针形红茶精揉做形工艺参数优化

沈 强， 罗金龙， 梁建祥， 叶 飞， 刘盼盼， 郑鹏程

(1.贵州省茶叶研究所， 贵州 贵阳 550006； 2.晴隆县兴鑫茶业有限公司， 贵州 晴隆 561412； 3.湖北省农业科学院 果树茶叶研究所， 湖北 武汉 430064)

0 引言

【研究意义】传统名优针形红茶是在传统工夫红茶加工工艺基础上，借鉴名优针形绿茶的做形技术，利用振动理条机使其条索紧细挺直[1-2]。一般选用独芽或1芽1叶的茶青作原料，其工艺流程为茶青原料→萎凋→揉捻→发酵→理条做形→干燥，其品质以“紧细显毫、形似松针”的外形深受消费者喜爱，是名优红茶中的高端产品[3]。目前，贵州生产名优针形红茶的企业较少，但较多企业对针形红茶的产品开发具有浓厚的兴趣，但贵州当前不具备成熟的针形红茶生产技术工艺。湖北是生产名优针形红茶的主要茶区，可为贵州针形红茶的产品开发提供借鉴。在湖北针形红茶的加工工艺基础上进行工艺优化，使其适宜贵州针形名优红茶的生产，对促进贵州针形红茶的产品开发具有现实意义。【前人研究进展】精揉做形工序是针形名优茶加工的关键工序之一[4]，该工序也是针形红茶独特外形形成的关键，传统的做形工艺为手工做形或理条机做形，但均存在劳动强度大、效率低且不能连线生产等问题，难以满足现代化生产的需求[5]。为解决以上问题，拟将精揉机引入针形红茶做形工序。研究表明，投叶量、茶坯含水率、做形时间和温度是影响精揉机做形效果的主要因子[6-7]。【研究切入点】目前红茶精揉机做形工艺无经验可循，本研究创造性引进针形名优绿茶的精揉做形工艺及加工机械，与传统针形红茶加工进行融合[8]。【拟解决的关键问题】以1芽1叶茶青原料为原料，参照绿茶精揉机做形工艺参数，在传统针形红茶加工工艺基础上，将工艺流程改为茶青原料→萎凋→揉捻→发酵→毛火→精揉做形→足火干燥，对关键工序精揉做形进行单因素试验，在此基础上再进行正交试验优化，以感官评分为评价指标，从而确定针形红茶精揉机做形最佳参数，以期为针形红茶的实际生产加工提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 茶叶鲜叶 为福鼎大白茶1芽1叶茶青，采自贵州晴隆。

1.1.2 加工机械 6CR-55揉捻机，浙江珠峰机械有限公司生产；6CFJ红茶发酵机，浙江珠峰机械有限公司生产；6CHZ-9B型茶叶烘培机，泉州得力农林机械有限公司生产；茶叶电炒锅，泉州得力农林机械有限公司生产；12槽理条机，浙江珠峰机械有限公司生产；川崎60K-S精揉机，浙江川崎茶业机械有限公司生产。

1.2 方法

1.2.1 针形名优红茶基础加工工艺流程及其参数 茶青原料→萎凋(热风萎凋，时间4～6 h，萎凋后含水率56%左右)→揉捻(投叶量55 kg/桶，揉捻时间70 min，加压轻重轻)→发酵(温度30℃，湿度95%以上，时间2～3 h)→毛火(进口热风温度130℃，时间8 min)→精揉做形(投叶量3.2 kg/槽、茶坯含水率28%、做形温度100℃、做形时间35 min)→足火(80℃烘至足干)[9]。

1.2.2 不同因素对针形红茶品质的影响

1) 茶坯含水率。试验设6个处理(A1～A6)，将进入精揉机前的茶坯含水率分别控制在26%、28%、30%、32%、34%和36%。其他因子设定均一致，即投叶量3.2 kg/槽，做形温度100℃，做形时间35 min。

2) 做形温度。试验设6个处理(B1～B6)，即做形温度分别为85℃、90℃、95℃、100℃、105℃和110℃。其他因子设定均一致，即投叶量3.2 kg/槽，茶坯含水率28%，做形时间35 min。

3) 做形时间。试验设6个处理(C1～C6)，即做形时间分别为15 min、20 min、25 min、30 min、35 min和40 min。其他因子设定一致，投叶量3.2 kg/槽，茶坯含水率28%，做形温度100℃。

