李國平，傅 娟，連清秀，梁添夢，梁天雄

（1.武夷學院 生態(tài)與資源工程學院；2.武夷山市駿德茶廠；3.武夷山市科技經濟情報研究所，福建 武夷山 354300）

正山小種紅茶僅產于武夷山國家公園內星村鎮(zhèn)桐木村一帶，是世界紅茶的始祖，在國際市場享有盛譽。武夷正山小種紅茶滋味濃厚而醇，具獨一無二的“桂圓香氣”并其優(yōu)異而獨特品質與武夷山國家公園內獨特的生態(tài)環(huán)境有關，也與特殊的傳統(tǒng)加工工藝密切相關。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生大量煙氣，讓茶葉吸附。數(shù)百年來當?shù)夭柁r一直沿用這一特殊工藝生產具松香煙味(桂圓干香味)的煙熏小種紅茶，其工藝與國內外其它產地的紅茶不同，形成獨特的品質風格，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地位于武夷山國家公園境內，燃燒松柴和松茗可導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)加工工藝的程序復雜，手工煙焙勞動強度大，難以實現(xiàn)標準化機械化生產，

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，品質不能保證。鑒于武夷正山小種傳統(tǒng)工藝的弊端，亟宜引進電加熱清潔化加工系統(tǒng)，對正山小種紅茶加工中傳統(tǒng)萎凋、烘焙工藝進行改造，實施紅茶加工工藝的柴改電、煤改電、炭改電、油改電，這是實現(xiàn)正山小種紅茶清潔化、標準化生產最根本的途徑，也是武夷紅茶產業(yè)可持續(xù)高質量發(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、烘焙等過程的有關技術參數(shù)會發(fā)生變化，有必要對正山小種紅茶電加熱清潔化加工各環(huán)節(jié)的技術參數(shù)進行優(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線，選擇萎凋方式、萎凋程度和發(fā)酵時間三個關鍵影響因素，通過正交試驗設計優(yōu)化正山小種紅茶清潔化加工工藝條件，并結合感官評定和理化成分測定，比較分析清潔化工藝與傳統(tǒng)工藝處理之間的品質差異，旨在為正山小種紅茶清潔化加工技術的推廣提供參考。

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的鮮葉作為加工正山小種紅茶的原料。

1.2 主要設備

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

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2 h左右。

揉捻：將萎凋葉投入揉捻機，加壓原則:空壓3～5min—輕壓5min—重壓10min—輕壓5min，松壓后下機解塊復揉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，室內溫度25℃左右，發(fā)酵時間大約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。當鐵鍋溫高達200℃投入1～1.5kg發(fā)酵葉在鍋中翻炒1～2min。

復揉：過紅鍋后，置于揉捻機趁熱復揉10min（輕壓2min—重壓6min—輕壓2min）。

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

1.3.2 清潔化加工工藝。

鮮葉→萎凋→揉捻→發(fā)酵→初烘→復烘→毛茶

萎凋：萎凋的方法有自然萎調、萎凋槽萎凋和搖青萎凋3種。

自然萎凋：均勻攤青于室內，厚度2～3cm，室溫15～23℃，相對濕度65～75%，萎凋時間12～14h，萎凋程度以葉質變柔軟、嫩梗萎軟曲折不易斷，葉色轉為暗綠，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，利用萎凋槽鼓風設備吹風，采用間歇式吹風，一般吹風0.5～1.0h時停止鼓風1～2h，并翻葉1次，萎凋時間一般在10～12h。

搖青萎凋：先攤青于茶葉綜合做青機，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。機搖轉速均為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)酵時間為5～7 h。

初烘與復烘：發(fā)酵葉使用烘干機干燥，初烘毛火溫度為110℃、時間30min、厚度2cm ；冷卻后復烘，溫度為85℃、30min。

1.4 清潔化加工工藝參數(shù)的優(yōu)化

根據(jù)生產實踐和前期試驗結果，萎凋工藝及發(fā)酵工藝對正山小種紅茶的品質影響較大。本試驗選擇萎凋方式、萎凋程度和發(fā)酵時間三個因素進行L9（34）正交試驗設計，分別制作紅茶，通過感官審評指標進行正交試驗分析，對正山小種紅茶清潔化加工工藝參數(shù)進行優(yōu)選。正交試驗的因素與水平見表1，實驗設計如表2。按“1.3.2清潔化加工工藝”進行紅茶加工，萎凋的方式設自然萎調、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30%、35%、40%3個水平，發(fā)酵時間設5h、6h、7h 3個水平，共設9個處理。

