2024年中國經(jīng)濟社會發(fā)展“成績單”中,科技創(chuàng)新的分項尤為亮眼,無論是整體實力,還是結構性指標都穩(wěn)步提升,“科技范兒”越來越足,“創(chuàng)新味兒”越來越濃。
世界知識產(chǎn)權組織發(fā)布的《2024年全球創(chuàng)新指數(shù)報告》顯示,中國在全球的創(chuàng)新力排名躍升至第11位,是10年來創(chuàng)新力上升最快的經(jīng)濟體之一。2024年,國內發(fā)明專利有效量達475.6萬件,成為世界上首個突破400萬件的國家。一串串鮮活的數(shù)據(jù),反映出我國正向著科技強國的目標穩(wěn)步邁進。
圖源:2024全球創(chuàng)新指數(shù)報告
在這股科技創(chuàng)新浪潮中,茶葉作為鄉(xiāng)村振興的重要抓手和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的生動縮影,正經(jīng)歷著深刻的產(chǎn)業(yè)變革。
2024年,茶葉加工技術領域的科研人員在傳統(tǒng)工藝的基礎上持續(xù)探索創(chuàng)新,以滿足消費者日益多元且嚴苛的需求,應對全球茶葉市場的激烈競爭。
本期綜述2024年我國綠茶、紅茶、白茶的加工理論與技術的最新研究進展,為茶葉加工技術的后續(xù)研究提供有益參考。
下期將綜述2024年我國黑茶、青茶、黃茶和花茶的加工理論與技術的最新研究進展,分析當前我國茶葉加工技術發(fā)展面臨的挑戰(zhàn),并結合時代發(fā)展趨勢預測茶葉加工技術的未來發(fā)展方向,敬請期待~
01綠茶加工理論與技術研究進展
2024年我國綠茶加工技術的發(fā)展主要體現(xiàn)在工藝提升與設備創(chuàng)新等方面。
//綠茶加工關鍵技術參數(shù)進一步明確
(1)攤放
攤放是綠茶加工的重要工序之一,攤放過程中的鮮葉含水量、攤放厚度、攤放環(huán)境、攤放時間等是影響鮮葉內含成分含量和攤放速率的關鍵因素。
在17~21℃的攤放溫度下,攤放6h的鮮葉所制蒸青綠茶品質較好。
都勻毛尖和湄潭翠芽在21~25℃的攤放溫度下,較適攤放時間為4h。
在25℃的環(huán)境溫度下將鮮葉攤放至含水量為62%時制成的蒸青綠茶品質較優(yōu)。
將夏暑茶鮮葉在28℃左右的環(huán)境溫度下攤放1.5h左右,含水量降低15%,所制綠茶品質較優(yōu)。
在攤放過程中引入黃光、LED光源等有利于提高鮮葉攤放質量。
以上研究結果說明,攤放環(huán)境溫度的適度升高在一定程度上提高了鮮葉攤放效率,且各技術因子對茶葉品質的影響是相互協(xié)同的,根據(jù)茶鮮葉質量和產(chǎn)品需求調整攤放技術有利于塑造綠茶風味特征。
(2)殺青、揉捻、干燥
高溫蒸汽殺青用時短、對細胞的破壞較少,加工的綠茶色澤翠綠、香氣清新、滋味甜醇。
蒸汽殺青
《中國茶葉》編輯部攝
復揉、變頻揉捻等揉捻方式的進一步優(yōu)化有利于綠茶香氣和滋味品質的提升。
