原料茶干燥工艺对绿茶饮料品质的影响
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茶叶科学 2017,37(6):631~637
Journal of Tea Science投稿平台: 原料茶干燥工艺对绿茶饮料品质的影响
袁海波1,滑金杰1,邓余良1,李佳1,董春旺1,杨艳芹1,
王近近1,黄应权2,尹军峰1,江用文1*
1. 中国农业科学院茶叶研究所/国家茶产业工程技术研究中心/农业部茶及饮料植物产品加工与质量控制重点开放实验室,浙江杭
州 310008;2. 遂昌县蔡源乡农技推广中心,浙江丽水 323311
摘要:为探明饮料用原料茶的适宜干燥工艺,将不同干燥方式、干燥程度绿茶原料加工成茶饮料,研究其浸出特性及品质稳定性。
结果表明:(1)低温浸提时,茶多酚浸出量以炒干最高,高温时以烘炒焙、烘炒烘处理最高。
氨基酸的浸出量则均以烘干、烘焙处理最高。
(2)烘干、烘焙样品在灭菌前后及贮藏期间的L值显著为高,平均值较其余处理高 2.035~3.905;抗色变能力同样以烘干较强,低温贮藏时的-a/b值较炒干处理样高19.5%。
(3)感官风味比较显示,大多数处理茶汤在灭菌后均呈现出绿黄或黄绿色,香气带熟,但烘干处理仍能保持绿明亮,且滋味、香气未显熟味;贮藏期间的风味稳定性也以烘干样为最佳。
综合分析,饮料用原料茶的干燥工序宜采用烘干工艺,且烘干程度以5%~6%为佳。
关键词:原料茶;烘干;风味;茶饮料
中图分类号:TS275.2 文献标识码:A 文章编号:1000-369X(2017)06-631-07
Effect of Different Drying Technologies during Raw Tea Processing on the Quality of Green Tea Beverage
YUAN Haibo1, HUA Jinjie1, DENG Yuliang1, LI Jia1, DONG Chunwang1, YANG Yanqin1, WANG Jinjin1, HUANG Yinquan2, YIN Junfeng1, JIANG Yongwen1*
1. Tea Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Key Laboratory of Tea Processing Engineering of Zhejiang Province; National Engineering Technology Research Center of Tea Industry; Key Laboratory of Tea Biology and Resources Utilization, Ministry of Agriculture, Hangzhou 310008, China;
2. Agricultural Technology Extension Center of CaiYuan Township, Lishui 323311, China
Abstract: To explore the appropriate drying technology during raw tea processing, leaching behaviors and quality stabilities of tea samples prepared from raw materials dried by different methods or degree of drying were compared. The results revealed that (1) Raw tea dried by frying showed the highest contents of tea polyphenols when processed under low temperature, whereas those dried by baking-frying, or baking-frying-backing showed the highest contents of tea polyphenols when processed under high temperature. (2) In respect of color stability, tea soup prepared from baking-dried tea showed significantly elevated L value after sterilization or during storage, with the average L value increased by 2.035-3.905. Meanwhile tea soup prepared from baking-dried tea also showed higher anti-discoloration, with a/b value during low-temperature storage increased by 19.5%. (3) In respect to sensory flavor, most tea soups showed yellow-green color and ripe aroma while tea samples processed by baking-drying remained green, bright and fresh without any ripe taste. Besides, tea samples processed by baking-drying also showed superior flavor stability during storage irrespective of temperatures. In conclusion, baking approach during raw tea process was proposed with
收稿日期:2017-03-27 修订日期:2017-06-13
基金项目:中国农业科学院科技创新工程(CAAS-ASTIP-TRICAAS)、浙江省三农六方项目(SN2014017)、国家自然科学基金项目(31471651)作者简介:袁海波,男,副研究员,主要从事茶叶加工工程研究,192168092@ 。
*通讯作者:jiangyw@
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the optimized drying content between 5%-6%.
