原 中國普洱茶網(wǎng) 整體品牌升級,更名為「茶友網(wǎng)」

微波茶葉殺青機

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中國茶葉加工40年

近年來,隨著高新技術不斷應用到茶葉加工中,我國茶葉加工的機械化、自動化水平較本世紀初已有顯著提升,一批可實現(xiàn)自動化、省力化作業(yè)的茶葉加工新裝備研制成功,制茶新技術、新工藝不斷涌現(xiàn),茶葉新產(chǎn)品更加豐富和多元化。

一、茶葉加工關鍵共性技術研究進展

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攤放和萎凋新技術

1)攤放新技術

綠茶的基本加工過程為:鮮葉殺青揉捻干燥,20世紀80年代,攤放未作為必需工序。近年來眾多研究表明:攤放有利于減輕茶湯苦澀味、增強茶湯的鮮爽味等,因此現(xiàn)已將攤放作為茶葉初制的必需工序,廣泛應用于各類綠茶和黃茶的生產(chǎn),且鮮葉攤放至含水率68%70%時可獲得較佳的成茶品質。為解決傳統(tǒng)室內攤放勞動強度大、占用生產(chǎn)場地大、環(huán)境因子難以控制等問題,成功研制了鮮葉攤涼貯葉槽、自動化攤放貯青機、空氣處理機組攤青室等新裝置并投入生產(chǎn)。

2)萎凋新技術

萎凋是紅茶、烏龍茶和白茶的第一道工序,不同茶類萎凋的程度不同,白茶最重,紅茶次之,烏龍茶相對最輕。傳統(tǒng)萎凋方式包括日光萎凋、室內自然萎凋、萎凋槽萎凋等,都存在勞動強度大、可控性差等缺陷,為此遮陽萎凋、人工光照萎凋、設施復式萎凋、人工調溫調濕萎凋、鏈板式萎凋等一批新裝置相繼問世,控光萎凋克服了日光萎凋光質和光強不可控的弊端,人工調溫調濕萎凋解決了自然萎凋對環(huán)境參數(shù)的不可控性,鏈板式萎凋通過溫濕度調控、自動化翻拌基本實現(xiàn)了萎凋作業(yè)的自動化與連續(xù)化。

此外,新型萎凋技術如人工控光萎凋技術、冷凍萎凋技術等得到了深入研究和廣泛應用。試驗結果表明,紫外光、紅外光萎凋處理樣品品質優(yōu)于日光曬青;冰凍萎凋葉細胞損傷率顯著增加,發(fā)酵時間明顯縮短,且葉片茶黃素、茶紅素含量大量增加。


紅茶生產(chǎn)線自動化萎凋工序


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殺青新技術


殺青是綠茶、烏龍茶、黃茶和黑茶加工的關鍵工序。傳統(tǒng)殺青設備有鍋式殺青、滾筒殺青等,熱源為柴、煤、氣、電等,由于傳統(tǒng)殺青設備存在殺青不勻、熱效率低、溫度波動大、熱穩(wěn)定性差等問題,為此開發(fā)了蒸汽、汽熱、電磁加熱等新型熱源的殺青設備,顯著提高了設備熱效率,升溫迅速且參數(shù)可控性提高。

1)電磁內熱殺青

電磁內熱殺青主要采用磁場感應渦流原理,使導磁物自行發(fā)熱,使熱能盡可能消耗于滾筒,熱能利用率可達50%60%,溫度浮動范圍可控制在±3℃之內;為滿足“高溫殺青,先高后低”的殺青原理,首創(chuàng)三段殺青溫度調控。目前該技術已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應用。

2)遠紅外-微波組合殺青

為克服微波、蒸汽等殺青技術所制成茶香氣不高的缺點,遠紅外技術得到應用。遠紅外線以射線形式進入葉肉組織,使葉子內外均勻受熱,殺青高效節(jié)能、連續(xù)性好,產(chǎn)品香氣高,且不會出現(xiàn)高溫爆點和焦邊,茶葉內含物質最大限度地保留。目前該技術尚處于實驗室中試階段。

3)蒸汽-熱風組合殺青

該技術融合了蒸汽殺青穿透力強、耗時短等特點以及熱風殺青產(chǎn)品香高味醇的優(yōu)勢,所制成茶色澤翠綠鮮活、香氣高爽、滋味醇厚;此外,雨水葉可通過提高熱風溫度控制殺青葉含水量達到適宜水平,保證殺青葉柔軟、嫩綠、色澤鮮活、無焦芽或青草氣。


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做形(揉捻)新技術


1揉捻新技術

傳統(tǒng)揉捻機需手動上葉和手動加壓,無法連續(xù)化。PLC 控制的自動化茶葉揉捻機組的研制成功,實現(xiàn)了多臺揉捻機的協(xié)作聯(lián)動、自動上料、自動稱量和自動分配,真正達到了揉捻工序的連續(xù)化、自動化作業(yè)。

2做形新技術

做形機械化是特色名優(yōu)茶(如扁形茶、針形茶等) 外形塑造的關鍵進展。1998年,安徽宣城第一臺多功能機研制成功,集殺青、理條、做形、初烘于一體,替代了傳統(tǒng)的手工做形;2002年發(fā)明了專用單鍋式扁形茶炒制機,所制成茶外觀色澤明顯更好;2006年以來,研制出多鍋式、連續(xù)化自動式等更先進的設備。南京雨花茶、黃山毛峰等針芽形茶理條機和精揉機也逐步實現(xiàn)了連續(xù)化作業(yè),傾斜理條角度、滾動導軌技術、高速氣缸驅動等新技術的應用,使連續(xù)化理條技術進一步完善。顆粒形烏龍茶做形設備也由單機包揉設備——速包機和平板包揉機,發(fā)展成由壓揉機和輸送帶組成的連續(xù)化造型生產(chǎn)線。


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發(fā)酵(渥堆)新技術


1)發(fā)酵新技術

傳統(tǒng)的室內自然發(fā)酵方式無法調控環(huán)境溫濕度等參數(shù),所制成茶品質不穩(wěn)定,且需手動翻葉,勞動強度大。為此,研制成功的新型發(fā)酵設備如滾筒連續(xù)發(fā)酵機和發(fā)酵塔實現(xiàn)了發(fā)酵葉自動翻拌,減輕了勞動強度;增氧控濕發(fā)酵機等實現(xiàn)了對發(fā)酵環(huán)境溫度、相對濕度、通氣狀況等參數(shù)的調控,并實現(xiàn)了連續(xù)化加工,已在大中型茶葉生產(chǎn)企業(yè)得到應用。此外,電子鼻技術、氧化還原電位技術、電荷耦合(CCD 色澤檢測技術等新技術亦應用于紅茶發(fā)酵適度的快速判斷。

2)渥堆新技術

傳統(tǒng)的室內自然渥堆技術環(huán)境參數(shù)不可控,且采用人工翻拌,勞動強度大,為此研制出了一系列新型渥堆技術。普洱茶渥堆翻堆機基本實現(xiàn)了翻堆工序中的翻堆、鏟料、輸送、解塊等功能,達到渥堆作業(yè)對翻堆操作及時高效機械化的要求;渥堆過程的工序自動檢測與控制系統(tǒng)可對普洱茶發(fā)酵過程中的溫度、濕度、pH值等相關參數(shù)進行實時采集、存儲及自動控制,增加了各個批次普洱茶發(fā)酵品質的穩(wěn)定性。


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做青新技術


做青是烏龍茶品質形成的最關鍵工序,由搖青和攤涼交替組合進行。空調做青是目前在生產(chǎn)上應用最廣、反響最好的做青工藝,并形成了較為系統(tǒng)的溫濕光調控技術,使烏龍茶加工擺脫了天氣制約,大大提高了生產(chǎn)效率;武夷巖茶做青智能調控系統(tǒng),集振動搖青、做青環(huán)境調控為一體的振動做青設備等一批新裝備也已研制成功。


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干燥新技術


干燥是各茶類的最后一道工序,除了去除水分達到足干便于貯藏以外,還對茶葉色香味的形成起重要作用,近年來微波技術、遠紅外技術、低溫真空技術等已逐步在茶葉干燥提香中廣泛應用。微波干燥具有成茶色澤翠綠、均勻,遠紅外干燥可有效提升綠茶香氣,色澤、口感等品質也有改善,生產(chǎn)效率顯著提高,并適合連續(xù)化加工;低溫真空干燥技術干燥效率和香氣風味均有明顯改善。此外,電磁干燥、紅外耦合干燥等新能源組合式干燥技術研究亦開始起步。


二、六大茶類新產(chǎn)品和加工新裝備研究進展


1

綠茶新產(chǎn)品和加工新裝備


近年來,以茶葉消費市場和產(chǎn)業(yè)需求為導向,在綠茶攤放工序中融入搖青工藝,制得花香型綠茶。電磁內熱殺青、微波-遠紅外殺青等節(jié)能型設備得到了廣泛應用;整形機、精揉機、長板式龍井茶炒制機等一系列名優(yōu)綠茶加工機械得到快速發(fā)展和推廣。綠茶生產(chǎn)線作業(yè)日趨廣泛,針芽形、扁形名優(yōu)綠茶及大宗炒青綠茶均不同程度地實現(xiàn)了清潔化、連續(xù)化加工,部分工序可全自動控制,目前該系列生產(chǎn)線已在浙江、江蘇、四川、湖北等地廣泛推廣應用。

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2

紅茶新產(chǎn)品和加工新裝備

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新品種、新技術和新設備等不斷應用到紅茶加工中,金觀音、金萱、黃觀音等烏龍茶品種,以及曬青、做青等加工工藝被用于制作花香型、高香型紅茶;精揉機、曲毫機、扁形茶炒制機等設備被用于加工扁形紅茶、卷曲形紅茶等;光補償連續(xù)萎凋機、低氧冷揉捻設備、可視化連續(xù)發(fā)酵機等一批可控化程度極高的新設備用來組建現(xiàn)代紅茶生產(chǎn)線。條形、針形紅茶自動清潔化生產(chǎn)線等已在生產(chǎn)上大量應用。

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3

烏龍茶新產(chǎn)品和加工新裝備


開發(fā)出可自動控制的水篩搖青機、振動搖青機、智能化做青機等,單機的生產(chǎn)力和產(chǎn)品的穩(wěn)定性大幅度提高;微波干燥、遠紅外干燥、茶葉色選揀梗機等設備也應用到烏龍茶生產(chǎn)中。烏龍茶初制自動化生產(chǎn)設備,采用冷熱風吹干、紅外曬青,并與熱風微波殺青裝置、自動成型裝置及自動烘干裝置結合使用,實現(xiàn)烏龍茶生產(chǎn)的全程自動化、連續(xù)化生產(chǎn)。

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黑茶新產(chǎn)品和加工新裝備

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傳統(tǒng)的黑茶加工勞動強度大、工藝可控性差、生產(chǎn)周期長,成茶風味品質極不穩(wěn)定。溫濕度自動監(jiān)測預警系統(tǒng)、普洱茶發(fā)酵自動檢測與控制系統(tǒng)等新設施被用于黑茶加工,但這些研究僅處于起步階段,適用于機械化、清潔化、規(guī)模化大生產(chǎn)的渥堆智能控制系統(tǒng)尚待開發(fā)。


5

白茶新產(chǎn)品和加工新裝備


由于傳統(tǒng)白茶條形松散,在包裝、儲藏、運輸?shù)确矫嬗兄T多不便,現(xiàn)已開發(fā)出白茶餅、白茶磚等新產(chǎn)品。為改進白茶萎凋工藝和減輕氣候條件的影響,研制出溫濕度可控的白茶萎凋室、變頻連續(xù)化萎凋機等新設備,為實現(xiàn)白茶工廠化加工、品質的穩(wěn)定性和可控性等提供了技術支撐。


6

黃茶新產(chǎn)品和加工新裝備



為獲得具有特殊風味的新型黃茶產(chǎn)品,尖波黃、川茶系列等一批葉綠素含量低、酚氨比值低的品種被篩選出來加工黃茶。蒸汽殺青因受熱連續(xù)、殺青時間短且環(huán)境相對密閉,可滿足黃茶加工“多悶少拋”的技術要求,促進葉綠素濕熱降解,而得到廣泛應用。鹿苑茶、蒙頂黃芽等黃茶企業(yè)相繼提出了機械化加工技術。


