低溫真空干燥氣流循環方式對鐵觀音品質的影響

林宏政，陳壽松，李鑫磊，郝志龍，許國忠，金心怡*

(1.福建農林大學園藝學院/茶學福建省高等學校重點實驗室/福建農林大學茶葉研究所，福建 福州 350002；2.漳州弘燁機械制造有限公司，福建 漳州 363000)

低溫真空干燥氣流循環方式對鐵觀音品質的影響

林宏政1，陳壽松1，李鑫磊1，郝志龍1，許國忠2，金心怡1*

(1.福建農林大學園藝學院/茶學福建省高等學校重點實驗室/福建農林大學茶葉研究所，福建 福州 350002；2.漳州弘燁機械制造有限公司，福建 漳州 363000)

為提高茶葉干燥品質，節約能耗，將低溫真空干燥新技術應用于烏龍茶干燥，開展低溫真空干燥的不同氣流循環方式對鐵觀音生化及品質的影響研究。結果表明，氣流外循環(A2)處理的毛茶水浸出物(37.11%)、茶多酚(25.22%)、氨基酸(1.83%)、黃酮類(6.05 mg·g-1)高于內循環(A1)和對照組(CK)；三泡茶湯間茶多酚、氨基酸、咖啡堿浸出率波動幅度均最小，浸出較為均勻；干茶色澤砂綠潤，茶湯色澤偏淺黃綠；毛茶感官品質得分：A2(89.27±0.21)>A1(86.27±0.26)>CK(85.31±0.18)。綜上，低溫真空干燥氣流外循環(A2)方式對于鐵觀音品質綜合效果最佳。

低溫真空干燥；氣流；循環；鐵觀音；品質

干燥工藝影響茶葉的品質。烏龍茶干燥包括熱風干燥、真空冷凍干燥、低溫真空干燥、微波干燥等形式[1-2]。為保持清香型烏龍茶 “三綠”(干茶綠、湯色綠、葉底綠)特性[3-4]，目前生產上普遍采用熱風烘干機半開箱門的干燥方法，主要是為了加速烘箱體內濕空氣排出，防止過度密閉的高濕環境影響茶葉品質。福建農林大學茶葉研究所合作研發了介于熱風干燥和真空冷凍干燥之間的茶葉低溫真空干燥設備[5]，其干燥溫度僅需35～50℃，低溫真空干燥方式應用效果以及氣流循環系統對烏龍茶干燥品質的影響等目前尚未見報道。本研究擬對清香型鐵觀音低溫真空干燥進行探討，重點探究茶葉低溫真空干燥機空氣循環系統對清香型鐵觀音品質的影響，以期為低溫真空干燥技術在茶葉烘干應用推廣提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

選用漳州華安高山鐵觀音新梢，采摘標準：中小開面對夾二三葉，按照清香型鐵觀音工藝加工成的包揉葉為試驗原料。

1.2 試驗設備

茶葉低溫真空干燥設備組成如圖1所示。該設備由真空泵、電磁閥、除濕系統、風機等組成。該設備可控制干燥室氣流循環方式并進行低溫除濕及間歇真空干燥，以實現在低溫下快速干燥物料。在清香型烏龍茶低溫干燥過程中，可根據箱體內氣流循環分為2種方式：(1)內循環干燥：干燥介質(空氣)經過除濕后在干燥箱內進行濕熱交換后的介質重新經除濕處理再進入箱體濕熱交換，重復循環使用，簡稱內循環；(2)外循環干燥：干燥介質經除濕后進入干燥箱完成濕熱交換后排出箱體，而新鮮的低溫低濕空氣又進入箱體內干燥進行濕熱交換，簡稱外循環。

1.3 試驗設計

設計內循環(A1)和外循環(A2)2種干燥處理，以普通電熱旋轉式烘干機(CK)為對照。用同一批清香型鐵觀音工藝加工而成的包揉葉作為干燥原料，每個處理包揉葉1 000 g，平鋪厚度、面積等相同，均置于干燥箱中間位置，前期烘干溫度45℃，歷時35 min時用SFY-60紅外線快速水分測定儀測定含水率，當含水率降至12%后，升溫至60℃提香到毛茶含水率達7%左右。

1.4 檢測項目與方法

1.4.1 毛茶化學成分含量及浸出率測定 各生化成分測定方法：茶多酚(GB/T8313-2008)、游離氨基酸總量(GB/T8314-2002)、咖啡堿(GB/T8312-2002)、水浸出物(GB/T8305-2002)、黃酮類含量(三氯化鋁比色法)。鑒于感官品質口感差異性與茶葉化學成分含量的浸出率有關[6-8]，故按GB/T 23776-2009審評法沖泡，測定茶樣3次沖泡茶湯各化學成分浸出量，并計算各泡茶湯浸出率。