表1 正交試驗因素與水平表

表2 正交試驗設計表（L9 (34）)

1.5 功能性成分檢測

對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 茶葉感官品質評價

參照《茶葉感官審評方法》GB/T 23776—2018對不同處理的紅茶制品進行感官質量評價。審評內容包括茶葉的外形、滋味、香氣、湯色、和葉底五項因子，感官審評綜合得分按加權評分法計算，設各因子的權重為外形10%、滋味35%、香氣30%、湯色15%、葉底10%，即：Y=Axa+Bxb+Cxc+Dxd+Exe，Y表示感官審評的品質綜合得分；A，B，C，D，E表示各項因子的審評得分；a，b，c，d，e表示各項因子的評分權重。

1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

應用 Excel 2017 對正交試驗結果進行極差分析和方差分析。

2 結果與分析

2.1 不同工藝處理對正山小種紅茶感官品質的影響

不同工藝處理紅茶感官審評及極差分析結果見表3。由表3得知，3個因素的極差值大小排序為A＞B＞C，即這3個因素對紅茶加工品質的影響程度排序為：萎凋方式＞萎凋程度＞發(fā)酵時間，但方差分析結果表明（見表4），本試驗所設的3個因素對紅茶加工品質的影響均未達顯著水平(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)酵時間6h。

表3 正交試驗紅茶感官審評與極差分析結果

由于極差分析所得最佳工藝組合與本試驗中的最優(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組合進行了進一步驗證試驗，即按T10、T5的工藝參數(shù)制備紅茶樣品，每個工藝進行兩次水平操作，得到感官審評分數(shù)，驗證試驗結果（如表4）表明：T10的品質分數(shù)高于T5，故本試驗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35%進行揉捻，然后發(fā)酵時間6h，經烘干所得的紅茶品質最佳。

表4 正交試驗結果的方差分析

表5 最佳組合的驗證試驗

2.2 清潔化加工工藝與傳統(tǒng)工藝紅茶理化品質的比較

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個不同處理紅茶的主要品質成分，結果如表6所示，除表兒茶素（EC）外，新工藝紅茶的各主要品質成分含量均比傳統(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成分的比較

3 結論與討論

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。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形成奠定基礎。發(fā)酵是紅茶制作過程中的關鍵工藝，發(fā)酵程度會直接影響其內含物質的變化，進而影響紅茶品質，大量研究與實踐表明，對紅茶發(fā)酵質量影響最大的因素是溫度、時間與濕度，掌握合理的工藝及參數(shù)有利于提升紅茶的綜合品質。

本研究根據(jù)正山小種紅茶清潔化加工生產經驗，在前期試驗的基礎上選擇萎凋方式、萎凋程度和發(fā)酵時間3個因素設計正交試驗，研究不同工藝組合對正山小種紅茶加工品質的影響，結果表明：3個因素在3個水平上對紅茶品質的影響程度由大到小依次為萎凋方式＞萎凋程度＞發(fā)酵時間，通過正交試驗和驗證試驗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)酵時間6h。

紅茶加工過程中常見的萎凋方式有室內自然萎凋、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萎凋，是通過電熱作用，讓適度的熱風通過鮮葉表面以加速水分蒸發(fā)的萎凋方式。本試驗結果表明，用萎凋槽萎凋方式處理的茶樣感官審評表現(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，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。相當于室內自然萎凋、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。

本研究對新工藝紅茶和傳統(tǒng)工藝紅茶的主要品質成分進行檢測，結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味物質，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，茶多酚和兒茶素含量則與紅茶的醇厚感有關，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指標，但其較高的酯型兒茶素/簡單兒茶素比值對茶湯滋味有一定負面影響，新工藝紅茶的成分檢測結果與感官審評中新工藝紅茶滋味鮮爽而醇厚的特點相吻合。

按照傳統(tǒng)工藝生產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，傳統(tǒng)工藝不僅造成能源浪費，污染環(huán)境，而且手工煙焙的勞動強度大也可能導致紅茶成品某些污染物超標。新工藝正山小種紅茶雖然沒有“松煙”味，但綜合品質與傳統(tǒng)工藝的相當，而且新工藝紅茶加工過程中均采用電加熱設備，同樣日加工500kg 的紅茶可降低能耗費用30%～40%，日可減少4～5個勞動力。本研究通過正交試驗設計初步篩選出正山小種紅茶的清潔化加工優(yōu)化工藝，可為進一步探索武夷山正山小種紅茶加工和品質改善提供參考，對于促進當?shù)厣稚鷳B(tài)的保護和茶產業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。