李國平，傅 娟，連清秀，梁添夢(mèng)，梁天雄

（1.武夷學(xué)院 生態(tài)與資源工程學(xué)院；2.武夷山市駿德茶廠；3.武夷山市科技經(jīng)濟(jì)情報(bào)研究所，福建 武夷山 354300）

正山小種紅茶僅產(chǎn)于武夷山國家公園內(nèi)星村鎮(zhèn)桐木村一帶，是世界紅茶的始祖，在國際市場享有盛譽(yù)。武夷正山小種紅茶滋味濃厚而醇，具獨(dú)一無二的“桂圓香氣”并其優(yōu)異而獨(dú)特品質(zhì)與武夷山國家公園內(nèi)獨(dú)特的生態(tài)環(huán)境有關(guān)，也與特殊的傳統(tǒng)加工工藝密切相關(guān)。武夷傳統(tǒng)正山小種在初制階段通過燃燒松柴加熱萎凋，在精制階段的干燥烘焙過程中要悶燃松茗產(chǎn)生大量煙氣，讓茶葉吸附。數(shù)百年來當(dāng)?shù)夭柁r(nóng)一直沿用這一特殊工藝生產(chǎn)具松香煙味(桂圓干香味)的煙熏小種紅茶，其工藝與國內(nèi)外其它產(chǎn)地的紅茶不同，形成獨(dú)特的品質(zhì)風(fēng)格，但是這種加工工藝也存在一些弊端：第一，由于正山小種紅茶產(chǎn)地位于武夷山國家公園境內(nèi)，燃燒松柴和松茗可導(dǎo)致馬尾松和黃山松的違規(guī)砍伐，造成生態(tài)破壞；第二，傳統(tǒng)加工工藝的程序復(fù)雜，手工煙焙勞動(dòng)強(qiáng)度大，難以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)械化生產(chǎn)，

加工效率低；第三，煙熏小種紅茶加工過程可能容易發(fā)生焦條及老火，品質(zhì)不能保證。鑒于武夷正山小種傳統(tǒng)工藝的弊端，亟宜引進(jìn)電加熱清潔化加工系統(tǒng)，對(duì)正山小種紅茶加工中傳統(tǒng)萎凋、烘焙工藝進(jìn)行改造，實(shí)施紅茶加工工藝的柴改電、煤改電、炭改電、油改電，這是實(shí)現(xiàn)正山小種紅茶清潔化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)最根本的途徑，也是武夷紅茶產(chǎn)業(yè)可持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展的必然選擇。由于在正山小種紅茶加工中引入了電加熱清潔化加工工藝，傳統(tǒng)工藝中萎凋、烘焙等過程的有關(guān)技術(shù)參數(shù)會(huì)發(fā)生變化，有必要對(duì)正山小種紅茶電加熱清潔化加工各環(huán)節(jié)的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。本研究依托武夷山市駿德茶廠正山小種紅茶清潔化生產(chǎn)線，選擇萎凋方式、萎凋程度和發(fā)酵時(shí)間三個(gè)關(guān)鍵影響因素，通過正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化正山小種紅茶清潔化加工工藝條件，并結(jié)合感官評(píng)定和理化成分測定，比較分析清潔化工藝與傳統(tǒng)工藝處理之間的品質(zhì)差異，旨在為正山小種紅茶清潔化加工技術(shù)的推廣提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

2020年5月，茶樹鮮葉采摘于武夷山市星村鎮(zhèn)桐木村駿德茶廠茶葉基地，品種為本地菜茶“奇種”，選用一芽二葉初展等級(jí)的鮮葉作為加工正山小種紅茶的原料。

1.2 主要設(shè)備

6CZ-100B型茶葉綜合做青機(jī)；6CCP-110型殺青機(jī)；6CR-55型揉捻機(jī)；CS-6CHZ--10BX型烘干機(jī)；6CFX-35型茶葉風(fēng)選機(jī)等。

1.3 正山小種紅茶制備工藝

1.3.1 傳統(tǒng)工藝。

鮮葉→萎凋→揉捻→發(fā)酵→過紅鍋→復(fù)揉→熏焙干燥→毛茶。

萎凋：在專門萎凋樓(青樓)燒松柴加溫萎凋，歷時(shí)2 h左右。

揉捻：將萎凋葉投入揉捻機(jī)，加壓原則:空壓3～5min—輕壓5min—重壓10min—輕壓5min，松壓后下機(jī)解塊復(fù)揉15～20min。

發(fā)酵：揉捻葉裝入發(fā)酵專用竹筐，放在發(fā)酵間并加蓋濕布，室內(nèi)溫度25℃左右，發(fā)酵時(shí)間大約6h，中途翻葉2～3次，確保發(fā)酵均勻。

