人工控制溫濕度白茶加工工藝和設備研究

林飛應，林星辰

（福建省福鼎市名山茶葉有限公司，福建 福鼎 355200）

1 相關概念概述

1.1 白茶概述

白茶屬于全國六大茶類之一，是福建省的特色產品，主要產區在福鼎、政和、嵩溪、建陽等地。白茶主要基礎操作工序為萎凋、烤成（或陰干）、揀剔、復火等操作施工。萎凋是成為白茶產品質量的重要工藝技術。白茶具備了形態芽毫整齊，滿身披毫，毫香清鮮，湯色黃紅清亮，風味明凈回甘的的質量特征。屬于輕度發酵工程茶葉，是全國茶葉中的獨特珍品。由于成品茶多有芽頭，滿披白毫，如銀似雪而得名。

白茶，顧名思義，顏色相較于普通茶葉更淡，且并不常見。白茶產品發展有著二百多年的發展史，是由福鼎人始創的。當時本地有一優質種類的茶樹——福鼎大白茶樹，茶芽葉上都披滿了白茸毛，是制飲茶的上好產品原材料，人類最初就是用這種優質茶片制造出白茶。而茶色何以為白？這是由于人類采集了細嫩、葉背多白茸毛的芽葉，在加工生產制作時不爆不揉，然后晾曬或用文火烘焙，使白茸毛在茶的最外面被完全地保護下來，這也便是它顯白的緣故。白飲茶最主要的特征就是毫色銀白，有著“綠妝素裹”之美，其芽頭肥壯，湯色黃亮，風味鮮醇，葉底嫩勻。品味白茶，滋昧鮮醇而爽口，有一定的藥物效果。中醫藥理證明，白茶性清涼，有退熱降火之功能，故國外華僑常常把白茶中的白毫銀針當作難以多得的珍品。中國白茶的主要種類有銀針、白牡丹、貢眉、壽眉等。特別是白毫銀針，全為披滿白茸毛的小芽尖，形體挺直如針，在中國豐富的茶品中，白毫銀針也是形體最為秀麗者之一，尤其令人喜歡，其湯色淺黃，鮮醇爽口，飲后令人余味無限。

1.2 白茶產品種類

1.2.1 傳統白茶。傳統的白茶可分為白毫銀針、白牡丹、貢眉、壽眉等。根據對福建省白茶的調查，現代白茶起源于清朝江初（1796）。當時，銀針是以“福鼎菜茶”的壯芽為主要原料生產的；大約1857年福鼎培育出大白茶樹后，1885年用大白茶樹的壯芽制成銀針，又名“真理啟示”，采摘蔬菜茶的人稱“土針”或“小白”；鄭和縣在1880年挖掘了這棵大白茶樹，并于1889年開始生產銀針，但直到1922年才生產出白牡丹。

傳統的白茶工藝只有兩個過程：萎凋和風干，由于沒有外力，如滾動以增加細胞破碎率和加速內容物的轉化率，與其他茶相比，傳統白茶的芳香風味較弱。因此，中國傳統白茶采用常溫或長期保存的方法來促進白茶的“成熟”，使其風味更加濃郁柔和，增強其保健功能。長期以來，中國人一直喜歡白茶，并將其用作藥物。俗話說白茶是“一年茶，三年藥，七年寶”。

1.2.2 新工藝白茶。為了滿足出口市場對茶湯含量和風味逐漸增加的需求，福建茶葉進出口有限責任公司和福鼎柏林茶廠開發了一種生產白茶的新技術，也稱為“新白茶”。最初的準備包括鮮葉→干燥→積累（發酵）→輕滾→烘焙。輕揉是將適量的茶葉放入揉搓機中，在沒有壓力的情況下自由揉搓10分鐘，使茶葉稍微卷曲，提取部分茶汁，使體積減少20%以下。

新白茶的采摘方法與中國傳統的工美茶相似，但重要的區別在于，它是疊放、輕輕滾動，然后在適當的光干燥后煮熟的。因此，新手工白茶的內在品質接近傳統的中低檔貢美風格，屬于中低檔商品。它的外觀是卷曲的，略帶皺紋，但它有一個明確的香味和強烈的味道。湯的顏色是橙紅色，葉底是灰色或深灰色帶黃色，葉中央的葉脈是紅色或紅棕色。隨著堆垛、輕揉等工序的逐步增加，逐步改變了中國傳統新白茶清香、風味的缺陷，由于新白茶市場仍主要在國外，此未被納入新白茶標準GB/t22291。

2 現有的白茶加工工藝

2.1 室內自然萎調

白茶的室溫自然萎凋是指把白茶樹鮮葉攤置于室溫下，使其在自然條件下失水。春季氣溫一般在20℃～25℃，相對濕度在70%～80%之間；夏季和秋季，環境溫度為30℃～32℃，相對濕度約為70%。萎凋時間通常在36h～72h內，加工一般在46h～60h內為宜，由于自然萎凋的植物失水速度比較緩慢，所以加工時間一般較長，而且受氣候的影響也很大，在空氣中相對濕度較高時，就會對加工產品效果帶來很大的影響。

2.2 日光復合萎凋

日光復合菱凋在傳統室內自動萎凋的基礎上添加了日光萎凋工序，使日光萎凋和室內萎凋交互完成。太陽輻射的使用增加了葉片失水率，從而調節了葉片的枯萎和內含物的轉化。蔣立平等人對傳統太陽能干燥和內干燥工藝下的白茶進行了22次比較，發現傳統太陽能干燥工藝下的白茶可溶性氨基酸和糖含量較高，但茶多酚含量較低。同樣，陽光的利用率也在很大程度上取決于氣候條件。為了進一步提高利用陽光的效率，陳積斌等人設計了一個內部的白茶干燥室。該房屋為單坡結構，屋頂傾斜22度，朝南。在連續萎凋機的配合下，完成了在日光和環境溫度下的交替萎凋復合。另外，由于PC板的采用抑制了紫外線的透出，使陰雨氣候下室內氣溫高出室外，植物可以達到萎凋的基本條件。

