2024年中國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展“成績單”中,科技創(chuàng)新的分項(xiàng)尤為亮眼,無論是整體實(shí)力,還是結(jié)構(gòu)性指標(biāo)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(quán)組織發(fā)布的《2024年全球創(chuàng)新指數(shù)報(bào)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(jì)體之一。2024年,國內(nèi)發(fā)明專利有效量達(dá)475.6萬件,成為世界上首個(gè)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(qiáng)國的目標(biāo)穩(wěn)步邁進(jìn)。
圖源:2024全球創(chuàng)新指數(shù)報(bào)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(shù)領(lǐng)域的科研人員在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上持續(xù)探索創(chuàng)新,以滿足消費(fèi)者日益多元且嚴(yán)苛的需求,應(yīng)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(shù)的最新研究進(jìn)展,為茶葉加工技術(shù)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(shù)的最新研究進(jìn)展,分析當(dāng)前我國茶葉加工技術(shù)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn),并結(jié)合時(shí)代發(fā)展趨勢預(yù)測茶葉加工技術(shù)的未來發(fā)展方向,敬請期待~
01綠茶加工理論與技術(shù)研究進(jìn)展
2024年我國綠茶加工技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在工藝提升與設(shè)備創(chuàng)新等方面。
//綠茶加工關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)進(jìn)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(shí)間等是影響鮮葉內(nèi)含成分含量和攤放速率的關(guān)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(zhì)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(shí)間為4h。
在25℃的環(huán)境溫度下將鮮葉攤放至含水量為62%時(shí)制成的蒸青綠茶品質(zhì)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(zhì)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(zhì)量。
以上研究結(jié)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(shù)因子對茶葉品質(zhì)的影響是相互協(xié)同的,根據(jù)茶鮮葉質(zhì)量和產(chǎn)品需求調(diào)整攤放技術(shù)有利于塑造綠茶風(fēng)味特征。
(2)殺青、揉捻、干燥
高溫蒸汽殺青用時(shí)短、對細(xì)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(fù)揉、變頻揉捻等揉捻方式的進(jìn)一步優(yōu)化有利于綠茶香氣和滋味品質(zhì)的提升。
干燥技術(shù)影響綠茶品質(zhì),低溫干燥有利于綠茶中芳樟醇、香葉醇、β-離子酮等花香標(biāo)志化合物和茶多酚、兒茶素等滋味成分的保持,進(jìn)而對綠茶品質(zhì)的提升具有重要意義;而真空冷凍微波干燥技術(shù)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(shù)研究與創(chuàng)新
綠茶耐貯性差,隨著貯藏時(shí)間的延長,綠茶整體風(fēng)味質(zhì)量下降。因此,綠茶貯藏保鮮保質(zhì)一直是行業(yè)亟需解決的熱點(diǎn)問題。
聚谷氨酸綠茶保鮮技術(shù)奠定了生物保鮮劑在茶葉保鮮中的應(yīng)用基礎(chǔ)。
高阻氧高阻濕的茶葉專用復(fù)合保鮮袋的研制和常溫協(xié)同脫氧控濕保鮮技術(shù)的集成為綠茶貯藏保鮮保質(zhì)技術(shù)的開發(fā)提供了新路徑。
//特征風(fēng)味綠茶定向加工技術(shù)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?cái)偡拧⒌蜏睾姹?、引入做青技術(shù)、優(yōu)化殺青條件等措施均能在一定程度上促進(jìn)綠茶“花香”香氣的呈現(xiàn)。
高香型綠茶加工方式實(shí)現(xiàn)新突破。膨化處理技術(shù)通過美拉德反應(yīng)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(shù)進(jìn)一步優(yōu)化。做形工序在塑造和提高顆粒形綠茶品質(zhì)方面發(fā)揮關(guān)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(shù)進(jìn)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(qiáng)。
夏秋綠茶提質(zhì)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展。引入烏龍茶曬青技術(shù)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(yuǎn)紅外提香技術(shù)可以改善夏秋綠茶香氣和滋味品質(zhì)的缺陷。
探索超臨界二氧化碳萃取技術(shù)選擇性分離夏秋茶中苦澀味物質(zhì),可提升夏秋綠茶品質(zhì)。
另外,綠茶的用量和沖泡時(shí)間對茶湯中化合物的數(shù)量有顯著影響,結(jié)合茶包浸泡和再賦香技術(shù)可以進(jìn)一步提高夏季茶原料的利用和中低等級綠茶的感官品質(zhì)。
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(zhì)來改善夏季綠茶茶湯苦澀味,為夏秋茶品質(zhì)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(zhì),也被越來越多的科研工作者關(guān)注,提倡茶葉生產(chǎn)商根據(jù)實(shí)際情況生產(chǎn)部分手工綠茶,為該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)作出貢獻(xiàn)。