三、現(xiàn)階段茶葉加工存在的問題


總體上看,改革開放以來,我國茶葉加工技術得到了多層次、多方位的快速發(fā)展,逐步實現(xiàn)了清潔化和機械化加工,逐步向連續(xù)化和自動化作業(yè)方向發(fā)展。然而,由于基礎底子薄、規(guī)模化程度低等條件制約,茶葉加工仍面臨勞動力緊缺、作業(yè)能耗高、生產(chǎn)成本持續(xù)增加、特色新產(chǎn)品開發(fā)相對滯后、質量安全水平不穩(wěn)定等諸多問題。

此外,我國的茶葉加工仍與其他產(chǎn)茶國特別是日本和印度存在較大的差距,如日本的蒸青綠茶生產(chǎn)線自動化和清潔化水平高,每天可加工5 t鮮葉,且僅需2人操作。我國的茶葉加工生產(chǎn)線整體性較差,標準化和自動化程度低,影響產(chǎn)品的穩(wěn)定性;制茶工序關鍵參數(shù)的挖掘、采集和分析能力不足,且加工技術的智能化、定向化調控尚較欠缺,在自動化和清潔化方面仍與印度、肯尼亞等紅茶生產(chǎn)國存在較大的差距;不同領域研究進展不一,一些新技術和新產(chǎn)品雖已開發(fā)成功,但還處于小試驗階段,離大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應用還有一定的距離。



四、未來茶葉加工的研究方向


縱觀近年來茶葉加工的發(fā)展和茶葉消費的發(fā)展趨勢,未來我國茶葉加工研究發(fā)展的方向為傳統(tǒng)茶類品質、加工技術水平和生產(chǎn)效率的提高,高附加值、多用途的茶葉新產(chǎn)品的開發(fā),研究重點應為以下幾方面:

首先,茶葉產(chǎn)品趨向優(yōu)質化、多樣化、方便化,依靠技術創(chuàng)新,促進茶產(chǎn)品多樣化,更好地滿足消費者的需求,利用工藝創(chuàng)新生產(chǎn)色、香、味、形等方面有特色的新產(chǎn)品,如花香茶、果味茶、奶香茶,以及各種功能茶等。

第二,加工主體根據(jù)自身特色呈現(xiàn)不同發(fā)展模式,其中大眾茶產(chǎn)品加工將由小作坊式、小廠房式向規(guī)模化、機械化、品控化方向發(fā)展,更加注重以產(chǎn)量和品質穩(wěn)定取勝。小眾茶產(chǎn)品向多元化、特色化方向發(fā)展,定向化生產(chǎn)茶產(chǎn)品。

第三,茶葉生產(chǎn)趨向標準化、省力化、低碳化,逐漸向定向化、信息化和自動化作業(yè)展,生產(chǎn)過程可實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)實時檢測的遠程/終端專家決策,并形成信息化、智能化生產(chǎn)管理,實現(xiàn)車間無人化作業(yè)。

第四,學科融合、基礎研究和應用研究協(xié)作將更為緊密,通過跨學科、多層次等緊密合作,在基礎研究、應用基礎研究和應用技術研究等領域開展聯(lián)合創(chuàng)新,逐步提出典型風味品質的定向調控技術,逐步實現(xiàn)茶產(chǎn)品的電子設備智能化評價。

內容詳見:《中國茶葉加工40年》,中國茶葉,2019,418):1-5,作者:江用文,袁海波,滑金杰。圖片來自網(wǎng)絡

寧井銘教授萬字長文:“十三五”茶葉科技研究進展

按:《中國茶業(yè)創(chuàng)新白皮書(2021)》已正式發(fā)布。

本白皮書科技創(chuàng)新部分,由安徽農(nóng)業(yè)大學寧井銘教授編寫。其中,茶科技創(chuàng)新方面的部分生產(chǎn)應用,已單獨發(fā)布。本文為按照綜述體例的內容,全文約1.4萬字,并列明106篇參考文獻。

一、品種選育

1、茶樹品種選育技術研究

(1)茶樹種質資源研究

茶樹種質資源是茶樹育種、遺傳研究和生產(chǎn)利用的物質基礎,也是茶產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的潛力所在[1]。種質資源收集與保存的數(shù)量多寡和質量優(yōu)劣直接影響著茶樹育種和茶樹生物學研究的深度和廣度。2015-2020年開展了第三次全國農(nóng)作物種質資源普查與收集行動,對湖南、浙江、福建、廣東、安徽等多省的茶樹種質資源進行了調查、征集和收集。

作為世界茶樹的起源中心,我國一直對茶樹資源的考察和收集工作十分重視,早在20世紀80-90年代,就先后組織了5次大規(guī)模的茶樹種質資源區(qū)域性考察,征集各類茶樹資源1300份。在“十三五”期間,利用優(yōu)異茶樹種質資源培育了新品種。通過系統(tǒng)選育、人工雜交、輻射誘變等手段,共育成無性系新品種近300個,其中系統(tǒng)選育品種超過70%、特異資源的開發(fā)和利用已成為近年來推動茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要手段,展現(xiàn)出巨大的市場潛力。優(yōu)異種質資源可以直接用于茶樹新品種選育或者間接為茶樹遺傳改良提供優(yōu)良基因來源,因此快速、準確地鑒定出育種上迫切需要的優(yōu)異資源及其蘊含的有利基因是當前的研究重點。

(2)茶樹遺傳學研究

茶樹具有自交不親和特點,由于大量的雜交和多倍化,茶樹在分類學和系統(tǒng)發(fā)育上被列為植物中最具挑戰(zhàn)性的分類群之一?!笆濉逼陂g,結合二代、三代測序技術等,安徽農(nóng)業(yè)大學、華南農(nóng)業(yè)大學、華中農(nóng)業(yè)大學、中國農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所等單位分別完成了4個茶樹品種(舒茶早、碧云、野生種DASZ及龍井43)染色體級別的參考基因組的組裝[2-5]。茶樹重要性狀(如抗逆、品質代謝、生長發(fā)育等)的調控機理解析及基因挖掘取得較大進展。如茶樹葉色變異是一個可以利用的性狀,對多個白化、黃化及紫化的品種進行了多組學的分析,發(fā)現(xiàn)白化和黃化表型的形成多與葉綠體發(fā)育受阻和葉綠素合成受到抑制有關,其相關的基因表達較綠色葉片變化明顯下調,而紫化茶樹品種的表型則與花青素含量累計有關,在分子機制上,花青素合成途徑的功能基因及調控基因表達上調[6-8]。

借助于大批量轉錄組數(shù)據(jù)和基因組數(shù)據(jù)的釋放,與品質、抗逆、生長發(fā)育等形狀有關的功能基因及調控基因被批量克隆,且通過異源轉化或體外表達的方式進行了功能的簡介鑒定,為深入解析茶樹重要形狀形成調控機制奠定了基礎。

(3)育種技術創(chuàng)新

茶樹傳統(tǒng)自交育種采用的均為人工授粉,需要準備花粉、授粉、套袋以及后期摘袋等工序,過程中會對茶樹的花朵形成多重損傷,可能會導致花朵脫落,影響結實率[9]?!笆濉逼陂g開始探索和研究新的育種技術。如中國農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所利用神舟11號搭載茶樹種子返回后,獲得了航天茶苗。Wang[10]等利用GWAS技術,發(fā)掘出26個與春茶發(fā)芽期關聯(lián)的SNP等位變異和候選基因,并從中開發(fā)出1個dCAPS標記,可用于分子標記輔助育種。

2、茶樹品種選育進展

2015年11月,第十二屆全國人民代表大會常務委員會通過了修訂的《中華人民共和國種子法》。新版《種子法》規(guī)定:除主要農(nóng)作物和主要林木實行品種審定制度外,對部分非主要農(nóng)作物實行品種等級制度。列入非主要農(nóng)作物等級目錄的品種在推廣前應當?shù)燃墶2铇浔涣腥氲谝慌侵饕r(nóng)作物等級目錄。自從新的《種子法》實施以來,2018年第一批9個茶樹品種通過了非主要農(nóng)作物品種登記,2019年有39個品種通過登記,2020年有42個品種通過登記?!笆濉逼陂g,共有90個品種通過登記(表1)[11]。

表1 “十三五”期間通過登記的茶樹品種

(王新超等,2021)

二、種植與栽培技術

“十三五”期間在國家重點研發(fā)計劃項目“茶園化肥農(nóng)藥減施增效技術集成研究與示范”、國家茶葉產(chǎn)業(yè)體系和地方政府的大力支持推動下,我國茶葉科技在茶葉種植領域取得了階段性的進展。優(yōu)化和改進了無害化除草技術和生態(tài)茶園技術,集成提出了茶園病蟲害綠色防控技術模式,構建了茶園化肥減施增效的理論、方法和技術體系,茶園環(huán)境信息感知技術和裝備取得了階段性的成果。

1、生態(tài)保護

茶園生態(tài)環(huán)境的研究和構建對提高茶葉的品質和產(chǎn)量、提高勞動效率和經(jīng)濟效益具有重要意義?!笆濉逼陂g,基于茶樹的生長發(fā)育規(guī)律,對茶樹的生長環(huán)境進行調節(jié)控制展開研究,取得了階段性的進展。有研究表明土壤微生物活動對茶園土壤的理化性狀、物質循環(huán)和激素合成等起著重要作用,土壤微生物間的拮抗作用和茶樹根際中微生物菌株耐脅迫等能力都會影響茶樹的生長和茶園的病蟲害防治[12,13]。有關研究針對茶園獨特的土壤生態(tài)系統(tǒng),提出了利用微生物的生態(tài)功能,構建“茶-草-菌”的立體栽培技術模式的生態(tài)茶園,提高土壤有機質和改善微生物群落,進而促進茶樹的生長發(fā)育和病蟲害防治[14]。茶園施肥對土壤微生物群落特征具有重要的影響,有研究揭示不同施肥模式下土壤中微生物的數(shù)量具有明顯的差異[15],茶園土壤微生物的多樣性隨有機肥替代比例的升高而增加[16],隨化學氮肥施用量的增加而降低[17]。

在茶園土壤氮元素循環(huán)的微生物機制方面科研人員進行了研究。研究發(fā)現(xiàn)氮肥施用量增加引起自養(yǎng)硝化和異養(yǎng)硝化作用進一步促進N2O的排放,嗜酸反硝化細菌和對酸性耐受性較強的真菌在高酸性茶園土壤N2O排放中起重要作用[18]。研究發(fā)現(xiàn)真菌在茶園土壤氮素礦化過程中起到了重要作用,對土壤凈硝化作用和凈氮礦化作用的貢獻大于細菌[19]。

2、綠色防控

茶園有害生物綠色防控技術是提升茶葉品質和質量、維持我國茶產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的重要技術支撐。隨著科技的發(fā)展,“十三五”期間茶園有害生物的綠色防控技術水平提高。

(1)綠色防草技術研究進展

茶園中的雜草是茶園生態(tài)環(huán)境的重要組成部分,雜草與茶樹互相之間對養(yǎng)分和水分的爭奪不利于茶樹的生長,降低茶葉的產(chǎn)量和品質。傳統(tǒng)的人工除草技術存在耗時耗工且防效差的問題。“十三五”期間,我國科技工作者對我國茶園雜草的信息進行了修訂和整理,提出了多種免人工除草技術。齊蒙等[20]為確定中國查去已經(jīng)報道的茶園雜草有效名錄,利用清單法整理1959-2018年中國茶區(qū)茶園雜草文獻中茶園雜草名錄信息,結果表明截至2018年中國茶區(qū)報道的茶園雜草有效名錄為241條,分屬57科66屬。通過與中國農(nóng)田惡性雜草名錄和中國外來入侵植物名錄進行對比,發(fā)現(xiàn)有12種雜草屬于惡性雜草[21]。茶園雜草信息的修訂整理為雜草防控奠定了基礎。為免除人工除草,研究表明采用生態(tài)抑草是茶園防治雜草的有效方式。在茶園中套種綠豆莖蔓、茶園行間種植白三葉草和間作鼠茅草能夠有效抑制雜草的生長、調節(jié)土壤溫濕度和結構、改善土壤肥力顯著提高茶葉中的氨基酸、咖啡堿、茶多酚和水浸出物含量提高茶樹的發(fā)芽密度和百芽重[22-24]。研究提出了防草布覆蓋除草技術,研究表明在夏季覆蓋防草布對茶園行間雜草的防治效果可達100%,同時覆蓋防草布可以降低夏季茶園不同深度的土壤溫度,改善土壤水分促進茶樹的生長[25]。

