中国茶叶加工40年

江用文，袁海波，滑金杰

中国农业科学院茶叶研究所国家茶产业工程技术研究中心 农业部茶树生物学与资源利用重点实验室，310008

茶叶是世界上消费量仅次于水的第二大饮料，因口感佳，且富含茶多酚、咖啡碱、氨基酸等功能成分广受消费者喜爱。根据制作工艺的不同，茶叶可分为红茶、绿茶、乌龙茶、黑茶、白茶、黄茶等不同茶类。随着产业技术的发展，近年来不断有高新技术应用到茶叶加工中，我国茶叶加工的机械化、自动化水平较本世纪初已有显著提升，一批可实现自动化、省力化作业的茶叶加工新装备研制成功，制茶新技术、新工艺不断涌现，茶叶新产品更加丰富和多元化。文章总结了改革开放以来，我国茶叶加工关键技术和工艺的创新和集成，制茶设备机械化和连续化，以及茶叶新产品开发等方面的研究，并根据现阶段存在的问题和茶产业发展需求，对我国茶叶加工发展方向进行了展望。

一、茶叶加工关键共性技术研究进展

1.摊放和萎凋新技术

（1）摊放新技术

20世纪80年代，绿茶的基本加工过程为：鲜叶→杀青→揉捻→干燥，摊放未作为必需工序应用到绿茶加工中。近年来众多研究表明：摊放有利于减轻茶汤苦涩味、增强茶汤的鲜爽味等，因此现已将摊放作为茶叶初制的必需工序，广泛应用于各类绿茶和黄茶的生产，且鲜叶摊放至含水率68%～70%时可获得较佳的成茶品质[1-3]。为解决传统室内摊放劳动强度大、占用生产场地大、环境因子难以控制等问题，鲜叶摊凉贮叶槽、自动化摊放贮青机、空气处理机组摊青室等新装置成功研制并投入生产。

（2）萎凋新技术

萎凋是红茶、乌龙茶和白茶的第一道工序，不同茶类萎凋的程度不同，白茶最重，红茶次之，乌龙茶相对最轻。传统萎凋方式包括日光萎凋、室内自然萎凋、萎凋槽萎凋等，都存在劳动强度大、可控性差等缺陷，为此遮阳萎凋[4]、人工光照萎凋[5]、设施复式萎凋[6]、人工调温调湿萎凋、链板式萎凋等一批新装置相继问世，控光萎凋克服了日光萎凋光质和光强不可控的弊端，人工调温调湿萎凋解决了自然萎凋对环境参数的不可控性，链板式萎凋通过温湿度调控、自动化翻拌基本实现了萎凋作业的自动化与连续化。

此外，新型萎凋技术如人工控光萎凋技术[7]、冷冻萎凋技术[8]等得到了深入研究和广泛应用。试验结果表明，紫外光、红外光萎凋处理样品品质优于日光晒青；冰冻萎凋叶细胞损伤率显著增加，发酵时间明显缩短，且叶片茶黄素、茶红素含量大量增加。

2.杀青新技术

杀青是绿茶、乌龙茶、黄茶和黑茶加工的关键工序，其本质在于通过高温钝化叶内酶活性[9]。传统杀青设备有锅式杀青、滚筒杀青等，热源为柴、煤、气、电等，由于传统杀青设备存在杀青不匀、热效率低、温度波动大、热稳定性差等问题，为此开发了蒸汽、汽热、电磁加热等新型热源的杀青设备，显著提高了设备热效率，升温迅速且参数可控性提高。

（1）电磁内热杀青

电磁内热杀青主要采用磁场感应涡流原理，使导磁物自行发热，使热能尽可能消耗于滚筒，热能利用率可达50%～60%，温度浮动范围可控制在±3℃之内；为满足“高温杀青，先高后低”的杀青原理，首创三段杀青温度调控[10]。目前该技术已实现产业化应用。

（2）远红外-微波组合杀青

为克服微波、蒸汽等杀青技术所制成茶香气不高的缺点，远红外技术得到应用。远红外线以射线形式进入叶肉组织，使叶子内外均匀受热，杀青高效节能、连续性好，产品香气高，且不会出现高温爆点和焦边，茶叶内含物质最大限度地保留[11]。目前该技术尚处于实验室中试阶段。

（3）蒸汽-热风组合杀青

该技术融合了蒸汽杀青穿透力强、耗时短等特点以及热风杀青产品香高味醇的优势，所制成茶色泽翠绿鲜活、香气高爽、滋味醇厚；此外，雨水叶可通过提高热风温度控制杀青叶含水量达到适宜水平，保证杀青叶柔软、嫩绿、色泽鲜活、无焦芽或青草气[12]。目前已有部分茶企尝试应用该技术。