過紅鍋：這是小種紅茶的特有工序。當(dāng)鐵鍋溫高達(dá)200℃投入1～1.5kg發(fā)酵葉在鍋中翻炒1～2min。

復(fù)揉：過紅鍋后，置于揉捻機(jī)趁熱復(fù)揉10min（輕壓2min—重壓6min—輕壓2min）。

熏焙干燥：將復(fù)揉后的茶坯均勻薄攤于竹篩上，放進(jìn)“青樓”底層的吊架上，墻外灶燒松柴，煙霧和熱氣導(dǎo)入“青樓”底層，讓茶坯吸附松香至干燥，為時(shí)7～8h。

1.3.2 清潔化加工工藝。

鮮葉→萎凋→揉捻→發(fā)酵→初烘→復(fù)烘→毛茶

萎凋：萎凋的方法有自然萎調(diào)、萎凋槽萎凋和搖青萎凋3種。

自然萎凋：均勻攤青于室內(nèi)，厚度2～3cm，室溫15～23℃，相對(duì)濕度65～75%，萎凋時(shí)間12～14h，萎凋程度以葉質(zhì)變?nèi)彳洝⒛酃Ｎ浨鄄灰讛?，葉色轉(zhuǎn)為暗綠，青草氣減退，透發(fā)清香，青葉失水率30～40%為適度。

萎凋槽萎凋：均勻攤青于萎凋槽竹席上，利用萎凋槽鼓風(fēng)設(shè)備吹風(fēng)，采用間歇式吹風(fēng)，一般吹風(fēng)0.5～1.0h時(shí)停止鼓風(fēng)1～2h，并翻葉1次，萎凋時(shí)間一般在10～12h。

搖青萎凋：先攤青于茶葉綜合做青機(jī)，攤放厚度約2cm，再3次搖青(第1次做青10min，靜止30min；第2次浪青，做青15min，靜止6min；第3次做青20min后靜置萎凋至適度。機(jī)搖轉(zhuǎn)速均為20r/min。

揉捻：與“1.3.1傳統(tǒng)工藝”中揉捻工序同。

發(fā)酵：與“1.3.1傳統(tǒng)工藝”中發(fā)酵工藝相同，發(fā)酵時(shí)間為5～7 h。

初烘與復(fù)烘：發(fā)酵葉使用烘干機(jī)干燥，初烘毛火溫度為110℃、時(shí)間30min、厚度2cm ；冷卻后復(fù)烘，溫度為85℃、30min。

1.4 清潔化加工工藝參數(shù)的優(yōu)化

根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐和前期試驗(yàn)結(jié)果，萎凋工藝及發(fā)酵工藝對(duì)正山小種紅茶的品質(zhì)影響較大。本試驗(yàn)選擇萎凋方式、萎凋程度和發(fā)酵時(shí)間三個(gè)因素進(jìn)行L9（34）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，分別制作紅茶，通過感官審評(píng)指標(biāo)進(jìn)行正交試驗(yàn)分析，對(duì)正山小種紅茶清潔化加工工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選。正交試驗(yàn)的因素與水平見表1，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如表2。按“1.3.2清潔化加工工藝”進(jìn)行紅茶加工，萎凋的方式設(shè)自然萎調(diào)、萎凋槽萎凋和搖青萎凋3種，萎凋程度以鮮葉失水率表示，設(shè)30%、35%、40%3個(gè)水平，發(fā)酵時(shí)間設(shè)5h、6h、7h 3個(gè)水平，共設(shè)9個(gè)處理。

表1 正交試驗(yàn)因素與水平表

表2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)表（L9 (34）)

1.5 功能性成分檢測

對(duì)正山小種清潔化加工優(yōu)化工藝與傳統(tǒng)工藝加工的紅茶進(jìn)行功能性成分檢測與比較分析。茶樣水浸出物含量參照《茶 水浸出物測定》GB/T 8305-2013測定；茶多酚含量參照《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》GB/T 8313-2018測定；游離氨基酸含量參照《茶 游離氨基酸總量的測定》GB/T 8314-2013測定；咖啡堿含量參照《茶 咖啡堿測定》GB/T 8312-2013測定；茶氨酸含量參照《茶葉中茶氨酸的測定 高效液相色譜法》GB/T 23193-2017測定；兒茶素組分參照《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》GB/T 8313-2018采用HPLC方法測定。

1.6 茶葉感官品質(zhì)評(píng)價(jià)