(2)綠色病蟲害防控技術研究進展

我國茶園病蟲害種類繁多,常見的茶樹病害有茶白星病、茶輪斑病、茶赤星病、茶餅病、茶炭疽病等,常見的茶樹蟲害有茶小綠葉蟬、茶尺蠖、灰茶尺蠖、茶橙癭螨等。隨著科技水平的提高,對茶樹病害的病原鑒定取得了階段性的進展。茶白星病是高海拔茶區(qū)高頻發(fā)生的茶樹病害,茶白星病最早于1887年在日本靜岡縣被發(fā)現(xiàn),但直到1920年首次鑒定茶白星病病原菌為葉點霉屬的Phyllosticta sp[26], 而后巴西、巴干達等均鑒定其病原菌為E.leucospila[27]。隨著分子技術的發(fā)展和菌類信息的完善,Phyllosticta sp于2018年在我國被提出為Phoma sp. [28],因此茶白星病的病原菌出現(xiàn)了Phyllosticta sp,E.leucospila,Phoma sp.三種不同的說法,經(jīng)過科研人員的進一步研究,對分離得到的病原菌形態(tài)觀察、分子序列比對和致病力測試發(fā)現(xiàn)E.leucospila為茶白星病病原菌,而Phyllosticta sp為一種感染患病植物組織的重寄生真菌[29]。茶樹炭疽病屬是茶樹葉部病害的一種,但國內外對茶炭疽病原菌歸屬一直存在爭議。目前研究表明炭疽菌屬Colletotrichum真菌、果生炭疽菌、膠孢炭疽菌等均可以引起茶炭疽病、茶云紋葉枯病[30,31]。

“十三五”期間對茶尺蠖和灰茶尺蠖展開了研究,研究發(fā)現(xiàn)灰茶尺蠖和茶尺蠖兩近緣種之間存在著不對稱的交配作用,其混合群體后的發(fā)生量會明顯減少,其中灰茶尺蠖對茶尺蠖的生殖干擾作用更為明顯[32]。有關研究基于COI基因酶切位點差異,建立了“PCR-RELP”快速鑒定方法,根據(jù)該方法初步明確了茶尺蠖和灰茶尺蠖的地理分布[33]。針對我國茶園的主要害蟲茶尺蠖、灰茶尺蠖、茶小綠葉蟬等,在化學生態(tài)防控技術、物理防控技術和害蟲生物防治技術方面取得了眾多研究成果。隨著分析技術的進步,成功鑒定出了茶尺蠖和灰茶尺蠖的性信息素成分,為高效性誘劑的研制奠定了基礎[34]。茶尺蠖性信息素的正確鑒定,研制出了高效性誘劑,并對配合性誘劑使用的緩釋載體、誘捕器和放置密度進行了進一步的優(yōu)化,建立了灰茶尺蠖性誘殺防治技術[35]。提出了茶毛蟲、茶蠶、斜紋茶蛾、茶細蛾等害蟲的高效性誘劑產(chǎn)品[36]。通過研究茶園主要害蟲和天敵的趨光特性差異,研發(fā)出了天敵友好型LED殺蟲燈,該殺蟲燈提高對小型害蟲的誘殺效果同時顯著降低了天敵昆蟲的誘殺量[37]。成功研發(fā)出了可生物降解的紅黃雙色誘蟲板,紅色用于驅趕天敵昆蟲,黃色用于引誘茶小綠葉蟬,實現(xiàn)了茶小綠葉蟬的高效精準誘殺[38,39]。依據(jù)茶園病蟲害出現(xiàn)的類型,通過以螨治螨的方式在茶園中釋放食螨胡瓜鈍綏螨防治茶橙癭螨、茶跗線螨等茶園害螨,防治效果可達到80%。對高效毒株進行篩選,提高對灰茶尺蠖致死率的同時縮短了致死時間[40]。近年來,從斜紋夜蛾罹病死亡的幼蟲尸體分離出一種新型細菌殺蟲劑,對多種鱗翅目害蟲具有較好的防治效果,已成為茶園鱗翅目害蟲無害化防治的有效手段[36]。研究結果表明,間作黃豆、玉米可以降低茶樹茶餅病和茶炭疽病的患病率[41]。研究集成和示范推廣了茶園病蟲害綠色防控技術模式,實現(xiàn)化學農(nóng)藥平均減施70%以上,極大地提高了我國茶園害蟲綠色防控技術水平。

3、科學施肥

茶樹是葉用經(jīng)濟作物,茶園的合理施肥對提高茶葉質量和品質至關重要?!笆濉逼陂g,國家開展了茶園化肥減施增效的專項研究,取得了重要的進展。針對我國茶園施肥存在過量施肥、茶樹專用肥占比少、有機養(yǎng)分替代率低和表面撒施等問題,研究從精準養(yǎng)分用量、有機肥替代化肥、調整肥料結構、改進施肥方法和配套土壤改良等5個方面總結提出了茶園養(yǎng)分綜合管理技術策略[42]。研究表明茶園有機肥種類和使用比例對茶園的產(chǎn)量、品質以及茶園突然具有影響,田間實驗結果表現(xiàn)出在茶園有機肥替代化肥的比例在30%時茶葉的氨基酸含量更高[43]。研究揭示了茶樹品質成分代謝對氮素用量的響應,氮素用量過多對黃酮醇糖苷的合成具有抑制作用[44]。田間試驗表明,在1月中旬至2月份茶樹根系生長停止和地上部深度休眠的情況下,茶樹根系依然具有較強的氮素吸收,吸收氮素儲存于茶樹的根系、枝條和成熟葉中,為春季茶樹新稍生長重新分配和利用[45]。研究揭示了不同減氮模式對茶園土壤細菌群落結構的影響,適當減氮處理有利于增加茶園土壤中細菌菌落的多樣性,有利于茶園養(yǎng)分的高效利用[46]。研究了施肥了富硒茶園硒含量、養(yǎng)分和品質的影響,回歸分析表明春季磷肥施用量對春茶有機硒含量有顯著影響,春、夏季氮肥施用量對夏茶有機硒含量有顯著影響[47]。提出了滴灌施肥水肥一體化技術參數(shù)和葉面施肥技術,茶樹養(yǎng)分吸收量明顯增加,養(yǎng)分淋溶損失顯著減少。近年來各地提出了多項化肥減施增效技術模式,在實際生產(chǎn)中發(fā)揮了十分重要的作用。研究表明控釋肥和有機替代兩種化肥減施增效技術模式在廣東單叢茶區(qū)上有較好的應用前景[48]。研究提出了6套化肥減施增效技術模式與平均施肥模式(或當?shù)亓晳T施肥模式)相比,茶園化肥減量23%~88%,增產(chǎn)3.3%~19.5%,新梢養(yǎng)分利用率明顯增加,同時每公頃節(jié)本增效1.17萬~2.25萬元[49]。

4、物聯(lián)網(wǎng)技術

茶樹生長狀況和茶園環(huán)境的快速感知、智能決策和精準實施是實現(xiàn)茶園智能管理的重要前提?!笆濉逼陂g,茶園智能化裝備技術取得了階段性的成果。在獲取茶樹生長狀況感知技術方面取得了較大的進展,研究建立了基于可見近紅外高光譜成像技術結合多元統(tǒng)計分析無損監(jiān)測茶葉中的氮肥水平、磷和鉀含量的方法[50,51],探明了使用高光譜成像技術結合深度學習監(jiān)測茶葉中的葉綠素的可行性[52]。利用近紅外光譜結合化學計量學開發(fā)了一種有效的茶園土壤分析技術,對茶園土壤中的有機物和總氮含量進行評估,并對茶園土壤肥力進行判別,研究結果有助于物聯(lián)網(wǎng)傳感器在高產(chǎn)優(yōu)質茶園建設中的發(fā)展[53]。針對茶園害蟲識別依靠人工效率低的局限性,提出了采用計算機視覺技術實現(xiàn)茶園害蟲的智能識別[54]?;谖锫?lián)網(wǎng)、多媒體、計算機圖像識別、GIS等技術構建了茶樹病蟲害監(jiān)測預警系統(tǒng),結合自動蟲情燈、自動性誘儀、孢子不著儀、智能氣象儀、高清攝像機等物聯(lián)網(wǎng)硬件設備,實現(xiàn)了茶園生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)測、蟲情監(jiān)測、病蟲害預警等功能,該監(jiān)測預警系統(tǒng)在英德市試點茶園進行了應用,有效的提高了茶園病蟲害防治工作效率,促進了英德市茶葉產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益增長和可持續(xù)發(fā)展[55]。利用數(shù)碼相機和手機結合深度學習識別茶樹嫩芽的采摘位點,為機械智能化鮮葉采摘奠定了基礎。提出并構建了一套高標準現(xiàn)代化茶園物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),整個系統(tǒng)包括茶樹生長環(huán)境監(jiān)測平臺、視頻監(jiān)測平臺、水肥一體化調控平臺、茶葉質量追溯平臺和茶樹生長過程綜合管理平臺,試驗結果表明,該系統(tǒng)的應用能夠有效提高茶園的管理效率,具有一定的推廣性[56]。目前茶樹生長狀況和生長環(huán)境的智能化感知監(jiān)測準備和技術還處于研發(fā)階段,應用于茶園還處于試驗階段,需要進一步進行優(yōu)化和改進才能轉化為產(chǎn)業(yè)化。

三、加工工藝/制茶技術

1、傳統(tǒng)加工工藝與現(xiàn)代技術的融合

(1)綠茶加工技術研究

“十三五”期間,殺青和干燥是綠茶加工技術研究的重點。研究表明,不同聯(lián)合殺青方式對綠茶感官品質影響顯著。滾筒聯(lián)合遠紅外可有效提高栗香品質,其中以滾筒-遠紅外-微波聯(lián)合殺青處理最優(yōu)[57]。開發(fā)了電磁滾筒變溫-熱風耦合干燥技術,這一技術具有精準控溫、分段變溫的操作特性,且有利于綠茶栗香的形成[58-59]。將茯磚茶發(fā)花的冠突散囊菌用于秋季綠茶,發(fā)現(xiàn)綠茶花香增加澀味減少,品質得到了提升[60]。

(2)紅茶加工技術研究

“十三五”期間,補光萎凋、動態(tài)發(fā)酵等一系列工夫紅茶加工新技術開發(fā)成功,初步實現(xiàn)了高品質工夫紅茶或特色工夫紅茶的定向化加工。Chen等人研究發(fā)現(xiàn),富氧發(fā)酵顯著提高了紅茶的品質,在滋味上苦澀味降低,鮮味增加[61]。Hou等人將動態(tài)萎凋應用于祁門工夫紅茶,發(fā)現(xiàn)動態(tài)萎凋有利于花香和果香味的積累,并且茶湯鮮味增加[62]。

安徽農(nóng)業(yè)大學研發(fā)了一款微型近紅外儀,用于檢測紅茶萎凋與發(fā)酵程度,并得到了較好的試驗成果。Jin等人研究表明,使用微型近紅外對紅茶發(fā)酵程度進行判別,判別率為75.67%;自行搭載廉價的成像系統(tǒng)對紅茶發(fā)酵程度進行評價,判別準確率為81.08%[63]。

(3)白茶加工技術研究

白茶的萎凋是“十三五”期間研究的重點。設施萎凋技術研究不斷深入,實現(xiàn)了白茶萎凋環(huán)境溫度、相對濕度、光質光強等的精準調控,探明了紅光萎凋技術可以降低白茶苦澀味、提高鮮爽度[64]。溫度25-30℃、相對濕度65-75%條件下萎凋35-40h,鮮葉失水速度和失水程度適宜,有利于獲得品質優(yōu)異的白茶[65]。

