抹茶生產現狀與質量安全控制

為貫徹落實黨的十九大精神，推動我國抹茶產業發展，提升茶園經濟效益，延伸茶產業鏈，2019年6月5日，由國家茶產業技術創新戰略聯盟與中國農業科學院茶葉研究所聯合主辦、本刊編輯部和浙江越豐茶葉機械有限公司共同承辦的“抹茶加工裝備及產業發展論壇”在浙江紹興市舉行。論壇邀請中國農業科學院茶葉研究所副所長魯成銀研究員、尹軍峰研究員，浙江紹興御茶村茶業有限公司劉志榮董事長，浙江越豐茶葉機械有限公司錢曉陽總經理4位主講人分別從不同角度解讀了當前抹茶產業的發展現狀。為進一步交流抹茶加工技術、產業發展趨勢以及論壇研討成果，本刊特將論壇報告的主要內容整理成文，以饗讀者。

抹茶源于我國隋朝，興于唐朝，宋朝進入鼎盛期，并出現了完整的寺院抹茶茶道。明代以來流行泡飲，點茶和抹茶茶道隨之淡出中國歷史舞臺。12 世紀末，日本榮西禪師將蒸青抹茶制作工藝帶回日本，開啟了抹茶在日本的發展歷程，至明治維新時期逐漸形成了完善的抹茶生產加工體系。經過幾個世紀的演變和發展，抹茶在日本完成工藝的精進并發揚光大，被廣泛應用于食品和保健品中，并衍生出品種繁多的抹茶產品，成為年輕人熱捧的時尚。

千禧年后，抹茶重返中國市場，在食品、飲料等行業中的應用得到快速增長。伴隨著國內烘焙甜品業和新茶飲市場的發展迎來階段性爆發，抹茶被作為營養強化劑和天然色素添加劑用于食品、保健品、日化品等諸多行業。隨著抹茶應用領域的擴大和產業的繁榮，現代抹茶的加工技術、加工設備和應用技術也得到較大的發展。梳理和總結抹茶生產技術的演變、加工技術、加工設備，不僅可以了解現代抹茶的產業現狀，還可為高品質抹茶的進一步開發與研究提供參考。

一、抹茶的定義及應用

1.抹茶的定義

抹茶（古代稱為“末茶”），是以特殊覆蓋栽培的茶葉制成的蒸青綠茶為原料，經研磨而成的超微細粉。覆蓋鮮葉經過特定工藝加工成為碾茶，是抹茶的前體，碾茶再經過專用設備超細粉碎后成為抹茶。

2018年5月1日，我國開始實施的國家標準《抹茶》（GB/T 34778—2017）將抹茶定義為：采用覆蓋栽培的茶樹鮮葉經蒸汽（或熱風）殺青后、干燥制成的葉片為原料，經研磨工藝加工而成的微粉狀茶產品。

雖然傳統抹茶是用天然石磨碾磨成微粉狀的覆蓋蒸青綠茶，但并不能將抹茶簡單地等同于綠茶粉，抹茶和綠茶粉在制作工藝、原料選取以及口感上有著很大的差別。抹茶制作工藝復雜，需要經過十幾道工序，而綠茶粉的制作工藝相對簡單，且抹茶對茶樹品種、采摘時間、采摘葉片大小、加工工藝、研磨方式、品質特點等都有嚴格而復雜的要求。抹茶的色香味都要比普通綠茶粉更勝一籌，抹茶外觀翠綠而有光澤，湯色墨綠，帶海苔香，滋味鮮爽濃厚，而普通綠茶粉顏色偏黃，外觀黃綠或灰綠，湯色暗黃，無海苔香，滋味濃烈。

2.抹茶生產技術演變

在抹茶傳入日本的前700 多年間，都是以“碾茶”（又稱“薄葉”“薄茶”）的形式在市場上流通，購買碾茶后再使用石磨手工碾磨成粉使用。直至昭和初期有了粉碎機后，“抹茶”商品才出現在市場上，這也就是“末”演變成“抹”的由來。隨著茶葉加工工藝的進步，抺茶的生產技術、加工設備也在不斷更新和改進。

