茶叶加工理论与技术的发展是推动茶产业高质量发展的重要生产力。上期已经对2024年我国绿茶、红茶、白茶的加工理论与技术的最新研究进展进行了综述,可以点击下方链接查看。
本期将综述2024年我国黑茶、青茶、黄茶和花茶的加工理论与技术的最新研究进展,分析当前我国茶叶加工技术发展面临的挑战,并结合时代发展趋势预测茶叶加工技术的未来发展方向,为茶叶加工技术的后续研究提供有益参考。
01黑茶加工理论与技术研究进展
黑茶属于典型的后发酵茶,因其别具一格的风味特征和诸多健康功效备受消费者青睐。近年来,黑茶发酵、陈化与微生物调控上的创新,有效提升了品质和生产效率。
黑茶加工关键工艺进一步发展
渥堆发酵是黑茶加工中的核心工艺,在传承传统渥堆工艺的同时,冷水渥堆、罐式发酵等新技术也被广泛应用于生产中。
图源:中茶装备
科研人员进一步对渥堆时间、渥堆温湿度、茶坯含水量等条件优化组合,显著提升了黑茶的品质。
通过响应面试验得出黔南黑茶的最佳渥堆参数为茶叶含水率63%?、相对湿度89%?、温度41℃、时间25h。
通过正交优化试验得出鄂茶10号低氟青砖茶的最佳渥堆工艺为茶坯含水量40%,发酵环境湿度70%,发酵环境温度45℃。
渥堆9~12h有利于获得较佳风味品质的黟县黑茶。
随着人们对黑茶中关键微生物及功能活性的研究逐渐深入,人工接种“金花”真菌成为一项极具价值的实践手段,它不仅能有效提高黑茶的感官品质,还能显著缩短发酵周期。
冠突散囊菌
图源:《中国茶叶》读者
人工接种杂色曲霉发酵的晒青毛茶汤色红浓明亮、香气纯正、滋味醇厚。进一步研究发现,同一菌株于相异发酵模式下,对茶叶风味的塑造呈现出不同的表现形式,如经紫色红曲霉固体发酵的普洱茶花香更浓郁,而液体发酵的普洱茶则具有更浓郁的陈香。
此外,将黑茶与糯米香叶在合适配比下发酵形成的复合型茯茶,丰富了茯茶品类,优化了茯茶茶汤的风味与口感。
黑茶年份预测技术实现新突破
为确保黑茶市场的有序发展,科研人员开发了一系列不同类型黑茶的年份鉴别方法。
利用激发-发射矩阵荧光光谱与卷积神经网络相结合建立多任务模型,实现对黑茶品牌和年份的同步识别。
基于沱茶的275种挥发性化合物构建的随机森林模型在预测沱茶的年份方面表现出较高的准确性。
结合电子鼻、电子舌和傅里叶变换红外光谱的AI多模态融合方法来辨别六堡茶的年份。
结合生化成分和多元分析方法建立了青砖茶贮存年限标志物的高分辨多反应监测(MRMHR)定量方法,突出了靶向标记在食品质量评价中的潜在应用。
黑茶年份预测技术实现新突破
结合电子鼻和光谱技术开发了一种发酵过程可视化技术,能够灵敏地检测发酵后的品质成分,为茶叶加工在线检测的工业化大规模应用奠定了基础。
黑茶高效发酵装置的进一步创新,不但提高了黑茶发酵的均匀性,而且降低了操作人员的劳动强度。
针对复方黑金茶的发酵生产,从原料选择、杀菌方式、菌种配比、发酵控制等方面系统研发了一种复方黑金茶发酵生产的方法,提高了黑金茶的品质稳定性和多样性,为传统黑茶产业转型升级提供了新思路。
02乌龙茶加工理论与技术研究进展
乌龙茶,又叫青茶,主产于福建、广东、台湾等地,经萎凋、做青、杀青、揉捻、干燥等诸多工序加工而成,不同的加工工艺造就了乌龙茶多样的风味特征。
乌龙茶加工工艺的创新
萎凋和做青是影响乌龙茶品质的重要加工工序。