(4)烏龍茶加工技術研究

“十三五”期間對烏龍茶的加工標準進行了統(tǒng)一,制定并發(fā)行了國家標準烏龍茶加工技術規(guī)范(GB/T 35863—2018),對生產(chǎn)企業(yè)的標準化起到了規(guī)范作用。其中還分別制定了臺式烏龍茶(GB/T 39562-2020)、水仙(GB/T 30357.4-2015)等烏龍茶的加工標準。做青是烏龍茶加工技術研究的重點。實現(xiàn)了智能化檢測做青時的溫度、濕度和青葉減重率,為之后自動化做青提供了理論依據(jù)[66-67]。

(5)黑茶加工技術研究

“十三五”期間,渥堆是黑茶加工技術研究的重點。青磚茶渥堆工藝的最優(yōu)條件:潮水量30%、渥堆溫度55℃、時間25天、相對濕度95%。在此條件下制成的青磚茶陳香明顯,滋味陳醇、有回甘[68]。湖南農(nóng)業(yè)大學研發(fā)了黑茶誘導調控發(fā)花、散茶發(fā)花、磚面發(fā)花及品質快速醇化等加工新技術,大力提升了黑茶產(chǎn)業(yè)的加工技術水平。他們通過分離純化茯磚發(fā)花過程的優(yōu)良菌種并加以培養(yǎng),在茯磚渥堆前加入發(fā)花誘導劑(菌種)實現(xiàn)了誘導調控發(fā)花。誘導調控發(fā)花技術參數(shù)為:茶坯含水量25%,發(fā)花溫度28-30℃,環(huán)境濕度70-75%,發(fā)花周期縮短3-5d。采用該技術生產(chǎn)的茶磚內“金花”均勻茂密,加工成本降低30%以上,綜合效益提高50%以上[69]。

(6)黃茶加工技術研究

悶黃是黃茶加工技術研究的重點。研究發(fā)現(xiàn),在黃茶悶黃階段通入氧氣不僅可以縮短悶黃時間,提高生產(chǎn)效率,而且有助于可溶性糖的積累,使黃茶形成甜醇的口感[70]。并且研究明確了黃茶悶黃的條件:葉溫(45±2)℃、葉片含水率(37±3)%、環(huán)境相對濕度(80±5)%。以此參數(shù)進行悶黃處理,黃茶的風格特征明顯,內質滋味甘潤、醇厚[71]。在黃大茶的加工過程中,焙火工藝是研究的重點。研究表明,老火(145-155℃)處理下的黃大茶揮發(fā)性品質較優(yōu),有利于黃大茶穩(wěn)定、和諧焦香風味的呈現(xiàn)及特征鍋巴香的形成[72]。Wei等人對霍山黃芽悶黃工藝進行了研究,發(fā)現(xiàn)兩次悶黃有利于保證黃茶的質量。經(jīng)過兩次悶黃處理后的霍山黃芽干茶和茶湯明顯黃變,苦澀感較未悶黃的茶樣明顯降低且甜感增加[73]。

2、茶葉加工機械裝備性能提升

(1)連續(xù)化加工技術進一步熟化并應用

“十三五”期間,扁形、針形綠茶的加工工藝和裝備得到了進一步升級,研發(fā)出珠形、條形綠茶的成套標準化加工技術,并在產(chǎn)業(yè)上示范應用。胡欣[74]等人在單機化試驗的基礎上,利用我國自行設計的顆粒形綠茶連續(xù)化生產(chǎn)線,探明了最優(yōu)工藝組合參數(shù),并將該結果應用于最近研建的顆粒形綠茶連續(xù)化生產(chǎn)線。安吉白茶連續(xù)化加工生產(chǎn)線,有效解決了生產(chǎn)洪峰期鮮葉大量采摘時不能及時加工造成鮮葉紅變的問題,同時克服了單機作業(yè)中操作工人的人為不可控因素。確保茶葉加工過程的安全性、茶葉品質的規(guī)格一致和穩(wěn)定性[75]。

松陽碧云天茶業(yè)有限公司引進了工夫紅茶全程連續(xù)自動化生產(chǎn)線機組,該生產(chǎn)線主要由鮮葉處理、二次萎凋和揉捻做形、連續(xù)發(fā)酵(帶溫濕自控)、動態(tài)初烘(品質調控)、足烘提香等五個模塊組成。試驗表明,此生產(chǎn)線具有節(jié)能明顯、溫控精確、操作簡便、自動化程度高等特點,符合工夫紅茶加工的清潔化、標準化、連續(xù)化、規(guī)模化生產(chǎn)要求[76]。

在安化毛茶加工領域,長沙湘豐智能股份有限公司有針對性地研發(fā)了集攤青、殺青、揉捻、渥堆、烘干等為一體的黑毛茶自動化生產(chǎn)線。益陽勝希機械設備制造有限公司研發(fā)的黑茶自動壓制生產(chǎn)線,實現(xiàn)了黑茶壓制定型及自動輸送。這條自動壓制生產(chǎn)線研發(fā)成功后,經(jīng)過多次改進優(yōu)化,自動化程度大大提高,操作提高、產(chǎn)能大,一條生產(chǎn)線可產(chǎn)多種規(guī)格的茶磚。生產(chǎn)的緊壓黑茶外觀正頻率、生產(chǎn)效率大大提高,成品茶磚外觀精致。

(2)數(shù)字化、智能化加工技術及裝備得到研發(fā)

加工裝備是保障茶葉生產(chǎn)質量的關鍵,性能優(yōu)異的裝備可以提升生產(chǎn)效率,優(yōu)化產(chǎn)品品質,實現(xiàn)加工作業(yè)高效、省力、標準。安徽農(nóng)業(yè)大學開發(fā)出茶鮮葉原料質量分析儀、近紅外光譜無損檢測裝備等,可進行鮮葉質量登記、茶葉色香味形品質的綜合評判,推動了茶葉數(shù)字化品控和裝備的提升。趙進等人設計了茶葉揉捻機組和實現(xiàn)4臺茶葉揉捻機協(xié)調工作的自動控制系統(tǒng)給,該機實現(xiàn)了茶葉揉捻過程中喂料、揉捻、卸料的全部自動化環(huán)節(jié),并實現(xiàn)了數(shù)字化、可視化的控制過程。通過試驗,系統(tǒng)實現(xiàn)了茶葉生產(chǎn)量220kg/h,成條率穩(wěn)定在83%以上,提高了茶葉生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質量,節(jié)約了人力資源[77]。

安徽農(nóng)業(yè)大學Wang等人聯(lián)合嗅覺可視化、計算機視覺技術和微型近紅外儀用于監(jiān)測紅茶萎凋的程度。研究結果表明,單一感知技術難以實現(xiàn)紅茶萎凋程度的準確評判;基于中層數(shù)據(jù)融合所建的SVM模型取得了最優(yōu)的評判結果,對預測集樣本中三個萎凋程度的判別率達到100.00%、92.86%和100%[78]。

安化黑茶加工方面研發(fā)應用了黑茶高效節(jié)能型汽蒸與渥堆發(fā)酵新裝備、渦輪推進發(fā)酵機、智能固態(tài)發(fā)酵機、節(jié)能高效蒸茶裝置、茯磚茶循環(huán)雙向蒸茶機等專利產(chǎn)品,這些設備的應用使蒸汽利用率提高35%以上,渥堆發(fā)酵均勻度得到顯著提高。普洱茶發(fā)酵發(fā)面,研發(fā)出控溫、控濕、控微生物的發(fā)酵裝備,如發(fā)明雙層保濕轉動式普洱茶發(fā)酵罐、普洱茶清潔化發(fā)酵車間、普洱茶發(fā)酵無線控制系統(tǒng)等,這些創(chuàng)新發(fā)酵裝備使得普洱茶發(fā)酵做到了可控化、清潔化、數(shù)字化。廣西六堡茶發(fā)酵工藝中,研發(fā)出發(fā)酵罐和全自動智能茶葉發(fā)酵裝置。四川黑茶加工中開發(fā)出臥式發(fā)酵機、滾筒發(fā)酵機等先進的發(fā)酵裝置。華中農(nóng)業(yè)大學研發(fā)出黑茶(青磚茶)數(shù)字化自動渥堆發(fā)酵技術,通過模擬自然渥堆,實現(xiàn)自動加濕與補濕、溫濕度自動檢測與控制、自動翻堆與解塊,使青磚茶品質得到提升。

四、深加工技術與產(chǎn)品

茶葉深加工是實現(xiàn)茶資源高效利用的主要途徑,是提升茶葉附加值、跨界拓展茶的應用領域、延伸茶葉產(chǎn)業(yè)鏈的重要途經(jīng)和推動我國茶產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展的重要支撐。“十三五”期間,“食品添加劑與配料綠色制造關鍵技術研究級開發(fā)”“現(xiàn)代茶制品加工與貯藏品質控制關鍵技術及裝備研發(fā)”“茶葉產(chǎn)品質量安全控制技術及健康功能評價應用示范”等國家重點研發(fā)計劃陸續(xù)實施,茶葉深加工技術創(chuàng)新進入攻堅期。同時隨著科技水平的不斷提高,茶制品產(chǎn)業(yè)鏈結構和產(chǎn)品供應鏈體系趨于穩(wěn)定。

1、茶葉功能成分提制技術進展

“十三五”期間,茶葉中茶多酚、兒茶素、茶黃素、茶多糖、茶皂素等功能性成分的提制技術和產(chǎn)品質量取得了突破性的進展。茶葉功能成分提制技術由單一追求產(chǎn)品目標,逐步轉變?yōu)槿婵紤]綠色性能、節(jié)能降耗、生產(chǎn)效率和生態(tài)環(huán)境效益等綜合指標上來[79]。實現(xiàn)了茶葉兒茶素混合物的工業(yè)化分離純化,創(chuàng)建了制備高純兒茶素(兒茶素總量≥90%,咖啡堿≤0.5%)的成熟工藝,只采用水和食用酒精作為溶劑高效分離純化兒茶素組分并綠色安全脫除咖啡堿,解決了兒茶素傳統(tǒng)提制工藝中乙酸乙酯、二氯甲烷和三氯甲烷等溶劑殘留的問題,提高了兒茶素制品的質量安全性[80]。通過綜合采用酶工程技術與柱色譜在線檢測技術,突破了兒茶素單體高效分離制備技術瓶頸,兒茶素單體的制備水平實現(xiàn)了工業(yè)化和規(guī)?;摮晒麑Υ龠M我國深加工領域學術應用創(chuàng)新研究,增強產(chǎn)業(yè)競爭具有明顯的戰(zhàn)略意義[81]。茶黃素是紅茶中的“黃金分子”,直接從紅茶中分離純化制備茶黃素成本昂貴,難以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化?!笆濉逼陂g,通過兒茶素酶促氧化制備茶黃素的技術水平逐漸成熟,徹底扭轉了以紅茶為原料提制茶黃素成本高的局面[82]。茶多糖是茶葉中重要的活性成分之一。茶多糖最常見的制備方法是水提醇沉法,以及各種輔助提取方法,如微波、超聲波、酶輔助浸提、超臨界流體萃取等,常見的純化技術有先用Sevag法除蛋白、雙氧水法脫色、透析法除鹽等,然后用柱層析法、超濾法、季銨鹽沉淀法等提純[79]。近年來,純化水初級浸泡、隔水提取、高能微波預處理和磨球機械輔助提取等多種提取工藝相結合,顯著提高了茶多糖的提取效率[83-86]。茶皂素是一種性能優(yōu)良的非離子型天然表面活性劑。茶皂素的傳統(tǒng)提制工藝有水提法和有機溶劑提取法[79]。近年來,重結晶法、萃取法、生物純化法、沉淀法、吸附分離法的應用,使得茶皂素的分離純度和分離效率及產(chǎn)品質量的安全性大大提高[80]。