3.做形（揉捻）新技术

（1）揉捻新技术

揉捻是茶叶外形塑造和利于冲泡的关键。传统揉捻机需手动上叶和手动加压，无法连续化。为此，基于PLC 控制的自动化茶叶揉捻机组的研制成功，实现了多台揉捻机的协作联动、自动上料、自动称量和自动分配，真正达到了揉捻工序的连续化、自动化作业[13]。

（2）做形新技术

做形机械化是特色名优茶（如扁形茶、针形茶等）外形塑造的关键进展。1998年，安徽宣城第一台多功能机研制成功，集杀青、理条、做形、初烘于一体，替代了传统的手工做形，降低了劳动强度；2002年发明了专用单锅式扁形茶炒制机，所制成茶外观色泽明显更好；2006年以来，研制出多锅式、连续化自动式等更先进的设备，进一步提高茶叶生产效率。南京雨花茶、黄山毛峰等针芽形茶理条机和精揉机也逐步实现了连续化作业，倾斜理条角度、滚动导轨技术、高速气缸驱动等新技术的应用，使连续化理条技术进一步完善[14]。颗粒形乌龙茶做形设备也由单机包揉设备——速包机和平板包揉机，发展成由压揉机和输送带组成的连续化造型生产线[15]。

4.发酵（渥堆）新技术

（1）发酵新技术

传统的室内自然发酵方式无法调控环境温湿度等参数，所制成茶品质不稳定，且需手动翻叶，劳动强度大，为此新型发酵设备不断得到研发和应用，如滚筒连续发酵机和发酵塔[16]实现了发酵叶自动翻拌，减轻了劳动强度；增氧控湿发酵机等实现了对发酵环境温度、相对湿度、通气状况等参数的调控，并实现了连续化加工，已在大中型茶叶生产企业得到应用。此外电子鼻技术、氧化还原电位技术[17]、电荷耦合（CCD）色泽检测技术等新技术亦应用于红茶发酵适度的快速判断。

（2）渥堆新技术

传统的室内自然渥堆技术环境参数不可控，且采用人工翻拌，劳动强度大，为此研制出了一系列新型渥堆技术。普洱茶渥堆翻堆机基本实现了翻堆工序中的翻堆、铲料、输送、解块等功能，达到渥堆作业对翻堆操作及时高效机械化的要求，降低了劳动强度[18]；渥堆过程的工序自动检测与控制系统可对普洱茶发酵过程中的温度、湿度、pH值等相关参数进行实时采集、存储及自动控制，增加了各个批次普洱茶发酵品质的稳定性[19]。

5.做青新技术

做青是乌龙茶品质形成的最关键工序，由摇青和摊凉交替组合进行。空调做青是目前在生产上应用最广、反响最好的做青工艺，并形成了较为系统的温湿光调控技术，使乌龙茶加工摆脱了天气制约，大大提高了生产效率[20]；武夷岩茶做青智能调控系统[21]，集振动摇青、做青环境调控为一体的振动做青设备[22]等一批新装备也已研制成功。

6.干燥新技术

干燥是各茶类的最后一道工序，除了去除水分达到足干便于贮藏以外，还对茶叶色香味的形成起重要作用，近年来微波技术、远红外技术、低温真空技术等已逐步在茶叶干燥提香中广泛应用。微波干燥具有成茶色泽翠绿、均匀[23]，远红外干燥可有效提升绿茶香气，色泽、口感等品质也有改善，生产效率显著提高，并适合连续化加工[24]；低温真空干燥技术干燥效率和香气风味均有明显改善[25]。此外，电磁干燥、红外耦合干燥等新能源组合式干燥技术研究亦开始起步。

二、六大茶类新产品和加工新装备研究进展

1.绿茶新产品和加工新装备

近年来，以茶叶消费市场和产业需求为导向，部分绿茶企业在摊放工序中融入摇青工艺，制得花香型绿茶[26-27]。电磁内热杀青、微波-远红外杀青等节能型设备得到了广泛应用；整形机、精揉机、长板式龙井茶炒制机等一系列名优绿茶加工机械得到快速发展和推广。绿茶生产线作业日趋广泛，针芽形、扁形名优绿茶及大宗炒青绿茶均不同程度地实现了清洁化、连续化加工，部分工序可全自动控制，目前该系列生产线已在浙江、江苏、四川、湖北等地广泛推广应用[28-29]。

2.红茶新产品和加工新装备

为丰富红茶种类、满足消费者多样化需求，新品种、新技术和新设备等不断应用到红茶加工中，金观音、金萱、黄观音等乌龙茶品种，以及晒青、做青等加工工艺被用于制作花香型、高香型红茶[30-31]；精揉机、曲毫机、扁形茶炒制机等设备被用于加工扁形红茶、卷曲形红茶等[32-33]；光补偿连续萎凋机、低氧冷揉捻设备、可视化连续发酵机[34]等一批可控化程度极高的新设备用来组建现代红茶生产线。条形、针形红茶自动清洁化生产线等已在生产上大量应用[35-36]。

