本发明属于茶叶加工技术领域，具体涉及一种高茶氨酸碧螺春速溶茶的生产工艺。
背景技术：
速溶茶是以成品茶为原料，从茶叶中浸提出的茶汁经过滤、浓缩、干燥等工序而制成的粉末状或碎片状或颗粒状的固体饮料。速溶茶基本保持了茶叶原来的色、香、味特征，同时具有健康、方便、卫生、快捷等优点。随着社会的进步与科学的发展，人们生活水平日益提高的同时，人们的消费习惯和消费水平也随之急剧变化，近年来速溶茶以期丰富的种类(速溶红茶、速溶绿茶、速溶茉莉花茶、速溶乌龙茶等)和优良的品质，受到世界广大饮茶消费者的欢迎和喜爱。同时，随着速溶茶加工技术的日趋成熟，速溶茶健康、快捷、方便、卫生、易保存运输等优点迎合现代饮料消费时尚，并深受国内外消费者的青睐，其市场需求量会逐渐增大产业发展也会越来越迅速。
碧螺春茶原产于江苏省苏州太湖洞庭山，由于太湖区域气候湿润温和、土壤质地疏松、极适宜茶树生长，并且洞庭山群体种茶树采用果林茶间作模式，使得其制成的碧螺春茶具有特殊的花果香。碧螺春茶作为中国十大名茶之一，外形条索纤细，色绿隐翠，茸毛披覆，卷曲似螺；内质汤色嫩绿，香气鲜雅，兰韵突出，滋味鲜醇，回味绵长，叶底柔嫩(刘宗岸等，2007)。目前，洞庭碧螺春茶一般清明前开采，谷雨结束，开采期较短。按照茶树一年萌发四轮新梢的生长规律，夏秋茶产量占全年总产量的60％以上。由于江苏地区人工成本较高，目前碧螺春对夏秋茶青叶资源的利用率正在逐年降低。
众所周知，由于夏秋茶期间气温较高日照强，芽叶老化速度快，且kito等(1968)、竹尾忠一(1981)和deng等(2013)的研究结果也表明光照过强儿茶素合成的酶活性增强，茶氨酸向茶多酚转化增加，茶氨酸含量减少，因此其品质明显低于春茶，且有苦涩味，不适宜制作高中档名优茶。如采用手工采摘，人工成本高，与市场销售价格倒挂；如用采茶机采摘，则叶质欠匀又参差不齐，成品茶质量低劣。夏秋茶青资源的浪费，给茶叶产业带来了三大问题：(1)夏秋茶不及时采摘，有违茶树的生长发育规律，最终将影响到翌年的春茶产量；(2)种茶效益低，春茶虽有一定效益，但全年只获得40％产量的经济收入，不利于推动茶叶产业的发展和增加农民收入；(3)资源综合利用不充分，不采摘夏秋茶，则大部分茶叶加工企业都处于停产和半停产状态，有效资源得不到充分利用。如果能提高夏秋茶资源的利用率，对于提高茶叶生产整体效益，增加茶农收入，推动茶叶产业健康发展，将发挥重要作用。
茶氨酸是茶叶中含有的一种特殊的氨基酸，属于酰胺类化合物，且占茶树体内游离氨基酸总量的40％-60％。茶氨酸具有松弛神经紧张、保护脑神经细胞、降血压、抗疲劳、辅助抑制肿瘤、降脂、增强记忆力、增强免疫、改善经期综合征、抗衰老、保护醒脑血管、改善年轻人睡眠、减轻酒精对肝脏的伤害、缓解抑郁症等作用(李靓，2009；马雪泷，2008；吴春兰等，2010)。
目前茶氨酸的获取途径主要是：化学合成法、直接提取分离法以及生物合成法。化学合成法虽然具有价格低、成本低、适合工业化等优点，但是其缺点是原料不易获得、难以提纯、有污染和毒性；而且通过化学合成直接获得的是dl-型消旋体，需进行拆分才能获得l-型产品(钱小华&刘晓庚,2005)。茶氨酸生物合成主要通过茶愈伤组织悬浮培养，酶促合成茶氨酸和构建茶氨酸形成酶基因工程菌等方法(龚雨顺等，2008)。而直接提取分离法是茶氨酸最直接、最有效的生产途径，目前多数是利用绿茶提取茶多酚后，通过离子交换法或膜分离法或色谱分离法从其残液中直接提取分离茶氨酸。