2、速溶茶加工進展

目前我國速溶茶年產(chǎn)量超過2萬噸,主要銷往日本、美國及歐洲國家和地區(qū),且產(chǎn)值達15億元,已躍然成為速溶茶第一大生產(chǎn)國[87]。傳統(tǒng)速溶茶產(chǎn)品主要有速溶紅茶、綠茶、烏龍茶、茉莉花茶等。隨著新型技術的發(fā)展,高香熱溶速溶茶、冷溶原味速溶茶、高香冷溶速溶茶等高品質速溶茶產(chǎn)品陸續(xù)被研發(fā),極大程度的滿足了市場高端化、個性化的需求。“十三五”期間,以動態(tài)逆流提取和冷凍干燥等技術為核心的速溶茶加工技術創(chuàng)新,進一步推動了速溶茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?!笆濉逼陂g,速溶茶加工技術的迭代更新促進了我國速溶茶產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。新型的提取、分離、濃縮和干燥技術及裝備的研發(fā)應用極大程度的推動了新型的特色速溶茶產(chǎn)品的發(fā)展。

(1)新型提取技術

提取工藝技術與裝備是決定速溶茶得率和品質的重要工序。超聲、微波輔助提取與逆流動態(tài)提取技術相結合的方式可以實現(xiàn)相對低溫條件下茶葉有效成分的高效、快速提取,同時確保了提取效率及品質,是茶葉提取物工業(yè)化生產(chǎn)的主要浸提方式[88]。高壓脈沖電場(PEF)提取技術對速溶茶的香氣起到了很好的改善作用,適合與冷凍濃縮、真空冷凍干燥等技術聯(lián)合使用[89]。此外,酶解提取、超臨界 CO2提取等新技術也得到了不斷的研究與應用。

(2)新型濃縮技術

相比于傳統(tǒng)的蒸發(fā)濃縮和冷凍濃縮技術,新型的膜濃縮技術運行溫度更低,不僅能有效的保護熱敏性物質,保留茶葉原本的香氣物質,提高速溶綠茶的感官品質,同時能抑制重金屬、農(nóng)藥殘留、無機鹽等的富集。新型的膜濃縮技術主要包括反滲透濃縮、超濾濃縮和納濾濃縮[80]。機械式蒸汽再壓縮技術(Mechanical vapor recompression, MVR)因能耗低、效率高而被廣泛應用于真空濃縮設備中。目前,MVR真空濃縮技術常以膜濃縮技術相結合的方式應用于大規(guī)模的速溶茶生產(chǎn)過程中。

(3)干燥技術

目前,噴霧干燥和真空冷凍干燥是速溶茶加工生產(chǎn)中主要的干燥方法。隨著技術的發(fā)展,真空低溫連續(xù)干燥、微波真空干燥以及高壓電場干燥等新型干燥技術被提出,但在產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)過程中的應用不多。連續(xù)真空冷凍干燥方法和低溫噴霧干燥等新技術的研發(fā)為提高速溶茶的風味品質奠定了良好基礎。在傳統(tǒng)噴霧干燥的基礎上,低溫噴霧干燥技術具備提高速溶茶產(chǎn)品色澤及冷溶性品質的優(yōu)勢。

(4)生物酶技術

生物酶是速溶茶生產(chǎn)過程中主要的添加物,能明顯改善速溶茶的感官品質。研究表明,蛋白酶[90]、單寧酶、β- 葡萄糖苷酶[91]、茶莖粗酶(ETS)、馬鈴薯葡萄糖粗酶(EPD)[92]、果膠酶、纖維素酶[93]、和黑曲霉[94]等可以顯著提高速溶茶產(chǎn)品的滋味和香氣品質。生物酶技術的應用,有助于速溶茶產(chǎn)品的花果香和青草香提高,降低苦澀感 [95]。

(5)提香保香技術

為適應市場對速溶茶高質化、終端化技術的需求。“十三五”期間,中國農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所等國內相關單位相繼開展了速溶茶保香、提香技術的研究。微膠囊技術是指利用聚合物薄膜包裹微量物質,是一種儲存固體、液體、氣體的微型包裝技術。該技術能很好的保護速溶茶香氣,其中保香增香效果較好的主要是β-環(huán)糊精(β-CD),且β-CD 的安全無毒性已被證實,在茶飲料的增香保香中應用較為成功[89]。此外,香氣回填技術的研究也為高品質速溶茶的生產(chǎn)制備奠定良好基礎。天然香氣回收和香氣回填技術,是指利用冷凝方法將茶湯中揮發(fā)出的香氣物質進行收集,再將含香冷凝水添加到茶湯濃縮液中的技術。該技術已成功應用于鐵觀音速溶茶的加工生產(chǎn)中,制得香高馥郁、具有“音韻”的鐵觀音速溶茶粉[96]。

3、茶飲料加工進展

目前,我國茶飲料年產(chǎn)量超1500萬噸,是國際第一大茶飲料生產(chǎn)國[87]。“十三五”期間,茶飲料加工在滋味品質的調控、茶飲料沉淀控制以及飲料專用化加工技術等方面的提升促進了我國茶飲料的發(fā)展。此外,以茶葉及制品為主要原料,以鮮奶或奶制品、水果、糖、谷物、酒及香料等為輔料,經(jīng)現(xiàn)場提取和調配制成的新式茶飲滿足了年輕一代消費者的需求,其產(chǎn)業(yè)得到迅速發(fā)展。

(1)茶飲料滋味品質調控技術

滋味是影響茶飲料品質的關鍵因子之一,其調控技術的研究具有重大意義。“十三五”期間,針對夏秋茶苦澀味重、滋味品質差造成了資源利用率低的難點問題,相關研究取得突破性進展。為充分利用夏秋茶資源,研究者對綠茶茶湯中苦澀味和回甘滋味的關鍵成分的呈味規(guī)律進行深入探索。研究發(fā)現(xiàn),綠茶中呈苦澀味的酯型兒茶素與呈甜味的非酯型兒茶素之間,通過生物酶解進行轉化調控[97]。因此,生產(chǎn)中利用復合酶水解,并在酯型/非酯型兒茶素比例協(xié)同體系pH 的在線監(jiān)測下,可實現(xiàn)茶汁滋味的定向精準調控。

(2)茶飲料沉淀控制技術

茶飲料生產(chǎn)及貯藏過程中形成的沉淀極大程度上影響了產(chǎn)品的外觀及風味品質。“十三五”以來,研究者在茶飲料生產(chǎn)過程中基于絡合作用的沉淀物形成機理取得大重大突破。研究表明綠茶沉淀物乳酪的生成與茶多酚和碳水化合物的初始濃度有關,而紅茶乳酪的生成量由蛋白質、甲基黃嘌呤和茶紅素濃度決定[98]。兒茶素因與蛋白質、咖啡堿和金屬離子存在分子相互作用,對乳酪的形成起著關鍵作用。牛血清蛋白(Bovine serum albumin,BSA)的引入,使得具備更強相互作用的酯型兒茶素-牛血清蛋白的復合體打破了氫鍵,可有效減少乳酪的形成[99]。

茶飲料沉淀生物控制技術的研究為提高茶飲料品質及貨架期打下堅實基礎。相比于傳統(tǒng)的膜過濾法、吸附法、包埋法及轉溶法等,生物酶解法可以極大程度上減少對茶飲料風味品質的影響。單寧酶被廣泛用于控制茶乳酪形成和沉淀,經(jīng)單寧酶處理的茶葉提取物與蛋白結合的能力降低,使得茶乳酪的形成受到抑制[100]。單寧酶與纖維素酶、蛋白酶和脯氨酸核酸內切酶結合可有效分解茶乳酪,同時能水解形成乳酪的關鍵物質如茶多酚和蛋白質,對茶湯的澄清效果增強。

(3)飲料專用茶加工技術

鑒于傳統(tǒng)加工制成的原料茶難以滿足茶飲料加工的需求,早在2000年,我國對飲料專用茶展開相關研究。“十三五”期間,飲料專用茶加工技術研究與應用取得了新的進展,制定了飲料專用茶葉成套加工技術,開發(fā)出了一批高質化、特色化飲料專用茶葉,飲料用原料茶開始走向專用化。研究發(fā)現(xiàn),烘焙處理可提高蒸青綠茶飲料風味的穩(wěn)定性,且熱處理幾乎不影響焙茶制得茶飲的滋味品質[101]。為解決茶飲料專用原料茶的篩選問題,研究提出基于茶湯色度指標的快速初篩方法,顯著提高了茶飲料用原料茶的篩選效率。針對茶飲料原料茶來源廣、品質不均勻的問題,集成茶葉熱轉化提質技術和基于“線性規(guī)劃模式”的茶葉定量拼配技術,聯(lián)用分篩、風選、靜電、磁選等凈選去雜技術和微波殺菌技術,創(chuàng)制出飲料專用茶葉成套加工技術,產(chǎn)品品質、安全性、穩(wěn)定性顯著提高。

(4)新式茶飲的發(fā)展

隨著茶飲消費群體的年輕化,茶飲料開發(fā)呈多元化、差異化、特色化發(fā)展的趨勢?!笆濉逼陂g,以粉末為原料的沖調模式逐漸被市場所淘汰,線下直飲式的奶茶飲品市場規(guī)模迅速擴大。自2010年以來,一種有別于傳統(tǒng)茶葉和瓶裝即飲茶的新式茶飲產(chǎn)品逐漸步入茶業(yè)消費市場。這些新式茶飲產(chǎn)品突破了傳統(tǒng)茶飲制作和消費邊界,以材質天然、設計時尚、現(xiàn)場制作和即飲方便等特點,滿足了年輕一代消費者的需求,其產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計,截至2020年底我國新式茶飲市場規(guī)模突破千億元大關,成為繼傳統(tǒng)杯泡熱飲、工業(yè)化瓶裝即飲茶之后的第三大茶葉消費方式[102]。

新式茶飲是指以茶葉及制品為主要原料,以鮮奶或奶制品、水果、糖、谷物、酒及香料等為輔料,經(jīng)現(xiàn)場提取和調配制成的茶飲。其主要包括奶茶、水果茶、純茶、抹茶、混合茶等系列茶飲品。為滿足年輕一代消費群體的需求,新式茶飲類型居多、設計時尚,且其發(fā)展與迭代速度較快。新式茶飲的發(fā)展不僅滿足了新時代茶葉消費市場的個性化需求,同時也為培養(yǎng)新一代的飲茶群體提供良好方案。

4、茶食品加工進展

茶食品是一類利用超微茶粉、抹茶、茶汁或茶葉提取物等原料,配以其他可食材料加工而成的食品。隨著經(jīng)濟社會發(fā)展,茶食品因其健康、天然、綠色等特性在我國快速發(fā)展,成為茶葉深加工利用的一個重要發(fā)展方向?!笆濉逼陂g,超微茶粉在食品上應用的技術突破以及各類新產(chǎn)品的開發(fā),推動了茶食品行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。超微茶粉(抹茶)外形細膩、粒徑較小且分布均勻、色澤翠綠,作為配料已逐漸代替速溶茶粉或茶水提物,廣泛應用于食品、化妝品和醫(yī)療行業(yè)。超微茶粉(抹茶)的分散性[103]、流動性和穩(wěn)定性差是影響其在食品中廣泛應用的主要難題。針對抹茶等超微茶粉在應用時易發(fā)生粘附及團聚現(xiàn)象,通過噴霧流化床造粒機在茶粉表面噴涂親水性聚合物,對茶粉表面進行改性,可提高抹茶粉的流動性和水分散性。羧甲基纖維素鈉、海藻酸鈉、黃原膠等食品添加劑,可降低超微茶粉的沉降比,提高茶粉分散穩(wěn)定性[104]。研究表明通過結構修飾可以提高茶粉的穩(wěn)定性及利用效率,如采用β-環(huán)糊精包埋超微綠茶粉,能夠提高茶粉有效成分的溶解度、溶出率、穩(wěn)定性和生物利用率[105]。研究發(fā)現(xiàn),可利用含鋅或含銅化合物置換葉綠素中鎂離子,結合燙漂技術,添加酵母微量元素,獲得色澤熱穩(wěn)定性高的抹茶粉[106]。我國茶食品種類眾多,工藝制作方法各異導致風味特征呈現(xiàn)顯著差異。茶食品研發(fā)需要對產(chǎn)品配方和制作工藝進行篩選與優(yōu)化,提高產(chǎn)品的感官風味品質。茶的添加形式、添加量以及茶的類別對茶食品的品質具有重要的影響。茶食品由國外主流食品向傳統(tǒng)食品轉變,茶月餅、茶面條、茶豆腐等具有中國特色的食品開始進入人們的視野?!笆濉逼陂g,茶食品的品質分析技術從以傳統(tǒng)的感官審評為主體的主觀評判方式逐漸發(fā)展為以質構分析、圖像分析和顏色分析等多傳感結合的客觀評價方式。建立了更系統(tǒng)客觀的定性和定量相結合的評價體系,促進茶食品產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。

參考文獻:

[1] 馬建強,姚明哲,陳亮.茶樹種質資源研究進展[J].茶葉科學,2015,35(01):11-16.

