植物工廠(chǎng)鐵觀(guān)音茶青萎凋技術(shù)的研究

謝輝煌

（福建省中科生物股份有限公司，福建 安溪 362400）

茶葉是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物之一，據(jù)中國(guó)茶葉流通協(xié)會(huì)發(fā)布，2022年，全國(guó)茶園面積達(dá)333.03萬(wàn)hm2，同比增長(zhǎng)2.03%。其中可采摘面積為302.66萬(wàn)hm2，同比增長(zhǎng)3.78%；茶葉產(chǎn)量為318.1萬(wàn)t，同比增長(zhǎng)3.85%，產(chǎn)值達(dá)3180.68億元，同比增長(zhǎng)8.62%[1]。

影響茶葉品質(zhì)的因素包括原料與加工兩個(gè)方面，其中加工工藝的控制對(duì)產(chǎn)品最終品質(zhì)的形成起著關(guān)鍵的作用。在加工過(guò)程中，萎凋是許多茶葉都要采用的重要工序，如：鐵觀(guān)音、白茶、紅茶等。適宜的萎凋過(guò)程可以使鮮葉水分散發(fā)，葉質(zhì)柔軟，增強(qiáng)細(xì)胞膜透性、提高酶活性；還能促進(jìn)葉綠素、蛋白質(zhì)、大分子化合物等一系列內(nèi)含物質(zhì)緩慢水解、氧化反應(yīng)，為后續(xù)的制茶步驟奠定物質(zhì)基礎(chǔ)[2]；并且能促進(jìn)糖苷類(lèi)和脂質(zhì)類(lèi)等非揮發(fā)性香氣前體物質(zhì)轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性香氣成分，從而形成茶葉色、香、味的品質(zhì)基礎(chǔ)。良好的萎凋，可以使鮮葉的青草氣消退并產(chǎn)生清香的氣味，同時(shí)還具有水果香和花香，后期成茶滋味香醇不苦澀。

傳統(tǒng)的萎凋方法一般是在自然陽(yáng)光下進(jìn)行晾曬。但由于氣候的原因，在采茶季節(jié)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)連日陰雨天，嚴(yán)重影響茶葉生產(chǎn)和品質(zhì)。近年來(lái)人們發(fā)現(xiàn)，在室內(nèi)采用人工光照明的方法進(jìn)行萎凋不但可以避免氣候的影響，還會(huì)提高茶葉的品質(zhì)。早期，人們從不同單色光源萎凋?qū)觚埐枭砩捌焚|(zhì)形成做了大量研究[3]，但在植物工廠(chǎng)可控環(huán)境下，對(duì)不同光質(zhì)組合（光配方）進(jìn)行萎凋試驗(yàn)還不夠深入。

福建中科生物股份有限公司于2018年在福建省安溪縣湖頭光電產(chǎn)業(yè)園里建成了國(guó)內(nèi)外首個(gè)茶樹(shù)植物工廠(chǎng)（圖1），在茶樹(shù)植物工廠(chǎng)里，對(duì)茶樹(shù)所需的光質(zhì)、光強(qiáng)、溫度、濕度、二氧化碳及營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行全方位調(diào)控，從而對(duì)茶樹(shù)在植物工廠(chǎng)條件下的生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律、環(huán)境調(diào)控技術(shù)、茶青的品質(zhì)形成特點(diǎn)等進(jìn)行了研究。此外，為了提高茶葉室內(nèi)加工技術(shù)水平及茶葉品質(zhì)，對(duì)植物工廠(chǎng)茶青在室內(nèi)萎凋技術(shù)（萎凋光配方、萎凋適宜溫濕度）進(jìn)行研究，初步篩選出了室內(nèi)萎凋適宜光配方以及合適的溫濕度。

1 研究?jī)?nèi)容與方法

1.1 LED萎凋光配方篩選

利用中科生物鐵觀(guān)音植物工廠(chǎng)（圖2），以日光萎凋?yàn)閷?duì)照（CK），設(shè)置10個(gè)萎凋光配方處理，具體處理內(nèi)容如表1所示：

表1 萎凋光譜處理設(shè)置

圖2 中科生物鐵觀(guān)音植物工廠(chǎng)

1.2 LED萎凋溫度篩選

以光譜篩選中處理4的光源為萎凋光源，設(shè)3個(gè)溫度處理：32℃（A處理）、26℃（B處理）和20℃（C處理），其他方法與光譜篩選相同。

1.3 萎凋濕度篩選

在處理4光譜，室內(nèi)溫度32℃下，設(shè)置不同濕度處理進(jìn)行萎凋，共設(shè)3個(gè)處理：W1為濕度45%-55%，W2為濕度58%-68%，W3為70%-80%。

2 研究結(jié)果與分析

2.1 不同光譜萎凋?qū)﹁F觀(guān)音內(nèi)含物的影響

對(duì)鐵觀(guān)音不同光譜萎凋葉內(nèi)含物通過(guò)以上10個(gè)光配方處理，產(chǎn)生萎凋葉，進(jìn)行生化物質(zhì)檢測(cè)，檢測(cè)項(xiàng)目為茶多酚、兒茶素、茶氨酸、氨基酸、咖啡堿、可溶性糖，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 不同光譜對(duì)鐵觀(guān)音萎凋后內(nèi)含物的影響（%）