Keywords: raw materials, drying technology, flavor, tea beverage
随着饮料制作工艺的日益成熟,饮料用原料茶已成为影响液态茶饮料品质的重要因素之一。
目前对于原料茶的研究报道甚少,尹军峰[1-3]等针对茶饮料的品质特点,率先开展饮料用绿茶加工技术研究,并初步提出其工艺流程;但因受实验条件制约,部分工艺研究不够深入,如干燥工序方面,仅比较了两种常规单一性干燥工艺对化学成分的浸出和品质保持的影响,未涉及不同干燥组合和干燥程度的差异性;张瑞莲[4-5]结合主成分分析、聚类分析等比较了多套工艺流程对茶饮料汤色品质的影响,但未研究关键工艺对成分浸出特性和品质稳定性的作用。
本文以此为基础,在传统单一干燥技术中融入了烘焙、烘炒焙等多种生产上常用的组合干燥方式,全面比较了不同干燥工艺原料茶品质成分浸出特性、茶汤色泽稳定性及内质风味的差异,以期探明干燥技术对原料茶制作和茶汤品质的影响,从而为原料茶加工工艺的优化提供技术参考。
1 材料与方法
1.1原料和设备
1.1.1 鲜叶原料
采用浙江省开化县名茶开发公司十里铺基地,嫩度为一芽二叶至一芽三叶的福鼎大白茶鲜叶为原料。
1.1.2 加工设备
设施摊青和多层叠加摊青柜架(中国农业科学院茶叶研究所自制)(摊青)、热风杀青机(6CSF500型)、揉捻机(6CR-35型)、碧螺春名茶烘干机、六角辉干机、炭火焙笼、超高温瞬时灭菌设备(FT74X型)。
1.2 研究方法
1.2.1 加工工艺
摊青:将鲜叶均匀摊放于摊青柜架上,厚度2~3 cm,在设施摊青条件下(温度22~25℃,RH 70%~75%)摊放至含水率70%左右。
杀青:采用高温热风杀青技术,杀青参数设定为温度300℃,转速900 r·min-1,控制杀青叶含水率在50%~55%之间。
揉捻:杀青叶摊凉后采用揉捻机进行揉捻,至成条率在60%~80%之间,茶汁明显溢出为适宜。
干燥:按表1设置进行干燥作业,并采用烘干方式进行不同干燥程度的在制品处理,足火时间分别是0.6、1.2、1.8 h。
表1 干燥方式及工艺参数
Table 1 Different drying methods and the corresponding process parameters
序号No. 干燥方式
Drying methods
工艺参数
Processing parameters
1 烘干碧螺春烘干机毛火120℃烘至含水率10%~15%,摊凉20min,再足火80℃烘至足干(耗时约30min)
2 烘焙碧螺春烘干机毛火120℃烘至含水率10%~15%,摊凉20min,再使用炭火焙笼焙至足干(叶温45~50℃),耗时约1h
3 炒干六角辉干机锅温设置在290℃,控制叶温50~60℃,炒至足干,耗时约1h
4 烘炒焙碧螺春烘干机毛火120℃烘至含水率45%左右,摊凉20min,再用六角辉干机290℃炒至含水率20%左右,最后炭笼焙火至足干(叶温45~50℃),耗时约1.5h
5 烘炒烘碧螺春烘干机毛火120℃烘至含水率45%左右,摊凉20min,再用六角辉干机290℃炒至含水率20%左右,最后再用碧螺春烘干机80℃烘至足干,耗时约45min
6 炒烘六角辉干机290℃(叶温50~60℃),炒至含水率35%左右,再用碧螺春烘干机80℃烘至足干,耗时约1h
6期袁海波,等:原料茶干燥工艺对绿茶饮料品质的影响 633
1.2.2 茶多酚、氨基酸浸出特性分析[3]
取处理茶样10 g,按照茶水比1︰50在80℃的水浴内浸提,分别在浸提1、5、10、30、60 min时取样测定茶多酚、氨基酸含量,分析其浸出动态变化。
1.2.3 茶饮料处理及分析评价方法[4-5]
茶饮料制备:取磨碎样10 g于500 mL锥形瓶内,加入450 mL 70℃的纯水,在70℃水浴中浸提15 min(每隔5 min摇匀1次);浸提完成后,趁热用脱脂棉过滤到500 mL容量瓶中,冷却至常温后定容至500 mL。
测定茶多酚含量,并将其稀释至具有相同茶多酚的质量浓度(0.55 mg·mL-1)。
