許姍姍 ,李姝寰,寧井銘 *
(1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶與食品科技學(xué)院,安徽合肥 230036;
2.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶樹生物學(xué)與資源利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,安徽合肥230036)
茶葉拼配[1]是指將不同品質(zhì)的茶葉按比例混合組成某一確定花色等級且符合特定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的成品茶。作為茶葉精加工的重要技術(shù)之一,它是穩(wěn)定茶葉品質(zhì)、擴(kuò)大茶葉產(chǎn)量、獲取較高經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。
我國傳統(tǒng)大宗茶類的出口一般都先進(jìn)行整理和拼配使其符合出口要求[2-4],而國內(nèi)以消費(fèi)名優(yōu)茶為主,一般只需進(jìn)行簡單的整理和拼配。目前,茶葉拼配首先由拼配人員對原料茶進(jìn)行感官審評,然后拼配成小樣,最終通過調(diào)劑確定拼配方案。為適應(yīng)茶產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,新技術(shù)和新方法不斷得到應(yīng)用,茶葉拼配質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)化、機(jī)械化、智能化成為發(fā)展趨勢[5-9]。文章總結(jié)了茶葉拼配的種類、工藝路線及研究進(jìn)展,歸納了拼配工藝中品種、產(chǎn)地及加工方式對茶葉品質(zhì)的影響,同時綜述了近些年新技術(shù)、新方法在茶葉拼配上的應(yīng)用,對比過去拼配工藝的不足和新興拼配工藝的優(yōu)勢,分析了目前仍然存在的問題,并提出了未來我國茶葉拼配技術(shù)的發(fā)展方向。
目前,國內(nèi)茶葉拼配一般分毛茶拼配和成品拼配兩類。
毛茶拼配是指在毛茶驗(yàn)收、歸堆的基礎(chǔ)上進(jìn)行再拼配和整合,分為單級拼和和多級拼和。單級拼和是指將外形、品質(zhì)較為接近的同級別毛茶進(jìn)行拼配付制,該方式包含不同級別、不同產(chǎn)區(qū),不同品種及不同初加工方法的原料拼和。單級拼和減輕了毛茶收購歸堆貯存的工作量,提高了加工取料的工作效率。目前出口量較大的外銷眉茶、珠茶和工夫紅茶多采用單級拼和。多級拼和是將多級別的毛茶進(jìn)行拼配付制,成品茶以某個級別為主。由于成品茶外形差異較大,取料的復(fù)雜性較高,加工難度大,因此應(yīng)用推廣程度不高,僅用于加工簡單的烏龍茶、白茶和一些黑茶等。
成品拼配就是根據(jù)各花色等級產(chǎn)品的質(zhì)量要求,將不同半成品茶原料按一定比例合理拼配為成品茶的過程[12-14]。其關(guān)鍵在于各制成品的內(nèi)質(zhì)、外形規(guī)格差異不能太大,比例調(diào)劑適當(dāng)。因此需要運(yùn)用豐富的感官審評經(jīng)驗(yàn)和拼配技術(shù),把具有一定共性,但性質(zhì)差異較大的產(chǎn)品拼和在一起,從而達(dá)到提高茶葉品質(zhì)、增加效益的目的。
毛茶拼配是再加工過程的開端,其拼和方法是先制定拼和參考樣,目的在于穩(wěn)定原料拼合水平,使全年的同級原料拼和一致,便于加工技術(shù)的掌握和取料的進(jìn)行,主要包括季節(jié)參考樣和總拼和參考樣;然后進(jìn)行對樣拼和。對待拼配毛茶重新評定級別,核對拼和級別,做出相應(yīng)升降,使待拼配茶外形基本一致,內(nèi)質(zhì)符合成品茶質(zhì)量要求。根據(jù)參考樣茶上、中、下級的所占比例按照參考樣質(zhì)量要求嘗試拼配小樣;最后在落實(shí)年、季、月及內(nèi)外銷加工任務(wù)的基礎(chǔ)上,根據(jù)毛茶庫存情況和生產(chǎn)能力制定月批次計(jì)劃和分批制率計(jì)劃。
