貴州綠茶新型加工工藝關鍵技術研究

楊留勇，閆建偉，蔣秀芳，楊 森，段 勇

（1.畢節職業技術學院，貴州 畢節 551700；2.貴州理工學院，貴州 貴陽 550000；3.畢節周驛茶場，貴州 畢節 551700）

近年來隨著農業結構的調整和優化，茶葉產業迅速發展。茶產業的發展，基本上不占優質農田，以25度以下坡地為主。這種地與種糧相比，收益高出3～5倍，成為農民生產致富的首選項目之一。加之近年來農機購置政策拉動，茶葉機械化迅猛發展，推動了茶葉加工工業的發展壯大。但茶葉機械化是一個全新領域，很多人對此知之甚少。目前，傳統的綠茶加工方式，不僅勞動強度大、勞動效率低、加工費用高，茶葉品質不穩定、檔次低等問題。

近年來，隨著微波技術快速發展，微波干燥由于其獨特的加熱特性（物料干燥速度快、干燥時間短、干后品質和熱能利用率高等特點），在食品工業、農產品加工等方面越來越受到重視和應用。在國外，微波干燥糧食（如稻谷、玉米等）已進行了研究，而近幾年又有關于微波干燥果蔬的研究；在國內，也有大量關于稻谷、小麥、油菜籽、果蔬（如黃桃、果脯、大蒜、洋蔥、南瓜與荔枝）等方面的微波研究報道。

上世紀70年代以來，日本、印尼等國開始研究將微波技術應用在茶葉加工中，主要開展殺青、干燥、復火提香、以及茶葉水分測定等方面研究，對我國來說，把微波加熱技術應用于茶葉加工的報道卻很少。根據林向陽等報道：茶葉微波真空干燥受微波功率、真空度共同影響，其中真空度對其干燥速率的增加并不明顯，隨著真空度的增加，干燥速率略微有所增大，而微波功率對干燥速率影響顯著，隨著功率的增大，茶葉干燥速率有明顯增大的趨勢。

微波加熱具有加熱速度快、易控制、受熱均勻、效率高、節約能源，有利于保持加工物質的色、香、味、營養成分破壞小等優點。微波加熱的原理是微波發生器將微波輻射到殺青、干燥的物料并穿透到內部，使物料瞬時產生摩擦熱，將電磁能轉化為熱能，導致物料表面與內部同時升溫，且內部溫度高于物料表面溫度，因此是一種使物體整體成為熱源的加熱方式，它不需要高溫介質，甚至連容器或載體都因為微波的穿透而不被加熱，且熱傳遞方向是從內向外的，這與濕傳遞方向一致，從而使加熱更快速、均勻，大大縮短了加工時間，顯示出微波的獨特優勢。同時，微波加熱的物理環境有電磁場和溫度場兩種，且電磁場作用大于溫度場，而常規加熱的物理環境只有溫度場，因此其升溫速度遠慢于微波加熱。在真空狀態下,水的沸點相應降低,真空不僅能使物料保持低溫,還能產生壓力梯度提高干燥速率。真空干燥具有干燥溫度低、產品復水性高以及色澤和口感好等特點。因此將微波加熱與真空干燥相結合可以加快物料的干燥速度、縮短干燥時間,提高產品質量。

利用自制滾筒微波殺青機和真空干燥箱分別進行綠茶微波殺青和真空干燥，研究不同功率、不同時間對殺青葉品質的影響以及不同真空度、不同溫度下綠茶品質的影響。

1 材料和方法

1.1 試驗設備

小型滾筒微波殺青機（用微波爐改裝），DZF-6020型真空干燥箱、YB1201型電子天平等。

1.2 試驗材料

貴州畢節福鼎小葉種，一芽一葉，葉色鮮綠，98%以上芽葉新鮮，攤葉厚1～1.5cm。

原料用量：每個樣品20g。

1.3 試驗方法

對照茶樣的加工工藝：電炒鍋殺青→揉捻（手工揉180S）→炒干；

微波真空干燥制茶工藝流程：微波滾筒殺青→揉捻（手工揉180S）→真空干燥；

微波滾筒殺青參數設置和選擇：每分鐘5轉（固定），按表1所示進行試驗，通過殺青葉外觀評審選擇較好的殺青參數。

表1 微波滾筒殺青參數設置

真空干燥參數設置：真空度(-MPa)設置0.06、0.07、0.08、0.09四種情況，溫度設置100℃、120℃，干燥時間600S。在較佳的微波殺青工藝參數下，制備若干個（E1—E6）試樣，然后用真空干燥箱中干燥，干燥后測其水分含量、茶多酚、咖啡堿、氨基酸含量等值。