1.4.2 色差測定 使用ADCI-60-C型全自動測色色差儀測定干茶茶粉和茶湯的色差[9]。干茶色澤測定：將毛茶磨碎成粉(過60目)，重復測定3次，取平均值。茶湯色澤測定按GB /T 23776-2009審評法制備，冷卻至常溫測定色差，每個茶樣3 次重復[10-12]。

1.4.3 茶葉復水性測定 稱取5.00 g茶樣置于250 mL燒杯中，加入250 mL沸水后，分別按第一泡(2 min)、第2泡(3 min)、第3泡(5 min)計時快速過濾，稱重茶葉，即為復水重量，比較不同茶樣之間在相同時間內復水能力的快慢與大小[13-14]。計算公式：

復水率/%=[(復水后重量/g)/(復水前原重量/g)]×100%

1.4.4 感官審評 由福建農林大學茶學系專業審評專家按GB/T 23776-2009茶葉感官審評方法中烏龍茶感官審評方法進行密碼審評，選取3位及以上審評專家用評語、評分(百分制)方式評定品質，以綜合評定結果作為最終結果。

2 結果與分析

2.1 不同氣流循環方式對鐵觀音毛茶化學成分含量的影響

不同氣流循環方式的鐵觀音毛茶化學成分含量如表1所示。

表1 鐵觀音毛茶化學成分含量分析結果Table 1 Chemical composition of Tieguanyin tea

水浸出物含量關系茶湯滋味濃厚程度。由表1可知，外循環A2水浸出物總量為37.11%>CK(36.51%)>A1(36.38%)，說明A2干燥方式有利于鐵觀音水浸出物的保留與浸出，增加茶湯滋味濃厚度。

茶多酚是茶葉主要成分之一，具有苦澀味和收斂性，也是保健功能首要成分。A2茶多酚含量(25.22%)>A1(25.05%)>CK(21.14%)，且內外循環方式均與CK呈極顯著差異(P<0.01)。說明低溫真空干燥的氣流循環方式對茶多酚含量的保留效果優于傳統烘干方式。

游離氨基酸是形成茶葉香氣和茶湯滋味鮮爽度的重要成分，A2游離氨基酸(1.83%)>A1(1.77%)>CK(1.57%)，且三者呈極顯著性差異(P<0.01)，可能低溫真空干燥因其可控的氣流方式，采用的低溫低濕干燥介質有利于茶氨酸的保留。

酚氨比是茶葉滋味的重要表現，適當的酚氨比可形成良好的醇厚鮮爽滋味。低溫真空干燥兩種氣流循環方式處理的酚氨比：A1(14.15)>A2(13.77)>CK(13.43)，3個處理間差異顯著(P<0.05)，其中A1與CK呈極顯著差異(P<0.01)。

咖啡堿是茶葉重要的滋味物質，其與茶黃素以氫鍵締合后的復合物具有鮮爽味，但含量過高易造成滋味苦感。CK咖啡堿含量最高，達2.79%，遠高于A2(2.35%)和A1(2.22%)，并且三者相互呈極顯著差異(P<0.01)。

黃酮類物質是影響湯色的重要組分之一。3個處理中A2黃酮類物質含量高，達6.05mg·g-1>CK(5.73 mg·g-1)>A1(5.66 mg·g-1)，3個處理間成極顯著差異(P<0.01)。

2.2 不同氣流循環方式對鐵觀音茶湯浸出率的影響

茶湯生化成分的浸出量大小、浸出率高低與干燥工藝對茶葉結構組織的影響有關。茶湯浸出速率與茶湯口感、均勻性、茶葉耐泡性有直接相關性。同樣條件下，沖泡的茶湯浸出量太低太慢，滋味偏淡薄；浸出量太高太快，滋味會過于濃厚苦澀。不同氣流循環方式的鐵觀音茶湯浸出率如表2所示。