[2] XIA E H, TONG W, HOU Y, et al. The reference genome of tea plant and resequencing of 81 diverse accessions Provide insights into its genome evolution and adaptation[J]. Molecular Plant, 2020, 13(7): 1013-1026.

[3] ZHANG Q J, LI W, LI K, et al. The chromosome-level reference genome of tea tree unveils recent bursts of non-autonomous LTR retrotransposons in driving genome size evolution[J]. Molecular Plant, 2020, 13(7): 935-938.

[4] ZHANG W Y, ZHANG Y J, QIU H J, et al. Genome assembly of wild tea tree DASZ reveals pedigree and selection history of tea varieties[J]. Nature Communications, 2020, 11(1):693-704.

[5] WANG X C, FENG H, CHANG Y X, et al. Population sequencing enhances understanding of tea plant evolution[J/OL]. Nature Communications, 2020, 11(1): 4447.

[6] Zhang C , Wang M , Gao X , et al. Multi-omics research in albino tea plants: Past, present, and future[J]. Scientia Horticulturae, 2020, 261:108943.

[7] Lai Y S , Li S , Tang Q , et al. The Dark-Purple Tea Cultivar 'Ziyan' Accumulates a Large Amount of Delphinidin-Related Anthocyanins[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2016, 64(13):2719-2726.

[8] 田月月. 黃金芽茶樹葉色響應光質的生理特性及機制研究[D].山東農(nóng)業(yè)大學,2020.

[9] 王新超,王璐,郝心愿,曾建明,楊亞軍.中國茶樹遺傳育種40年[J].中國茶葉,2019,41(05):1-6.

[10]WANG R J, GAO X F, YANG J, et al. Genome-wide association study to identify favorable snp allelic variations and candidate genes that control the timing of spring bud flush of tea (Camellia sinensis) using SLAF-seq[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2019, 67(37): 10380-10391.

[11]王新超,王璐,郝心愿,李娜娜,丁長慶,黃建燕,曾建明,楊亞軍.茶樹遺傳育種研究“十三五”進展及“十四五”發(fā)展方向[J].中國茶葉,2021,43(09):50-57.

[12]THAKUR R, SHARMA K C, Gulati A. et al. Stress-Tolerant Viridibacillus arenosi Strain IHB B 7171 from Tea Rhizosphere as a Potential Broad-Spectrum Microbial Inoculant [J]. Indian Journal of Microbiology,2017,57(02):195–200.

[13]Purkayastha G D, Mangar P, Saha A, et al. Evaluation of the biocontrol efficacy of a Serratia marcescens strain indigenous to tea rhizosphere for the management of root rot disease in tea [J]. Plos One,2018,13(02):e0191761.

[14]黃小云,黃秀聲,韓海東.茶園土壤微生物群落結構研究進展與“茶-草-菌”技術應用展望[J].茶葉學報,2021,62(02):94-99.

[15]王炫清.不同施肥模式對茶園土壤微生物區(qū)系及茶葉品質的影響[D].南京農(nóng)業(yè)大學,2016.

[16]Ji L F, Ni K, Wu Z D, et al. Effect of organic substitution rates on soil quality and fungal community composition in a tea plantation with long-term fertilization [J]. Biology and Fertility of Soils,2020,56(05):633–646.

[17]Ma L F, Yang X D, Shi Y Z, et al. Response of tea yield, quality and soil bacterial characteristics to long-term nitrogen fertilization in an eleven-year field experiment [J]. Applied Soil Ecology, 2021, 166:103976.

[18]方雅各,蘇有健,廖萬有,等.茶園土壤N_2O排放的影響因素及減排措施[J].中國農(nóng)學通報,2021,37(15):72-77.

[19]姚澤秀.不同植茶年限土壤氮素礦化與微生物群落特征[D].浙江農(nóng)林大學,2019.

[20]齊蒙,吳慧平,李葉云,等.中國茶園雜草有效名錄[J].中國茶葉,2019,41(03):29-35.

[21]林威鵬,凌彩金,郜禮陽,等.茶園雜草防控技術研究進展[J].中國茶葉,2020,42(01):20-28.

[22]孫永明,李小飛,俞素琴,等.茶園不同控草措施效果比較[J].南方農(nóng)業(yè)學報,2017,48(10):1832-1837.

[23]徐華勤,肖潤林,宋同清,等.稻草覆蓋與間作三葉草對丘陵茶園土壤微生物群落功能的影響[J].生物多樣性,2008(02):166-174.

[24]張永志,王淼,高健健,等.間作鼠茅對茶園雜草抑制效果和茶葉品質與產(chǎn)量指標的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)大學學報,2020,47(03):340-344.

[25]蔣慧光,張永志,朱向向,等.防草布在幼齡茶園雜草防治中的應用初探[J].茶葉學報,2017,58(04):189-192.

[26]陳宗懋,陳雪芬.茶樹病害的診斷和防治[M].上海:上??萍汲霭嫔?1990.

[27]靜岡縣茶業(yè)會務所.茶樹病蟲害防除[M].4版.田中屋印刷所,1983.

[28]Zhao X Z, Zhuo C, Lu Y, et al. Investigating the antifungal activity and mechanism of a microbial pesticide Shenqinmycin against Phoma sp [J]. Pesticide Biochemistry and Physiology, 2018,147:46-50.

[29]Zhao L, Li Y F, Ji C Y, et al. Identification of the pathogen responsible for tea white scab disease [J]. Jouurnal of Phytopathology, 2020,168(01):28-35.

[30]唐美君,郭華偉,姚惠明,等.近30年我國茶樹新增病害名錄[J].中國茶葉,2019,41(10):14-15,20.

[31]王玉春,劉守安,盧秦華,等.中國茶樹炭疽菌屬病害研究進展及展望[J].植物保護學報,2019,46(05):954-963.

[32]Zhang G H, Yuan Z J, Yin K S, et al. Asymmetrical reproductive interference between two sibling species of tea looper: Ectropis grisescens and Ectropis obliqua[J]. Bulletin of Entomological Research, 2016, -1:1-8.

[33]Li Z Q, Cai X M, Luo Z X, et al. Geographical Distribution of Ectropis grisescens (Lepidoptera: Geometridae) and Ectropis obliqua in China and Description of an Efficient Identification Method[J]. Journal of Economic Entomology, 2019, 112(01):277-283.

[34]Luo Z X, Li Z Q, Cai X M, et al. Evidence of Premating Isolation Between Two Sibling Moths: Ectropis grisescens and Ectropis obliqua (Lepidoptera: Geometridae) [J]. Journal of Economic Entomology, 2017,110(06):2364-2370.

[35]Luo Z X, Magsi F H, Li Z Q, et al. Development and Evaluation of Sex Pheromone Mass Trapping Technology for Ectropis grisescens: A Potential Integrated Pest Management Strategy[J]. Insects, 2019,11(01):15.

[36]陳宗懋,蔡曉明,周利,等.中國茶園有害生物防控40年[J].中國茶葉,2020,42(01):1-8.

[37]邊磊,蘇亮,蔡頂曉.天敵友好型LED殺蟲燈應用技術[J].中國茶葉,2018,40(02):5-8.

[38]邊磊.茶小綠葉蟬天敵友好型黏蟲色板的研發(fā)及應用技術[J].中國茶葉,2019,41(03):39-42.

[39]Bian L, Cai X M, Luo Z X, et al. Sticky card for Empoasca onukii with bicolor patterns captures less beneficial arthropods in tea gardens[J]. Crop Protection, 2021, 149:105761.

[40]唐美君,郭華偉,葛超美,等. EoNPV對灰茶尺蠖的致病特性及高效毒株篩選[J].浙江農(nóng)業(yè)學報,2017,29(10):1686-1691.

[41]張洪,張孟婷,王福楷,等.4種間作作物對夏秋季茶園主要葉部病害發(fā)生的影響[J].茶葉科學,2019,39(03):318-324.

[42]阮建云,馬立鋒,伊曉云,等.茶樹養(yǎng)分綜合管理與減肥增效技術研究[J].茶葉科學,2020,40(01):85-95.

[43]伊曉云.茶園有機肥種類與施用比例效果研究[D].中國農(nóng)業(yè)科學院,2021.

[44]Dong F, Hu J H, Shi Y Z, et al. Effects of nitrogen supply on flavonol glycoside biosynthesis and accumulation in tea leaves (Camellia sinensis)[J]. Plant Physiology and Biochemistry, 2019, 138:48-57.

[45]Ma L F, Shi Y Z, Ruan J Y. Nitrogen absorption by field-grown tea plants (Camellia sinensis) in winter dormancy and utilization in spring shoots[J]. Plant and Soil, 2019, 442(1-2):127-140.

[46]向芬,李維,劉紅艷,等.氮肥減施對茶園土壤細菌群落結構的影響研究[J].生物技術通報,2021,37(06):49-57.

[47]楊海濱,李中林,徐澤,等.施肥對富硒茶園茶葉硒含量、養(yǎng)分和品質的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科技導報,2018,20(05):124-131.

[48]周波,陳勤,陳漢林,等.廣東單叢茶區(qū)化肥減施增效技術模式研究[J].茶葉科學,2020,40(05):607-616.

[49]馬立鋒,倪康,伊曉云,等.浙江茶園化肥減施增效技術模式及示范應用效果[J].中國茶葉,2019,41(10):40-43.

[50]Wang Y J, Hu X., Hou Z W, et al. Discrimination of nitrogen fertilizer levels of tea plant (Camellia sinensis) based on hyperspectral imaging[J]. Journal of Science Food Agricultural, 2018,98(12):4659-4664.

[51]Wang Y J, Jin G., Li L Q, et al. NIR hyperspectral imaging coupled with chemometrics for nondestructive assessment of phosphorus and potassium contents in tea leaves[J]. Infrared Physics & Technology, 2020, 108:103365.

[52]Sonobe R, Hirono Y, Oi A. Quantifying chlorophyll-a and b content in tea leaves using hyperspectral reflectance and deep learning[J]. Remote Sensing Letters, 2020, 11(10):933-942.

[53]Ning J M, Sheng M G., Yi X Y, et al. Rapid evaluation of soil fertility in tea plantation based on near-infrared spectroscopy[J]. Spectroscopy Letters, 2018, 51(09):463-471.

[54]潘梅,李光輝,周小波,等.基于機器視覺的茶園害蟲智能識別系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2019(18):229-230,233.

[55]趙小娟,葉云,冉耀虎.基于物聯(lián)網(wǎng)的茶樹病蟲害監(jiān)測預警系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J].中國農(nóng)業(yè)信息,2019,31(06):107-115.

[56]陳玉.基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智慧茶園管理系統(tǒng)設計[D].曲阜師范大學,2020.

[57]WANG H J, HUAJ J, JIANG YW, et al. Influence of fixation methods on the chestnut-like aroma of green tea and dynamics of key aroma substances[J/OL]. Food Research International, 2020, 136:109479.

[58]陳佳瑜, 張銘銘, 江用文,等. 電磁滾筒變溫/熱風耦合干燥技術對綠茶栗香形成的影響[J]. 現(xiàn)代食品科技, 37(2):15.

[59]張銘銘, 江用文, 滑金杰,等. 干燥方式對綠茶栗香的影響[J]. 食品科學, 41(15):9.

[60]Xiao Y, Li M, Liu Y, et al. The effect of Eurotium cristatum (MF800948) fermentation on the quality of autumn green tea[J]. Food Chemistry, 2021, 358(2):129848.

