎn)模式在品質(zhì)優(yōu)良的前提下，更適合大批量的茶葉生產(chǎn)。

3 結(jié)論

該生產(chǎn)線制備的桑葉綠茶為條索狀，湯色嫩黃清明，清香爽口，每批次產(chǎn)量可達800～1 000 kg 新鮮桑葉，從上午6:00 桑葉采摘開始計時，于當(dāng)天下午4:00 前即可完成全部生產(chǎn)，且僅需2～3 名操作人員；生產(chǎn)線工藝參數(shù)預(yù)先設(shè)定，由程序自動執(zhí)行，制茶品質(zhì)優(yōu)良，有效改善了批次成茶品質(zhì)的均勻性，穩(wěn)定成茶質(zhì)量，適合大批量桑葉綠茶的生產(chǎn)。該生產(chǎn)線的生產(chǎn)模式及工藝研究，為桑葉綠茶的生產(chǎn)提供了一種新的發(fā)展模式，有效減少人力資源的投入，降低制茶過程中的人工干預(yù)，節(jié)省生產(chǎn)成本，有望推動蠶桑資源多元化利用和高質(zhì)量發(fā)展。