工夫红茶揉捻中理化特性变化及成条率评价方法研究

摘要

工夫红茶是我国特有的红茶花色，在世界上享有较高的知名度，随着近年来茶叶市场的快速发展，工夫红茶逐渐受到消费者的青睐。揉捻是工夫红茶加工的重要工序，为工夫红茶后续加工奠定了必要的物质基础，对发展和稳定产品质量具有重要的意义。本试验以工夫红茶揉捻过程为研究对象，对工夫红茶揉捻过程中在制品基本物理特性、外观纹理、力学特性、电学特性、光学特性、显微结构及主要化学成分的变化进行了相关研究，经相关分析初步建立基于多信息融合的揉捻叶成条率评价方法。同时，试验设计了工夫红茶揉捻压力采集装置，基于行程加压方式采集了揉捻过程中揉捻叶团所受的实时压力，并以此采集装置为基础设计了工夫红茶自动加压揉捻设备。主要研究结果如下:
　　1.揉捻在制品PPO活性随揉捻时间延长逐渐降低但在40min后略有升高，而POD活性随揉捻时间延长呈逐渐降低变化趋势;在制品醇类群组香气对应的电压值随揉捻时间延长而增加，且在前15min增加幅度较大;儿茶素组分中C含量随揉捻时间延长略有增加，其余各组分含量均随揉捻时间的延长而降低，其中EGCG、EGC含量变化相对较大;TFs含量虽略有增加但变化不大，TRs含量由最初的0.1％增加至3.5％，TB含量由最初的1.5％增加至3.1％。
　　2.揉捻在制品容重与时间满足一个三次函数关系且决定系数在0.9以上，成条率随揉捻时间延长呈单峰曲线变化且峰值时间在25min左右，散叶率捻时间延长逐渐降低而碎茶率则逐渐增加;外观纹理中平均周长和平均面积均随揉捻时间延长而逐渐降低，且与时间的拟合曲线的决定系数均在0.9以上;塑性、柔软性随揉捻时间呈单峰曲线变化，出峰时间在25min左右，对应的最大形变量分别为7.68mm、19.47mm，而弹性随揉捻时间延长则基本呈线性降低变化;电特性参数Cp、D随揉捻时间呈逐渐增大的变化趋势， Lp、θ、Z、x、R和Rp随揉捻时间呈现逐渐减小的变化趋势，各电特性参数与揉捻时间的拟合方程效果均较好，决定系数在0.9以上。
　　3.揉捻在制品外观色泽由绿→深绿→黄绿→绿泛红→浅红棕色等颜色渐变，色泽参数R值与B值随揉捻时间的变化规律不太明显，具有一定的波动性，G值、2G-R-B值、HUE值、Hab*值随揉捻时间延长而减小，而R/G值随揉捻时间延长而增大;揉捻在制品显微结构的研究表明，萎凋叶叶肉细胞相对离散，但叶绿体结构相对完整，揉捻5min时叶绿素从蛋白体上释放出来并逐渐扩散到细胞内部和间隙当中，随着揉捻继续，组织细胞孔隙度逐渐降低，组织晶格错位，海绵组织细胞排列错乱，上表皮出现折痕，栅栏组织出现倾斜和扭曲，当揉捻至55min后揉捻叶下表皮组织逐渐磨损、破碎，甚至出现断碎。
　　4.经相关性分析研究发现，揉捻叶成条率与对应的理化特性参数具有较好的相关性，基于此，建立分别基于容重、物理特性参数（去除容重、散叶率和碎茶率）、化学特性参数及基于色泽参数、纹理参数、电特性参数、醇类群组香气等多信息融合的成条率回归方程，分别为:Y=-104.407-0.661*X+0.001*X2，R2=0.918;Y1=421.326-124.515*色泽参数R均值-3.573* HUE均值-0.108*平均周长值+2.864* Cp-18.006*D+4.086*电特性参数 R值，R2=0.996; Y2=-175.465+50.219*C+28.667*EC-235.616* TF+18.224*TR+52.134*TB,R2=0.989; Y3=358.646-156.261*(2G-R-B)-3.173*HUE-0.097*平均周长+3.167*Cp-18.321*D+4.5657*电特性参数R，R2=0.996。
　　5.揉捻过程因非严格的浮动加压和检测延时等原因造成轻压、中压、重压阶段所检测的实时压力表现出一定的波动性，根据所设定的加压方式，揉捻过程所受实时压力的平均值分别为:第一阶段分别为1.56kg、1.92kg、4.05kg、12.36kg，第二阶段分别为0kg、0.61kg、6.21kg、14.26kg，第三阶段分别为0kg、0.52kg、4.48kg、15.72kg。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1．1 中国工夫红茶概述

1．1．1 中国工夫红茶发展状况

1．1．2 我国主要的工夫红茶

1．2 揉捻对茶叶品质影响研究进展

1．2．1 揉捻对茶叶色泽的影响

1．2．2 揉捻对茶叶生化成分的影响

1．3 揉捻品质影响因素的研究进展

1．3．1 含水量

1．3．2 投叶量

1．3．3 加压方式

1．3．4 揉捻机械性能

1．4 揉捻设备发展现状

1．5 茶叶物理性状的研究现状

1．5．1 茶叶力学特性研究进展

1．5．2 茶叶电学特性研究进展

1．5．3 茶叶显微结构研究进展

第二章 引言

2．1 选题背景与意义

2．2 研究目标

2．3 研究内容

第三章 工夫红茶揉捻中在制品主要生化成分的变化

3．1 材料与方法

3．1．1 试验材料

3．1．2 试验仪器与试剂

3．1．3 试验方法

3．2 结果与分析

3．2．1 揉捻在制品PPO、POD酶活性的变化

3．2．2 揉捻在制品醇类群组香气的变化

3．2．3 揉捻在制品儿茶素组分的变化

3．2．4 揉捻在制品TFs、TRs及TB的变化

3．3 小结

第四章 工夫红茶揉捻中在制品物理特性的变化

4．1 材料与方法

4．1．1 试验材料

4．1．2 试验仪器与试剂

4．1．3 试验方法

4．2 结果与分析

4．2．1 揉捻在制品容重的变化

4．2．2 揉捻在制品成条率、散叶率和碎茶率的变化

4．2．3 揉捻在制品力学特性的变化

4．2．4 揉捻在制品电学特性的变化

4．2．5 揉捻在制品光学特性的变化

4．2．6 揉捻在制品外观纹理的变化

4．2．7 茶揉捻在制品显微结构的变化揉捻

4．3 小结与讨论

第五章 工夫红茶揉捻中在制品成条率的评价方法

5．1 材料与方法

5．1．1 试验材料

5．1．2 软件准备

5．1．3 试验方法

5．2 结果与分析

5．2．1 工夫红茶揉捻在制品成条率与化学指标的相关性分析

5．2．2 工夫红茶揉捻在制品成条率与物理指标的相关性分析

5．2．3 工夫红茶揉捻在制品成条率的评价方法

5．3 小结

第六章 工夫红茶揉捻实时压力采集及自动加压装置设计

6．1 材料与方法

6．1．1 试验材料

6．1．2 试验仪器与试剂

6．1．3 试验方法

6．2 结果与分析

6．2．1 压力采集装置设计

6．2．2 工夫红茶揉捻实时压力的采集

6．2．3 工夫红茶自动加压揉捻机的设计

6．3 小结

第七章 总结与展望

7．1 试验总结

7．2 展望

参考文献

致谢

在学期间发表的论文及专利