由表2可知，在3泡茶湯中，茶多酚、氨基酸、黃酮類浸出量基本表現為第3泡>第2泡>第1泡，但是咖啡堿浸出量則成相反趨勢，兩者綜合效果則可能造成各處理3泡茶湯浸出率中，以第2泡茶湯水浸出物浸出量最高，這與日常烏龍茶審評中3泡茶湯濃度規律較符合。其中CK的3泡茶湯浸出率最少，可能在感官審評中會表現出茶湯濃度滋味較淡薄。A1的3泡水浸出物波動較大，在5.98%～6.87%，波動達0.89%，而A2的3泡茶湯浸出量在6.31%～6.95%，波動僅為0.64%，CK的3泡茶湯浸出量在5.25%～5.83%，波動幅度為0.58%，說明CK、A2的3泡茶湯內含物浸出較為均勻。A1、A2、CK在不同沖泡次數上水浸出物的浸出速率總體均呈遞增趨勢，且3泡浸出總量約占總含量的1/2以上，其中A2浸出率較快，總計浸出量20.01%，占總量53.92%，因此在耐沖泡上有一定優勢。

在3泡茶湯茶多酚總浸出率表現為：CK>A2>A1，且各處理3泡茶湯茶多酚總浸出量約占總量的1/3，其中A2的3泡間茶多酚浸出量波動幅度為0.56%

3個處理茶湯氨基酸基本是在第2泡的時候最高，且3泡浸出量只占總量30%左右。A2的3泡浸出率變化波動幅度為(2.35%)

A1、A2的3泡茶湯酚氨比比較接近，且均小于CK。其中3個處理第1、2泡茶湯酚氨比保持在11～15，但第3泡開始，酚氨比均突然上升到17以上，可能是因為茶多酚和游離氨基酸本身總量和浸出速率不同，在第2泡以后，隨時間和濃度變化導致酚氨比的上升。

A1、A2、CK各泡茶湯咖啡堿浸出量總體趨勢是遞減的，即第1泡>第2泡>第3泡，這個與其他成分浸出趨勢相反，A2三泡茶湯浸出率波動幅度(9.07%)

表2 鐵觀音茶湯浸出率分析結果Table 2 Water extraction rate of Tieguanyin tea in brewing

3個處理各泡茶湯的黃酮類浸出量均表現為：A1>A2>CK，浸出率波動幅度A1(21.73%)>A2(14.99%)>CK(11.06%)，因黃酮類物質與色澤有關，這可能導致其3泡茶湯色澤差異較大，從表4茶湯色差中也得到驗證。

2.3 不同氣流循環方式對鐵觀音色澤的影響

2.3.1 不同氣流循環方式對鐵觀音干茶色澤的影響 不同氣流循環方式的鐵觀音干茶色澤結果如表3所示。

表3 鐵觀音干茶色澤分析結果Table 3 Color of dried Tieguanyin tea

由表3可知，A1、A2、CK 3種處理的L*、a*、b*值均存在極顯著差異(P<0.01)，從L*值上看：CK>A1>A2，說明A1、A2干茶的色澤明亮度不如CK，這個可能是因為CK干茶偏黃綠亮導致，而A1、A2色澤偏綠潤；三者a*值均為負值，其中A1

2.3.2 不同氣流循環方式對鐵觀音茶湯色澤的影響 不同氣流循環方式的鐵觀音茶湯色澤結果如表4所示。

A1、A2各自3泡茶湯L*、b*值與CK均存在極顯著差異(P<0.01)。從L*值上看，A1、A2、CK的3泡茶湯規律主要為：第1泡>第2泡>第3泡，茶湯明亮度呈遞減趨勢。CK的3泡茶湯L*值均高于A1、A2，且呈極顯著差異，A1除了第1泡L*值與A2相當外，第2、3兩泡均低于A2，且呈顯著差異(P<0.05)，表明CK茶湯明亮度最高，A2次之，A1最低；A1、A2的3泡茶湯a*值與CK的第2泡、第3泡茶湯呈顯著差異(P<0.05)，且CK的a*值較大，表明A1、A2茶湯偏綠些，CK茶湯偏紅些，這可能與常規熱風干燥方式有關。A1對應各泡茶湯的b*值全部比A2、CK的高，且呈極顯著差異(P<0.01)，表明A1的茶湯偏黃。綜合L*、a*、b*值并參照CIE色空間坐標圖可知，CK各泡湯色淺橙黃偏紅，A1、A2偏淺橙黃偏綠，A1、A2各泡茶湯黃酮類化合物浸出量均高于CK湯色有關。

