黃山毛峰茶的制作工藝參數研究論文

　　為評估黃山毛峰茶鮮葉原料質(zhì)量，采用五分法取樣，以安徽省地方標準DB34/T871-2008《黃山毛峰茶清潔化加工技術(shù)規程》為依據。通過(guò)茶葉品質(zhì)分級儀對同一批茶鮮葉原料進(jìn)行分級，得到特級、一級、二級、三級等4個(gè)等級的茶鮮葉原料，分級結果見(jiàn)表1。從表1茶鮮葉組成看，不同等級鮮葉原料的組成差異明顯，得到的分級結果能夠反映茶鮮葉原料嫩度的差異性�！胺旨壐吨啤笔遣枞~加工的基本原則，加工工藝的選擇和參數的設置基于對原料等級的科學(xué)評價(jià)。黃山毛峰茶地方標準顯示，等級高的茶鮮葉原料，殺青時(shí)，投葉量較少；滾筒轉數較��；殺青時(shí)間較短；揉捻程度較輕或不揉捻；揉捻時(shí)間較短；烘干時(shí)，烘干機溫度控制也較低。綜上表明，生產(chǎn)實(shí)踐中，原料嫩度與加工中各工藝技術(shù)參數的控制存在顯著(zhù)的相關(guān)性，根據加工經(jīng)驗調整加工中各工藝技術(shù)參數與原料嫩度變化緊密相關(guān)。通過(guò)茶葉品質(zhì)分級儀評價(jià)原料質(zhì)量，劃分等級，在此基礎上確定相應加工工藝參數是完全可行的，這也是建立自動(dòng)化加工控制系統的基礎工作。

　　不同等級黃山毛峰茶加工過(guò)程中在制品含水率測定結果如表2所示。黃山毛峰茶加工過(guò)程中含水率變化主要集中在貯青、殺青、揉捻（不加溫）、熱風(fēng)解塊和干燥工序。表2結果顯示，鮮葉平均含水率在77%左右，隨采摘時(shí)間和天氣變化略有消長(cháng)。開(kāi)采初期，鮮葉嫩度好，等級高，莖梗比例小，含水率平均為76%左右；采摘后期，鮮葉嫩梢萌發(fā)快，莖梗比例大，含水率平均在77%以上。由于黃山毛峰茶對攤放過(guò)程要求不高，貯青過(guò)程時(shí)間短，鮮葉水分散失少，平均控制在0.5%以下。殺青葉含水率大致在63%~66%之間，隨采摘嫩度下降逐漸增高，遵循了“嫩葉老殺、老葉嫩殺”的原則。殺青作業(yè)是綠茶加工的關(guān)鍵工序[5-9]，殺青不足則葉子有青草氣、水悶氣、易紅變。殺青過(guò)度則葉子變黃、焦邊甚至產(chǎn)生煙味，控制好殺青葉含水率對茶葉品質(zhì)影響巨大。隨采摘嫩度的降低，鮮葉莖葉相對粗大，經(jīng)揉捻、熱風(fēng)解塊后失水量增加。解塊葉含水率呈降低趨勢，含水率變幅為47.60%~53.34%。初烘葉含水率大致在30.71%~37.36%之間，含水率變化與初烘時(shí)間、烘干機溫度密切相關(guān)。茶葉機械化生產(chǎn)各工藝流程在制茶葉因存在受熱不均和加工時(shí)間不一致等問(wèn)題，很難保證連續加工過(guò)程中各工序含水率的均勻一致。在制茶葉經(jīng)二烘得到干茶，其含水率控制在5%左右，以利于貯存。

　　殺青時(shí)間隨加工時(shí)日的延續，原料等級的降低，由2min延長(cháng)至3min；理條時(shí)間在3.5min左右；揉捻時(shí)間隨采摘嫩度下降由14min增至22min；熱風(fēng)解塊時(shí)間在3~4min左右，隨在制原料嫩度降低、揉捻時(shí)間延長(cháng)、加壓程度的增大而增加；初烘時(shí)間大致為17min，二烘時(shí)間在20min左右。烘干工序耗時(shí)的變化由在制原料含水率決定，通過(guò)調控烘干機組的溫度來(lái)控制干茶含水率。完成整個(gè)工藝流程總耗時(shí)為1.5~2h，幼嫩原料用于加工直條形特級黃山毛峰，鮮葉經(jīng)殺青—理條—初烘—二烘等工藝加工成干茶，總耗時(shí)為1.5h；后期成熟度稍高的原料經(jīng)殺青—揉捻—解塊—初烘—二烘等工藝加工成一至三級黃山毛峰，耗時(shí)平均在2h左右。為實(shí)現黃山毛峰茶連續化生產(chǎn)線(xiàn)關(guān)鍵工序在制品葉溫的實(shí)時(shí)監測，本文采用高溫數據采集儀在線(xiàn)檢測在制品經(jīng)殺青、烘干過(guò)程中葉溫變化情況，不同等級的黃山毛峰茶經(jīng)殺青、烘干過(guò)程葉溫變化與最高值測定結果見(jiàn)圖3和表4。圖3和表4結果顯示，殺青時(shí)葉溫最高值隨鮮葉等級的降低，殺青時(shí)間的延長(cháng)呈升高趨勢。殺青過(guò)程中，不同等級在制品葉溫最高值為62~73℃。初期原料嫩度高，投葉量小，殺青時(shí)間短，葉溫上升較慢；隨著(zhù)原料日趨成熟，等級下降，將殺青機筒口封閉以增加筒內熱量，使莖梗較大的原料殺勻殺透，利于葉溫較快地升高；初烘工藝中，不同等級的葉溫最高值變化不大，大致在83~86℃之間。隨著(zhù)鮮葉等級下降，莖梗比例增大，含水率增加，在制品失水較慢，葉溫有波動(dòng)性降低的趨勢。二烘過(guò)程中，葉溫變化幅度較小，最高溫度隨鮮葉等級降低而略有下降。將2次烘干相比較，二烘葉溫最高值總體上低于初烘葉溫10℃左右，這是因為二烘工序除降低在制品水分外，還具有提香的作用。通常，提香過(guò)程選用文火緩慢烘干，以使茶香逐漸顯露。

