不同干燥方法對綠茶品質的影響

徐建國，徐剛，顧震，張森旺

（江西省科學院食品工程創新中心，南昌 330096）

不同干燥方法對綠茶品質的影響

徐建國，徐剛，顧震，張森旺

（江西省科學院食品工程創新中心，南昌 330096）

為提高烘干綠茶的品質、優化生產過程，本文研究了熱泵干燥、熱風干燥、熱泵-熱風聯合干燥3種干燥方法對綠茶品質的影響，重點比較、討論了3種干燥方法對綠茶有效（營養成分）茶多酚、維生素C、葉綠素含量以及成品綠茶外形、湯色、香氣等方面的影響。研究結果表明，干燥過程顯著影響綠茶葉綠素、茶多酚以及維生素C含量的變化（p≤0.05）。低溫55℃熱風干燥可以最大程度的保留茶多酚總量；熱泵干燥、低溫55℃熱風干燥以及聯合干燥可以高保留維生素C含量，三者無顯著性差異（p＞0.05）；熱泵-熱風聯合干燥與75℃熱風干燥綠茶的葉綠素含量最高，二者無顯著性差異（p＞0.05）。從成品綠茶感官品質來看，40℃熱泵干燥綠茶外形灰綠，香氣低且帶青氣；高溫95℃熱風干燥綠茶外形緊結、顏色呈墨綠色，香氣持久，符合傳統綠茶品質特征；聯合干燥綠茶的外形、色澤、湯色比傳統熱風干燥工藝有明顯改善，香氣、滋味比單一熱泵干燥明顯提高。

綠茶；干燥；綠茶品質；聯合干燥

0 引言

茶葉是世界上消費最為廣泛的飲料之一。根據發酵程度差異，茶葉分為不發酵茶（綠茶）、部分發酵茶（黃茶、白茶、烏龍茶等）以及發酵茶（黑茶、紅茶等）。我國是第一大綠茶出口國，綠茶出口量占國際市場份額80%以上［1］。干燥是綠茶初制的關鍵工序，這個過程可以促使綠茶發生各種程度的生化變化，形成茶葉不同感官品質，同時能夠將綠茶的含水率降至不易發生質變的要求，以便貯存［2］。目前，我國綠茶干燥通常采用熱風干燥，其優點是投資少、能耗低、產量高、物料易于裝卸；不足之處是茶葉在熱風烘干過程中高強度的濕熱作用，使茶葉中的葉綠素大幅度降解。劉玉芳等利用低溫真空與熱風聯合干燥新工藝生產的綠茶，相比熱風干燥，在外形色澤上有明顯優勢，綜合品質高于冷凍干燥產品［3］，缺點是干燥時間稍長。因此，選擇合適的干燥方式和工藝條件，可以實現高質量、高效率的綠茶生產過程。

針對天然產物的特點，江西省科學院食品工程創新中心提出了熱泵-熱風分段式聯合干燥技術：在高水分含量的干燥初期，采用低溫熱泵干燥，脫除部分自由水分。當水分降到一定程度，切換為熱風干燥，提高干燥溫度，使干燥速率提高，縮短干燥時間。研究表明，該聯合干燥技術為天然產物的高品質干燥提供了一種新型干燥技術［4］。為提高烘干綠茶的品質，優化生產過程，本文重點考察熱風干燥、低溫熱泵干燥以及熱泵-熱風聯合干燥對綠茶品質的影響，為綠茶新型干燥技術的應用、推廣提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

1.1.1 試驗材料

綠茶鮮葉（春茶）由南昌市梅嶺茶廠提供。新鮮茶葉貯藏于4℃冰箱中，試驗待用。初始水分測定采用105℃烘箱法獲得，濕基含水率為75.2%w.b.。

1.1.2 干燥設備

自主開發的熱泵-熱風聯合干燥裝置如圖1所示，主要包括四部分：熱泵系統、穿流干燥箱、電加熱裝置以及風機。這四部分通過風管連接。通過開風閥4，關風閥2、3，可以實現單一常溫（30℃～40℃）熱泵干燥；關風閥4，開風閥2、3，可以實現熱風（60℃～70℃）干燥以及分段式聯合干燥。干燥室內溫度、相對濕度以及風速通過溫濕度變送器（WSB-005型，武漢市儀器儀表研究所）和風速儀（KA22型，沈陽加野科學儀器有限公司）測量。