将稀释后的茶汤进行双层滤纸抽滤,UHT灭菌(135℃、30 s)后趁热灌装于45 mL离心管中,密封冷却至常温待处理。
茶饮料贮藏:取待处理茶饮料分别置于4℃冰箱及37℃恒温箱内,7 d后取出,恢复至常温后感官审评,并测定浊度、色差及茶多酚、氨基酸等化学成分。
2 结果与分析
2.1 干燥方式对绿茶茶汤品质的影响
2.1.1 干燥方式对茶多酚、氨基酸浸出特性的
影响
茶多酚、氨基酸是绿茶的重要品质成分,其浸出特性亦是评价饮料用原料茶的重要指标之一,相同温度条件下的高浸出率有助于降低生产成本,浸出率相同但温度较低则更利于制得高品质的纯茶饮料。
图1至图4是不同干燥方式处理样制成茶汤后,在不同浸提温度(40℃、80℃)条件下茶多酚、氨基酸的浸出特性动态变化结果。
对图中结果分析可知,两种浸提条件下,6种干燥处理样的茶多酚浸出量均随时间延长而不断增加,低温浸提时(40℃),前10 min浸出较缓慢,10 min时的平均浸出量仅为60 min时的39.6%;高温浸提(80℃)则 4 min时的浸出量已为60 min 时的48.9%,10 min时可达70.7%。
处理间比较,以炒干方式的浸出量在低温浸提条件下保持最高,烘干最低,其浸出量仅为炒干处理的76.1%;高温时则以烘炒焙、烘炒烘处理最高,炒干次之。
氨基酸易于在水溶液中浸出,但不同温度浸提仍有较大差异,低温浸提6 min后,不同干燥处理的氨基酸浸出量即能达到高峰,其平均值可达60 min时的91.3%;高温浸提2 min 即可达60 min时的94.3%。
不同干燥处理比较可以看出,低温浸提时,前期以炒干、炒烘样的浸出量较高,6 min后则以烘干、烘焙处理样保持较高含量;高温浸提下的浸出特性与此类似,同样以烘干、烘焙样茶汤保持较高氨基酸含量。
就低温条件下浸出速率而言,以浸提60 min时的氨基酸含量为基准,炒干、炒烘、烘干、烘焙处理样浸提6 min时分别达到了90.4%、92.5%、88.8%、87.6%,表明相比较烘制工艺,炒制工艺更利于氨基酸的浸出,但绝对含量则烘制工艺处理后保留更高。
推测这与炒制过程中激烈摩擦有关,一方面增加了细胞破碎度,使得品质成分的浸出更容易;另一方面氨基酸也更多地参与化学反应,形成香气物质,从而保留较少。
2.1.2 干燥方式对茶汤色泽和浊度的影响
色泽稳定性是决定茶汤品质的重要因素之一,高温条件下茶汤易发生黄变,低温贮藏时则易出现浑浊。
图5是不同干燥处理茶汤在灭菌前后以及贮藏期间L值的变化。
试验结果分析可知,相比较灭菌前,灭菌后不同干燥处理样的L值均有下降,但下降幅度较小,平均仅为1.04%;4℃低温下贮藏7 d后L值下降较明显,下降幅度达5.53%。
就不同干燥处理而言,烘干、烘焙样品在灭菌前后及贮藏期间的L值显著为高,其平均值较其余干燥样高2.035~3.905;浊度检测结果显示(图6),灭菌后及贮藏期间样品的浊度值较灭菌前有显著上升;不同干燥处理间以烘焙样品浊度在灭菌前后及贮藏期间最小,其次是烘干,再次是烘炒烘,且前两者与其余处理呈极显著差异,
634 茶 叶 科 学 37卷
注:括号内字母表示同一阶段不同干燥方式比较;括号外字母表示同一干燥方式不同阶段比较;大写字母表示在0.01
水平上差异显著,小写字母表示在0.05水平上差异显著。
下同。
Note: The letters inside brackets mean comparison of the same stage but different drying methods. The letters outside brackets
mean comparison of the same drying method but at different stages. The capital letters mean significant differences at P <0.01, and The small letters mean significant differences at P <0.05. The same below.