（1）適制抹茶的茶樹品種

自榮西和尚帶回茶種至19 世紀，日本一直沿用茶籽播種繁殖，有性系茶樹品種混雜，鮮葉品質參差不齊，給茶葉采摘帶來較大難度，加工而成的抹茶品質也受到影響。昭和六年（1931），日本宇治地區首先開始抹茶專用茶樹品種的選育研究，此后形成了三大適制抹茶的品種系列——宇治品種系、朝露系、藪北系的30多個不同的茶樹品種。

20 世紀末，我國開始從日本引進茶樹品種和碾茶（抹茶原料）生產技術，隨后通過研究和摸索，發現了國內很多的抹茶適制品種，其中以中茶系列品種尤為突出，表現為單產高、色澤綠、香氣高、滋味醇等優點。

（2）碾茶生產茶園覆蓋技術

日本行業協會區分抹茶和普通綠茶粉的標準之一就是碾茶生產茶園需“采用遮陰覆蓋”，可見遮陰覆蓋技術是碾茶生產茶園管理過程中必不可少的環節。

遮陰覆蓋的栽培方式在日本最初只是為了防止霜害，后來發現經過覆蓋能顯著影響茶葉的內含成分，生產出來的碾茶其色、香、味都得到了大幅的改善，使用遮陰覆蓋栽培茶園的鮮葉加工的抹茶產品有鮮艷的綠色、甘甜的味道、特殊的海苔香，較不遮陰覆蓋茶園生產的外觀灰綠色、又苦又澀的茶粉，更容易被消費者接受。原因是采用遮陰覆蓋后的鮮葉最大限度地保留了以茶氨酸為代表的有甘甜滋味的氨基酸成分，同時減少了具有強苦澀的兒茶素的生成；直射光線的減少又加速了茶樹葉片葉綠素的合成，使茶葉的持嫩性增強，形成了抹茶油潤鮮艷的綠色，抹茶特殊的“海苔香”就是在這種栽培方式下形成的。16世紀后期，遮陰覆蓋技術在日本開始普及并迅速推廣。

日本碾茶茶園的覆蓋方式有3 種——直接覆蓋、槽式覆蓋、棚式覆蓋，在我國一般以直接覆蓋和棚式覆蓋為主。直接覆蓋，即將覆蓋材料直接覆蓋在茶蓬面。棚式覆蓋，即使用水泥柱、鋼管、竹子為支撐材料搭建茶園棚架，高度一般距地面1.5～1.8 m，再將覆蓋材料鋪在棚面上。直接覆蓋的茶園大多以機采為主。棚式覆蓋的茶園有手采和機采兩種方式，手采茶園具有一定的比價優勢，但由于人工采摘的用工難問題日益突出，棚式覆蓋茶園的機采比率也逐年增高。

3.抹茶的應用

抹茶大規模應用于食品工業是近20年的事，此前抹茶大多都還局限在茶道領域。據統計，1995年日本碾茶年產量約200 t，可見當時抹茶的市場需求量是有限的。由于使用量小，碾茶生產企業多集中在京都宇治一帶，抹茶產量也較小。隨著人們對營養健康訴求的增多，促進了包括抹茶在內的天然健康產品的快速發展。2016年，日本的碾茶生產總量達到近4 000 t，而市場對抹茶的需求量卻超過10 000 t。

業者的推動和市場的認可，迅速在全球范圍內形成了抹茶消費浪潮，我國的抹茶產業也隨之得到快速發展。目前國內市場上，抹茶主要廣泛應用于食品、飲料和化妝品等行業，其中約10%的抹茶應用于醫藥和化妝品行業，20%的抹茶用于飲料生產和茶道之中，70%的抹茶被作為食品添加劑使用，以強化其營養保健功效，并賦予各類食品的天然鮮綠色澤和特有的茶葉風味。抹茶除被大量應用于烘焙食品、飲品和冰淇淋中外，還被添加到肉丸、糖果、面條等產品中，以此改善產品的口感，獲得特色的風味。在日化品產業中，抹茶面膜和肥皂是目前應用較多的產品。

二、現代抹茶加工工藝與設備

傳統抹茶加工主要包括碾茶加工和研磨粉碎兩個過程，鮮葉先加工成抹茶的原料碾茶，然后通過研磨形成抹茶。日本最早使用的茶磨全部都是從中國引進的，時稱“唐茶磨”，15世紀中期才出現日本本土的仿制品。在現代抹茶加工工藝和設備的研究上，日本起步較早。經過這些年的追趕，國內的生產工藝和設備，已經完全追趕上了日本的工藝水平。

