茶鮮葉(茶青)作為制茶的原料,其質(zhì)量影響著成茶的品質(zhì)。原料出現(xiàn)劣變,會嚴重降低茶葉的經(jīng)濟價值。因此,為了保障茶葉品質(zhì)的穩(wěn)定性,鮮葉運輸、貯放等過程中的保鮮保質(zhì)十分必要。
一、鮮葉特性
1. 理化性質(zhì)
鮮葉品質(zhì)的因素包括外形因素和內(nèi)質(zhì)因素。外形品質(zhì)主要是通過感官評定的方法來判斷鮮葉的嫩度、勻凈度、新鮮度等,從而進行鮮葉分級及定價。近年來,國內(nèi)外已有不少學(xué)者研究快速無損的鮮葉品質(zhì)和分級評價方法。成茶的品質(zhì)與鮮葉的內(nèi)含物質(zhì)有直接關(guān)系,鮮葉的內(nèi)含物質(zhì)主要有茶多酚、蛋白質(zhì)、氨基酸、生物堿、葉綠素、芳香物質(zhì)等多種有機化合物以及其他無機化合物,其中水分占鮮葉總質(zhì)量的75%左右,它是制茶過程中一系列化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)。鮮葉采摘后,隨著水分的流失會發(fā)生一系列的理化變化,在加工過程中,水分含量的變化、葉綠素降解和多酚類物質(zhì)的轉(zhuǎn)化,對茶葉色澤品質(zhì)的形成有重要作用。在萎凋過程中,水解酶的活性隨水分的散失而提高,引起內(nèi)含物的變化而釋放出香氣化合物,逐漸形成茶葉的香氣和滋味。隨著水分含量的下降,鮮葉的柔軟性和塑性增強,為茶葉加工做形提供物理條件。
2. 劣變機理
采摘后的鮮葉仍然具有呼吸作用,鮮葉內(nèi)含物質(zhì)的組成及其含量會隨著呼吸作用而逐漸演變。呼吸作用越強烈,鮮葉內(nèi)質(zhì)的氧化越激烈。氧化過程是一個消耗物質(zhì)的過程,隨著內(nèi)含物質(zhì)的損耗,鮮葉新鮮度開始下降,直至變質(zhì)。
鮮葉的新鮮度下降,首先表現(xiàn)為外觀上的葉色和氣味變化。鮮葉在呼吸過程中釋放出大量熱量,堆放時間過長會使葉溫升高,當葉溫過高時鮮葉開始出現(xiàn)紅變。同時隨著碳水化合物的消耗,蛋白質(zhì)水解生成氨基酸和酰胺,氣味由原來的清香變成悶味、酸餿味,鮮葉開始腐敗變質(zhì)。
此外,鮮葉在采摘過程中會產(chǎn)生不同程度的機械損傷,在收青和運輸過程中因積壓和振動也會產(chǎn)生不同程度的機械損傷。機械損傷會加劇氧化,葉溫急劇上升,加速鮮葉的紅變,損傷處滋生的微生物也會引起鮮葉霉變。
二、鮮葉保鮮貯運影響因素
鮮葉在茶園采收后運回加工廠制成茶葉,需求量大時一般在茶青交易市場向茶農(nóng)直接收購鮮葉,由采購人員驗收、分級后統(tǒng)一運回茶廠進行加工。目前鮮葉的運輸多以大型貨車一次性積壓運輸為主。中非的Wilkie和Burton研究了鮮葉到達工廠前的處理方法和損壞情況,結(jié)果表明,鮮葉在處理過程中的任何階段都不能被積壓,如果鮮葉在采摘后的5 h內(nèi)送到加工廠,并且溫度始終維持在35℃以下,那么茶葉的質(zhì)量是可以接受的。張正竹等研究表明,鮮葉在5℃下保質(zhì)期不超過2 d,在 25℃條件下貯藏9 h后鮮葉品質(zhì)開始劣變。
1. 溫度
鮮葉的呼吸首先受貯藏溫度的影響,溫度越高,呼吸作用越強。而鮮葉在運輸過程中的呼吸作用會產(chǎn)生大量熱量,在積壓情況下熱量得不到及時散發(fā),鮮葉會因溫度過高而產(chǎn)生紅變。同時,溫度升高會加快鮮葉的失水速率。隨著鮮葉水分的流失、呼吸作用的持續(xù),鮮葉內(nèi)含物質(zhì)激烈氧化,若未能及時送到工廠加工,會降低鮮葉品質(zhì)而造成茶葉降級處理,或者因紅變、劣變等原料損耗而造成經(jīng)濟損失。
因此,從摘青、收青、運輸?shù)饺霃S加工前的過程中都要考慮鮮葉的呼吸熱,合理控制好堆放高度,避免嚴重積壓,采用通風散熱良好的收青貯運容器,防止溫度過高而引起鮮葉紅變。
2. 相對濕度