從表2中可以看出：1）處理1和處理10的茶多酚含量最高，超過(guò)了16%，而處理1、2、3、4、7的可溶性糖含量較高，這可能與紅光含量較高有關(guān)。但處理8的含糖量并不高，說(shuō)明單純紅光萎凋不能增加茶葉中可溶性糖含量，還需要與其他光配合使用。2）大部分處理沒(méi)食子酸的含量均高于對(duì)照（除處理1和處理10），說(shuō)明室內(nèi)LED萎凋可以提高對(duì)人體有益成分含量，為今后功能性茶葉開(kāi)發(fā)提供了參考。

除了生化成分含量檢測(cè)外，還對(duì)不同處理的成茶進(jìn)行了感官審評(píng)（表3）：從香氣、湯色、滋味綜合來(lái)看處理4的表現(xiàn)最好（感官品質(zhì)得分最高），因此選擇它作為初選優(yōu)化光譜，進(jìn)入后續(xù)試驗(yàn)。

表3 不同光配方萎凋鐵觀(guān)音毛茶感觀(guān)審評(píng)

2.2 不同溫度對(duì)鐵觀(guān)音LED萎凋效果的影響

從表4中可以看出，隨著處理溫度的升高，茶多酚、水侵出物、咖啡堿以及兒茶素中的EGCG、ECG、EGC、EC都有所增加，而可溶性糖和游離氨基酸變化不大。

表4 不同溫度對(duì)鐵觀(guān)音LED萎凋效果的影響（%）

從成茶的香氣、湯色、滋味等感官審評(píng)結(jié)果來(lái)看（表5），室內(nèi)32℃的萎凋效果優(yōu)于室內(nèi)25℃，而室內(nèi)25℃的萎凋效果又優(yōu)于室內(nèi)20℃萎凋。

相關(guān)文獻(xiàn)也表明[4]，LED 30℃的萎凋更有利于鐵觀(guān)音萜類(lèi)等香氣物質(zhì)含量積累，這與生產(chǎn)實(shí)際上的萎凋溫度相一致。綜合以上，本試驗(yàn)范圍內(nèi)室內(nèi)LED萎凋溫度以32℃最佳。

2.3 不同濕度對(duì)鐵觀(guān)音萎凋效果的影響

由表6可以看出：W2（濕度58%-68%處理）的茶葉各成分（茶多酚、茶氨酸、氨基酸總量、可溶性糖、咖啡堿及兒茶素的組成）含量均高于其他處理（W1、W3），說(shuō)明在此濕度條件下萎凋，鮮葉內(nèi)含成分轉(zhuǎn)化較充足，品質(zhì)較佳。

表6 不同濕度對(duì)茶葉萎凋的影響（%）

從審評(píng)結(jié)果（表7）來(lái)看，濕度58%-68%下萎凋制的成茶品質(zhì)較好。濕度太高，萎凋時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，香氣悶，滋味苦澀；濕度太低，萎凋葉失水速度過(guò)快，鮮葉內(nèi)含成分轉(zhuǎn)化不足，所制茶葉帶青氣，滋味淡薄青澀。

表7 不同濕度萎凋鐵觀(guān)音毛茶感觀(guān)審評(píng)

3 展望與小結(jié)

植物工廠(chǎng)茶葉產(chǎn)品是真正的健康安全食品。植物工廠(chǎng)是嚴(yán)格控制環(huán)境條件的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，無(wú)病蟲(chóng)害，因此植物工廠(chǎng)條件下進(jìn)行茶葉生產(chǎn)，不需要使用任何農(nóng)藥，加上生產(chǎn)車(chē)間環(huán)境潔凈，生產(chǎn)出的茶葉無(wú)農(nóng)藥和無(wú)重金屬污染，是真正的安全優(yōu)質(zhì)茶葉產(chǎn)品。

能生產(chǎn)風(fēng)味獨(dú)特品質(zhì)穩(wěn)定的茶葉產(chǎn)品。通過(guò)對(duì)植物工廠(chǎng)環(huán)境條件進(jìn)行人工模擬與控制，定向調(diào)控產(chǎn)品形態(tài)與茶樹(shù)葉片內(nèi)次生代謝產(chǎn)物的合成與積累，產(chǎn)出我們需要的風(fēng)味獨(dú)特的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。

可以實(shí)現(xiàn)茶葉周年不間斷的連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高。由于不受氣候環(huán)境條件制約，植物工廠(chǎng)全年能實(shí)現(xiàn)不間斷的連續(xù)生產(chǎn)，加上是立體化栽培的垂直農(nóng)業(yè)，因此單位面積土地上產(chǎn)量高。以一棟五層的植物工廠(chǎng)為例，每個(gè)樓層內(nèi)在垂直方向上架設(shè)2層種植槽，單位種植面積擴(kuò)大到10倍；每年可采收4茬，鮮葉采收量是野外茶園的2倍，折合計(jì)算，單位占地面積產(chǎn)量是傳統(tǒng)種植的20倍[5]。

通過(guò)植物工廠(chǎng)鐵觀(guān)音茶青室內(nèi)萎凋一系列研究，掌握萎凋最佳光譜組合為：藍(lán)光15%、綠光16%、紅光58%、遠(yuǎn)紅光11%，最主要遠(yuǎn)紅光與紅光比例為1:5.27，藍(lán)光與紅光比例為1:3.8，綠光與紅光比例為1:3.6。這對(duì)于制作最佳鐵觀(guān)音萎凋?qū)Ｓ脽簦峁┝俗罴压馀浞?；同時(shí)，提出萎凋的最佳溫度32℃，最佳濕度58%-68%，為指導(dǎo)廣大茶企在陰雨天進(jìn)行萎凋提供科學(xué)指導(dǎo)，從而可提高陰雨天茶葉的制優(yōu)率。