3.乌龙茶新产品和加工新装备

开发出可自动控制的水筛摇青机、振动摇青机、智能化做青机等[37]，单机的生产力和产品的稳定性大幅度提高；微波干燥、远红外干燥、茶叶色选拣梗机等设备也被应用到乌龙茶生产中[38-39]。乌龙茶初制自动化生产设备，采用冷热风吹干、红外晒青，并与热风微波杀青装置、自动成型装置及自动烘干装置结合使用，实现乌龙茶生产的全程自动化、连续化生产。

4.黑茶新产品和加工新装备

在湖南黑茶、云南普洱茶的带动下，我国黑茶产量和规模得到快速发展。传统的黑茶加工劳动强度大、工艺可控性差、生产周期长，成茶风味品质极不稳定。温湿度自动监测预警系统、普洱茶发酵自动检测与控制系统等新设施被用于黑茶加工，但这些研究仅处于起步阶段，适用于机械化、清洁化、规模化大生产的渥堆智能控制系统尚待开发。

5.白茶新产品和加工新装备

由于传统白茶条形松散，在包装、储藏、运输等方面有诸多不便，现已开发出白茶饼、白茶砖等新产品[40]。为改进白茶萎凋工艺和减轻气候条件的影响，研制出温湿度可控的白茶萎凋室、变频连续化萎凋机等新设备[41]，为实现白茶工厂化加工、品质的稳定性和可控性等提供了技术支撑。

6.黄茶新产品和加工新装备

为获得具有特殊风味的新型黄茶产品，尖波黄、川茶系列等一批叶绿素含量低、酚氨比值低的品种被筛选出来加工黄茶。蒸汽杀青因受热连续、杀青时间短且环境相对密闭，可满足黄茶加工“多闷少抛”的技术要求，促进叶绿素湿热降解，而得到广泛应用[42]。鹿苑茶、蒙顶黄芽等黄茶企业相继提出了机械化加工技术，有效提高了生产效率，促进了黄茶生产的设施化和标准化[43-44]。

三、现阶段茶叶加工存在的问题

总体上看，改革开放以来，我国茶叶加工技术得到了多层次、多方位的快速发展，逐步实现了清洁化和机械化加工，逐步向连续化和自动化作业方向发展。然而，由于基础底子薄、规模化程度低等条件制约，茶叶加工仍面临劳动力紧缺、作业能耗高、生产成本持续增加、特色新产品开发相对滞后、质量安全水平不稳定等诸多问题。

此外，我国的茶叶加工仍与其他产茶国特别是日本和印度存在较大的差距，如日本的蒸青绿茶生产线自动化和清洁化水平高，每天可加工5 t鲜叶，且仅需2 人操作。我国的茶叶加工生产线整体性较差，标准化和自动化程度低，影响产品的稳定性；制茶工序关键参数的挖掘、采集和分析能力不足，且加工技术的智能化、定向化调控尚较欠缺，在自动化和清洁化方面仍与印度、肯尼亚等红茶生产国存在较大的差距；不同领域研究进展不一，一些新技术和新产品虽已开发成功，但还处于小试验阶段，离大规模产业化应用还有一定的距离。

四、未来茶叶加工的研究方向

纵观近年来茶叶加工的发展和茶叶消费的发展趋势，笔者认为未来我国茶叶加工研究发展的方向为传统茶类品质、加工技术水平和生产效率的提高，高附加值、多用途的茶叶新产品的开发，研究重点为以下几方面：首先，茶叶产品趋向优质化、多样化、方便化，依靠技术创新，促进茶产品多样化，更好地满足消费者的需求，利用工艺创新生产色、香、味、形等方面有特色的新产品，如花香茶、果味茶、奶香茶，以及各种功能茶等。第二，加工主体根据自身特色呈现不同发展模式，其中大众茶产品加工将由小作坊式、小厂房式向规模化、机械化、品控化方向发展，更加注重以产量和品质稳定取胜。小众茶产品向多元化、特色化方向发展，定向化生产茶产品。第三，茶叶生产趋向标准化、省力化、低碳化，逐渐向定向化、信息化和自动化作业发展，生产过程可实现现场数据实时检测的远程/终端专家决策，并形成信息化、智能化生产管理，实现车间无人化作业。第四，学科融合、基础研究和应用研究协作将更为紧密，通过跨学科、多层次等紧密合作，在基础研究、应用基础研究和应用技术研究等领域开展联合创新，逐步提出典型风味品质的定向调控技术，逐步实现茶产品的电子设备智能化评价。