4) 投叶量。试验设6个处理(D1～D6)，即投叶量分别为2.6 kg/槽、2.8 kg/槽、3.0 kg/槽、3.2 kg/槽、3.4 kg/槽和3.6 kg/槽。其他因子均设定一致，茶坯含水率28%，做形温度100℃，做形时间35 min。

1.2.3 正交试验优化针形红茶精揉做形工艺 在单因素试验基础上，针对影响针形红茶品质的茶坯含水率(A)、做形温度(B)、做形时间(C)和投叶量(D)共4个因素，设计L9(34)正交试验，其他加工工艺固定，保持试验环境和试验设备等要求一致，筛选分析最优针形红茶精揉做形参数组合。

1.2.4 验证试验 选取正交试验中感官评分总分由高到低的前3个处理的加工工艺组合，以及正交试验分析推算出的最佳工艺组合进行针形红茶加工，对所制茶样进行感官审评，从而验证正交试验的正确性。

1.2.5 不同做形工艺对针形红茶品质的影响 手工做形由企业从事该工作3年以上的有经验工人师傅完成，记录其工艺参数；理条机做形，选取宜红茶区常用针形红茶的理条机做形工艺参数[7]；精揉机做形选择上述优化后的工艺参数。除精揉做形工序外，其他工艺流程及参数与1.2.1一致，不同做形工艺参数设置见表1。

表1 不同做形工艺的参数设置

1.2.6 茶叶感官审评方法 根据《茶叶感官审评方法》(GB/T 23776—2018)[10]对所取茶样进行感官审评。感官审评小组由5名长期从事茶叶审评的人员组成，评茶小组对样品进行密码审评，审评结果由分数和评语共同构成。做形工艺的优劣直观反映在干茶的外形(形状和色泽)上，综合反映在总分上[11]。故本研究中以茶样的感官评分为评价指标，确定精揉做形工艺中各因子的最佳参数。

审评总分=外形×25%+汤色×10%+香气×25%+滋味×30%+叶底×10%

1.3 数据统计与分析

采用Excel 2010对试验数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同因素处理针形红茶的感官品质

2.1.1 茶坯含水率 由表2可知，各处理针形红茶感官评分总分高低顺序为A3(91.25分)>A4(91.15分)>A5(90.75分)>A2(90.70分)>A1(90.10分)>A6(88.90分)。其中，A3色泽乌黑、形状较紧直、汤色红明亮、香气为甜香、滋味甜醇爽口且叶底红亮匀整，在汤色、香气、滋味及叶底方面均优于A5，香气和叶底方面优于A4；A4色泽乌黑较润、形状紧直、汤色红明亮、香气甜香纯正、滋味甜醇爽口、叶底红较亮匀整，在色泽和形状上优于A3，在形状、汤色、滋味及叶底上优于A5；A5色泽乌润，形状较紧直、汤色红亮、香气甜香纯正、滋味甜醇较爽、叶底红较亮较匀整，在色泽方面均优于A3和A4。外形方面，随茶坯含水率的逐渐升高干茶色泽和形状评分呈先升后降趋势，A5色泽评分最高，为93分；A4形状评分最高，为91分。内质方面，随坯含水率逐渐升高各处理茶样内质品质差异不大。综上发现，茶坯含水率对针形红茶的品质有明显影响，其中，A3、A4和A5的感官评分总分较高，在各处理中较优。因此，选取30%、32%和34%的含水率为正交试验含水率因素的3个水平。

2.1.2 做形温度 由表3可知，不同处理针形红茶感官评分的总分为B4(91.65分)>B3(91.25分)>B2(90.85分)>B5(90.35分)>B1(90.25分)>B6(88.90分)。其中，B2色泽乌黑较润、形状紧直、汤色红亮、香气为甜香、滋味甜醇、叶底红亮匀整，在色泽方面均优于B3和B4；B3色泽乌黑、形状紧直、汤色红明亮、香气甜香、滋味甜醇爽口、叶底红明亮匀整，在汤色、滋味及叶底因子优于B2；B4色泽乌黑，形状紧细、汤色红明亮、甜香高长、滋味甜醇爽口、叶底红明亮匀整，在形状、汤色、香气、滋味和叶底方面优于B2，形状和香气方面均优于B3。外形方面，随做形温度的上升各处理色泽评分呈逐渐降低趋势，主要表现为干茶润度降低；形状评分呈先升后降趋势，B1、B2、B3和B4的茶条条索逐渐变得紧细，B5和B6的茶条断碎率提升。内质方面，随做形温度上升内质评分呈先升后降趋势，B1的香气略低，B5和B6有明显的高火香，其他处理则均表现为甜香；滋味品质B5和B6有明显的高火味，其他处理则表现为甜醇爽口。综上看，B4、B3和B2的感官审评总分较高。因此，选取90℃、95℃和100℃为正交试验做形温度因素的3个水平。