1.碾茶加工工藝

在碾茶的加工工藝方面，中日兩國基本一致，其主要工序為：鮮葉攤青→青葉流量計（鮮葉切割篩分）→蒸汽殺青→冷卻散茶→烘烤干燥→去梗除雜→足干提香。初制碾茶經風選、除雜、切斷處理后才能進一步研磨粉碎，成為抹茶產品（圖1）。

圖1 抹茶加工工藝

2.碾茶的主要加工設備

（1）鮮葉貯存與前處理設備

鮮葉通常貯存在車式貯青設備中，必要時采用霧化器對鮮葉進行冷卻保鮮，解決和穩定洪峰期的鮮葉品質。使用切斷機通過橫切、縱橫雙切等方式對鮮葉進行切割篩分，從而避免后續加工過程中因機采葉大小不一致可能造成的殺青不勻等問題。

（2）殺青設備

目前鮮葉殺青技術主要包括滾筒殺青、熱風殺青、蒸汽殺青和微波殺青4 種。其中，蒸汽殺青是殺青過程最快，殺青最徹底、最均勻的方式之一，可以更好地保全葉綠素。

傳統蒸汽殺青機采用100～105℃蒸汽殺青10～20 s。蒸汽熱風殺青機（圖2）和炒蒸機（圖3）是近年來研發的新型蒸汽殺青機。蒸汽熱風殺青機殺青時，付制葉在震動前進的過程中完成分段殺青，前端使用蒸汽殺青，后端使用熱風殺青，殺青均勻，無疊葉（陰陽面）現象，且雨水葉也可以及時付制，無需專業人員調整設備，只需按照原料嫩度微調蒸汽流量，大幅度提升了殺青效率，但機型偏大，且需要2套能源系統。滾炒蒸汽殺青機是利用超高溫發生設備產生的過熱蒸汽和加濕熱風完成殺青，用途廣泛，既可加工炒青風味的產品，也可以用于加工蒸青風味的產品。

圖2 蒸汽熱風殺青機

圖3 炒蒸機（川崎）

（3）冷卻散葉設備

殺青葉冷卻散葉主要有高溫熱風脫水、低溫強風去水、自然風淋除水、高速離心脫水4 種方式。目前生產中較多使用自然風淋除水，即將蒸汽殺青葉片迅速用冷風吹起6 m 高左右4～5 次，用以散開、冷卻，除去表面水分，降低熱量。

（4）碾茶干燥設備

目前，碾茶干燥工序大多仍在傳統砌磚式碾茶爐內完成。碾茶爐是使用磚塊砌成側壁的烘房（長13 m、寬2 m、高3 m左右），烘烤熱源來自于底層燃油或天然氣燒紅的鐵板，烘房內利用排氣管釋放的對流熱風對葉片進行干燥。碾茶爐內一般有4 層網狀不銹鋼傳送帶，葉片在網帶上堆積，厚約20 mm，以風送換層的方式在多層網帶上前行，經過3 段共20 min 左右的行程，第一段170～200℃，第二段130～160℃，第三段100～120℃，實現初步干燥。

高氨基酸含量的鮮葉原料受熱輻射烘烤后形成特有風味，因此，經傳統砌磚式碾茶爐干燥后的碾茶具有鮮艷的色澤和特有的香味。傳統烘房的缺點顯而易見——體積過大無法移動，干燥溫度無法精確控制，能耗高而熱利用率低，且殺青葉在運輸網帶上容易粘連重疊導致焦葉。對傳統烘房進行改進，使用發熱效率高的新型發熱鑄鐵，增加紅外線涂層，將排濕口改為使用手搖式任意定位裝置，方便開關排濕口，可以使得熱爐時間縮短30%；將網狀不銹鋼傳送帶改為縱向鋼絲編織網，不僅能有效提高抗彎能力，使不銹鋼傳送帶使用壽命提高1 倍以上，而且能使茶葉更快干燥，成品茶香氣更豐富。