[61]Lin C B , Fei L C , Yy B , et al. Oxygen-enriched fermentation improves the taste of black tea by reducing the bitter and astringent metabolites - ScienceDirect[J]. Food Research International, 2021.

[62]Hou Z W , Wang Y J , Xu S S , et al. Effects of dynamic and static withering technology on volatile and nonvolatile components of Keemun black tea using GC-MS and HPLC combined with chemometrics[J]. LWT- Food Science and Technology, 2020:109547.

[63]Jin G , Wang Y J , Li M , et al. Rapid and real-time detection of black tea fermentation quality by using an inexpensive data fusion system[J]. Food Chemistry, 2021.

[64]羅玲娜. 白茶連續(xù)化生產(chǎn)線及LED光質萎凋工藝與品質的研究[D].福建農(nóng)林大學,2015.

[65]林清霞,項麗慧,王麗麗,楊軍國,宋振碩,陳林.萎凋溫度對茶鮮葉萎凋失水及白茶品質的影響[J].浙江大學學報(農(nóng)業(yè)與生命科學版),2019,45(04):434-442.

[66]陳建平. 武夷巖茶做青自動化智能化控制關鍵技術研究及其應用[D].福建農(nóng)林大學,2017.

[67]魏子淳,林冬純,于學領,項應萍,林宏政,郝志龍.烏龍茶智能化做青技術研究進展[J].亞熱帶農(nóng)業(yè)研究,2021,17(01):34-39.

[68]劉盼盼,鄭鵬程,龔自明,馮琳,鄭琳,高士偉,滕靖,王雪萍,陳軍海.青磚茶渥堆工藝優(yōu)化及風味物質分析[J].中國食品學報,2021,21(08):224-234.

[69]肖力爭,劉仲華,李勤.黑茶加工關鍵技術與產(chǎn)品創(chuàng)新[J].中國茶葉,2019,41(02):10-13+16.

[70]縱榜正. 悶黃通氣條件對黃茶感官及滋味化學品質的影響研究[D].浙江大學,2020.

[71]范方媛,楊曉蕾,龔淑英,郭昊蔚,李春霖,錢虹,胡建平.悶黃工藝因子對黃茶品質及滋味化學組分的影響研究[J].茶葉科學,2019,39(01):63-73.

[72]郭向陽,宛曉春.焙火程度對黃大茶揮發(fā)性香氣成分的影響[J].現(xiàn)代食品科技,2019,35(10):235-245.

[73]Wei Y , Fang S , Jin G , et al. Effects of two yellowing process on colour, taste and nonvolatile compounds of bud yellow tea[J]. International Journal of Food Science & Technology, 2020.

[74]胡欣,衛(wèi)聿銘,方仕茂,王玉潔,許姍姍,寧井銘.顆粒形綠茶連續(xù)化做形技術研究[J].中國茶葉加工,2020(03):27-34.

[75]賴建紅,卓超,王紹樹,白艷,湯丹. 安吉白茶連續(xù)化加工技術推廣成效與經(jīng)驗[J]. 中國茶葉, 2016, 38(8):2.

[76]金晶,王岳梁,羅列萬.工夫紅茶全程連續(xù)自動化加工生產(chǎn)線工藝技術與實踐[J].中國茶葉加工,2016(06):51-55.

[77]趙進,張越,趙麗清,王士彪,李杰.茶葉揉捻機組自動控制系統(tǒng)設計[J].中國農(nóng)機化學報,2019,40(02):140-144.

[78]Wang Y , Liu Y , Cui Q , et al. Monitoring the withering condition of leaves during black tea processing via the fusion of electronic eye (E-eye), colorimetric sensing array (CSA), and micro-near-infrared spectroscopy (NIRS) - ScienceDirect[J]. Journal of Food Engineering, 2021, 300.

[79]劉仲華.中國茶葉深加工40年[J].中國茶葉,2019,41(11):1-7,10.

[80]劉仲華,張盛,劉昌偉,等.茶葉功能成分利用“十三五”進展及“十四五”發(fā)展方向[J].中國茶葉,2021,43(10):1-9.

[81]沙躍兵, 沒食子兒茶素(GC)等三種非表型兒茶素單體化合物標準物質研制. 浙江省,浙江省計量科學研究院,2019-05-08.

[82]薛金金,尹鵬,張建勇,等.植物源多酚氧化酶氧化兒茶素形成茶黃素和聚酯型兒茶素的研究[J].食品工業(yè)科技,2019,40(20):76-81.

[83]成都華高生物制品有限公司.一種茶多糖的提取方法:CN109320629A[P].2020-07-24.

[84]信陽師范學院.一種茶多糖的提取方法:CN108250316A[P].2018-07-06.

[85]湘豐茶業(yè)集團有限公司,湖南農(nóng)業(yè)大學.一種從茶渣中提取茶多糖的方法:CN111440252A[P].2020-07-24.

[86]福建省安職教育服務有限公司.一種茶多糖的提取方法:CN110862462A[P].2020-03-06.

[87]尹軍峰,許勇泉,張建勇,等.茶飲料與茶食品加工研究“十三五”進展及“十四五”發(fā)展方向[J].中國茶葉,2021,43(10):18-25.

[88]王秀萍,朱海燕,劉戀.古丈毛尖綠茶冷泡飲用方法初探[J].茶葉學報,2015,56(03):170-178.

[89]POLIKOVSKY M, FERNAND F, SACK M, et al. In silico food allergenic risk evaluation of proteins extracted from macroalgae Ulva sp. with pulsed electric fields[J]. Food Chemistry, 2018, 276:735-744.

[90]趙文凈, 劉祖鋒. 木瓜蛋白酶對白茶浸提液中茶多酚含量的影響[J].食品研究與開發(fā), 2015, 36(21): 60-62.

[91]ZHU Y B, ZHANG Z Z, YANG Y F, et al. Analysis of the aroma change of instant green tea induced by the treatment with enzymes from Aspergillus niger, prepared by using tea stalk and potato dextrose medium[J]. Flavour and Fragrance Journal,2017, 32(6): 451-460.

[92]饒建平. 固定化單寧酶澄清茶湯工藝條件的研究[J].茶葉學報, 2018, 59(1): 53-56.

[93]龔玉雷. 纖維素酶和果膠酶復合體系在茶葉提取加工中的應用研究[D].杭州:浙江工業(yè)大學, 2013.

[94]ZHANG L Z, NI H, ZHU Y F, et al. Characterization of aromas ofinstant Oolong tea and its counterparts treated with two crude enzymes from Aspergillus niger [J/OL]. Journal of Food Processing and Preservation, 2017, 42(2): e13500.

[95]LECLERCQ S, MILO C, REINECCIUS GA. Effects of crosslinking, capsule wall thickness, and compound hydrophobicity on aroma release from complex coacervate microcapsules[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2009, 57 (4): 1426-1432.

[96]蔣艾青, 歐陽曉江.一種鐵觀音速溶茶粉的加工方法: CN201010578004X[P]. 2011-06-15.

[97]ZHANG Y N, YIN J F, CHEN J X, et al. Improving the sweet aftertaste of green tea infusion with tannase[J]. Food Chemistry, 2016, 192: 470-476.

[98]LIN X R, CHEN Z Z, ZHANG Y Y, et al. Comparative characterization of green tea and black tea cream: Physicochemical and phytochemical nature[J]. Food Chemistry, 2015, 173: 432-440.

[99] IKEDA M, UEDA-WAKAGI M, HAYASHIBARA K, et al. Substitution at the C-3 position of catechins has an influence on the binding affinities against serum albumin[J/OL]. Molecules, 2017, 22 (2): 314. https://doi.org/10.3390/molecules22020314.

[100] LI J J, XIAO Q, HUANGYF, et al. Tannase application in secondary enzymatic processing of inferior Tieguanyin Oolong tea[J]. Electronic Journal of Biotechnology, 2017, 28: 87-94.

[101] FU Y Q, WANG J Q, CHEN J X, et al. Effect of baking on the flavor stability of green tea beverages[J/OL]. Food Chemistry, 2020, 331: 127258.

[102] 尹軍峰.新式茶飲業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].中國茶葉,2021,43(08):1-6.

[103] IKO S, RYOHEI M, SHIN-ICHIRO K, et al. Novel method for mproving the water dispersibility and flowability of fine green tea owder using a fluidized bed granulator[J]. Journal of Food Engineering, 2017, 206: 118-124.

[104] LI Y, XIAO J H, Tu J, et al. Matcha-fortified rice noodles: Characteristics of in vitro starch digestibility, antioxidant and eating quality[J/OL]. LWT-Food Science and Technology, 2021,149: 111852.

[105] 蔡浩鋒. 綠茶微粉及有效成分環(huán)糊精超分子研究[D]. 南京: 南京師范大學, 2017.

[106] 安琪酵母股份有限公司. 一種色澤熱穩(wěn)定的抹茶的制備方法和應用: CN112515012A[P]. 2021-03-19.

來源:茶業(yè)管理評論

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茶葉生產(chǎn)全程機械化發(fā)展及茶機標準化建設探析

  茶葉作為食品行業(yè)中的一個特色產(chǎn)業(yè),又系一個民生經(jīng)濟,而茶葉收獲和加工具有很強的季節(jié)性,存在勞動強度高、效率低、占用農(nóng)時多等問題,這些問題制約了茶產(chǎn)業(yè)進一步發(fā)展。因此,依靠科技進步,加強對茶葉生產(chǎn)機械的研發(fā),實現(xiàn)茶葉生產(chǎn)機械化,使茶葉從粗放型向集約型轉變,不僅是提高茶葉品質、實現(xiàn)茶葉現(xiàn)代化的關鍵所在,而且有利于提高生產(chǎn)率、節(jié)約勞力和降低勞動強度,提高我國茶業(yè)的市場競爭力,促進農(nóng)村建設、農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收、推動茶產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。尤其是在當前我國農(nóng)村勞動力資源結構性短缺的情況下,發(fā)展茶葉生產(chǎn)機械化,不僅意義重大,而且非常緊迫?!肮び破涫拢叵壤淦鳌?,要實現(xiàn)茶葉機械化,首先要加強和完善茶葉機械標準化建設,改變茶葉機械質量參差不齊、科技含量低、熱能利用低等一系列問題。這是提高茶葉加工機械科技含量、食品衛(wèi)生安全、建立集約型社會的要求。

  茶葉生產(chǎn)機械化與茶機標準化之間存在互相依賴、相互促進的關系。茶機標準化建設對茶葉生產(chǎn)機械化的促進作用,茶葉生產(chǎn)機械化是實現(xiàn)茶葉生產(chǎn)標準化、清潔化的前提,茶葉生產(chǎn)標準化是提高茶葉在市場上競爭力的有力保障。因此,有必要深入了解我國茶葉生產(chǎn)全程機械化現(xiàn)狀及其發(fā)展瓶頸,研究影響茶葉生產(chǎn)機械化進程的茶機標準化建設問題,這對于研究和發(fā)展我國茶葉生產(chǎn)機械化,提高我國茶產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益具有重要現(xiàn)實意義。

  一、我國茶園管理機械化的發(fā)展現(xiàn)狀與存在問題

  1.1先進國家和地區(qū)的茶園管理機械化進展茶園管理包括機耕、機采、機剪、噴灌、植保、運輸?shù)葯C械作業(yè)。日本及臺灣地區(qū)茶園管理機械化值得借鑒。日本茶葉已基本實現(xiàn)了機械化、標準化生產(chǎn):茶園管理和采摘日本茶園管理機械多采用乘用式,配備田間鐵軌,通過不同的配置可完成深耕、修剪、施肥、噴藥、植保、采摘等多種栽培管理作業(yè);為了防霜,日本茶園大多配置了防霜風機,通過攪動氣流,可保證茶園溫度升高3-4℃,從而促使茶樹芽葉生長,提高鮮葉產(chǎn)量l氈重視鮮葉運輸環(huán)節(jié),運輸工具均采用廂頂覆蓋金屬膜的微型貨車。臺灣茶園管理機械在方便操作、靈活輕巧等方面具有比較優(yōu)勢,如氣壓式深層松土施肥機、坡地多用途作業(yè)機、深層多用途施肥機等l引。