//綠茶品質(zhì)形成機(jī)理進(jìn)一步解析
隨著轉(zhuǎn)錄組學(xué)和代謝組學(xué)技術(shù)的發(fā)展,綠茶品質(zhì)形成機(jī)理被進(jìn)一步解析。
轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析結(jié)果表明,茶樹中與激素信號傳導(dǎo)和類黃酮生物合成相關(guān)的途徑可能在茶葉攤放過程中起關(guān)鍵作用,且攤放和搖青工藝增強(qiáng)了茶葉中(Z)-3-己烯醇相關(guān)基因(CsCXE3和CsCXE6)的表達(dá),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(guān)鍵途徑。
綠茶“嫩香”品質(zhì)的表達(dá)與苯丙氨酸氨化酶、過氧化物酶、莽草酸-O-羥基肉桂酰轉(zhuǎn)移酶等大多數(shù)參與VPBs途徑的酶相關(guān),而脂質(zhì)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(guān)鍵香氣成分的表達(dá)進(jìn)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(gòu)建了優(yōu)質(zhì)綠茶嫩葉鑒定及機(jī)械感知方法,為開發(fā)智能嫩葉拔葉機(jī)器人奠定了基礎(chǔ)。
萎凋裝置在綠茶攤放過程中的應(yīng)用能夠有效提高鮮葉內(nèi)含物質(zhì)的轉(zhuǎn)化效率。
新型隧道式高效殺青機(jī)采用蒸汽殺青技術(shù),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(fēng)味。
自動送料殺青生產(chǎn)線則進(jìn)一步簡化了加工步驟。
新型揉捻機(jī)能根據(jù)加工需要對茶葉進(jìn)行不同程度的揉捻加工,并且可以在加工的同時(shí)對茶葉進(jìn)行有效的除雜,節(jié)約了勞動時(shí)間。
揉捻設(shè)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(shí)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(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了新方向。
多功能干燥設(shè)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(jī)
《中國茶葉》編輯部攝
創(chuàng)新綠茶原料篩分設(shè)備,以便對加工中的綠茶進(jìn)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(yùn)用數(shù)字孿生技術(shù),設(shè)計(jì)并構(gòu)建了綠茶加工產(chǎn)線數(shù)字孿生系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)線設(shè)備運(yùn)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(shù)研制的大型連續(xù)綠茶加工自動化生產(chǎn)線,實(shí)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(jī)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(yīng)用,進(jìn)一步推動綠茶加工從經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)向向數(shù)據(jù)驅(qū)動轉(zhuǎn)變,為數(shù)字化環(huán)境下的茶機(jī)技術(shù)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(shù)研究進(jìn)展
//鮮葉質(zhì)量影響紅茶品質(zhì)
金黃色氧化型腺毛對紅茶茶湯亮度和色調(diào)有顯著貢獻(xiàn),通過調(diào)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(diào)節(jié)紅茶的湯色。
收獲季節(jié)也對紅茶品質(zhì)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(zhì)、鮮味物質(zhì)和呈色物質(zhì),賦予春季紅茶更優(yōu)的品質(zhì)。
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(qiáng)的花香和甜香。
//紅茶加工工藝改進(jìn)與融合
萎凋方式影響紅茶品質(zhì),45℃熱風(fēng)萎凋工藝制作的紅茶綜合感官品質(zhì)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(zhǔn)控制提供了更為智能科學(xué)的思路。
揉捻時(shí)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(shí)間為5h,而工夫紅茶為4h;發(fā)酵過程中加入復(fù)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(zhì)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(qiáng)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(fēng)味更理想、抗氧化和降血糖能力更高的紅茶。
//紅茶品質(zhì)特征研究及定向加工技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展
研究者對不同類型的紅茶風(fēng)味形成機(jī)制開展了深入研究,明確了江華苦茶樹種所制紅茶的關(guān)鍵香氣成分,揭示了祁門工夫紅茶的呈色物質(zhì),探究了正山小種松煙香形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。
為進(jìn)一步豐富紅茶風(fēng)味類型,紅茶定向加工技術(shù)被重點(diǎn)關(guān)注。
揉捻與厭氧處理多次交替技術(shù)能夠有效提升γ-氨基丁酸紅茶品質(zhì)。
加工花香型紅茶的最優(yōu)加工工藝為萎凋時(shí)間12h、發(fā)酵時(shí)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(xué)反應(yīng),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(jìn)紅茶品質(zhì)的形成。對具有單個(gè)Eurotiumcristatum菌株的散葉紅茶進(jìn)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(zhì)量監(jiān)測、評價(jià)和監(jiān)管技術(shù)提升