圖1 熱泵－熱風聯合干燥裝置示意圖

熱泵干燥的原理是利用熱泵裝置7將干燥器排出的低溫、高濕空氣經除濕、升溫后，成為高溫、低濕的空氣作為干燥介質再進入干燥器1，如此往復使物料得到干燥［5］。

1.1.3 干燥實驗

熱泵干燥實驗。將新鮮茶葉平鋪于托盤上，在40℃干燥條件下，熱泵干燥直至濕基含水率低于7%。

熱風干燥實驗。將新鮮茶葉平鋪于托盤上，分別在干燥溫度低溫55℃、中溫75℃、高溫95℃下，采用熱風干燥至濕基含水率低于7%。

熱泵-熱風聯合干燥實驗。將新鮮茶葉平鋪于托盤上，干燥前期采用40℃熱泵干燥、后期采用75℃熱風干燥進行干燥，并干燥至濕基含水率低于7%。

1.2 干燥指標

1.2.1 葉綠素含量測定按SN/T

1113-2002方法測定［6］，實驗3次取平均值。

1.2.2 茶多酚總量按GB/T

8313-2002方法［7］測定；實驗3次取平均值。

1.2.3 維生素C含量按GB/T

6195-1986方法［8］測定，實驗3次取平均值。

1.2.4 色澤：主要按GB/T

23776［9］進行感官審評。

1.3 數據處理

實驗數據利用SAS（9.3）進行方差分析。不同干燥方法間的指標均值采用Duncan多范圍檢驗，當p≤0.05時，均值被視為顯著性差異。

2 結果與分析

2.1 不同干燥過程對茶多酚總量的影響

從圖2可以看出，與新鮮茶葉相比，熱處理過程顯著提高了的綠茶酚類物質總量（p≤0.05）。這是因為干燥過程可以加速茶葉細胞組織釋放酚類物質［10］。干燥溫度較低時，40℃熱泵干燥與55℃熱風干燥的綠茶具有較高的茶多酚總量，以干基物質計，分別是158.85 mg/g d.w.、171.3 mg/g d.w.。對于熱風干燥過程，溫度越高，酚類物質總量顯著降低。55、75、95℃熱風干燥的綠茶茶多酚總量分別為171.3、133.5、123.5mg/g d.w.。這是因為，溫度的升高加速了酚類物質的氧化降解反應。聯合干燥和75℃熱風干燥的綠茶所含有的茶多酚總量沒有顯著性差異（p ＞0.05），含量分別是142.1、133.5 mg/g d.w.。因此，為了較大程度的保留茶多酚總量，應該采用溫度較低的55℃熱風干燥或熱泵干燥。

圖2 不同干燥方式下綠茶茶多酚總量比較

2.2 不同干燥過程對綠茶總葉綠素含量的影響

研究發現，在綠茶干燥過程中，茶葉顏色的改變體現了干燥過程中物理、化學以及生物反應。溫度和濕度是導致茶葉顏色改變的主要因素［11］。干燥過程中，葉綠素會發生劇烈的水解、取代反應，進而影響到綠茶品質。圖3表明，經干燥熱處理過的茶葉所含的葉綠素含量高于新鮮茶葉；不同的干燥過程對總葉綠素含量影響顯著（p≤0.05）。相比其他干燥方式，40℃熱泵干燥綠茶具有最低的總葉綠素含量100.4mg/100g d.w.。熱風干燥過程中，隨著溫度的升高，葉綠素含量出現先增加后降低趨勢。55、 75、95℃熱風干燥綠茶的總葉綠素含量分別102.7、141.6、127mg/100g d.w.。高溫95℃熱風干燥過程中，高溫、高濕環境易造成葉綠素脫鎂生成脫鎂葉綠素，致使葉綠素含量降低、綠茶顏色變黃暗。聯合干燥的綠茶葉綠素含量為132.1mg/100g d.w.，與75℃熱風干燥綠茶無顯著性差異（p＞0.05），這二種干燥方式的葉綠素含量最高。

圖3 不同干燥方式對綠茶葉綠素含量的影響

2.3 不同干燥過程對綠茶維生素C含量的影響

綠茶含有豐富的維生素C、維生素E等營養物質。圖4表明，維生素C含量在不同的干燥過程中呈現下降趨勢。新鮮茶葉維生素C含量為16.69mg/100g w.b.（以濕基計）。在經過不同干燥過程后，熱泵干燥具有最高的維生素C含量13.2mg/100g w.b.。熱風干燥過程中，隨著溫度的升高，其含量下降。高溫95℃熱風干燥的綠茶含有最低的維生素C，其值為9.36 mg/ 100g w.b。這是因為維生素C具有強還原性，其穩定性取決于環境溫度以及該溫度維持的時間［12］。高水分的環境中，溫度越高，維生素C易加速氧化、降解。聯合干燥后期因采用溫度較高的75℃熱風干燥，維生素C含量為11.7 mg/100g w.b。聯合干燥、熱泵干燥以及低溫55℃熱風干燥三種干燥方法對綠茶維生素C含量無顯著影響（p＞0.05）。