　　為了獲得不同等級黃山毛峰茶加工合理的工藝參數，根據安徽省地方標準DB34/T871-2008《黃山毛峰茶清潔化加工技術(shù)規程》和加工過(guò)程各工藝在制品含水率、葉溫、加工耗時(shí)的實(shí)際檢測結果，對黃山毛峰茶連續化生產(chǎn)線(xiàn)各工序加工工藝參數進(jìn)行合理的調整與優(yōu)化。在殺青機滾筒溫度（260℃）、總電流（180A）恒定的情況下，通過(guò)調整殺青機喂料機皮帶秤流量、殺青機滾筒電流輸出值和滾筒轉速等參數來(lái)控制殺青時(shí)間、在制品含水率和葉溫變化，不同等級茶鮮葉原料殺青過(guò)程技術(shù)參數調控結果見(jiàn)表5。表5結果表明，根據實(shí)際加工中在制品含水率、葉溫及加工耗時(shí)可以用于反饋加工技術(shù)參數的設置。殺青過(guò)程中，應用高溫數據采集儀檢測的殺青葉溫與實(shí)際葉溫（70~80℃）雖然存在一定差異，但相差不大。這與殺青時(shí)間、原料嫩度緊密相關(guān)。烘干過(guò)程中，初烘、二烘溫控設定分別為85℃、75℃，與高溫數據采集儀得到的葉溫檢測結果大致相同。這表明高溫數據采集儀能夠有效地應用于黃山毛峰茶連續化生產(chǎn)線(xiàn)葉溫的在線(xiàn)監測。

　　對原料等級的快速準確評價(jià)是選擇加工工藝、設置加工參數和實(shí)現“分級付制”的前提。當前，國內外對茶鮮葉質(zhì)量的評價(jià)仍依賴(lài)專(zhuān)業(yè)人員的感官審評，即通過(guò)專(zhuān)業(yè)人員的視覺(jué)、嗅覺(jué)、觸覺(jué)，結合專(zhuān)業(yè)知識和經(jīng)驗對茶鮮葉質(zhì)量進(jìn)行評定。近紅外茶鮮葉質(zhì)量評價(jià)設備[10]的研制為快速準確確定原料等級及實(shí)現標準化加工提供了可能。目前，茶葉加工過(guò)程中加熱及測溫的方法[11-12]主要是通過(guò)紅外測溫單元來(lái)實(shí)現對滾筒筒壁溫度的適時(shí)測量，繼而通過(guò)控制滾筒內的發(fā)熱量來(lái)調節茶葉的殺青程度。由于溫度的改變是逐次增加或遞減的，存在明顯的時(shí)滯特性，當滾筒筒壁溫度達到要求且傳感器再次發(fā)出指令時(shí)，其滾筒內溫度實(shí)際上仍然在遞增或遞減，從而導致實(shí)際工作溫度與理論工作溫度間存在很大誤差，致使滾筒溫度無(wú)法精確控制，難以保證殺青質(zhì)量。如何實(shí)時(shí)測定加工過(guò)程中在制品的真實(shí)溫度一直是困擾茶葉加工技術(shù)研究的難題。高溫數據采集儀的應用為實(shí)時(shí)在線(xiàn)檢測加工過(guò)程中在制品溫度的變化提供了新方法。

　　同樣，茶葉加工過(guò)程中由于缺乏有效的在制品水分快速檢測技術(shù)，茶葉自動(dòng)化加工控制系統無(wú)法完成，制約了我國茶葉加工技術(shù)和裝備水平的'快速提升。茶葉加工是一個(gè)熱物理化學(xué)過(guò)程，伴隨著(zhù)加熱溫度的變化，在制茶葉的水分含量不斷減少，從含水率77%的鮮葉原料變成含水率5%的干茶，從最初的原料貯存、殺青、揉捻、做形，到最終的干燥提香和包裝貯藏，水分的實(shí)時(shí)在線(xiàn)檢測都是控制茶葉加工工藝參數的基礎，也是構建茶葉自動(dòng)化加工控制系統的核心技術(shù)。由于影響因素復雜，常規水分檢測方法難以實(shí)現在線(xiàn)快速測量和數據傳輸。目前對茶葉水分測試的方法除直接稱(chēng)重法外，多依賴(lài)于進(jìn)口設備，測量原理包括電阻式、電容式、微波式、中子源法等。其中實(shí)驗室測試儀器及便攜式測試儀器占較大比例，包括袖珍式水分快速測定儀、微波式水分測定儀等，在線(xiàn)測試儀器極少且價(jià)格昂貴，國內至今還沒(méi)有一種應用在茶葉加工過(guò)程自動(dòng)控制的水分檢測設備和系統。

　　原料等級、在制品含水率、葉溫及加工時(shí)間的檢測是選擇加工工藝和設置加工參數的基礎。在此基礎上研制茶葉加工機械對在制品等級、含水率、葉溫、重量和傳送速度的在線(xiàn)監測控制系統，預設了專(zhuān)家數據庫，才能建立以PLC快速反饋調控替代傳統經(jīng)驗判斷的茶葉自動(dòng)化加工控制系統。（本文作者：任廣鑫、寧井銘、吳衛國、王勝鵬、王曼、張正竹 單位：國家茶葉加工技術(shù)研發(fā)分中心）

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