近年來，研究人員經過反復試驗，在傳統砌磚式碾茶爐的基礎上研發出遠紅外碾茶烘干爐（圖4），通過模塊化分段烘烤，采用PLC精確控制溫段和光源段，實現遠紅外干燥和熱風干燥結合，殺青葉在遠紅外碾茶烘干爐內以單層網帶運輸行走5 min 便完成干燥，效率是傳統碾茶爐的4倍。遠紅外碾茶烘干爐不僅能使產品延續傳統烘房干燥的風味，且加工場地更加干凈衛生。

圖4 遠紅外碾茶烘干爐

（5）莖葉分離設備

烘干工序后葉片部分的含水量降到10%左右，而葉梗的含水量仍在50%～55%，韌性尚存不易折斷，因此需要通過莖葉分離工序去掉茶梗、葉脈和碎葉。

莖葉分離工序的主要設備是莖葉分離機，其結構是半圓筒形的金屬網，內置的螺旋刀在旋轉時將葉片從梗上剝離，剝離后的茶葉經過輸送帶進入高精度風選機進行風選分離。新研發的葉脈分離豎切機在生產中使用較為廣泛，豎切機設有2個切割輪，茶葉從2 個刀刃相互交合處的空隙中通過時，左右刀刃即可將附著在葉片上的葉脈分割下來，而且分割下來的葉脈不會被切斷，在后續的風力選別機中很容易將其選別出來。

（6）烘干設備

經過葉梗分離之后，因葉片與梗筋的含水率不同，需要進入不同的干燥機分別進行干燥。一般來說，葉片以60～70℃的熱風干燥10 min 左右，即可制成粗制碾茶。

傳統烘干機以帶孔鏈板分層輸送茶葉，采用熱風源進行烘干作業，其缺點是溫度控制不精確；翻板孔徑大，下料不均勻，后期茶葉一致性差；在制葉開放性加工，不衛生。改進后的新型熱風烘干機以細孔翻板分段輸送茶葉，熱風分段進入不同層區，使用PLC 分層控溫，更適合細小茶類烘干，且上料區與烘干區分離，使烘干環節更加衛生，提高了碾茶加工過程中的食品安全。

（7）后處理設備

后處理設備主要包括切茶機、圓篩機、風選機、提香機等。在研磨成抹茶之前，初制碾茶需要通過切茶、篩茶和風選等精制工序，進一步去除茶梗、葉脈、黃片、雜質等，形成0.3～0.5 cm 大小的均勻碎片，必要時還需再次烘干。

3.抹茶研磨設備

傳統抹茶研磨一般采用石磨，效能較低。隨著各種粉碎加工技術的涌現，一系列新型的超微粉碎設備應用于現代抹茶加工中，主要有電動石磨、振動磨、球磨粉碎機、氣流粉碎機等。

電動石磨采用石磨的加工方式，具有加工時間短，研磨溫度低，制備的茶粉色澤較翠綠、顆粒較細膩等優點，但單臺設備產量低，不能適應規?；a的需要。

振動磨系通過高頻振動產生沖擊、摩擦和剪切等作用力將葉片進行粉碎。

球磨粉碎是現階段我國大多數抹茶加工企業所采用的方式。球磨機分常規球磨機和旋轉式球磨機，生產中茶葉不斷經歷磨球的碰撞、擠壓而反復變形與斷裂，最終形成超細粉體。球磨粉碎具有粉碎效果好、生產效率高的優點。在此基礎上研發的連續式球磨抹茶機，其內腔能夠大量投入物料，2個篩體可以快速進行粉碎作業從而實現連續加工，提高了研磨的工作效率。

氣流粉碎主要使用氣流式超微粉碎機，以壓縮空氣或過熱蒸汽經過噴嘴時產生的超音速氣流來作為顆粒的載體，通過顆粒與顆粒之間或者顆粒與固定板之間發生的沖擊性擠壓、摩擦和剪切等一系列作用，從而達到粉碎葉片的目的。氣流粉碎所獲得的顆粒細膩，可達600～2 000目。

4.碾茶生產線

此前，我國抹茶生產機械主要依賴從日本進口，抹茶生產線價格昂貴，一定程度上限制了抹茶產業的發展。經過多年的探索，以浙江越豐茶葉機械有限公司為代表的國內茶機設備生產企業，已經自主研發出一批性價比高、產品質量好的抹茶生產線，不少加工機械在性能上已經完全趕超日本抹茶設備，且更適合國內不同產茶區的現狀。