摇青工序
图源:《中国茶叶》编辑部
研究发现相比于室内自然萎凋,室外日光萎凋的美人茶挥发性成分含量更高,香型更丰富。
组合蓝光、红光和远红光光源进行萎凋,降低了铁观音的酚氨比,提高了茶叶品质。
做青是最为复杂和繁琐的工艺,做青环境温度为24℃更有利于肉桂做青品质的形成。
做青不足或过度会显著影响乌龙茶的质量,结合近红外光谱和图像处理技术构建了一种用于评估乌龙茶做青程度的识别模型,有利于生产者实时、准确地掌握做青进程。
杀青、揉捻和干燥是乌龙茶非酶促加工阶段,促进乌龙茶最终品质的形成。
揉捻方式会影响乌龙茶的呈香特征,研究发现包揉安溪黄金桂花香明显带果香,压揉安溪黄金桂花香明显带蜜香。
烘焙工艺能增加香叶醇、脱氢芳樟醇、顺式-茉莉酮等香气活性成分含量从而改变乌龙茶的香气特征,并能通过美拉德反应产生N-(1-羧乙基)-6-(羟甲基)吡啶-3-醇(alapyridaine),提高乌龙茶的鲜味和甜味。因此应根据茶叶的不同季节、不同品种和不同品质选择最为合适的烘焙技术。
创新融合工艺也为乌龙茶品质的提升开辟了新路径。
在乌龙茶传统摇青工艺的基础上,引入发酵工艺,不仅保留了其出色的花香和果香,还改善了乌龙茶的色泽和香气,提高乌龙茶中的γ-氨基丁酸含量。
使用纤维素酶、蛋白酶和单宁酶对乌龙茶进行靶向酶解,可以提高夏秋乌龙茶的风味品质。
乌龙茶冲泡技术科学化发展
水质会影响乌龙茶茶汤成分的浓度和风味特征的呈现,矿泉水和山泉水为中等矿化度,更适合用于冲泡清香型和浓香型的铁观音。
冲泡时间、温度和茶水比是泡茶的关键因素,有学者认为浓香型龙泉金观音乌龙茶最佳冲泡参数为温度90℃、时间4min、茶水比1∶25,清香型龙泉金观音乌龙茶为温度90℃、时间5min、茶水比1∶25。
冲泡时间2min、茶水比1∶26、冲泡温度95℃的条件下,清香型铁观音的感官品质最佳。说明为了获得良好的感官品质,需根据茶叶品类特点合理调整冲泡参数。
乌龙茶加工装备连续化、自动化发展
随着乌龙茶加工关键技术参数的持续研究和物联网技术的不断发展,乌龙茶连续做青设备、连续式自动化生产线等被研发并应用。
乌龙茶做青实时参数采集装置能捷、准确地采集乌龙茶做青过程中做青叶的气体、色泽和温度参数,为乌龙茶做青工艺的精准把控提供坚实的数据基础。
新型比色传感器阵列能快速、无损、精确地识别不同等级的乌龙茶。
气体传感器检测系统可以有效区分乌龙茶氧化过程的不同阶段。
这些技术的发展推动了乌龙茶产业向现代化、科学化、智能化方向迈进。
03黄茶加工理论与技术研究进展
黄茶,属于轻发酵茶,是我国传统六大茶类之一。黄茶的主要加工工序有杀青、揉捻、闷黄和干燥等。其中,“闷黄”工序是黄茶加工的关键,湿热环境和酶的共同作用,导致茶叶内含成分发生变化,高沸点的香气物质含量增加,使香气成分更加丰富,使黄茶香气更具特色。
黄茶加工工艺探索与创新
目前,传统黄茶加工以高温高湿的“闷黄”或“闷堆”技术为主,生产效率较低。为了加速黄茶的“黄变”过程,进一步提升黄茶品质,研究者们对黄变工艺进行了一系列探索。
通过提高闷黄工艺的闷黄温度,缩短了闷黄时间。
通过短期循环堆闷法减少了夏季黄茶的苦味和涩味,并显著提高了其香气品质。