表4 鐵觀音茶湯色澤分析結果Table 4 Color of brewed Tieguanyin tea

2.4 不同氣流循環方式對鐵觀音復水性的影響

茶葉的復水性影響其在沖泡過程中開展的快慢程度及內含物浸出速率及耐泡性。不同氣流循環方式的鐵觀音復水性比較見表5。

由表5可知， A2第1泡復水性低于A1、CK，且與CK呈極顯著差異(P<0.01)，說明CK處理的干茶在沖泡過程中容易展開，這在日常品飲中容易被茶農認為為顆粒不夠緊結，耐泡性差；A1第2泡中復水性大于A2和CK，呈極顯著差異(P<0.01)；而在第3泡中，A1>CK>A2，且A1和CK、A2呈極顯著差異(P<0.01)，而A2和CK最后復水性相近，無顯著性差異。3個處理3泡復水率平均值為：A1(313.87%)>CK(310.40%)>A2(304.33%)，A2沖泡過程中總體表現為均勻緩慢舒展，葉底軟亮，與水浸出物浸出率結果較為吻合。復水性規律可能與茶葉干燥過程中不同氣流循環方式導致茶葉表面及內部結構失水速率不一致造成有關。

表5 鐵觀音復水性分析結果Table 5 Rehydration of Tieguanyin tea

2.5 不同氣流循環方式對鐵觀音感官品質的影響

不同氣流循環方式的鐵觀音感官品質如表6所示。由表6可知，A1干茶色淺黃綠，湯色淺黃綠，葉底黃綠尚勻，而A2干茶砂綠油潤勻整，湯色淺蜜綠清亮，葉底黃綠軟亮，這與之前色差測定結果符合，CK顆粒尚緊結，干茶色黃綠亮尚勻整，湯色黃綠亮，葉底黃綠。故在保色表現上，A2優于A1和CK；CK香氣清高但較粗散，不夠悠長。A1香氣清高，但稍悶粗散，鮮爽度不夠，可能是閉路式的內循環系統因干燥介質在干燥室內循環使用，這種方式有利于香氣的保存和濃度增加，但也同時導致了干茶香氣鮮爽度下降。A2香氣清香幽長，這是因為開路式的外循環系統則是干燥介質進入干燥室完成濕熱交換后直接排出箱體，這樣能保證在干燥室中與濕茶葉接觸的都是低濕度的新鮮空氣，香氣較為鮮活。故香氣綜合表現上，A2香氣清香，鮮爽度優于A1和CK；A1、CK處理滋味醇和，這與其茶湯測定的水浸出物測定含量較低結論吻合，而A2茶湯醇厚鮮爽，這與其茶湯測定的水浸出物、茶多酚、氨基酸、咖啡堿等含量較高結論吻合。綜合各項感官指標的總得分為：A2(89.27±0.21)>A1(86.27±0.26)>CK(85.31±0.18)，且3個處理均呈極顯著差異。

表6 鐵觀音感官品質綜合評定結果Table 6 Sensory evaluation on Tieguanyin tea

3 討論與結論

(1)茶葉的浸出率與茶葉本身物理結構有關，急火、高火容易導致茶葉表面水分急速蒸發，造成內部結構急劇收縮，維管束等支架因快速收縮而斷裂，從而影響茶葉本身孔隙度。干燥氣流循環方式的不同導致茶葉失水速率不同，從而影響茶葉本身物理結構上的差異，為進一步探明干燥氣流循環方式是否影響茶葉本身孔隙結構，后期應對處理毛茶進行物理結構上的研究，如切片電鏡觀察試驗等。

(2)從試驗結果和經驗來看，低溫真空干燥與常規熱風烘干不僅從設備結構、原理上有區別，還體現在品質上優于傳統烘干方式。不同產品要求不同，因此，建議清香型烏龍茶干燥宜選擇氣流外循環干燥方式，適當揮發低沸點香氣，有利于減緩因其本身發酵程度輕導致的青味過重。而內循環干燥方式因介質在干燥室內循環使用，這種方式有利于香氣的保存和濃度的富集，對增加產品香氣濃度有利，建議適用于茉莉花茶、花草茶等保香增香要求高的物料干燥。

至此，得出如下結論：

(1)低溫真空干燥氣流外循環(A2)處理的毛茶水浸出物(37.11%)、茶多酚(25.22%)、氨基酸(1.83%)、黃酮類(6.05 mg·g-1)高于內循環(A1)和常規干燥對照組(CK)，咖啡堿和酚氨比則介于A1、CK之間；A1、A2、CK在不同沖泡次數上水浸出物的浸出速率總體均呈遞增趨勢，其中A2的3泡茶湯水浸出物總浸出量為20.01%，占總量53.92%，為3個處理中最高，且茶多酚、氨基酸、咖啡堿浸出率波動幅度均最小，3泡茶湯浸出較為均勻。