干燥技術影響綠茶品質,低溫干燥有利于綠茶中芳樟醇、香葉醇、β-離子酮等花香標志化合物和茶多酚、兒茶素等滋味成分的保持,進而對綠茶品質的提升具有重要意義;而真空冷凍微波干燥技術由于具有更低的溫度優(yōu)勢在綠茶保色、保香方面發(fā)揮著積極作用。
//綠茶保鮮技術研究與創(chuàng)新
綠茶耐貯性差,隨著貯藏時間的延長,綠茶整體風味質量下降。因此,綠茶貯藏保鮮保質一直是行業(yè)亟需解決的熱點問題。
聚谷氨酸綠茶保鮮技術奠定了生物保鮮劑在茶葉保鮮中的應用基礎。
高阻氧高阻濕的茶葉專用復合保鮮袋的研制和常溫協(xié)同脫氧控濕保鮮技術的集成為綠茶貯藏保鮮保質技術的開發(fā)提供了新路徑。
//特征風味綠茶定向加工技術多元化發(fā)展
花香型綠茶因其迷人的“花香”備受青睞,除特殊茶樹品種外,低溫攤放、低溫烘焙、引入做青技術、優(yōu)化殺青條件等措施均能在一定程度上促進綠茶“花香”香氣的呈現(xiàn)。
高香型綠茶加工方式實現(xiàn)新突破。膨化處理技術通過美拉德反應產(chǎn)物(如吡嗪、吡咯、呋喃及其衍生物)含量的增加,提高了綠茶足火香的呈現(xiàn),為定向生產(chǎn)高香型、足火香型綠茶提供了新的加工方式。
特定造型綠茶加工技術進一步優(yōu)化。做形工序在塑造和提高顆粒形綠茶品質方面發(fā)揮關鍵作用,適度炒制做形有利于綠茶外形圓緊、色澤綠潤特征的形成;直條形綠茶的加工技術進一步優(yōu)化,工藝參數(shù)為攤青8h、干燥溫度65℃、干燥3h;扁形綠茶190℃殺青5~9min后以150℃烘焙30min,其抗氧化活性更強。
夏秋綠茶提質技術進一步發(fā)展。引入烏龍茶曬青技術加工夏秋綠茶能夠在一定程度上改善其茶湯澀味。
利用恒溫遠紅外提香技術可以改善夏秋綠茶香氣和滋味品質的缺陷。
探索超臨界二氧化碳萃取技術選擇性分離夏秋茶中苦澀味物質,可提升夏秋綠茶品質。
另外,綠茶的用量和沖泡時間對茶湯中化合物的數(shù)量有顯著影響,結合茶包浸泡和再賦香技術可以進一步提高夏季茶原料的利用和中低等級綠茶的感官品質。
最近的研究發(fā)現(xiàn),茶湯中添加纖維素酶-單寧酶,可能通過產(chǎn)生呈甜味、甜香的物質來改善夏季綠茶茶湯苦澀味,為夏秋茶品質提升提供新思路。
此外,手工綠茶雖然生產(chǎn)效率較低,但富含抗氧化劑和酚類物質,也被越來越多的科研工作者關注,提倡茶葉生產(chǎn)商根據(jù)實際情況生產(chǎn)部分手工綠茶,為該地區(qū)的經(jīng)濟作出貢獻。
//綠茶品質形成機理進一步解析
隨著轉錄組學和代謝組學技術的發(fā)展,綠茶品質形成機理被進一步解析。
轉錄組學分析結果表明,茶樹中與激素信號傳導和類黃酮生物合成相關的途徑可能在茶葉攤放過程中起關鍵作用,且攤放和搖青工藝增強了茶葉中(Z)-3-己烯醇相關基因(CsCXE3和CsCXE6)的表達,從而提高了己烯醇化合物的含量,影響綠茶“清香”香氣的呈現(xiàn)。
殺青過程不飽和脂肪酸、亞油酸、苯丙素和類黃酮代謝途徑是影響綠茶香氣、滋味和色澤形成的關鍵途徑。
綠茶“嫩香”品質的表達與苯丙氨酸氨化酶、過氧化物酶、莽草酸-O-羥基肉桂酰轉移酶等大多數(shù)參與VPBs途徑的酶相關,而脂質的降解和糖苷的水解則是“鮮香”綠茶香氣形成的主要途徑,通過影響綠茶中芳樟醇、戊醛、1-辛烯-3-醇等關鍵香氣成分的表達進而影響綠茶“鮮香”香氣的綜合呈現(xiàn)。