參照《茶葉感官審評(píng)方法》GB/T 23776—2018對(duì)不同處理的紅茶制品進(jìn)行感官質(zhì)量評(píng)價(jià)。審評(píng)內(nèi)容包括茶葉的外形、滋味、香氣、湯色、和葉底五項(xiàng)因子，感官審評(píng)綜合得分按加權(quán)評(píng)分法計(jì)算，設(shè)各因子的權(quán)重為外形10%、滋味35%、香氣30%、湯色15%、葉底10%，即：Y=Axa+Bxb+Cxc+Dxd+Exe，Y表示感官審評(píng)的品質(zhì)綜合得分；A，B，C，D，E表示各項(xiàng)因子的審評(píng)得分；a，b，c，d，e表示各項(xiàng)因子的評(píng)分權(quán)重。

1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

應(yīng)用 Excel 2017 對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行極差分析和方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同工藝處理對(duì)正山小種紅茶感官品質(zhì)的影響

不同工藝處理紅茶感官審評(píng)及極差分析結(jié)果見表3。由表3得知，3個(gè)因素的極差值大小排序?yàn)锳＞B＞C，即這3個(gè)因素對(duì)紅茶加工品質(zhì)的影響程度排序?yàn)椋何蚍绞剑疚虺潭龋景l(fā)酵時(shí)間，但方差分析結(jié)果表明（見表4），本試驗(yàn)所設(shè)的3個(gè)因素對(duì)紅茶加工品質(zhì)的影響均未達(dá)顯著水平(P＞0.05)。根據(jù)表3中k值大小可得最佳加工工藝組合為A2B2C2，即正山小種清潔化加工的最佳工藝參數(shù)為采用萎凋槽萎凋，萎凋程度即茶青失水率為35 %，發(fā)酵時(shí)間6h。

表3 正交試驗(yàn)紅茶感官審評(píng)與極差分析結(jié)果

由于極差分析所得最佳工藝組合與本試驗(yàn)中的最優(yōu)處理T5（A2B2C3 即采用萎凋槽萎凋，萎凋程度為35%，發(fā)酵時(shí)間7h）不一致，故將極差分析所篩選的最佳工藝組合（定為T10，即A2B2C2）與T5組合進(jìn)行了進(jìn)一步驗(yàn)證試驗(yàn)，即按T10、T5的工藝參數(shù)制備紅茶樣品，每個(gè)工藝進(jìn)行兩次水平操作，得到感官審評(píng)分?jǐn)?shù)，驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果（如表4）表明：T10的品質(zhì)分?jǐn)?shù)高于T5，故本試驗(yàn)確定正山小種清潔化加工的最佳工藝為T10處理，即茶鮮葉采用萎凋槽萎凋，萎凋至失水率達(dá)35%進(jìn)行揉捻，然后發(fā)酵時(shí)間6h，經(jīng)烘干所得的紅茶品質(zhì)最佳。

表4 正交試驗(yàn)結(jié)果的方差分析

表5 最佳組合的驗(yàn)證試驗(yàn)

2.2 清潔化加工工藝與傳統(tǒng)工藝紅茶理化品質(zhì)的比較

分別按清潔化加工工藝最優(yōu)組合（T10、定義為新工藝）和傳統(tǒng)工藝制備正山小種紅茶，檢測2個(gè)不同處理紅茶的主要品質(zhì)成分，結(jié)果如表6所示，除表兒茶素（EC）外，新工藝紅茶的各主要品質(zhì)成分含量均比傳統(tǒng)工藝紅茶的高，各檢測值的增幅在10.53%～385.71%之間，其中新工藝紅茶茶多酚、茶氨酸和游離氨基酸的檢測值比傳統(tǒng)工藝分別增加33.77%、100%、56.2%，兒茶素總量比傳統(tǒng)工藝的增加94.12%。傳統(tǒng)工藝紅茶的酯型兒茶素（EGCG+ECG）/簡單兒茶素（EGC+C+EC）比值與酚氨比分別為1.464、4.81，而新工藝的酯型兒茶素/簡單兒茶素比值與酚氨比分別為3.156、4.12。

表6 傳統(tǒng)工藝與新工藝紅茶主要品質(zhì)成分的比較

3 結(jié)論與討論

正山小種紅茶加工的基本工序包括萎凋、揉捻、發(fā)酵和干燥，各道工序不同程度地影響了紅茶的最終品質(zhì)。萎凋是紅茶加工初制階段的第一道工序，大量研究表明，萎凋方式與萎凋程度直接影響到后續(xù)的做形，并為成品茶最終品質(zhì)形成奠定基礎(chǔ)。發(fā)酵是紅茶制作過程中的關(guān)鍵工藝，發(fā)酵程度會(huì)直接影響其內(nèi)含物質(zhì)的變化，進(jìn)而影響紅茶品質(zhì)，大量研究與實(shí)踐表明，對(duì)紅茶發(fā)酵質(zhì)量影響最大的因素是溫度、時(shí)間與濕度，掌握合理的工藝及參數(shù)有利于提升紅茶的綜合品質(zhì)。