图5 不同干燥方式茶汤处理L 值变化
Fig. 5 Changes of L value in tea beverages by different drying methods
茶多酚含量/m g ·m L -1
T h e c o n t e n t o f t h e t e a p o l y p h e n o l
5.55.04.54.03.53.02.52.01.51.00.50
图2 高温浸提(80℃)茶多酚浸出情况 Fig. 2 Water-extractable polyphenols in teas under
high temperature (80℃)
图1 低温浸提(40℃)茶多酚浸出情况 Fig. 1 Water-extractable polyphenols in teas under low temperature (40℃)
时间Time/min
0 2 4 6 10 30 60
时间Time/min
0 2 4 6 10 30 60
0.70.6
0.50.40.30.20.10
图3 低温浸提(40℃)氨基酸浸出情况
Fig. 3 Water-extractable amino acids in teas under low temperature (40℃)
0 2 4 6 10 30 60
氨基酸含量/m g ·m L -1
T h e c o n t e n t o f t h e t a m i n o a c i d s
时间Time/min
0.70.60.50.40.30.20.10
图4 高温浸提(80℃)氨基酸浸出情况 Fig. 4 Water-extractable amino acids in teas under
high temperature (80℃)
6期 袁海波,等:原料茶干燥工艺对绿茶饮料品质的影响 635
其中烘炒烘的浊度平均值分别是烘焙、烘干处理的2.32倍、1.59倍,表明采用烘焙、烘干的干燥方式有助于制得具有较佳茶汤明亮度和较低浊度的原料茶。
从不同干燥处理茶汤-a/b 值检测结果可以看出(图7),在相同固形物含量条件下,灭菌前后各处理的-a/b 值的变化趋势同L 值相近,灭菌后稍有下降,平均下降幅度为6.92%;贮藏期间不同条件差异较大,低温时
-a/b 值较灭菌后仅下降了7.45%,高温条件下则下降显著,下降幅度达54.1%。
不同干燥方式抗色变能力的比较,相对以烘干、烘焙较强,其在灭菌后和低温贮藏期间的-a/b 值较其余处理偏高,且灭菌后的达显著水平,低温贮藏时烘干处理较炒干高19.5%,烘焙处理较炒干高12.7%;高温贮藏时仅烘干处理略偏高,其抗高温色变能力相对最强。
2.1.3 干燥方式对茶汤感官品质的影响
表2是不同干燥方式处理茶汤的感官审评结果。
从表中可以看出,相比较灭菌后样
品的感官品质,低温状态下贮藏7 d 后,样品茶汤香气、滋味等内在品质仅有轻微下降,感官平均总得分下降了0.23;高温状态则下
图7 不同干燥方式茶汤处理-a/b 值变化
Fig. 7 Changes of -a/b value in tea beverages by different drying methods
-a /b 值 T h e v a l u e o f -a /b
0.500.450.400.350.300.250.200.150.100.050
浊度值 T h e v a l u e o f t u r b i d i t y /N T U
图6 不同干燥方式茶汤处理浊度值变化
Fig. 6 Changes of turbidity value in tea beverages by different drying methods
灭菌后 After sterilization
4℃储藏7d Storage 7 d under 4℃
37℃储藏7d Storage 7 d under 37℃
灭菌前 Before sterilization
636 茶叶科学37卷
降明显,香气、滋味、汤色等均有劣变,其中香气、滋味等内在品质平均得分下降了1.42,汤色平均得分下降了2.83,显示低温贮藏对于保存茶汤品质较为有利。
不同处理间比较可知,大多数处理的茶汤在灭菌后均呈现出绿黄或黄绿色,香气带熟,但烘干茶汤仍能保持绿明亮,且滋味、香气未显熟味,其总得分亦为最高;贮藏过程中,低温状态下以炒干、炒烘处理样的品质稍差,内质显熟,以烘干处理最佳,感官得分最大差距达2.65;高温状态下以烘炒焙、烘干处理的品质相对较好,香气尚显,滋味尚醇。
总体而言,不同干燥方式相比较,烘干处理的稳定性要好于炒干处理。
表2 不同干燥处理茶饮料感官品质变化
Table 2 Sensory quality change of green tea beverages by different drying method
处理Treatment 灭菌后After sterilization 4℃贮藏7d Storage 7d under 4℃37℃贮藏7d Storage 7d under 37℃香气滋味汤色总分香气滋味汤色总分香气滋味汤色总分
