太平猴魁茶产业高质量发展存在的问题及对策

太平猴魁是中国十大名茶之一,黄山市黄山区是太平猴魁唯一产地。本文在介绍太平猴魁茶产业发展总体概况的基础上,分析了太平猴魁茶产业在茶园管理、市场竞争力、规模化发展、技术培训、茶叶制作、品牌保护等方面存在的不足,并提出了相应的对策,以期促进太平猴魁茶产业进一步做大做强,为引领整个行业高质量发展提供参考。

太平猴魁茶栽培品种‘柿大茶’品系间代谢物及遗传进化分析

‘柿大茶’为有性系茶树品种,其嫩梢是加工太平猴魁绿茶的主要原料。本研究为探究‘柿大茶’品系(高家早、黄种、柿大茶2号、柿大茶6号和广阳早)与非‘柿大茶’茶树品种(凫早2号和舒茶早)加工绿茶品质以及遗传进化的差异,对7个茶树品种绿茶中的挥发性及非挥发性代谢物进行分析,同时基于RNA-seq技术分析7个茶树品种中全基因组转录水平及遗传背景差异。结果显示,除舒茶早绿茶外,儿茶素类物质及游离氨基酸总量在其余品种绿茶中差异不显著;咖啡碱在各品种绿茶中有显著性差异。‘柿大茶’绿茶茶汤中芳樟醇、芳樟醇氧化物、香叶醇、茉莉酮等呈花香类化合物的含量较高。RNA-seq分析结果显示,‘柿大茶’品系广阳早与凫早2号、舒茶早中的全基因组转录水平变化较为接近,在主成分分析中与其他‘柿大茶’品系分布在不同象限。遗传进化树分析表明,非‘柿大茶’凫早2号和舒茶早亲缘关系更接近,并与‘柿大茶’品系广阳早、黄种亲缘关系较接近,而与高家早、柿大茶2号和6号亲缘关系相对较远。进一步分析显示,与花香类化合物生物合成相关的关键酶基因普遍在‘柿大茶’品系中有较高的转录水平。本研究结果为选育优异‘柿大茶’品种提供了重要理论支撑,同时为后续分析茶树花香类化合物形成机制提供了理论参考。

扁形茶压制式连续成型干燥机对太平猴魁茶品质的影响

选用黄山柿大茶的鲜叶为原料,以扁形茶压制式连续成型干燥机和传统手工压制分别加工太平猴魁茶。对两种方法加工的茶样进行感官审评和其内含物、香气成分的测定,探讨扁形茶压制式连续成型干燥机对太平猴魁品质的影响。结果表明:压制式连续成型干燥机加工的香气明显优于手工压制加工的太平猴魁,手工压制的香气以烷烃类化合物为主,占香气总检出量的77.54%,扁形茶压制式连续成型干燥机加工的以醇类和酯类化合物为主,分别占检出量的27.07%和20.05%;而氨基酸总量和可溶性糖明显低于传统手工压制加工的。

太平猴魁茶主要品质成分分析

测定太平猴魁茶香气成分及水浸出物、茶多酚、游离氨基酸、水溶性总糖、咖啡碱等主要物质的含量,结合感官审评对太平猴魁茶的品质特点进行分析。结果表明,太平猴魁茶香气以清香为主,滋味醇厚;水浸出物、茶多酚、游离氨基酸、水溶性总糖、咖啡碱平均含量分别为44.2%、28.16%、5.09%、3.48%、3.63%,游离氨基酸总量较高,酚氨比在4.44~6.78范围内。太平猴魁茶的主要香气成分可能为雪松醇、香榧醇、氧化芳樟醇、橙花叔醇、壬醛、庚醛、苯甲酸芳樟酯、新植二烯、β-紫罗酮、叔丁基对甲酚,各成分分别占香气总量的5.29%、5.59%、2.03%、3.04%、2.64%、6.62%、7.10%、7.66%、1.73%、23.97%。

名茶太平猴魁形成的地质背景

通过对太平猴魁茶的实地调查,从地学角度分析了太平猴魁茶的地质背景对土壤中元素组合、土壤类型的影响,探讨了地质背景与茶叶主要品质的关系,分析了茶叶优异的品质与地质背景条件的相关性。确定出太平猴魁茶是在特定志留纪康山组长石石英砂岩、粉砂岩、泥岩风化而成红壤土、粗骨土,这些土壤为茶树生长提供了大量的营养物质,特别是有益的微量元素对提高茶叶品质起到了重要作用。

基于卷积神经网络和近红外光谱的太平猴魁茶产地鉴别分析

太平猴魁茶因其特有的“喉韵”深受广大消费者喜爱,不同产地太平猴魁茶市场价格相差较大,如何实现产地精准鉴别是目前促进绿茶产业发展的关键因素。依赖于人工经验的感官评审方法主观性强、稳定性差,无法应用于实际生产检测过程。作为目前主要的检测分析方法,化学分析方法周期长、检测成本高,而且目前没有用于茶叶产地鉴别的统一标准。近红外光谱(NIR)作为一种无损检测分析方法,具有快速、非破坏性、无污染等特点,但是不同产地太平猴魁茶主要内含成分及其含量基本相同,不同产地样本光谱特征峰分布相似,导致常规分析方法无法有效选择特征变量。卷积神经网络(CNN)作为经典深度学习网络模型之一,具有强特征提取和模型表达能力。采用太平猴魁茶产地光谱特征分析,利用一维卷积神经网络模型(1-D CNN)提取太平猴魁茶NIR特征,提出一种基于1-D CNN和NIR的太平猴魁茶产地鉴别分析方法。试验以6个不同产地共120个样本为研究对象,分析10000~4000 cm-1范围内的光谱信息;将样本随机划分为训练集(84,占70%)和测试集(36,占30%),分别讨论不同间隔采样、网络结构、卷积核大小及激活函数对产地鉴别结果的影响,并引入Dropout方法对比分析模型过拟合现象;最终建立一个具有9层结构的1-D CNN模型。蒙特卡罗试验结果表明,相比于基于原始光谱数据(40.57%,7.06)和PCA方法(31.93%,6.96)的太平猴魁茶产地预测模型准确率和标准差,基于1-D CNN的太平猴魁茶产地鉴别模型预测精度和稳定性更高,其测试集预测准确率平均值和标准差分别为97.73%和3.47。因此,1-D CNN可有效提取太平猴魁茶不同产地NIR特征,提高太平猴魁茶产地鉴别精度,为太平猴魁茶精准产地鉴别及溯源分析提供参考。