//綠茶加工裝備持續(xù)創(chuàng)新
鮮葉采摘是綠茶加工的第一步,基于分割算法和顏色特征,構建了優(yōu)質綠茶嫩葉鑒定及機械感知方法,為開發(fā)智能嫩葉拔葉機器人奠定了基礎。
萎凋裝置在綠茶攤放過程中的應用能夠有效提高鮮葉內含物質的轉化效率。
新型隧道式高效殺青機采用蒸汽殺青技術,提高殺青速率,最大程度地保留茶葉中的營養(yǎng)成分和原有風味。
自動送料殺青生產(chǎn)線則進一步簡化了加工步驟。
新型揉捻機能根據(jù)加工需要對茶葉進行不同程度的揉捻加工,并且可以在加工的同時對茶葉進行有效的除雜,節(jié)約了勞動時間。
揉捻設備
《中國茶葉》編輯部攝
多功能綠茶揉捻工藝智能優(yōu)化系統(tǒng)的研發(fā),實現(xiàn)了對綠茶揉捻盤類型的智慧推薦與揉捻工藝方案的智能制定,為茶企實現(xiàn)數(shù)字化轉型提供了新方向。
多功能干燥設備的創(chuàng)新為綠茶智能控溫控濕,增香保鮮提供支持。
多功能烘干機
《中國茶葉》編輯部攝
創(chuàng)新綠茶原料篩分設備,以便對加工中的綠茶進行分級、除雜。
綠茶加工生產(chǎn)線向連續(xù)化、自動化發(fā)展。
運用數(shù)字孿生技術,設計并構建了綠茶加工產(chǎn)線數(shù)字孿生系統(tǒng),實現(xiàn)了生產(chǎn)線設備運動仿真和綠茶加工過程仿真。
基于可編程邏輯控制器控制技術研制的大型連續(xù)綠茶加工自動化生產(chǎn)線,實現(xiàn)對茶葉初制、精制過程的溫濕度等參數(shù)的精確控制。
杭州市富陽區(qū)扁形綠茶全自動機制流水線、桐城小花茶數(shù)字化生產(chǎn)線、十八洞黃金茶綠茶數(shù)字化柔性生產(chǎn)線的研發(fā)與應用,進一步推動綠茶加工從經(jīng)驗導向向數(shù)據(jù)驅動轉變,為數(shù)字化環(huán)境下的茶機技術集成、工藝持續(xù)優(yōu)化提供新思路。
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02紅茶加工理論與技術研究進展
//鮮葉質量影響紅茶品質
金黃色氧化型腺毛對紅茶茶湯亮度和色調有顯著貢獻,通過調節(jié)茶樹表皮毛的比例或篩選表皮毛豐富或缺乏的品種可以有效調節(jié)紅茶的湯色。
收獲季節(jié)也對紅茶品質有較大影響,相較于夏季鮮葉,春季鮮葉中有較豐富的香氣前體物質、鮮味物質和呈色物質,賦予春季紅茶更優(yōu)的品質。
相比于幼齡茶樹,老齡茶樹鮮葉制成的紅茶滋味更豐富,且具有更強的花香和甜香。
//紅茶加工工藝改進與融合
萎凋方式影響紅茶品質,45℃熱風萎凋工藝制作的紅茶綜合感官品質更好。
基于譜圖特征融合的萎凋含水率檢測方法為紅茶萎凋環(huán)節(jié)的精準控制提供了更為智能科學的思路。
揉捻時間80~100min有利于紅茶特征香氣成分的積累。
紅茶揉捻
《中國茶葉》編輯部攝
大葉紅茶最佳發(fā)酵時間為5h,而工夫紅茶為4h;發(fā)酵過程中加入復揉處理能降低澀味,提高湯色的紅亮度;變溫發(fā)酵則能使紅茶香氣物質種類和含量更豐富。