2.4 不同干燥過程綠茶的感官評審比較

綠茶的色澤作為外觀評價指標，對產品質量有非常重要的影響。綠茶干茶的色澤主要是茶葉中葉綠素和茶多酚氧化產物綜合作用的結果。葉綠素含量越多，色澤越綠［13］。清湯綠葉是綠茶的感觀品質特征，也是消費者購買綠茶的評判標準。清湯綠葉的色澤是多種色素類物質的綜合反映。

圖4 不同干燥方式對綠茶維生素C含量的影響

表1 不同干燥方法對成品綠茶感官品質的影響

從表1可以看出，熱泵干燥的綠茶外形較好，但湯色、香氣、滋味不如其他干燥方式；隨著熱風干燥溫度的升高，成品綠茶外形漸緊結、顏色漸呈墨綠色，符合傳統綠茶品質特征；聯合干燥的綠茶外觀呈嫩綠色，湯色嫩綠明亮、嫩香，滋味濃厚，具有較高的感官品質。研究發現，綠茶干燥伴隨著茶葉品質成分的變化，是香味形成的關鍵工藝過程。在這個過程中，酶促反應和物理化學作用使綠茶香氣物質逐漸生成，同時低沸點青草氣類物質散失，高沸點香氣物質得以保留［2］。40℃熱泵干燥溫度較低，綠茶香氣物質的生成反應速率較慢，所以其成品茶葉的香氣低且帶青氣，產品檔次為最差丙檔；聯合干燥前期采用低溫熱泵干燥，可以最大程度的保留茶葉中的茶多酚等形成綠茶品質的主要物質，后期采用中溫熱風干燥進行提香，香氣物質充分生成，最終獲得的外形、色澤、湯色比傳統高溫熱風干燥工藝有明顯改善，香氣、滋味比單一熱泵干燥明顯提高，產品檔次為高品級近甲檔的綠茶。

3 結束語

（1）干燥過程顯著影響綠茶葉綠素、茶多酚以及維生素C含量的變化。低溫55℃熱風干燥可以最大程度的保留茶多酚總量；熱泵干燥、低溫55℃熱風干燥以及聯合干燥可以高保留維生素C含量；聯合干燥與75℃熱風干燥綠茶葉綠素含量最高。

（2）從成品茶感官品質來看，低溫熱泵干燥綠茶外形灰綠，香氣低且帶青氣，產品檔次為丙檔；高溫熱風干燥綠茶外形緊結、顏色呈墨綠色，香氣持久，符合傳統綠茶品質特征，產品檔次為乙檔；聯合干燥綠茶的外形、色澤、湯色比傳統熱風干燥工藝有明顯改善，香氣、滋味比單一熱泵干燥明顯提高，產品檔次接近高品級甲檔。

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[4]徐建國，徐剛，張森旺，等.熱泵-熱風分段式聯合干燥胡蘿卜片研究[J].食品工業科技，2014，12:230-235.

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Effect of three different drying methods on qualities of green tea leaves

Xu Jian-guo, Xu Gang, Gu zhen, Zhang sen-wang
(Food Engineering Innovation Center of Jiangxi Academy of Sciences, Nanchang 330096, China)

Green tea leaves were dried by heat pump drying, hot air drying and heat pump and hot-air combined drying. The effect of three different drying methods on qualities such as retention of phenolic, vitamin C, chlorophyll and organoleptic qualities were investigated. The results showed that phenolic, vitamin C content and chlorophyll changed significantly during different drying processes（p≤0.05）. The highest phenolic content was obtained in hot air drying at 55℃. The highest vitamin C content was obtained in heat pump drying at 40℃, hot air drying at 55℃ and combined drying with no significant difference（p＞0.05）. Retention of chlorophyll was highest by both hot air drying at 75℃and combined drying with no significant difference（p＞0.05）. Compared with heat pump drying and traditional hot air drying, green tea leaves with high organoleptic quality were achieved. The results can provide a positive reference for choosing drying method of green tea leaves.

green tea; drying; green tea quality; combined drying

TS205.1

A

2096-0387（2016）04-0004-04

江西省科學院國家級預研項目（項目編號2013-YGY-2）；江西省科學院產學研合作資金項目（2014-CXY-11）

徐建國（1979-），男，山東青州人，碩士，副研究員，主要從事干燥技術與設備研究。