成品拼配是茶葉再加工過程的結(jié)束,由于各類別半成品茶質(zhì)量差異較大,只有通過拼配才能縮小差距,穩(wěn)定質(zhì)量。因此,成品茶拼配的核心是各類半成品質(zhì)量的調(diào)和。傳統(tǒng)的成茶拼配主要指的是不同篩號茶之間的拼配,現(xiàn)在還包括等級、季別、產(chǎn)區(qū)、類別、路別、身骨、批次等不同的半成品茶之間的拼配。以不同篩號茶之間的拼配為例,其拼配步驟大致是:基準(zhǔn)半成品的選取和分級→拼配小樣的制作→拼配樣的感官審評→成品樣的定箱處理[15-16],具體如下。
(1)基準(zhǔn)半成品的選取和分級。按比例扦取大小、長短、粗細(xì)和輕重不同的篩號茶,用標(biāo)簽填好每一篩號茶的批次、路別、孔號、數(shù)量等。對所扦取的各篩號茶進(jìn)行質(zhì)量鑒定,對不符合規(guī)格要求的茶樣退回車間重新處理。
(2)拼配小樣的制作。對照成品茶的標(biāo)準(zhǔn)樣分別取樣,將本身路茶、圓身路茶、輕身路茶的上、中、下段篩號茶按一定比例拼和成小樣。拼小樣時選取條索緊實(shí)、有鋒苗的上段茶作為骨架;按比例拼入條索緊結(jié)或緊實(shí)稍短禿、嫩度尚好的中段茶;最后,按比例拼入外形稍短碎帶芽毫,但是香氣尚純正,滋味醇和的下段茶。
(3)拼配樣的感官審評。對拼配小樣進(jìn)行感官審評,當(dāng)拼配小樣外形、內(nèi)質(zhì)等各項(xiàng)因子與標(biāo)準(zhǔn)樣或?qū)φ諛拥南喾麜r,按照確定的拼配比例進(jìn)行拼和作業(yè),對拼和好的茶葉需再次取樣審評,復(fù)評合格后方能拼大堆。拼大堆時必須注意長短、粗細(xì)、硬軟、輕重不同茶的拼配,整批茶坯拼完后要進(jìn)行翻堆1~2次,直到拼配均勻。大堆拼完后再由扦樣人員反復(fù)扦樣拌勻,再次進(jìn)行感官審評,確認(rèn)品質(zhì)符合加工標(biāo)準(zhǔn)樣。
(4)成品樣的定箱處理。復(fù)檢合格后再進(jìn)行復(fù)火、通風(fēng)散熱,然后裝箱刷嘜。復(fù)火時溫度應(yīng)該控制在120℃左右,時間控制在20 min左右,再經(jīng)通風(fēng)散熱至常溫,茶葉含水率應(yīng)低于6%。
茶葉拼配能將不同產(chǎn)地、不同季節(jié)、不同等級、不同品種等風(fēng)格迥異的茶葉拼配成品質(zhì)穩(wěn)定、符合標(biāo)準(zhǔn)的茶葉。通過合理設(shè)置各項(xiàng)因素,能夠顯著提高單品茶的品質(zhì)或形成特定的風(fēng)格特征。目前除黃茶外,另外五大茶類的成茶拼配工藝均有研究。
祁門工夫作為我國傳統(tǒng)工夫茶的珍品,享譽(yù)海內(nèi)外,是我國傳統(tǒng)出口商品。祁紅的拼配是維持品質(zhì)穩(wěn)定,保障出口交易量的重要手段。張忠孝[17]曾提到祁紅篩號茶的拼配應(yīng)掌握“中段茶占多數(shù),上段茶次之,下段茶較少”,使品質(zhì)達(dá)到平衡,同時還應(yīng)注意拼配性質(zhì)的調(diào)和與變異,各級茶的拼配,要根據(jù)拼入各號頭茶的優(yōu)劣而異,決定其拼配品質(zhì)的高低,揚(yáng)長避短,顯優(yōu)穩(wěn)次,適當(dāng)調(diào)和。黃枝明等[18]嘗試將高香型優(yōu)良品種金牡丹、金觀音引入坦洋工夫紅茶的拼配過程中,結(jié)果表明高香型品種的引入可以極大的豐富茶葉的香氣。鄭際雄[19]在拼配實(shí)踐中利用規(guī)格清楚、上中下段茶搭配較合理的昌寧紅茶、滄源紅茶拼和作為拼配主料,利用價(jià)格稍低的普洱紅茶提高茶葉的整體鮮爽味。鄭旭霞等[20]以西湖龍井為例,對龍井茶精制拼配過程中的原料收購、分級篩分、拼配處理、質(zhì)量效益等進(jìn)行了比較試驗(yàn),結(jié)果表明,一級和三級西湖龍井茶通過篩分拼配,總體品質(zhì)得到了一定程度的提升。李倩[21]發(fā)現(xiàn)品種因素對于綠茶品質(zhì)的影響大于產(chǎn)區(qū)因素,故在綠茶拼配原料選用上,優(yōu)先考慮綠茶品種的篩選,其次考慮產(chǎn)區(qū)。