傳統(tǒng)紅茶發(fā)酵間
《中國茶葉》編輯部攝
干燥工序能增強紅茶的花香、果香和甜香成分,100~110℃的干燥溫度有助于生產(chǎn)風味更理想、抗氧化和降血糖能力更高的紅茶。
//紅茶品質特征研究及定向加工技術進一步發(fā)展
研究者對不同類型的紅茶風味形成機制開展了深入研究,明確了江華苦茶樹種所制紅茶的關鍵香氣成分,揭示了祁門工夫紅茶的呈色物質,探究了正山小種松煙香形成的物質基礎。
為進一步豐富紅茶風味類型,紅茶定向加工技術被重點關注。
揉捻與厭氧處理多次交替技術能夠有效提升γ-氨基丁酸紅茶品質。
加工花香型紅茶的最優(yōu)加工工藝為萎凋時間12h、發(fā)酵時間2h、足火溫度80℃。
搖青工藝的引入則加速了紅茶的酶促氧化、酶促降解和谷氨酸的脫羧等化學反應,使紅茶的花香成分增加、湯色亮度提高、滋味更加醇厚。
微生物會顯著影響紅茶成分變化,并通過茶葉加工過程中的代謝過程和酶分泌促進紅茶品質的形成。對具有單個Eurotiumcristatum菌株的散葉紅茶進行了固態(tài)發(fā)酵,得到口感醇厚、菌花香濃郁的紅茶。
//紅茶質量監(jiān)測、評價和監(jiān)管技術提升
隨著高光譜成像技術、質譜技術、電子鼻技術的發(fā)展,紅茶發(fā)酵程度通過在線測量揮發(fā)性成分實現(xiàn)有效判別,并進一步結合計算機學習技術構建了有效預測紅茶發(fā)酵質量的評價模型,為紅茶加工智能化發(fā)展提供了理論數(shù)據(jù)。
基于計算機視覺結合圖像處理和深度學習的新方法有利于準確、高效地評價紅茶外觀品質。
采用氣相色譜、電子鼻、電子舌和電子眼相結合的方法可以對工夫紅茶的香氣、滋味、湯色等綜合品質進行評價。
通過集成計算機視覺和近紅外光譜技術對紅茶的外觀和滋味進行了有效的判別。
紅茶質量安全影響紅茶消費。著色劑摻假是紅茶安全控制中普遍存在的問題,表面增強拉曼光譜技術、離子遷移譜技術與機器學習技術、紫外-可見光吸收光譜技術等的應用使紅茶合成著色劑的檢測更快速、精準、高效;同時借助紫外-可見光譜法、非靶向代謝組學技術、比色傳感器陣列等技術與機器學習算法結合構建的溯源模型可以有效追溯紅茶產(chǎn)地來源,為保障消費者權益及完善市場監(jiān)管提供了有力的技術支撐。
//紅茶加工設備不斷創(chuàng)新
隨著科學技術的不斷發(fā)展,越來越多的智能化監(jiān)測和控制儀器被開發(fā)并逐漸投入到紅茶的高質量和標準化生產(chǎn)加工中。
一種可以同時處理不同類型或批次的茶葉萎凋槽可以進行大規(guī)模的紅茶生產(chǎn)。
一種紅茶加工用高效揉捻裝置可以使每批茶葉揉捻時的力度基本一致。
一種紅茶加工用高效揉捻裝置
(圖源:白河益農(nóng)服務)
連續(xù)發(fā)酵機的最佳發(fā)酵條件為溫度25℃,發(fā)酵葉厚度為11.937cm,發(fā)酵時間為65.629min時,機器發(fā)酵紅茶品質較穩(wěn)定。發(fā)酵機翻轉裝置、發(fā)酵盒等設備能使發(fā)酵更均勻,提升發(fā)酵效果。