茶叶中仅含有1％-2％的茶氨酸，而茶氨酸含量取决于茶树品种、季节、地理环境、栽培管理技术以及加工方式。茶氨酸在绿茶、乌龙茶和红茶中均存在，在绿茶中含量较高且是绿茶鲜爽滋味的主要来源，并且相较于红茶和普洱茶，碧螺春茶中茶氨酸含量最高(陈小强等,2007)。此外，茶树中除了果实以外其余组织和器官中均含有茶氨酸，其含量幼叶＞根皮＞较老的叶片、茎皮及茎木质部＞果皮、子叶，其中幼叶中茶氨酸含量占氨基酸总量的65％以上(陈瑛,1999；selvendran&selvendran,1973；舒庆岭&赵和涛,1988)。茶树中茶氨酸含量在不同季节含量也存在差异，春季最高，随之逐渐下降，至秋季又略有回升(陈瑛,1999)。因此，夏秋季节的碧螺春较为适宜作为速溶茶粉的原料。由于速溶茶加工过程中，茶叶中多酚类、氨基酸、咖啡碱、可溶性糖等有效成分在干茶中由于被纤维素、半纤维素为主体的细胞壁所包，需使用酶分解细胞壁，使细胞结构破坏，有利于固形物的溶出及浸提率的提高(梁靖等,2002)。由此可见，茶叶品种、采摘季节、加工方式、提取方式(提取时间、酶、提取方式)等都决定着速溶茶中茶氨酸的含量。
目前，我国生产的速溶茶由于滋味淡、冷溶性差、香气低等品质问题，导致在国际市场上缺乏竞争力。因此如何优化加工过程中的每个环节，从而提高速溶茶香气、冷溶性好、提高茶氨酸含量、增加茶叶产品的附加值，一直是了茶叶生产企业急需解决的难题、以及提高速溶茶竞争力的有效方法。
参考文献：
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技术实现要素：
本发明的目的是提供一种高茶氨酸碧螺春速溶茶的生产工艺，以解决夏秋茶青未能得到有效开发利用问题，充分利用和发挥碧螺春茶的品质和品牌优势；同时高茶氨酸碧螺春速溶茶具有较高的保健功能，香气鲜雅，滋味纯正，具有较好的经济效益，可推动茶叶产业发展和增加农民收入。
为实现上述目的，本发明提供了一种高香高茶氨酸碧螺春速溶茶粉的生产工艺，包括以下步骤：
1)机械采摘洞庭山碧螺春茶青；
2)步骤1)采摘的茶青经热风处理，在平均温度22.5-23.5℃，平均相对湿度56.5-57.5％环境下，摊放5-7h；
3)摊放后，经滚筒微波180-220℃杀青1.5-2.1min，摊凉后，再70-80℃微波杀青0.8-1.2min；
4)揉捻至细胞破坏率50-60％，成条率达到85％以上；
5)135-145℃微波初烘8-12min，摊凉，75-85℃足火干燥至含水率≤6.5％；
6)原料粉碎；
7)将粉碎的原料与纯净水按1：(4-6)kg/l的重量体积比混匀，先按照每千克干茶中加入8-12g的d-异抗坏血酸钠和70-90u果胶酶的量加入d-异抗坏血酸钠和果胶酶，随后按照每千克干茶中加入780-820u中性蛋白酶和110-130u纤维素酶的添加量添加中性蛋白酶和纤维素酶，48-52℃酶解4.5-5.5h，酶解结束后酶失活处理；
8)添加原料重量8-12倍的ph值为6.3-6.7的软化水逆流提取，提取温度为53-57℃；
9)蝶式分离至达到澄清效果；
10)35-40℃低温真空浓缩，浓缩后的出液浓度为10-15％；
11)喷雾干燥或冷冻干燥：喷雾干燥进风温度为190-220℃，出风温度为95-110℃；冷冻干燥则为速冻至-25℃，冷冻干燥。干燥后粉碎、过筛，即为高香高茶氨酸碧螺春速溶茶粉。