表3 不同做形温度针形红茶的感官品质

2.1.3 做形时间 由表4可知，不同处理针形红茶感官评分的总分为C3(91.25)>C2(91.20)>C4(90.85)>C1(90.75)>C5(89.75)>C6(88.30)。其中，C2色泽乌黑、形状较紧略直、汤色红明亮、香气为甜香高长、滋味甜醇爽口、叶底红明亮匀整，在汤色、香气及滋味因子优于C4，在香气方面优于C3；C3色泽乌黑、形状紧直、汤色红明亮、香气甜香较高、滋味甜醇爽口、叶底红明亮匀整，在汤色、香气及滋味因子优于C4，在形状方面优于C2；C4色泽乌黑较润、形状紧细、汤色红亮、香气甜香、滋味甜醇较爽、叶底红明亮匀整，在色泽和形状方面均优于C2和C3。外形方面，随着做形时间延长茶叶色泽润度和形状紧直程度均呈逐渐提升趋势，但C5和C6的茶条断碎程度亦有提升。内质方面，随做形时间延长内质评分呈逐渐下降趋势，C1、C2和C3间差异较小，均表现为汤色红明亮、甜香高长，滋味甜醇爽口；C5和C6的汤色则逐渐变暗，香气纯正度和滋味甜醇度逐渐降低。随做形时间延长，各处理评分总分呈先升后降趋势，其中，C3、C2和C4的评分较高。因此，选取25 min、30 min和35 min为正交试验做形时间因素的3个水平。

表4 不同精揉做形时间针形红茶的感官品质

2.1.4 投叶量 由表5可知，不同处理针形红茶感官评分的总分为D3(91.40分)>D2(91.25分)>D4(91.05分)>D1(90.75分)>D5(90.05分)>D6(88.60分)。其中，D2色泽乌黑、形状紧直、汤色红明亮、香气为甜香高长、滋味甜醇爽口、叶底红明亮匀整，在汤色和香气方面优于D4，在汤色方面优于D3；D3色泽乌润、形状紧细、汤色红亮、香气甜香高长、滋味甜醇爽口、叶底红明亮匀整，在汤色和香气方面优于D4，在色泽和形状方面优于D2；D4色泽乌润、形状紧细、汤色红较亮、香气甜香、滋味甜醇爽口、叶底红明亮匀整，在色泽和形状方面优于D2。外形方面，D3和D4外形品质最优，均表现为色泽乌黑较润、条索紧直；D1外形品质最差，表现为色泽稍枯，形状尚紧直。内质方面，D1、D2和D3的得分均最高，均表现为汤色红明亮、香气甜香高长、滋味甜醇爽口和叶底红明亮匀整；D6汤色和叶底均较暗，香气有闷味，是因为投叶量过多，茶坯在精揉机腔体内炒制时不能正常翻转有关。综上看，D2、D3和D4的感官品质较优。因此，选取2.8 kg/槽、3.0 kg/槽和3.2 kg/槽为正交试验投叶量因素的3个水平。

表5 不同投叶量针形红茶的感官品质

2.2 正交试验优化不同工艺参数组合

2.2.1 不同组合处理针形红茶的感官品质 通过对精揉机单因素试验的结果分析，初步确定针形红茶精揉机做形工艺较佳处理参数，茶坯含水率(A)为30%、32%和34%，做形温度(B)为90℃、95℃和100℃，做形时间(C)为25 min、30 min和35 min，投叶量(D)为2.8 kg/槽、3.0 kg/槽和3.2 kg/槽。为进一步确定针形红茶精揉机做形最佳参数，在此基础上，进行正交优化试验(表6)。由表7可知，正交试验不同参数组合处理针形红茶感官评分的总分为T6(91.55分)>T9(91.30分)>T1(91.10分)>T4(91.05分)>T2(90.95分)>T5(90.70分)>T3(90.60分)>T8(90.05分)>T7(89.45分)。从表8看出，不同处理针形红茶的感官品质得分为精揉做形过程中，茶坯含水率(A)、做形温度(B)、做形时间(C)和投叶量(D)4个因子对成茶品质影响主次作用为C(做形时间)>A(含水率)>B(做形温度)>D(投叶量)；4个因素的最优水平分别为A2(含水率32%)、B3(做形温度100℃)、C2(做形时间30 min)和D1(2.8 kg/槽)，即针形红茶精揉做形工艺参数的最佳组合为A2B3C2D1。