本研究根據(jù)正山小種紅茶清潔化加工生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，在前期試驗(yàn)的基礎(chǔ)上選擇萎凋方式、萎凋程度和發(fā)酵時(shí)間3個(gè)因素設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，研究不同工藝組合對(duì)正山小種紅茶加工品質(zhì)的影響，結(jié)果表明：3個(gè)因素在3個(gè)水平上對(duì)紅茶品質(zhì)的影響程度由大到小依次為萎凋方式＞萎凋程度＞發(fā)酵時(shí)間，通過正交試驗(yàn)和驗(yàn)證試驗(yàn)最終篩選出最適宜正山小種紅茶加工的工藝組合為:采用萎凋槽萎凋，萎凋程度即茶青失水率為35%，發(fā)酵時(shí)間6h。

紅茶加工過程中常見的萎凋方式有室內(nèi)自然萎凋、日光萎凋、萎凋槽萎凋、搖青萎凋等。萎凋槽萎凋也稱為萎凋槽熱風(fēng)萎凋，是通過電熱作用，讓適度的熱風(fēng)通過鮮葉表面以加速水分蒸發(fā)的萎凋方式。本試驗(yàn)結(jié)果表明，用萎凋槽萎凋方式處理的茶樣感官審評(píng)表現(xiàn)為花香高，香氣表現(xiàn)占優(yōu)，湯色橙紅，葉底勻整略暗，滋味呈現(xiàn)甘爽的特點(diǎn)，但略帶澀味?？傮w而言，不同萎凋方式處理的正山小種紅茶感官表現(xiàn)各有優(yōu)劣但差異不大。相當(dāng)于室內(nèi)自然萎凋、日光萎凋和搖青萎凋，萎凋槽萎凋方式操作簡便，且萎凋程度易于人工控制，特別適合于紅茶清潔化加工。

本研究對(duì)新工藝紅茶和傳統(tǒng)工藝紅茶的主要品質(zhì)成分進(jìn)行檢測，結(jié)果顯示新工藝紅茶的中茶多酚、茶氨酸、游離氨基酸和兒茶素含量均比傳統(tǒng)工藝的高，新工藝紅茶的酚氨比較傳統(tǒng)工藝低，但酯型兒茶素/簡單兒茶素比值較傳統(tǒng)工藝高。這些成分都是影響紅茶滋味的重要風(fēng)味物質(zhì)，一般說，茶氨酸和游離氨基酸含量與紅茶的鮮爽度呈正相關(guān)，茶多酚和兒茶素含量則與紅茶的醇厚感有關(guān)，酚氨比低，則鮮爽度高，酚氨比高，則鮮爽度低。兒茶素各組分中，簡單兒茶素苦澀味較弱，收斂性較小，而酯型兒茶素具有較強(qiáng)的苦澀味和收斂性。新工藝紅茶的低酚氨比有利于提高茶湯品質(zhì)指標(biāo)，但其較高的酯型兒茶素/簡單兒茶素比值對(duì)茶湯滋味有一定負(fù)面影響，新工藝紅茶的成分檢測結(jié)果與感官審評(píng)中新工藝紅茶滋味鮮爽而醇厚的特點(diǎn)相吻合。

按照傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的正山小種紅茶帶有濃煙熏氣息，即極似桂元干的甘醇味道，傳統(tǒng)正山小種紅茶這獨(dú)一無二的味感形成與制作工藝中茶青萎凋、過紅鍋、熏干等過程燒松柴直接相關(guān)，傳統(tǒng)工藝不僅造成能源浪費(fèi)，污染環(huán)境，而且手工煙焙的勞動(dòng)強(qiáng)度大也可能導(dǎo)致紅茶成品某些污染物超標(biāo)。新工藝正山小種紅茶雖然沒有“松煙”味，但綜合品質(zhì)與傳統(tǒng)工藝的相當(dāng)，而且新工藝紅茶加工過程中均采用電加熱設(shè)備，同樣日加工500kg 的紅茶可降低能耗費(fèi)用30%～40%，日可減少4～5個(gè)勞動(dòng)力。本研究通過正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)初步篩選出正山小種紅茶的清潔化加工優(yōu)化工藝，可為進(jìn)一步探索武夷山正山小種紅茶加工和品質(zhì)改善提供參考，對(duì)于促進(jìn)當(dāng)?shù)厣稚鷳B(tài)的保護(hù)和茶產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。