本发明步骤1)中，碧螺春茶青优选为苏州洞庭山(东山和西山)群体种茶青。洞庭山的茶林与果园融为一体，茶树和桃、李、杏、梅、桔、枇杷、杨梅等芳香吐蜜的果木，交错种植，因此洞庭山群体种制成的碧螺春茶色、香、味、形俱佳，且具有特殊的果香味。为了提高茶青的利用率，同时降低人工成本和提高生产效率，优选使用便携式电动采茶机进行采摘。
本发明步骤2)中优选在在平均温度23℃、平均相对湿度57％环境下摊放6h，发明人发现在此温度、湿度和时间条件下，可以使得鲜叶中氨基酸含量最高。
本发明步骤3)中摊放后，优选经滚筒微波200℃杀青1.8min，摊凉5min后，再75℃微波杀青1min；上述方法可以减少杀青对茶叶品质成分尤其是茶氨酸的破坏，且氨基酸总量最高。
本发明步骤4)中揉捻优选采用“轻-重-轻”的加压原则，揉捻15-20min。
本发明步骤5)优选140℃微波初烘10min，摊凉30min，80℃足火干燥，采用该微波初烘-摊凉-足火工序可降低夏秋茶的苦涩味，同时制得的成品氨基酸总量较高。
本发明步骤7)粉碎的原料与纯净水的重量体积比优选为1：5(kg/l)；其中，优选的，先按照每千克干茶中加入10g的d-异抗坏血酸钠和80u果胶酶的量加入d-异抗坏血酸钠和果胶酶，随后按照每千克干茶中加入800u中性蛋白酶和120u纤维素酶的添加量添加中性蛋白酶和纤维素酶。本发明中的纤维素酶与果胶酶能有效提高提取效率，并且能减少茶叶香气成分在提取过程中的散失，增高香气(保持碧螺春茶特有的花果香)，该方法还可提高氨基酸含量。
本发明步骤7)优选50℃酶解5h，酶解结束后加热至100℃进行酶失活处理10min。
本发明步骤8)中发明人发现采用所述逆流提取的方式速溶茶成品中茶氨酸含量较高，且添加原料重量8-12倍的ph值为6.3-6.7的软化水，提取率高且不会给浓缩工序带来负担，且微偏酸的ph值有利于保持茶汤色泽；优选添加原料重量10倍的ph值为6.5的纯净水逆流提取两次，提取温度为60℃，两次逆流提取时间分别优选为18-22min、13-17min，更优选为20min、15min。
本发明步骤10)中优选40℃反渗透浓缩，浓缩后的出液浓度为12％。
本发明步骤11)中干燥方式为喷雾干燥或冷冻干燥，当选用喷雾干燥时，进风温度为190-220℃，出风温度为95-110℃；当选用冷冻干燥时，则为速冻至-25℃，冷冻干燥。制备成的高茶氨酸碧螺春速溶茶粉含水量控制在2-5％。
本发明制备成的高香高茶氨酸碧螺春速溶茶粉可以在环境温度≤25℃，相对湿度低于≤45％进行包装，每袋重量为0.5g。
本发明中的“软化水”是指水质的硬度在0-60ppm的水。
本发明充分利用和开发了夏秋季节苏州洞庭山群体种茶青，制成的成品茶具有苏州碧螺春茶的独特花果香，花香持续时间长，香气浓郁，茶氨酸含量高可作为夏秋绿茶销售，也可用于高茶氨酸碧螺春速溶茶加工；制成的速溶茶饮用方便、汤色明亮、速溶性强、具有碧螺春茶特有的花果香，其茶氨酸含量较高具有滋味鲜爽的特点且具有较好的保健功能，具有较大的消费市场。此外，整个生产工艺既充分利用了夏秋季苏州洞庭山群体种茶青资源以及加工设备，增加了当地农民的收入。具体而言，本发明的有益效果如下：
1)本发明利用便携式电动采茶机对夏秋季苏州洞庭山群体种茶青进行采摘，提高了采摘效率，降低了采摘成本，并充分利用了苏州洞庭山群体种茶青；
2)通过本发明所述温度、湿度、时间等条件下的鲜叶摊放养护，可以使得成品茶花香持续时间长，香气浓郁，茶氨酸含量高，既符合消费者对夏秋绿茶的消费需求，也可用于速溶茶的生产，因此成品茶可得到有效和充分的利用；