水分在茶葉的加工過程中起著非常重要的作用。當貯藏環(huán)境的空氣相對濕度較低時,鮮葉表面的水分快速蒸發(fā),鮮葉開始失水,從而加快鮮葉的理化變化。鮮葉含水率過低會影響后續(xù)的加工過程。研究表明,在相同的溫度條件下,環(huán)境濕度越高鮮葉的失水速率越慢;在相同的濕度條件下,溫度越高失水越快,溫度降低總的失水速率減慢。提高環(huán)境的相對濕度,鮮葉的失水速率相對減緩,鮮葉內(nèi)含物質(zhì)的損耗減少,可保持鮮葉新鮮度。但在高濕環(huán)境中,鮮葉表面會吸附較多的水分,隨著貯運時間延長,采后鮮葉帶有田間熱以及自身呼吸發(fā)熱,溫度開始升高,鮮葉散發(fā)悶味(圖1)。尤其是雨水葉、露水葉,在高溫高濕的環(huán)境下內(nèi)含物質(zhì)更易發(fā)生氧化、水解,鮮葉散發(fā)酸餿味,容易霉變。
圖1 鮮葉失水機理示意圖
因此,在鮮葉的貯運過程中,不僅要控制環(huán)境溫度,同時還要考慮環(huán)境濕度的調(diào)控。提高環(huán)境的相對濕度,可以減緩鮮葉失水,保持鮮葉的新鮮度,但要防止環(huán)境濕度過高以免引起鮮葉劣變。
3. 呼吸作用
鮮葉在運輸過程中的呼吸作用分為有氧呼吸和無氧呼吸。有氧呼吸會消耗鮮葉中的蛋白質(zhì)、堿類、酚類等物質(zhì),影響茶葉的品質(zhì)。因積壓導(dǎo)致呼吸產(chǎn)生的二氧化碳大量積聚,鮮葉會產(chǎn)生無氧呼吸,形成酒糟味甚至產(chǎn)生腐變,造成原料浪費。這不僅影響茶葉品質(zhì),甚至會產(chǎn)生有害成分,降低茶葉利用價值。
因此,鮮葉在貯運過程中,既要降低貯藏環(huán)境的氧氣濃度,抑制鮮葉的呼吸作用,又要防止鮮葉無氧呼吸而變質(zhì)。
4. 振動
鮮葉出現(xiàn)紅變的主要原因包括高溫和機械損傷。在收青和運輸過程中不僅要防止鮮葉大量積壓,避免葉溫過高而變紅、變質(zhì),還要考慮振動因素的影響。新鮮農(nóng)產(chǎn)品在運輸過程中因振動受到?jīng)_擊、碰撞等會受到不同程度的損傷,采后損耗量會造成巨大的經(jīng)濟損失。鮮葉受到振動脅迫,會開始萎蔫,當振動過大,受到碰撞、壓迫而使葉組織遭受損傷,會加速鮮葉變紅、變質(zhì)。
因此,研制適合鮮葉運輸?shù)氖涨嗳萜骱唾A運裝備,不僅有利于鮮葉通風、散熱,同時可防止鮮葉積壓、折損,并降低振動因素的不利影響,減少鮮葉在運輸過程中的機械損傷。
5. 保鮮貯運技術(shù)
隨著采摘、加工機械化和規(guī)?;l(fā)展,鮮葉一次性運輸與流通的量越來越大,對鮮葉貯運過程中的影響因素進行科學(xué)系統(tǒng)的研究,形成指導(dǎo)性的保鮮技術(shù)參數(shù)體系,才能適應(yīng)茶葉加工產(chǎn)業(yè)的規(guī)?;藴驶l(fā)展。對于貯運環(huán)境的溫度調(diào)控,可采用低溫冷藏技術(shù),從而降低鮮葉的呼吸強度;對于貯運環(huán)境的濕度調(diào)控,可借鑒超聲波濕度調(diào)控技術(shù),減緩鮮葉水分和內(nèi)含物的損耗,保持鮮葉鮮活,同時降低葉溫;對于貯運環(huán)境的氣體成分濃度,可借鑒氣調(diào)保鮮技術(shù),抑制鮮葉的呼吸作用;在避免振動損傷方面,可通過采用合理的儲青容器和貯運裝備,明確適合的儲放容重,避免積壓、振損和防止葉溫過高。
三、發(fā)展趨勢及展望
1. 規(guī)模化生產(chǎn)
隨著加工工藝的成熟,茶葉銷量的增加,茶葉產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快。但目前大多茶葉加工企業(yè)總體實力不強,規(guī)模小、產(chǎn)能低,市場競爭力較弱。每年采摘高峰期,大量茶青集中短期內(nèi)進廠,若加工企業(yè)加工能力不足,會造成大批鮮葉積壓發(fā)熱、變質(zhì),嚴重影響經(jīng)濟效益。部分企業(yè)雖然規(guī)模大,但由于茶葉產(chǎn)地的地形特點、設(shè)備設(shè)施不足,不適宜建設(shè)大規(guī)模加工廠,因此多由采購人員向當?shù)厣舨柁r(nóng)收購鮮葉,再統(tǒng)一送到茶葉基地加工,或由當?shù)刂行⌒图庸S將茶鮮葉加工成半成品,再運送至茶葉基地進一步加工(圖2)。因鮮葉量大而利潤低,為節(jié)省運輸成本,目前企業(yè)多采用一次性積壓運輸,運輸過程中處理不當,易造成原料損耗量大、品質(zhì)下降,降低經(jīng)濟效益。