  1.2我國茶園管理機械化的發(fā)展現(xiàn)狀

  茶園管理是茶葉生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié),是提高茶葉產(chǎn)量、質量和經(jīng)濟效益的前提和基礎。茶園管理機械經(jīng)過近幾十年的發(fā)展,在提高茶園管理水平,促進茶葉生產(chǎn)發(fā)展,降低生產(chǎn)成本,提高時效,增加經(jīng)濟效益等方面發(fā)揮了重

  要作用。據(jù)不完全統(tǒng)計,我國茶園實現(xiàn)機械化修剪、大宗茶機械化采摘和茶園除草方面,每年可節(jié)省成本40萬元左右。

  茶園耕作機械是替代手工勞動,從事茶園深翻、中耕除草、施肥等作業(yè),要求耕作適應性強和質量好,性能穩(wěn)定,價格合理。目前已有C12型茶園中耕機,采用履帶行走方式,以馬力柴油機為動力,但因價格較高,推廣使用受限;ZCJ-150-1型茶園中耕機,其結構簡單,運轉靈活,維修方便和價格適中等特點,解決了個體茶農(nóng)和小型茶場茶園耕作作業(yè)需要。

  茶葉采摘需要勞力大,時效性強,因此,發(fā)展茶葉采摘機械一直為各產(chǎn)茶國所關注。機械化采茶具有工效高、采摘及時,質量好,節(jié)約勞力和采摘成本,增加鮮葉產(chǎn)量、提高茶葉質量等優(yōu)勢,受到茶區(qū)的普遍重視。我國在引進、消化、吸收、創(chuàng)新的基礎上,研發(fā)了適合我國的修剪機和采茶機。如浙江川崎茶業(yè)機械有限公司生產(chǎn)的NV45型單人平形采茶機和PHV100型雙人弧形/平形采茶機、寧波電機廠生產(chǎn)的4CSW1000型雙人弧形采茶機等。目前除沒有適應深修剪作業(yè)的專用機型外,輕修剪、重修剪、臺刈以及修邊均有專用機械。我國目前采用的茶樹修剪均為往復切割式。

  灌溉是茶葉大幅度增產(chǎn)的一項積極措施,并是茶葉可持續(xù)發(fā)展的關鍵。目前,我國茶葉灌溉的方式有以下4種:澆灌、流灌、噴灌和微灌。微灌,可比噴灌節(jié)水12%~25%,系統(tǒng)T作壓力低,地表濕度小,可防止雜草生長和病蟲害,并可實現(xiàn)水肥一體化。

  目前我國茶樹病蟲害防治常用手動噴霧器與背負式噴霧器(也稱“氣力式噴霧機”),前者常用于常量噴霧作業(yè),后者是目前我國農(nóng)村中最常用的植保機具,其占國內植保機械市場份額的80%以上,擔負農(nóng)作物70%以上的防治面積,而靜電噴霧機目前在茶園施藥上較少使用。

  1.3我國茶園管理機械化存在問題與發(fā)展方向

  我國目前適用于茶園栽培管理的機械嚴重缺乏,特別是缺乏名茶及高檔茶的采摘機械,還沒有一家具有自主知識產(chǎn)權的國產(chǎn)采茶機和茶樹修剪機生產(chǎn)企業(yè),采茶機、修剪機主要零部件還是靠國外廠家供應。因此,應當集中科技力量,采取機械T程和栽培技術相結合的研發(fā)

  模式,開發(fā)具有我國知識產(chǎn)權的茶園作業(yè)機械。在茶園耕作機械方面,國內主要引入國外研發(fā)制造的微耕機,進行消化、吸收、改良試制,以適合我國茶區(qū)應用的茶園動力機及其配套農(nóng)具,但都還難于滿足茶區(qū)需求。需要加強深度開發(fā)和研制,從而緩解農(nóng)村勞動力緊張,提高效率。

  二、我國茶葉加工機械化的發(fā)展現(xiàn)狀與存在問題

  2.1國外茶葉加工機械化進展

  日本絕大多數(shù)生產(chǎn)青一色的蒸青煎茶,按照制作工藝的成套設備已相當成熟。較為熟知的茶葉機械生產(chǎn)企業(yè)有日本寺田株式會社,其主營茶葉初加T機械設備;山益公司主營茶葉精加工機械;日本落合公司主營采茶機、修剪機等。在技術優(yōu)勢上體現(xiàn)在茶機電路設計能力強,引進其他機械行業(yè)的先進技術,如紅外線鮮葉品質檢定設備。實現(xiàn)茶葉加工生產(chǎn)過程工業(yè)化管理,最新型的煎茶生產(chǎn)線體現(xiàn)在高度自動化、智能控制,茶葉在線水分監(jiān)測、設備模塊化等方面,實現(xiàn)清潔化生產(chǎn),保證茶葉產(chǎn)品衛(wèi)生質量,提高市場競爭力。

  日本蒸青煎茶的精制T藝與我國炒青綠茶精制工藝類似,其中特色較凸顯的是復火機械和茶葉色選機,復火加熱形式有遠紅外、熱傳導、熱空氣、微波四種,而在精制廠中大量推廣使用的是遠紅外一傳導滾筒復火機,與我國有差異的是其導葉板螺旋角很小,滾筒軸線處安有一棒型燃氣遠紅外發(fā)射器,下設有石油液化氣加熱爐具;目前采用色選機揀剔茶梗在日本茶葉精制廠已得到廣泛使用,新研制的CCD(電荷耦合圖像傳感器)茶葉色選機,承載著更先進的高新技術。

  2.2我國茶葉加工機械化的發(fā)展現(xiàn)狀

  20世紀80年代以后,以生產(chǎn)大宗茶為主的初、精制加工機械迅速得到發(fā)展,茶葉機械品種多,型號多樣,初步滿足了各類茶葉產(chǎn)品加工,促進了茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。近年來,我國的茶葉加T機械在性能和配套機種的研制上得到不斷的改進和補缺,以名優(yōu)茶加丁機械發(fā)展最快并在生產(chǎn)中加以推廣和應用。

  近年來,高新技術在茶葉生產(chǎn)加工上不斷獲得應用,同時也存在挑戰(zhàn)。微波加遠紅外加熱殺青干燥技術配套使用,生產(chǎn)加工出的茶葉產(chǎn)品,香高味醇品質佳。蒸汽與熱風相結合的殺青機的研發(fā),不僅保持了綠茶色澤綠翠,

  而且香高味醇效果良好,但是由于在實踐應用中,存在殺青蒸汽溫度和脫水t藝較難掌握等技術瓶頸,從而限制了在一些特種茶和保健茶類加工領域的應用前景;熱風殺青作業(yè)殺青勻、透,殺青葉含水率亦低于一般傳統(tǒng)殺青形式,成茶品質良好,但由于殺青時間短,對生產(chǎn)工藝的掌握嚴格,同時對熱風爐的設計、制造提出了較高要求;電子計算機等檢測和控制技術不僅在單個茶葉加工生產(chǎn)機械中得到應用,而且隨著名優(yōu)茶等連續(xù)化生產(chǎn)線得到推廣與普及,開始應用于芽形名茶加T全過程的參數(shù)檢測和程序控制。

  多功能集成茶機機種、新機型不斷涌現(xiàn),不斷解決名優(yōu)綠茶加T制造工藝,鮮葉攤放工序及其在制葉快速冷卻等問題。研制安全化、清潔化和連續(xù)化茶葉加T設備提上了日程,如目前在國內屬領先水平的一條名優(yōu)綠茶連續(xù)化加工生產(chǎn)線,其對設備原材料嚴格要求,加工精度、美觀程度和加T規(guī)范,形成了茶機機電一體化工程和示范,值得提倡與推廣。

  2.3我國茶葉加工機械化存在問題與發(fā)展方向

  我國茶葉加T機械除了約100家茶機制造企業(yè)較規(guī)范,注重研發(fā)外,其余均為規(guī)模小,生產(chǎn)條件差,制造水平低,研發(fā)和設計能力薄弱。往往在市場出現(xiàn)較新穎的機器,很多廠家進行仿制,不注重研究和解決與制茶質量有關的品質和茶機使用安全問題。

  發(fā)展茶機是茶產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然要求,加大整合“產(chǎn)學研”科技力量,增強扶持力度,注重茶葉食品安全和茶機操作安全,組建茶葉機械研發(fā)中心,對茶機領域重大技術難題進行攻關研究(如茶機結構性能、配套設備和操作工藝等),形成規(guī)?;?、清潔化、連續(xù)化、自動化、智能化、標準化發(fā)展模式,實現(xiàn)最大限度地提高茶葉品質和節(jié)約制茶勞力。

  三、開展茶葉機械標準化建設

  3.1開展茶葉機械標準化建設意義

  茶葉生產(chǎn)離不開茶葉機械化,開展茶葉機械標準化是市場競爭的技術規(guī)則,是科技成果轉化為勞動力的橋梁,是產(chǎn)品質量的保證,是通向新技術與市場的工具,是節(jié)省投入提高產(chǎn){比的途徑。在經(jīng)濟全球化、貿(mào)易自由化的大潮中,茶葉機械標準化是促進茶葉生產(chǎn)向優(yōu)質、高效、低成本、名品牌的方向發(fā)展,進一步提高我國茶葉產(chǎn)品在國際市場競爭力的重要保證。因此,加強茶葉機械標準化建設,制定和完善茶葉機械的標準,加大新型科技含量高的茶葉機械的研發(fā)力度,對于促進茶葉加T技術的進步和發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

  3.2我國茶葉機械標準化建設發(fā)展現(xiàn)狀與存在問題

  加強茶葉加T機械標準化建設是提高茶葉加工機械科技含量、食品衛(wèi)生安全生產(chǎn)、茶葉機械行業(yè)進一步發(fā)展、建立節(jié)約型社會、增強市場競爭力的要求。目前茶葉機械與其他食品工業(yè)機械相比其生產(chǎn)和使用存在以下問題產(chǎn)品質量差,技術含量相對較低,對茶機廠的監(jiān)管不到位,造成了國內市場上茶葉機械產(chǎn)品存在著一些先天不足,主要表現(xiàn)為:原材料以次充好、產(chǎn)品粗制濫造、質量低劣,機械安全性能差;茶葉行業(yè)的技改和研發(fā)投入不足,不能緊跟國家政策變化和市場需求,及時設計和生產(chǎn)能夠滿足用戶需求的茶葉加工機械,造成了目前茶葉加T機械落后于茶葉加工工藝和生產(chǎn)要求的現(xiàn)狀;茶葉加工機械在研制上基本上是模仿手工制茶,忽略節(jié)能,導致熱能最大利用率在60%左右;茶葉損耗高,不能較大的保留有效營養(yǎng)成分;我國茶葉加工機械的標準化建設起步晚,客觀上造成機械加工產(chǎn)品型號多、類型多、質量參差不齊、難以配套的現(xiàn)狀。如果將市場上所有的茶葉加T機械應用統(tǒng)一標準,使茶葉加工機械模塊化,量化,這樣茶葉加工廠家就能非常簡單的根據(jù)自身的茶葉特點和產(chǎn)量量身定做,配置到合適的生產(chǎn)線。

  3.3茶葉機械標準化建設發(fā)展趨勢

  茶葉機械標準主要包括茶園管理機械、初加工、精加工等成套設備術語和定義、產(chǎn)品型號表示方法、基本參數(shù)、技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)則及標牌、包裝、運輸和貯存、產(chǎn)品使用說明書,從而體現(xiàn)茶葉產(chǎn)品質量。在茶葉生產(chǎn)的產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后諸環(huán)節(jié)推行標準化,通過引進先進技術,加強科學管理,建立合理的生產(chǎn)秩序,減少廢品和次品,減少其他事故,從而穩(wěn)定和提高茶葉產(chǎn)品質量,創(chuàng)造新的經(jīng)濟附加值。為了進一步做好茶葉加工機械標準化建設,應明確茶葉加工機械歸農(nóng)業(yè)部門管理,強化茶葉加工機械的標準制定和改進,加強茶葉加工機械產(chǎn)品的質量監(jiān)督,才能做到與之相配套的物流標準、生產(chǎn)。

  (資料來源:天駿茗風)

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