表6 针形红茶精揉做形工艺参数优化的正交试验设计方案

表7 正交试验优化不同工艺参数组合针形红茶的感官品质

2.2.2 验证试验结果 正交试验分析推算出的最佳组合A2B3C2D1不在设计方案之列，因此，选取正交试验中感官审评总分排名前3位的处理A2B3C1D2(T6)、A3B3C2D1(T9)和A1B1C1D1(T1)与推算出的最佳组合A2B3C2D1进行验证试验。由表9可知，各处理的感官评审总分为91.30～92.30分，其中，A2B3C2D1的感官审评总分最高，与正交试验分析结果一致。综上看，针形红茶精揉机做形最佳参数组合=茶坯含水率为32%，做形温度为100℃，做形时间为30 min，投叶量为2.8 kg/槽。

表8 针形红茶精揉做形工艺L9(34)正交试验的均值与极差

表9 精揉做形正交试验验证茶样的感官品质

2.3 不同做形工艺针形红茶的感官品质

由表10可知，不同做形工艺针形红茶感官评分的总分为精揉机做形(92.75分)>理条机做形(91.60分)>手工做形(90.15分)。其中，精揉机做形红茶除色泽外其余感官品质方面均优于手工做形；其形状、香气和滋味方面优于理条机做形。所以，采用优化后的精揉机做形参数加工针形红茶，能很大程度提升针形红茶的品质。

表10 不同做形工艺所制针形红茶的感官品质

3 讨论

湖北是生产名优针形红茶的主要茶区，可为贵州针形红茶的产品开发提供借鉴。在湖北针形红茶的加工工艺基础上进行工艺优化，使其适宜贵州针形名优红茶的生产，可提高贵州针形红茶产品的质量，进而促进贵州针形红茶的产品开发。精揉做形工序是针形名优茶加工的关键工序之一，该工序也是针形红茶独特外形形成的关键，传统的手工做形或理条机做形工艺由于存在劳动强度大、效率低且不能连线生产等问题，难以满足现代化生产的需求。该研究采用单因素试验结合正交试验优化针形红茶精揉做形工艺得出，精揉机做形针形红茶的最佳工艺流程及参数：茶青原料→萎凋(热风萎凋，时间4～6 h，萎凋后含水率56%左右)→揉捻(投叶量55 kg/桶，揉捻时间70 min，加压轻重轻)→发酵(温度30℃，湿度95%以上，时间2～3 h)→毛火(进口热风温度130℃，时间8 min)→精揉做形(投叶量2.8 kg/槽，茶坯含水率32%，做形温度100℃，做形时间30 min)→足火(80℃烘至足干)。以此工艺加工针形红茶的感官评分最高，为92.75分。通过研究将精揉机引入针形红茶做形工序，有效解决了劳动强度大、效率低且不能连线生产等问题。

4 结论

采用单因素试验和正交试验优化针形红茶精揉做形工艺，各单因素试验中，感官评分茶坯含水率30%时最高，为91.25分；做形温度100℃时最高，为91.65分；做形时间为25 min时最高，为91.25分；投叶量3.0 kg/槽时最高，为91.40分；通过正交试验得出针形红茶精揉做形工艺最佳参数为投叶量2.8 kg/槽+含水率32%+做形时间30 min+做形温度100℃，在此条件下针形红茶的感官评分最高，为92.75分。精揉机做形针形红茶的最佳工艺流程及参数：茶青原料→萎凋(热风萎凋，时间4～6 h，萎凋后含水率56%左右)→揉捻(投叶量55 kg/桶，揉捻时间70 min，加压轻重轻)→发酵(温度30℃，湿度95%以上，时间2～3 h)→毛火(进口热风温度130℃，时间8 min)→精揉做形(投叶量2.8 kg/槽，茶坯含水率32%，做形温度100℃，做形时间30 min)→足火(80℃烘至足干)。以此工艺加工针形红茶的感官评分最高，为92.75分。表明，该工艺能很大程度提升针形红茶品质，同时还能进一步提升针形红茶的生产效率，降低生产成本。