中國農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所工夫紅茶可視化連續(xù)富氧發(fā)酵技術及設備
新型烘干裝置可以在茶葉烘干時被轉動的翻料板翻炒,提高烘干的均勻性。
此外,還有均勻攤涼裝置、殺菌設備、切茶篩分裝置等新設備均用于紅茶的生產(chǎn)加工中。
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03白茶加工理論與技術研究進展
//白茶加工關鍵技術參數(shù)進一步明確
萎凋是白茶品質形成的關鍵環(huán)節(jié),日光萎凋有助于花香的形成,萎凋罐萎凋則增強了白茶清香。
白茶常見的萎凋方式還有室內自然萎凋,加溫萎凋和復式萎凋,有研究表明自然萎凋的最佳時間為60h,加溫萎凋最佳時間為36h,復式萎凋最佳時間為60~70h。
采用黃光處理能使白茶品質明顯提高,進一步研究表明黃光強度為5000lx時白茶品質最佳。
堆積是萎凋工藝的延續(xù)與補充,最新研究表明堆積厚度為15cm時白茶綜合風味品質最佳。
干燥是白茶加工的最后一步,60℃的干燥溫度可以適當降低黃酮糖苷的含量,減輕茶湯中的苦澀味。
不同成型技術賦予白茶獨特的外觀,還可以改善其風味。
//白茶定向加工技術多樣化發(fā)展
茶類加工工藝的融合使白茶風味更多樣化。
在萎凋階段適時輕度揉捻對白茶品質有一定提升。
陳年白茶經(jīng)發(fā)花處理后不僅能恢復白茶鮮味,還可以增加其陳年風味。
經(jīng)冠突散囊菌發(fā)酵的白茶苦澀味物質含量減少,形成類似陳年白茶的陳香、棗香和甜香。
高溫滅菌爐下125℃處理30min能高效增強白茶中的新型功能成分EPSFs,為白茶的深加工和品質提升提供了新的技術路徑。
//白茶陳化與品質評價技術提升
結合可見光-近紅外高光譜成像技術,將外形、滋味和香氣數(shù)據(jù)整合到一個模型中,實現(xiàn)了對白茶年份的無損鑒定。
建立了一種基于比色指示劑置換分析(IDA)傳感器的新方法,能夠對白茶進行產(chǎn)地和類型的準確區(qū)分,為白茶的產(chǎn)地溯源,以及品種分類工作提供了強有力的技術支撐。
代謝組學技術被有效地用于茶葉精確分級,為白茶的分級和質量控制提供了科學依據(jù)。
//白茶加工裝備持續(xù)更新
傳統(tǒng)的白茶加工環(huán)境溫濕度難以控制,茶葉品質穩(wěn)定性低,通過引入凈化設備和精確控制儀器構建清潔化復式萎凋技術可以大幅提高白茶加工環(huán)境潔凈度,并實現(xiàn)精確控制溫濕度,提高白茶生產(chǎn)效率。
紅光萎凋裝置和萎凋槽的應用,為白茶萎凋技術的升級進一步奠定了基礎。在此基礎上,研制了一套全自動白茶加工流水線設備,實現(xiàn)了白茶的自動化萎凋,同時能夠調節(jié)萎凋溫度及濕度,更加省時省力,進一步提高了白茶的加工效率。
本文節(jié)選自《中國茶葉》2025年第1期,P1-20,《2024年茶葉加工理論與技術研究進展》,作者:陳圓,安會敏,陳宏宇,許皓,應佳淇,江游倉,薛亞杰,趙亮亮,朱光美,鄭雪雪,王志霞,黃建安*,劉仲華*。圖片來源于網(wǎng)絡。
來源:中國茶葉 陳圓,安會敏等 ,信息貴在分享,如涉及版權問題請聯(lián)系刪除