在黄茶传统工艺的基础上,采用自主研发的新型闷黄设备进行“三闷黄三干燥”,在提升品质的同时保证了黄茶产品的稳定性,通过“三闷黄三做形三干燥”工艺减轻了茶汤的苦涩味,同时使茶叶更具美感。干燥是黄茶加工的最后一道工序,有研究表明滚筒干燥有助于减少大叶黄茶的苦味并增加其鲜味,电干燥则能降低黄茶涩味,木炭干燥的黄茶色泽更黄,为优化大叶黄茶的加工提供了依据。
对黄茶揉捻叶进行日晒处理后再湿坯闷黄,发现日晒处理可以有效缩短湿坯闷黄的时长。
此外,研究者们还发现茶茎中较高浓度的单糖和氨基酸为烘焙过程中的美拉德反应提供了底物,能够增强大叶黄茶的烘烤香,而茶叶中丰富的儿茶素和咖啡碱有助于大叶黄茶醇厚口感的形成,为黄茶加工原料的选择和质量的提升提供了理论基础。
黄茶加工装备进一步发展
一种可视化闷黄装置可以根据茶叶量及时调节闷黄参数,提高了闷黄质量。
一种基于多物理场耦合的闷黄设备,可以根据闷黄筒体内在制叶状态适时翻转叶堆,并调整内部环境温度场、湿度场、风场均匀性,实现品质与能耗双重优化。
一种黄茶加工专用闷黄装备具备连续化加工和温湿度精准控制功能。
建立了针对黄茶闷黄程度的轻量级卷积神经网络MobileNetV3-large识别模型,可以快速、无损地识别黄茶的闷黄程度,为黄茶闷黄智能化发展奠定了理论基础。
黄茶干燥程度对黄茶品质稳定具有重要意义,开发出新型传感器阵列,借助代谢组学技术以及机器算法,实现了对大叶黄茶烘焙程度的精准识别。
利用电子鼻与比色传感器阵列,提出了一种客观且准确的智能评价大叶黄茶烘焙度的方法。创新的技术和设备推动了黄茶加工科学化、精准化发展,最大程度地发挥闷黄和烘焙工序对黄茶品质的提升作用。
04花茶加工理论与技术研究进展
花茶是我国特有的一种再加工茶,是以成品茶作为茶坯,利用茶的吸附特性,使其吸收鲜花香气而制成。
花茶加工工艺探索与创新
茶坯与鲜花的品质是影响花茶香气和滋味品质形成的基础。
探究单瓣笔尖茉莉与双瓣茉莉所窨制茉莉绿茶的香气差异,结果表明,单瓣笔尖茉莉绿茶香气更加清新,而双瓣茉莉绿茶花香更加浓郁且带有甜香,为创新茉莉花茶产品的开发引入了新的视角。
窨制是影响花茶品质的关键工序,比较了控温拼和窨制和隔离窨制对茉莉绿片茶风味的影响,结果表明控温拼和窨制的茉莉绿片香气品质优于隔离窨制。
对比隔离窨制和传统窨制的桂花龙井香气差异,结果表明隔离窨制桂花龙井的花香、清香、嫩香均优于传统窨制。
配花量、温度、湿度等是窨制工艺的关键技术因子,研究者们采用代谢组学技术分别研究得出不同花茶的最佳窨制参数。
从香气品质的角度认为50%配花量,8~12h的窨制时间是生产高质量桂花红茶的最佳窨制参数。
有研究认为6~12h是窨制桂花绿茶的最佳窨制时间。
以脱咖啡碱茶坯和茉莉鲜花为研究材料,探究了窨制技术对脱咖啡碱茶风味的改善作用,并进一步明确100%配花量所窨茉莉花茶香气馥郁,而50%配花量所窨茉莉花茶香气浓郁并节约了生产成本。
从滋味品质的角度得出10h左右是茉莉绿碎茶的最佳隔离窨制时间。
以上研究结果表明,花茶加工技术可依照实际生产需求进行调整和优化,尤其随着原材料和人工成本的不断攀升,减花增效的茉莉花茶加工技术的应用有助于进一步推动茉莉花茶产业的高质量发展。
茶叶赋香技术多元化发展
传统花茶是用鲜花与茶叶拌和窨制,受鲜花生产季节限制,且成本较高,为此研究者们探索了一些新型的赋香方式。