拼配工藝是烏龍茶加工中重要的一個環(huán)節(jié),陳美柑[22]從產(chǎn)地、品種、季節(jié)、毛茶等級、進(jìn)廠批次等出發(fā),闡明了烏龍茶拼配方案需掌握的技術(shù)要點(diǎn)與需考慮的關(guān)鍵因素,論述了揚(yáng)長避短和高低平衡的拼配技術(shù)以及相應(yīng)的拼配流程。同樣,普洱茶拼配也是保障普洱茶品質(zhì)穩(wěn)定和延續(xù)的重要工藝。李東[23]指出不同山頭的古樹茶和大樹茶都有其獨(dú)特的風(fēng)格,但同樣有其不可避免的缺陷,故不主張市場上一味的推崇古樹純料茶。近年來,由于市場競爭和需求變化,茶葉拼配出現(xiàn)突破傳統(tǒng)思路和方法的苗頭,謝劍威[24]以白茶為供試原料基茶,在保持白茶傳統(tǒng)風(fēng)味的基礎(chǔ)上進(jìn)行多茶類拼配,研究表明多茶類拼配能有效豐富原料白茶的滋味、香氣品質(zhì),同時仍然具有明顯的白茶風(fēng)味特征,為白茶產(chǎn)品的研發(fā)提供更多借鑒或途徑。
3.2.1 拼配模型的建立
茶葉拼配的本質(zhì)就是將不同來源,品質(zhì)差異較大的原料組分通過機(jī)器或人為調(diào)節(jié)拼配比例,進(jìn)而使拼配最終樣品達(dá)到與標(biāo)準(zhǔn)一致?;诖?,童華榮等[25]提出了一種基于混料設(shè)計(jì)的茶葉拼配方法,通過茶葉的外形、香氣、滋味和葉底4個指標(biāo)的感官評定結(jié)果建立回歸模型,結(jié)合混料設(shè)計(jì)分析軟件HL40實(shí)現(xiàn)茶葉拼配多組分和多目標(biāo)的參數(shù)優(yōu)化,最終實(shí)現(xiàn)成本最低的原料配方設(shè)計(jì)。邢光林等[26]和TIE等[27]則將茶葉拼配問題建模成多維層次空間聚類問題,利用空間聚類匯總算法將品質(zhì)相似的茶葉合并,同時結(jié)合改進(jìn)的k中心點(diǎn)算法求解最優(yōu)拼配方案,并引入Dewey編碼提高了求解效率。在傳統(tǒng)的拼配問題上,一般先給定目標(biāo)函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn),然后對其進(jìn)行優(yōu)化。但這一標(biāo)準(zhǔn)的給出是分析者憑經(jīng)驗(yàn)得出,主觀性較強(qiáng)。為了更有效地反映消費(fèi)者的個人意愿和偏好,李智慧等[28]在綜合評估不同優(yōu)化目標(biāo)的前提下,利用模糊決策方法建立了其目標(biāo)規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型。該方案的目標(biāo)是合理利用庫存成品茶從而使混合成本最低,把成品茶的等級因素、地區(qū)因素作為第一考慮要素,對拼配成本控制作為第二考慮要素,原茶的庫存控制為第三考慮要素,實(shí)現(xiàn)了多目標(biāo)優(yōu)化下的茶葉科學(xué)拼配的實(shí)現(xiàn)。FRANKLIN[29]同樣提出了一種多目標(biāo)優(yōu)化建模方法,采用Monte Carlo模擬建立了拼配茶質(zhì)量指標(biāo)與原茶總成本之間的數(shù)學(xué)模型,從一組可接受的方案中選擇最佳方案,同時對一家英國茶葉公司提供的真實(shí)數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行了計(jì)算實(shí)驗(yàn),使得該公司每周能夠節(jié)省數(shù)萬英鎊的資金。
3.2.2 新技術(shù)的引入