表2 真空干燥箱干燥參數設置

1.4 殺青葉質量評定

殺青葉質量評定方法參照制茶學對殺青葉質量的判定方法。

1.5 茶葉含水率的測定

含水率：按GB/8304-2002《茶水分測定》進行測定。

1.6 生理生化指標的測定

茶多酚測定：按 GB8313－2002《茶—茶多酚測定》茶多酚類化合物總量測定-酒石酸鐵比色法。

咖啡堿測定：按 GB8312－2013《茶—咖啡堿測定》，咖啡堿總量測定—紫外分光光度法。

氨基酸測定：按 GB83l4－2013《茶—氨基酸測定》，氨基酸總量測定—茚三酮顯色法。

2 結果與分析

2.1 微波滾筒殺青參數和選擇

微波滾筒殺青結果見表3。從殺青葉色澤上看，微波功率100W、120S殺青葉色澤翠綠、有青草氣、時間短、未被殺透；微波功率100W、180S殺青葉色澤翠綠、清香、質地柔軟、已殺透；微波功率100W，240S、300S、360S、420S殺青葉雖被殺透，但質地越來越干；微波功率200W，120S、180S、240S殺青葉雖被殺透，但質地由略干到脆硬，失水越來越多。此外，微波滾筒殺青過程中殺青葉未見曝點、焦邊現象，也未出現煙味、或其它異味。可見，較好的殺青樣品為SQ1-3，此時參數為微波功率100W、時間180S。

表3 殺青葉品質評定結果

2.2 真空干燥工藝對綠茶品質的影響

圖1 茶多酚含量分析柱形圖

圖2 氨基酸含量分析柱形圖

圖3 咖啡堿含量柱形圖

3 討論

3.1 真空干燥對綠茶含水量的影響

分別選取0.06MPa、0.07MPa、0.08MPa、0.09MPa對綠茶進行干燥，在真空干燥條件下干燥的綠茶的含水量基本低于對照的含水量；真空度為0.06MPa的綠茶的含水量普遍低于其它真空度干燥綠茶的含水量，而在0.07MPa、0.08MPa、0.09MPa三種真空度下干燥的綠茶的含水量變化不明顯。這是因為，真空度從0到0.06MPa過程中真空度增加時,水分的沸點溫度下降,降低了水分的汽化溫度和蒸發溫度,綠茶的干燥溫度降低，水分蒸發迅速,干燥速度加快；隨著真空度繼續增加，雖然真空度提高,水分沸點溫度降低,汽化和蒸發溫度降低,汽化潛熱隨真空度的增大稍有增加,但水分蒸發消耗的熱能變化不大,產生的蒸汽量并沒有增加。

3.2 方差分析的結果討論

（1）微波真空加工的綠茶（E5、E6除外）的茶多酚含量的平均值都極顯著高于對照，而E5、E6試樣與對照無顯著差異；

（2）SQ1-2、SQ1-3、SQ1-4、SQ1-5、SQ1-6試樣的綠茶的氨基酸含量的平均值極顯著高于對照，SQ1-7、E1試樣的綠茶的氨基酸含量顯著高于對照，而E2、E3、E4、E5、E6試樣的綠茶的氨基酸含量的平均值與對照無顯著差異；

（3）微波真空加工的綠茶（E6除外）的咖啡堿含量的平均值都極顯著高于對照，而E6與對照無顯著差異。

3.2.1 真空干燥對綠茶茶多酚的影響。從表4可以看出，真空干燥的綠茶中的茶多酚均比對照含量高，茶多酚含量最高高出了10.1%,增加了42.5%，達到了33.761%；隨真空度增加茶多酚含量呈增加趨勢；另外，高溫比低溫下茶多酚含量略高。可見，真空度和高溫對茶多酚影響比較顯著。

表4 微波殺青真空干燥綠茶試驗結果及方差分析

3.2.2 真空干燥對綠茶咖啡堿的影響。100℃真空干燥的綠茶咖啡堿含量基本低于對照含量，但120℃比100℃真空干燥的綠茶中咖啡堿含量略高。

3.2.3 真空干燥對綠茶氨基酸的影響。由表4可以看出，綠茶氨基酸得率隨真空度改變而變化，首先是增大后逐漸減小，當真空度為70kPa 時，氨基酸得率最大，真空度過低對氨基酸得率反而不利，可能是由于在真空條件下溫度過低影響了氨基酸的生成。

4 結論

（1）微波真空干燥工藝能使綠茶色、香、味、形保持不變，減少營養成分損失；根據殺青試驗分析，較好的殺青工藝為微波功率100W、時間180S；

（2）真空干燥的綠茶中的茶多酚均比對照含量高，茶多酚含量最高高出了10.1%,增加了42.5%，達到了33.761%，真空度和高溫對茶多酚影響顯著；

（3）真空干燥對綠茶咖啡堿、氨基酸有一定的影響，100℃真空干燥的綠茶咖啡堿含量基本低于對照含量，但120℃比100℃真空干燥的綠茶中咖啡堿含量略高，當真空度為70kPa 時，氨基酸得率最大。

通過上述試驗研究，與對照（傳統加工工藝）方式進行對比，分析微波真空加工工藝對綠茶品質的影響，為微波真空在綠茶加工中的應用提供理論依據和參考。