隨著高光譜成像技術(shù)、質(zhì)譜技術(shù)、電子鼻技術(shù)的發(fā)展,紅茶發(fā)酵程度通過在線測量揮發(fā)性成分實(shí)現(xiàn)有效判別,并進(jìn)一步結(jié)合計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)技術(shù)構(gòu)建了有效預(yù)測紅茶發(fā)酵質(zhì)量的評價(jià)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(jì)算機(jī)視覺結(jié)合圖像處理和深度學(xué)習(xí)的新方法有利于準(zhǔn)確、高效地評價(jià)紅茶外觀品質(zhì)。
采用氣相色譜、電子鼻、電子舌和電子眼相結(jié)合的方法可以對工夫紅茶的香氣、滋味、湯色等綜合品質(zhì)進(jìn)行評價(jià)。
通過集成計(jì)算機(jī)視覺和近紅外光譜技術(shù)對紅茶的外觀和滋味進(jìn)行了有效的判別。
紅茶質(zhì)量安全影響紅茶消費(fèi)。著色劑摻假是紅茶安全控制中普遍存在的問題,表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)、離子遷移譜技術(shù)與機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)、紫外-可見光吸收光譜技術(shù)等的應(yīng)用使紅茶合成著色劑的檢測更快速、精準(zhǔn)、高效;同時(shí)借助紫外-可見光譜法、非靶向代謝組學(xué)技術(shù)、比色傳感器陣列等技術(shù)與機(jī)器學(xué)習(xí)算法結(jié)合構(gòu)建的溯源模型可以有效追溯紅茶產(chǎn)地來源,為保障消費(fèi)者權(quán)益及完善市場監(jiān)管提供了有力的技術(shù)支撐。
//紅茶加工設(shè)備不斷創(chuàng)新
隨著科學(xué)技術(shù)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(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)加工中。
一種可以同時(shí)處理不同類型或批次的茶葉萎凋槽可以進(jìn)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(shí)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(wù))
連續(xù)發(fā)酵機(jī)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(shí)間為65.629min時(shí),機(jī)器發(fā)酵紅茶品質(zhì)較穩(wěn)定。發(fā)酵機(jī)翻轉(zhuǎn)裝置、發(fā)酵盒等設(shè)備能使發(fā)酵更均勻,提升發(fā)酵效果。
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所工夫紅茶可視化連續(xù)富氧發(fā)酵技術(shù)及設(shè)備
新型烘干裝置可以在茶葉烘干時(shí)被轉(zhuǎn)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(shè)備、切茶篩分裝置等新設(shè)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(shù)研究進(jìn)展
//白茶加工關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)進(jìn)一步明確
萎凋是白茶品質(zhì)形成的關(guān)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(qiáng)了白茶清香。
白茶常見的萎凋方式還有室內(nèi)自然萎凋,加溫萎凋和復(fù)式萎凋,有研究表明自然萎凋的最佳時(shí)間為60h,加溫萎凋最佳時(shí)間為36h,復(fù)式萎凋最佳時(shí)間為60~70h。
采用黃光處理能使白茶品質(zhì)明顯提高,進(jìn)一步研究表明黃光強(qiáng)度為5000lx時(shí)白茶品質(zhì)最佳。
堆積是萎凋工藝的延續(xù)與補(bǔ)充,最新研究表明堆積厚度為15cm時(shí)白茶綜合風(fēng)味品質(zhì)最佳。
干燥是白茶加工的最后一步,60℃的干燥溫度可以適當(dāng)降低黃酮糖苷的含量,減輕茶湯中的苦澀味。
不同成型技術(shù)賦予白茶獨(dú)特的外觀,還可以改善其風(fēng)味。
//白茶定向加工技術(shù)多樣化發(fā)展
茶類加工工藝的融合使白茶風(fēng)味更多樣化。
在萎凋階段適時(shí)輕度揉捻對白茶品質(zhì)有一定提升。
陳年白茶經(jīng)發(fā)花處理后不僅能恢復(fù)白茶鮮味,還可以增加其陳年風(fēng)味。
經(jīng)冠突散囊菌發(fā)酵的白茶苦澀味物質(zhì)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(qiáng)白茶中的新型功能成分EPSFs,為白茶的深加工和品質(zhì)提升提供了新的技術(shù)路徑。
//白茶陳化與品質(zhì)評價(jià)技術(shù)提升
結(jié)合可見光-近紅外高光譜成像技術(shù),將外形、滋味和香氣數(shù)據(jù)整合到一個(gè)模型中,實(shí)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?qū)Π撞柽M(jìn)行產(chǎn)地和類型的準(zhǔn)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(qiáng)有力的技術(shù)支撐。
代謝組學(xué)技術(shù)被有效地用于茶葉精確分級,為白茶的分級和質(zhì)量控制提供了科學(xué)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(zhì)穩(wěn)定性低,通過引入凈化設(shè)備和精確控制儀器構(gòu)建清潔化復(fù)式萎凋技術(shù)可以大幅提高白茶加工環(huán)境潔凈度,并實(shí)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(yīng)用,為白茶萎凋技術(shù)的升級進(jìn)一步奠定了基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上,研制了一套全自動白茶加工流水線設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了白茶的自動化萎凋,同時(shí)能夠調(diào)節(jié)萎凋溫度及濕度,更加省時(shí)省力,進(jìn)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(shù)研究進(jìn)展》,作者:陳圓,安會敏,陳宏宇,許皓,應(yīng)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(luò)。
來源:中國茶葉 陳圓,安會敏等 ,信息貴在分享,如涉及版權(quán)問題請聯(lián)系刪除