3)本发明通过滚筒杀青和微波杀青的结合、微波初烘与足火80℃减少加工流程对茶叶品质成分尤其是茶氨酸的破坏，提高了成品茶中茶氨酸的含量；
4)通过本发明条件下的逆流提取、蝶式分离、反渗透浓缩以及真空冷冻干燥等条件，生产出的高香高茶氨酸碧螺春速溶茶饮用方便、汤色明亮、速溶性强、碧螺春茶特有的花果香浓郁，其茶氨酸含量较高具有滋味鲜爽的特点且具有较好的保健功能。因此，本发明方法有效开发夏秋茶青、充分利用和发挥碧螺春茶的品质和品牌优势、可推动茶叶产业发展和增加农民收入。
本发明利用夏秋期间的碧螺春茶开发高茶氨酸速溶茶，还具有以下意义：(1)充分利用和发挥碧螺春夏秋茶的优势--产量高，茶氨酸含量高，香气鲜雅等；(2)推动当地茶叶产业的发展和增加农民收入；(3)有效利用茶叶加工工厂的各种有效资源；(4)拓宽高香高茶氨酸速溶茶用途，提高速溶茶产品附加值和经济效益。
附图说明
图1为本发明制备速溶茶成品示意图和冲泡图片。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
实施例1：
一种高茶氨酸碧螺春速溶茶的生产工艺，其工艺流程为：机采茶鲜叶——加工——原料粉碎——酶解预处理——逆流提取——蝶式分离——低温真空快速浓缩——冷冻干燥——粉碎、过筛、包装。
1、洞庭山群体种夏秋茶青采摘
洞庭山(东山、西山)群体种为小叶型，嫩梢较长，芽叶重量较轻，以‘柳叶条’、‘酱板头’、‘柴茶’等小叶茶树品种为代表，适制成洞庭碧螺春茶。而其他茶树品种，例如龙井43、乌牛早、鸠坑种、迎霜、福鼎大白茶等并不适合制作洞庭碧螺春，且制成的成品茶不具备洞庭碧螺春原产地茶的内质特点——汤色碧绿、清香高雅、入口爽甜、回味无穷。为了保证成品茶和速溶茶的内质特点，选用夏秋季节洞庭山群体种茶青为原料。
综合江苏苏州洞庭东山、西山茶树的栽培模式和长势，该地区气候条件、劳动力成本等因素，茶青采摘时期从每年夏梢萌发后开始，利用便携式电动采茶机分别于每年7月初、9月初分别采摘1次。便携式电动采茶机克服了以往采茶机笨、重、操作不便，使用成本高、采摘获得的茶青质量差等问题；该机适用于山川地理环境，操作简单(手握手柄启动电源开关，将刀片组对准茶叶即可进行采摘)，采摘的茶青质量可达到手工采摘水平，并且工作效率高(作业一天可抵3-5个劳动力)，而且其适合多种茶园和不同档次的茶叶采摘。
2、夏秋碧螺春茶的加工
碧螺春夏秋茶采用醇香绿茶加工方式，根据机械采摘的夏秋季茶青的特点对具体参数进行调整，从而获得高茶氨酸碧螺春夏秋茶。其主要步骤包括：
(1)鲜叶摊放养护，即鲜叶经热风处理，对比平均温度22℃、23℃、24℃和25℃，平均相对湿度56％、57％、58％和60％环境下，摊放10、12、14和16h对鲜叶中氨基酸含量的影响。由表1可见，本发明选用的当平均温度为23℃、平均相对湿度为57％时，摊放14h时，可使得成品中氨基酸总量达到最高(茶氨酸含量则相对也较高)。
表1摊放温湿度及摊放时间对茶氨酸含量的影响
(2)杀青：采用滚筒微波杀青-摊凉-微波杀青的方式，摊凉时间固定为5min，对比不同的滚筒杀青叶温度和杀青时间、以及微波杀青温度和时间，对茶氨酸、咖啡碱和茶多酚含量的影响(表2)。通过对比可见，本发明所选用的滚筒杀青200℃杀青1.8min，摊凉5min后，再微波75℃杀青1min时，相对于其他杀青方式能较大程度保留茶叶品质成分(氨基酸、咖啡碱和茶多酚)含量，减少杀青对茶叶品质成分的破坏，且氨基酸总量最高。