烘干Dry 香低
(84)
尚醇
(85)
绿明亮
(85)
84.65香尚显
(84)
醇正略熟
(84)
浅绿明
亮(85)
84.3
香显,略
熟(83)
茶味显
(82)
橙较亮
(81)
82.05
烘焙Baking 稍带熟
(83)
醇略有
熟味(85)
绿黄
(82)
83.4尚高略熟
(82)
尚醇
(84)
黄绿
(84)
83.3
稍带熟
(83)
略熟
(81)
橙黄尚亮
(80)
81.4
烘炒焙
Dry-stir fry-baking 平和
(83)
稍涩
(84)
黄绿较亮
(84)
83.65尚显
(84)
纯和
(83)
黄绿尚
亮(83)
83.35
尚纯
(83)
尚醇
(83)
橙黄尚亮
(80)
82.1
烘炒烘
Dry-stir fry-dry 淡薄
(83)
苦而不
涩(83)
黄绿尚
亮(83)
83 纯正
(83)
尚醇略熟
(83)
黄绿尚
亮(82)
82.7
带熟味
(81)
略熟
(81)
橙黄尚亮
(80)
80.7
炒干Stir fry 带熟闷
(81)
苦涩
(82)
绿黄尚亮
(82)
81.65稍熟
(81)
稍熟带
苦味(82)
黄绿尚
亮(82)
81.65
略熟
(81)
较淡薄
(81)
橙黄尚亮
(80)
80.7
炒烘
Stir fry-dry 带熟
(81)
尚醇稍
苦涩(83)
绿黄
(82)
82 稍熟
(81)
有熟味
(82)
黄绿
(82)
81.65
带熟
(80)
茶味淡
(81)
橙黄尚亮
(80)
80.35
2.2 干燥程度对绿茶茶汤品质的影响
采用烘干工艺进一步比较不同干燥程度对茶汤品质稳定性的影响,足火时间0.6、1.2、1.8 h所制原料茶的含水率分别为7.5%、5.4%、3.5%。
实验结果表明(图8、图9),相对高含水率处理样品(7.5%)的-a/b值在贮藏开始阶段要高于低含水率样品,显示其黄绿色度较佳,但贮藏3 d后处理样间的差异逐渐缩小,最大仅为0.04;浊度值则以相对高含水率处理样品(7.5%)始终为高,显示干燥程度较高有利于茶汤的澄清;3个处理间相比较,相对较低含水率的处理对茶汤色泽、澄清度等品质稳定性较好,但由于过低含水率意味着能耗相对要高(干燥时间要长50%以上)。
因此,推荐原料茶干燥程度以常规5%~6%为宜。
3 讨论
干燥是茶叶初制加工的重要工序。
干燥过程不仅会散失水分、稳固外形,以热化学为主的内含物的转化方向、速度和转化量等亦对茶叶香气、滋味、汤色等品质特征形成和固定至关重要[6]。
当前,业界对初制茶干燥技术的研究有较多报道,如徐建国[7]等研究了不同干燥方法对绿茶品质的影响,提出了可改善风味内质的新型热泵-热风联合干燥方法;罗学平等[8]比较了干燥工艺对工夫红茶感官品质的影响,提出初烘(6 min-110℃)+毛火(8 min-125℃)+足火(20 min-115℃)的优化参数;林宏政、高天浩等[9-10]分别提出了茶叶低温真空干燥、振动流化床茶叶干燥等新技术;林向阳等[11]亦对干燥特性及动力学模型等基础性研究进行了探索。
但涉及饮料专用原料茶干燥工艺的文献报道极少,而干燥对最终所制茶饮风味及稳定性也有重要影响,如日本伊藤园株式会社的高端纯绿茶饮料所用原料采用了有别于传统蒸青茶的加工技术,融合了远红外干燥技术和烘焙工艺,其产品得到
6期 袁海波,等:原料茶干燥工艺对绿茶饮料品质的影响 637
了消费者的广泛认可。
本研究通过比较不同干燥方式原料茶茶多酚、氨基酸等品质成分的浸出特性,以及所制茶汤感官风味的差异,提出了烘干工艺较适宜于制作饮料用原料茶,并确定了合适的干燥
程度。
但研究未涉及不同工艺技术参数(如温度、风量等)、不同烘干设备(如箱式干燥机、链板式烘干机、滚烘机等)对茶饮料感官品质和稳定性的影响,对干燥后期的提香作业亦未开展,今后需对此进行进一步深入研究。
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图9 不同干燥程度处理样高温(37℃)贮藏期间浊度变化
储藏时间Storage time/d
0 1 2
3 4
5
6
7
454035302520
7.5%含水率 7.5% water content
5.4%含水率 5.4% water content 3.5%含水率 3.5% water content
不同干燥程度处理样相对高温(37℃)贮藏期间-a/b 变化值-a/b values under high temperature (37℃) storage by different treatments
0 1 2 3 4 5 6 7
0.500.450.400.350.300.250.200.15
储藏时间 Storage time/d
7.5%含水率 7.5% water content
5.4%含水率 5.4% water content 3.5%含水率 3.5% water content。