桂花纯露能够代替桂花和桂花精油进行桂花红茶加工,且其作为桂花精油提取的副产物具有产量高和成本低等优点。
比较鲜花赋香、玫瑰细胞液喷洒赋香、玫瑰细胞液蒸汽赋香、花瓣与细胞液蒸汽结合赋香对玫瑰红茶品质的影响,发现玫瑰鲜花细胞液加工的玫瑰红茶香气和滋味都带有玫瑰花香且口感鲜爽、滋味柔和,可代替鲜花来达到赋香目的,为花茶加工提供了新思路。
花茶加工设备不断创新
为推动花茶高质量、标准化生产,越来越多的智能化监测和控制仪器被开发并逐渐投入到花茶的加工中。
开发了一种茉莉花茶窨制过程中茉莉鲜花开放度的智能检测方法,可以解决人工检测效率低下、检测精准度低等问题。
开发了一种0~5℃低温封闭式冷藏窨花技术,相较于传统工艺,其成本更低,窨制的花茶品质更高。
开发了一种实现“热—冷”气流和“干—湿”气流交替的封闭式循环的花茶干燥方法,提高了花茶的香气品质。
同时,一些新的窨制机、除杂机、烘干机等设备提高了花茶的质量和生产效率。
05当前茶叶加工技术发展的瓶颈与挑战
实现机械化、数智茶叶生产任重道远
近年来,茶叶采摘技术虽已取得较大进步,研发了智能采茶机器人、多功能采茶机等新式茶叶采摘设备,但由于我国茶园多丘陵山地,土壤黏度较大,种植模式缺乏统一规划,基础设施建设落后,以及设备购置与维护成本高等因素给采摘机械的普及带来许多挑战。
另外,尽管数智技术在我国茶叶生产中已有一定的应用,但其关键核心技术集成及设施设备的智能性、精准性程度离生产应用还有一定差距,亟需进一步提升完善。
茶标准化、品牌化建设犹不足
在茶叶标准化方面,尽管目前已经采取了制定相关技术规程、产品品质评价标准等一系列措施,但受各种因素制约,茶叶标准化生产和获取持续稳定的茶叶产品依然有难度。
在茶叶品牌建设方面,总体水平偏弱,长期“重品类而轻品牌”,缺乏具有公信力、影响力品牌的龙头企业,导致国际竞争力不足。
茶科技创新与科研成果转化效率低
目前,茶叶的基础研究还不够深入,且更注重理论研究,对茶叶生产效率和经济效益的考量不足,使得科研成果转化动力不足。
06茶叶加工未来发展方向
茶叶加工关键技术持续科学创新
茶树品种选育与茶叶加工关键技术的创新是茶叶生产和茶产品创新的关键;茶叶加工中环境调控技术、微生物应用技术等人工调控技术的创新与应用是提升和稳定茶产品品质的重要技术,对提高我国茶产品竞争力具有重要意义。
茶叶生产设备连续化、智能化发展
随着机械制造、人工智能、物联网、区块链等技术的不断创新与融合应用,茶叶加工设备将朝着连续化、自动化、智能化等方向不断迈进,且将进一步赋能茶产业的全产业链发展,推动茶产业高质量发展、助力乡村振兴建设。
八马茶业数智工厂
图源:八马茶业
在全球化与消费升级的背景下,通过融合中国传统文化拓展中高档名优茶、特种茶的国际市场;深化深加工战略,实现茶资源高值化利用;推动茶旅文康融合发展,催生新型业态;借助新茶饮势力,推动传统茶产业的转型升级与高质量发展等措施将促使茶产品多元化发展,进一步提升我国茶叶国际市场竞争力。
本文节选自《中国茶叶》2025年第1期,P1-20,《2024年茶叶加工理论与技术研究进展》,作者:陈圆,安会敏,陈宏宇,许皓,应佳淇,江游仓,薛亚杰,赵亮亮,朱光美,郑雪雪,王志霞,黄建安*,刘仲华*。部分图片来源于网络。
来源:中国茶叶陈圆,安会敏等,信息贵在分享,如涉及版权问题请联系删除