浙江越豐茶葉機械有限公司的碾茶生產線由鮮葉儲藏箱、蒸汽殺青機、增綠機、冷卻機、烘焙爐、揉切機、連續式球磨機等構成（圖5）。其中，鮮葉儲藏箱由箱體、鮮葉輸送系統、通風加濕系統、出料系統和自動控制系統等組成，用于儲藏采摘下來等待加工的鮮葉。風送鮮葉儲藏箱可以迅速散去鮮葉在運輸過程中產生的熱量，并且能過濾掉摻雜在鮮葉中的雜物，通過高溫蒸汽對鮮葉進行殺青處理。連續式球磨機為國內首創，抹茶細度可達1 000目左右，每小時產量可達20 kg。

三、抹茶產品的質量安全控制

圖5 浙江越豐茶葉機械有限公司研發的碾茶生產線

抹茶主要應用于食品領域，而隨著人們對健康、綠色產品的日益關注，對抹茶生產的質量安全控制也愈發重要。

目前，國際上暫無抹茶的相關標準，而國內現行的抹茶標準有3個，分別是2017年國家質量技術監督總局發布的國家標準《抹茶》（GB/T 34778—2017）、2018年貴州省發布的地方標準《貴州抹茶》（DB52/T 1358—2018）和浙江制造團體標準《飲料配料專用抹茶》（T/ZZB 0987—2019）。

1.各類標準中抹茶的定義

國家標準《抹茶》、貴州省地方標準《貴州抹茶》和浙江制造團體標準《飲料配料專用抹茶》在抹茶園覆蓋栽培方面定義相同，且都要求抹茶產品無非茶類物質、無著色、無添加劑，但對加工工藝和機械設備要求的描述卻有較大差異。

國家標準《抹茶》定義抹茶（Matcha）為：采用覆蓋栽培的茶樹鮮葉經蒸汽（或熱風）殺青后、干燥制成的葉片為原料，經研磨工藝加工而成的微粉狀茶產品。

貴州省地方標準《貴州抹茶》定義貴州抹茶為：貴州境內生產，選用適制碾茶的茶樹品種、采用覆蓋栽培的茶樹鮮葉，經蒸汽殺青、未經揉捻、以輻射熱方式干燥制成的葉片為原料，經研磨工藝加工而成的微粉狀茶產品，具有色鮮綠、覆蓋香、清爽味的特征。

浙江制造團體標準《飲料配料專用抹茶》對抹茶的要求為：采用經過15天以上架空遮陰覆蓋的無性系茶樹的鮮葉為原料，經蒸汽殺青、干燥、再經恒溫超微粉碎等工序加工而成的具有海苔香的專門用作飲料配料的粉體綠茶。

2.抹茶感官品質標準

國家標準將抹茶分為一級、二級2 個等級，貴州抹茶標準分為特級、一級、二級3 個等級，浙江制造團體標準未提出等級分類。3個抹茶標準對顆粒的要求均為柔軟細膩均勻，香氣都要求具有顯著的覆蓋香。3個抹茶標準中對抹茶感官品質的要求見表1。

表1 不同抹茶標準中對抹茶的感官品質的要求

3.抹茶理化指標標準

國家標準和貴州抹茶標準要求抹茶的粒度D60（累計粒度分布百分數達到60%時所對應的粒徑）≤18 μm，水分≤6.0%，總灰分≤8.0%，茶氨酸≥0.5%，對茶多酚無要求。因浙江制造團體標準主要是針對飲料配料專用抹茶，為保證抹茶飲料的口感，其理化指標比前面2個標準要求更嚴格，規定抹茶的粒度D60≤15 μm，水分≤6.0%，總灰分≤7.8%，茶氨酸≥1.1%，茶多酚含量8%～15%。

4.抹茶衛生指標標準

對于抹茶產品的污染物標準，上述3 個標準都要求符合食品安全國家標準《食品中污染物限量》要求，浙江制造團體標準還要求鉛含量≤4.0 mg/kg。

對農殘的限量要求，3個標準都要求符合食品安全國家標準《食品中農藥最大殘留限量》要求，且貴州抹茶標準額外增加了8項農殘限量標準。

此外，浙江制造團體標準還對抹茶的菌落總數、大腸菌群、霉菌計數等微生物指標提出具體要求，且不得檢出致病菌（沙門氏菌、金黃色葡萄球菌）等。