(2)在干茶色澤上，3種處理的L*、a*、b*值均存在極顯著差異(P<0.01)，A1的干茶呈淺黃綠色，而A2色澤砂綠潤，CK干茶偏黃綠亮；在3泡茶湯色澤上，從L*值上看，3個處理3泡茶湯規律主要為：第1泡>第2泡>第3泡，茶湯明亮度呈遞減趨勢。A1、A2各自3泡茶湯L*、b*值與CK均存在極顯著差異(P<0.01)。綜合L*、a*、b*值判定，CK各泡湯色淺橙黃偏紅，A1、A2偏淺橙黃偏綠；在復水性上，3個處理3泡復水率平均值為：A1(313.87%)>CK(310.40%)>A2(304.33%)，A2沖泡過程中葉底總體表現為均勻緩慢舒展，葉底軟亮，與水浸出物浸出率結果較為吻合。

(3)在感官品質上，外循環(A2)毛茶感官品質得分A2(89.27±0.21)>A1(86.27±0.26)>CK(85.31±0.18)，且3個處理均呈極顯著差異。外循環(A2)干茶色澤砂綠潤，香氣清高幽長，鮮爽度高，滋味醇厚鮮爽，而A2茶湯醇厚鮮爽，這與其茶湯測定的水浸出物、茶多酚、氨基酸、咖啡堿等含量較高結論吻合，葉底黃綠軟亮。

(4)綜上所述，低溫真空干燥氣流外循環(A2)干燥方式對于清香型鐵觀音干燥綜合效果更佳，優于傳統烘干品質。

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(責任編輯：林海清)

Effect of Air Circulation in Low-temperature Vacuum Drying on Quality of Tieguanyin Tea

LIN Hong-zheng1，CHEN Shou-song1，LI Xin-lei1， HAO Zhi-long1，XU Guo-zhong2，JIN Xin-yi1*

(1.CollegeofHorticulture，FujianAgricultureandForestryUniversity/KeyLaboratoryofTeaScienceinUniversitiesofFujianProvince/TeaResearchInstituteofFujianAgricultureandForestryUniversity，Fuzhou，Fujian350002，China；2.ZhangzhouHongyeMachineryManufacturingCo.,Ltd.Zhangzhou，Fujian350002，China)

To improve the oolong tea quality and conserve energy in processing, the low-temperature vacuum dehydration was supplemented with forced air circulation for evaluation. Various means of air circulation were implemented to study their effect on the biochemistry and quality of the dried Tieguanyin tea. It was found that the external air circulation (A2) produced higher amounts of water extracts (37.11%), tea polyphenols (25.22%), amino acids (1.83%) and flavonoids (6.05 mg·g-1) in the tea than the close-loop air circulation (A1) or without a forced air circulation (CK). The differences on the contents of polyphenols, amino acids and caffeine were not significant among the samples steeped for 3 times. The dried tea leaves were green, and the brewed tea light yellowish green in color. Sensory evaluation on the tea samples made by the various methods gave A2the highest score at 89.27±0.21, followed by A1at 86.27±0.26, and CK the lowest at 85.31±0.18.It appeared that, when the low-temperature vacuum drying was carried out with an external air circulation, the quality of Tieguanyin tea could be improved.

low-temperature vacuum drying; airflow; circulation; Tieguanyin tea; quality

2016-08-03初稿；2016-09-19修改稿

林宏政(1986-)，男，助理實驗師，研究方向：茶葉加工工程(E-mail：331926991qq.com) *通訊作者：金心怡(1957-)，女，教授，博士生導師，研究方向：茶葉加工工程(E-mail：jxy427@fafu.edu.cn)

國家“十二五”科技部支撐計劃項目(2014BAD06B06)；福建農林大學茶學專業綜合改革試點項目(1114S1216)；福建茶產業農技推廣服務試點建設項目(KNJ-151000);福建省高校產學合作科技重大項目(2012N5005)

TS 272.4；S 571.1

：A

：1008-0384(2016)11-1231-07

林宏政，陳壽松，李鑫磊，等.低溫真空干燥氣流循環方式對鐵觀音品質的影響[J].福建農業學報，2016，31(11)：1231-1237.

LIN H-Z，CHEN S-S，LI X-L，et al.Effect of Air Circulation in Low-temperature Vacuum Drying on Quality of Tieguanyin Tea[J].FujianJournalofAgriculturalSciences，2016，31(11)：1231-1237.