圖2 茶產(chǎn)業(yè)鏈模式
因此,有必要加快建設(shè)茶產(chǎn)業(yè)相關(guān)的冷鏈物流配套設(shè)施,解決大型企業(yè)生產(chǎn)線利用率低、而小型茶企產(chǎn)能不足的問題。加強鮮葉及其在制品在分散加工點和集中加工點之間的運輸與有效流通,從而實現(xiàn)資源優(yōu)化配置,推動茶產(chǎn)業(yè)的規(guī)?;l(fā)展。
2. 加快形成標準化體系
目前,茶產(chǎn)業(yè)缺乏系統(tǒng)化的冷鏈物流鏈以及專業(yè)的管理體系。機械采摘雖然降低了采摘的成本,但目前采摘機械精度不高,在采摘過程中會產(chǎn)生不同程度的機械損傷,且茶樹生長高低不一,機采的鮮葉老嫩參雜。嫩度不同的鮮葉耐熱性不同,因此其紅變溫度也不同。嫩葉比老葉、損傷葉比正常葉的呼吸量大,呼吸量大其發(fā)熱量也大,紅變溫度較低。
為提高勞動生產(chǎn)力和保護采后鮮葉,需結(jié)合鮮葉的理化變化特點,研究鮮葉分級的快速評價方法,并測得不同嫩度、級別鮮葉的耐熱性,為茶鮮葉冷鏈物流的保鮮貯運技術(shù)措施提供數(shù)據(jù)參考。
3. 完善茶產(chǎn)業(yè)冷鏈物流配套設(shè)施
目前農(nóng)產(chǎn)品冷鏈運輸?shù)难b備多為低溫恒溫設(shè)備,控制精度低、能耗大、成本高,應(yīng)用于茶葉貯運難以保證鮮葉品質(zhì)。低溫雖然可以抑制鮮葉的呼吸作用,防止葉溫過高而產(chǎn)生紅變,降低劣變程度,但在貯運初始階段葉溫高于環(huán)境溫度反而會加快鮮葉的水分流失。由于恒溫冷鏈運輸設(shè)備保鮮環(huán)境不可調(diào),還會造成低溫凍損,影響鮮葉品質(zhì)及造成損耗。未來,通過研究鮮葉貯運保鮮條件及理化品質(zhì)的變化,研制出更符合鮮葉貯運的裝備及環(huán)境調(diào)控設(shè)備,從而實現(xiàn)精準控制貯運保鮮環(huán)境的溫濕度、氣體成分,將有利推進茶鮮葉貯運保鮮技術(shù),促進茶葉產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
(具體內(nèi)容詳見《中國茶葉》2020年第7期,P11-15,《茶鮮葉保鮮貯運技術(shù)研究現(xiàn)狀及其展望》,作者:郭嘉明)
作者簡介
郭嘉明 博士,副教授,碩士研究生導(dǎo)師
華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院
廣東省農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流工程技術(shù)研究中心
主要從事果蔬冷鏈物流技術(shù)與裝備研究。近5年,主持或參與國家自然科學(xué)基金項目、國家科技支撐計劃項目、廣東省自然科學(xué)基金等省部級以上課題10余項。研究成果“果蔬氣調(diào)保鮮運輸關(guān)鍵技術(shù)與裝備”經(jīng)廣東省科技廳組織鑒定,總體達國際先進水平。發(fā)表論文30余篇,其中以第一作者或通訊作者發(fā)表論文18篇(SCI或EI收錄14篇),在《Biosystems Engineering》《Energies》《Food Science and Technology Research》《農(nóng)業(yè)工程學(xué)報》和《農(nóng)業(yè)機械學(xué)報》等國內(nèi)外知名期刊均有發(fā)表論文;申請國家發(fā)明專利10余項,授權(quán)6項。
來源:中國茶葉
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