‘柿大茶’品系间芳香类物质、儿茶素及游离氨基酸差异分析

为探究太平猴魁茶品质特点和‘柿大茶’无性系良种选育,对‘柿大茶’3个品系(No.6、No.7、No.23)的芳香类物质、儿茶素和游离氨基酸等生化成分进行了分析。结果表明,‘柿大茶’3个品系相对含量较高的香气组分有顺-3-己烯醇、月桂烯、柠檬烯、顺-β-罗勒烯、芳樟醇及其氧化物、水杨酸甲酯、顺-己酸-3-己烯酯和顺-茉莉酮等,分别占No.6、No.7、No.23绿茶香气总量的74.70%、81.72%和83.71%。‘柿大茶’3个品系间的儿茶素总量、咖啡碱含量和游离氨基酸总量差异显著,酚氨比分别为7.75、16.49和7.69。No.6和No.23两个品系加工而成的绿茶香气高爽度、滋味醇厚度均优于No.7。因此,No.6和No.23品系适宜作为选育无性系良种的材料。

猴魁茶叶压扁技术研究与装置设计

针对目前猴魁茶制茶生产线的压扁定形工序完成后茶叶粘连不易脱落、茶汁不易清理等问题,在立足于传统制茶工艺基础上研究与设计了一种新型猴魁茶叶压扁机,提出相应的压扁技术方案以及夹网滚压的压扁技术原理;对技术方案所涉及关键技术装置及执行机构进行原理分析与参数设计,以满足工艺要求。结果表明:研究与设计的新型压扁机基本解决了茶叶压扁后粘连问题,茶汁清洁问题也得到很大改善。为猴魁茶制茶自动化生产线的建立打下坚实基础。

猴魁茶理条整形印字铺放自动化设备研究和开发

为减轻猴魁茶传统手工制作工艺劳动强度、提高效率,模拟传统手工制作工艺,设计开发了猴魁茶理条、整形、铺放连续自动化生产设备,同时结合猴魁茶叶片大的特点,在整形过程中增加了猴魁茶叶片表面印字或商标的功能,实现了对猴魁茶名茶的保护。在介绍总体结构的基础上,讨论了送料、理条、整形、印字、铺放各部分的结构设计,最后介绍了基于PLC的控制系统开发。实际应用表明,所开发的设备继承和提升了传统手工工艺,实现了猴魁茶杀青后到烘干前工序的连续自动化,提高了生产率,减轻了劳动强度,同时提高了茶叶清洁化生产程度和茶叶质量。

太平猴魁茶发展历程及对策建议

太平猴魁茶创立至今,经过历代茶人的不断创新完善,形成了独特的加工工艺。文章在核心产区和周边产区调研的基础上,从产地拓展和工艺演变的视角,将太平猴魁茶的发展历史划分成创制期、成型期、改进期、发展期四个阶段,总结了各个阶段核心产区范围的变化、加工工艺的演变,提出了太平猴魁茶在工艺传承和创新、特征性品质保护、原产地保护等方面的问题及应对策略。

猴魁茶叶捏尖装置的设计与研究

为提高猴魁茶叶制作工艺的生产效率以及标准化与机械化水平,采用一对捏尖机械手,研究并设计一种间歇式猴魁茶叶捏尖机构,实现茶叶自动捏尖。根据猴魁茶叶捏尖原理与参数的研究,设计出猴魁茶叶捏尖整型的结构,实现猴魁茶叶自动捏尖机构设计。研究为提高猴魁茶叶生产效率与实现猴魁茶捏尖机械化与标准化生产提供可能。

基于LBP的特征融合猴魁茶叶叶尖和叶柄识别研究

针对猴魁茶叶在原有自动化加工做形过程叶尖叶柄朝向不统一,影响加工做形效率问题。利用摄像头采集茶叶图像并进行图像预处理,运用图像处理技术提取猴魁茶叶形状特征及茶叶纹理特征,进行2种特征融合,在SVM中完成对叶尖和叶柄的识别。结果表明新特征对于叶尖和叶柄识别准确率达到98.5%。研究为进一步统一茶叶叶尖和叶柄方向提供参考。

基于EDEM的猴魁茶叶充填过程仿真研究

为解决猴魁茶叶包装劳动强度大、效率低等问题,课题组设计了一款适用于猴魁茶叶的自动化充填系统。运用EDEM离散元仿真软件对猴魁茶叶的充填过程进行仿真模拟,观察充填过程中茶叶姿态的变化规律,以验证设计的合理性;并以堆积角、平均速率及平均挤压力作为评价指标,探究不同结构参数对茶叶充填性能的影响规律。结果表明:载具转速对茶叶充填性能影响最为显著,转速越大,茶叶的堆积角、速度及内部挤压力越大。课题组的研究可为后续装置研究与参数化设计提供参考。