表2杀青温度和时间对茶氨酸、咖啡碱和茶多酚含量的影响
(3)揉捻，按照“轻-重-轻”加压原则，共揉捻15-20min，直至细胞破坏率50-60％，成条率达到85％以上时，再及时进行干燥。
(4)干燥，比较微波初烘(140℃，10min)-摊凉(30min)-足火温度80℃工序与直接足火80℃干燥对氨基酸含量以及品质特点的影响。实施结果表明，本发明选用的微波初烘(140℃，10min)-摊凉(30min)-足火温度80℃工序制得的夏秋醇香绿茶花香浓郁、滋味醇和、降低了夏秋茶的苦涩味，且氨基酸含量比足火温度80℃工序增加14.2％。干燥后，成茶含水率≤6.5％有利于后续的粉碎工序。
以该方法制得的夏秋碧螺春茶既能满足市场夏秋绿茶的消费需求，也可用于速溶绿茶的生产加工。
3、速溶茶加工工艺比较
(1)原料粉碎：使用步骤2加工获得的夏秋醇香碧螺春茶，将25kg茶叶粉碎后过8-10目筛。
(2)酶解预处理：将粉碎的原料与纯净水按1:5的重量体积比(kg/l)混匀，并将其混合液加热至50℃。为了提高氨基酸含量、改善茶汤风味，在预处理时，先按照每千克干茶中加入10g的d-异抗坏血酸钠和80u果胶酶的量加入d-异抗坏血酸钠和果胶酶，随后按照每千克干茶中加入800u中性蛋白酶和120u纤维素酶的添加量添加中性蛋白酶和纤维素酶，酶解温度50℃，对比不同酶解时间(4、5、6、7和8h)对夏秋茶提取效果的影响(表3)。酶解结束后加热至100℃进行酶失活处理10min。由表3可见，选用本发明的酶解时间为5h时比对比例4h的氨基酸总量增加0.21mg/ml，且茶多酚含量高于对比例酶解时间为6、7和8h时，本发明所述的酶解时间更好的同时保证了茶多酚和茶氨酸的含量。
表3不同酶解时间对茶多酚、氨基酸总量的影响
(3)逆流提取：在提取过程中，茶水比越大，提取率越高，但浸提用水不能太多，否则会导致提取液浓度降低，给浓缩工作带来负担，能耗也较大，综合原料的特点，逆流提取时添加原料重量10倍的纯净水，浸提温度和时间设工艺1-8(表4)；ph6.5左右的软化水可以更好的保证茶汤和茶粉的颜色，ph值偏高汤色则偏黄偏深，ph值偏低则易导致风味发生变化，此外软化水ph值调节可以使用氢氧化钾或一水柠檬酸；
(4)蝶式分离：利用高效蝶式离心机进行离心达到澄清效果；
(5)低温真空快速浓缩：低温真空快速浓缩虽会引起少量茶多酚损失，但可最大限度保留茶的色、香、味。低温真空快速浓缩温度及浓缩出液浓度的对比数据见表4；
(6)粉碎、过筛、包装：将速溶茶含水量控制在3-4％。粉碎、过60目筛，在温度≤25℃，相对湿度≤45％以下的环境下，将速溶茶粉包装成每袋0.5g，贮存于常温避光的环境中。饮用时，每袋配以250ml开水冲饮即可。
采用茚三酮比色法(gb/t8314-2013)、高效液相色谱法(gb/t23193-2017)分别测定工艺1-6获得的速溶茶中游离氨基酸总量和茶氨酸含量。通过综合速溶茶粉得率、氨基酸总量以及茶氨酸含量结果可以看出，本发明所述方法采用的工艺4速溶茶粉量得率高，并且该工艺参数下氨基酸总量和茶氨酸含量分别为18.52％、14.96％均高于其余对比工艺，适宜用于进行高茶氨酸碧螺春速溶茶的生产加工。
表4不同加工工艺参数及其制得的速溶茶得率、氨基酸总量、茶氨酸含量
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。