上述研究主要集中于利用不同數(shù)學(xué)模型求解拼配比例,隨著茶葉產(chǎn)品質(zhì)量檢測新技術(shù)和計(jì)算機(jī)處理技術(shù)的不斷發(fā)展,“數(shù)字化”“機(jī)械化”“智能化”成為拼配技術(shù)的發(fā)展趨勢。XU等[30]基于多源信息融合(電子鼻技術(shù)和可見近紅外光譜技術(shù))可以有效鑒別不同類型古樹普洱、臺地普洱以及不同比例的混合普洱茶之間的特征差異。李姝寰[31]基于高光譜技術(shù),將不同等級的祁門紅毛茶為原料,按照一定比例進(jìn)行拼配,采集拼配茶樣的高光譜圖像,結(jié)果表明拼配茶葉的配比通過高光譜圖像技術(shù)結(jié)合數(shù)學(xué)模型可以相對準(zhǔn)確地預(yù)測出。琚春華等[32]采用計(jì)算機(jī)處理技術(shù),將知識處理與規(guī)劃算法相結(jié)合,推理與計(jì)算相結(jié)合,提出了一種基于拼配規(guī)則和投入成本、庫存含量等諸多因素約束的規(guī)劃算法,并將同步開發(fā)出的軟件成功地應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中。拼配智能化模型的提出大大提高了茶葉企業(yè)工作效率和經(jīng)濟(jì)利益,將茶葉拼配工作利用智能化數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行求解,在茶葉企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中比傳統(tǒng)的人工方法更高效精確,同時也為茶葉企業(yè)提供了一個通用的、低成本的茶葉拼配方案。
近幾年我國在茶葉拼配方面的研究取得了較大的進(jìn)步,但目前仍然存在一些問題。首先,由于茶樹生長環(huán)境、栽培品種、采摘時間等差異會造成原料品質(zhì)差異極大的不同;其次,我國各茶葉產(chǎn)地關(guān)于茶葉加工工藝和生產(chǎn)習(xí)慣差異較大,即使同一茶類在不同地區(qū)生產(chǎn),其品質(zhì)相差巨大;此外,拼配后茶葉的品質(zhì)控制主要靠感官審評來控制,而感官審評在一定程度上相對比較主觀,實(shí)現(xiàn)成茶品質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)化把控較為困難。最后,多數(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)只專注于茶葉拼配本身的研究,缺少對新興技術(shù)的洞察,光、電、氣等領(lǐng)域的高新技術(shù)與茶葉拼配有效嫁接是茶葉機(jī)械未來發(fā)展的必要條件。
針對當(dāng)前茶葉拼配行業(yè)的發(fā)展及研究狀況來看,未來拼配研究將遵循以下發(fā)展趨勢。一是在現(xiàn)有加工方式無法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的前提下,未來可利用云平臺、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)結(jié)合茶葉加工機(jī)械,全程記錄茶葉加工過程中的工藝參數(shù)與茶葉品質(zhì)的相互性數(shù)據(jù),通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享,由數(shù)據(jù)的確定性達(dá)到生產(chǎn)的可控性,使茶葉產(chǎn)品質(zhì)量更加穩(wěn)定,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)茶葉加工的信息化和標(biāo)準(zhǔn)化,從而解決簡化拼配工藝;二是隨著新技術(shù)和新設(shè)備不斷地引入我們傳統(tǒng)拼配行業(yè),人們對于茶葉拼配工藝的了解越來越深。將計(jì)算機(jī)傳感技術(shù)以及數(shù)學(xué)模型建立有機(jī)地融入到茶葉的拼配制作中去,甚至有可能形成連續(xù)化自動生產(chǎn)線,不但能大大提高茶葉拼配的技術(shù)水平,而且還能促進(jìn)茶葉向智能化,自動化不斷發(fā)展??傊?,未來茶葉拼配的發(fā)展重點(diǎn)將在標(biāo)準(zhǔn)化、機(jī)械化和智能化三方面,從而實(shí)現(xiàn)茶葉生產(chǎn)的“數(shù)字化”。