2.3 人工調控萎凋

為了消除白茶在惡劣天氣下枯萎的危害，許多專家學者試圖通過人工調節環境濕度來控制白茶的干燥條件。張英根等人通過設置電熱風機、加濕器、中央空調、除濕器等設備，形成了一個具有溫濕度條件的可控自然干燥室。當溫度在25℃～30℃之間，相對濕度在65%～75%之間時，白茶品質較好，白茶自然干燥時間顯著縮短。周寒松等，首先使用中央空調和除濕機，對白茶的自然萎凋環境進行了人工控制，并提出相對濕度70%、溫度在22℃是白茶自然萎凋的最好條件，其質量明顯高于在自然萎凋條件下的對照組。因為根據原料種類、嫩度等不同，其最適合的萎凋溫濕度控制條件可能并不相同，所以，人工控制萎凋的關鍵就于根據不同鮮葉做好主要技術參數的配套調研，確定工藝的最佳參數，這樣就可以確保白茶質量的優良和穩定性。

3 溫濕度對白茶加工的重要性

3.1 溫度對白茶加工的重要性

高溫也是白茶加工的主要影響因素之一。空氣溫度越高，茶青溫度就高，葉內水熱的運動速率也提高，葉片水份揮發量增加。相反，若溫度過低，則茶青溫度下降，葉內水熱的運動速率降低，葉片水份揮發速率減慢。而萎凋走水的運動速率較快或過慢都會影響白茶質量，如蒸發走水速率較快，則萎凋持續時間過短，由于茶青內含物轉化不夠，會使得成品茗的顏色偏青秀綠，帶有青腥氣，且風味偏苦、澀；若走水過遲，則萎凋持續時間過長，業內普遍認為是由于茶青內含物轉化過量，會使得成品茶的顏色偏暗、偏黑，沒有鮮靈度，且萎凋持續時間過長還會加快產品周期、浪費了大量的產品場地。

眾所周知，白茶的價值是天然的、正宗的、無火的，因為白茶保留了主要的營養成分和大量的活性蛋白質。在茶葉加工過程中，活性酶參與了由酶活性引起的一些物理化學變化，茶葉中有多種蛋白酶，包括氧化還原酶、水解酶、裂解酶、磷酸化酶、轉移酶和異構酶。酶促蛋白質具有普通蛋白質的特性，在高溫或高溫條件下易于修飾和失活。而各類蛋白酶都有其活躍的最適溫度范圍，在30℃～50℃時較為活躍，但超過五十攝氏度則活力明顯下降，超過80℃時則活力基本鈍化。而蛋白酶若失活、發生變性，即丟失了催化能力。

3.2 濕度對白茶加工的重要性

在綠茶枯萎的過程中，茶葉莖葉中的水分沿著葉片的背氣孔和角質層不斷向外擴散，茶葉的內含物也在緩慢地經歷水解和抗氧化反應的過程，并不斷產生、積累和轉化。因此，相對濕度越低，空氣中的水汽含量越低，葉片內外水分的壓差越大，葉片水分的揮發速度越快，從而促使綠茶的水分流速加快；相反，相對濕度越高，空氣中的水汽含量越高，葉片內外的水分壓差越小，葉片水份揮發較慢，致使茶青走水速度降低。而萎凋走水的速率過快或過慢，都影響白茶質量。因此，對于濕度的控制在白茶加工的過程中是非常重要的。

4 材料與方法

4.1 試驗材料

為了進一步了解人工控制溫濕度對白茶加工工藝的影響，本次試驗選擇福鼎大毫作為試驗對象，鮮葉采摘標準為1芽2葉初展。

4.2 試驗方法

4.2.1 試驗設計。利用中央空調和除濕機調控萎凋室的空氣濕度，將萎凋室相應溫濕度最高限制（70±5）%，在室溫下設定18℃、22℃、26℃3個處理條件，與室內空氣天然溫濕度的限制為對比。毛茶工序按照中國傳統白牡丹“鮮葉→萎凋→晾干”的工序執行，其中加工工藝要求見表1。

表1 白茶加工工藝條件

4.2.2 檢測項目與方法。各處理應隔六h計算一次萎凋葉含水率并觀測其葉相，含水率計算方式用（120±5）℃恒重法；每12h對萎凋葉予以固樣，計算各萎凋樣及毛茶內生化成份濃度。水分浸溶物濃度計算方式按GB/T8305-2002的方式執行；茶多酚濃度計算方式按GB/T8313-2008的方式執行；游離氨基酸濃度測定方法按GB/T8314-2002的方法執行；可溶性糖類濃度測定方法按GB/T5009.7-2008的方法執行。

4.2.3 品質審評。按照GB/T23776-2009茶葉感官審評辦法，將采取評價和打分結合的方式實施審評。

5 結果與分析

5.1 各處理的加工工藝及對萎凋葉含水量的影響

白茶萎凋的整個過程不僅是一個失水階段，而且其中所含的生化成分也發生了巨大的變化。因此，干燥過程中干葉的顏色、質量和香氣表現為鮮綠色→深綠色→灰綠色、窄而飽滿→柔軟而起皺→卷曲邊干葉、綠色氣味→消失的綠色氣味→白色粽子，一個好的干燥過程必須是失水和生化變化相互配合的過程。在枯萎過程中，各處理的枯葉含水量逐漸降低，而在枯萎初期（枯萎前18h）的失水率呈現出快速→緩慢的變化規律，因為在枯萎初期，新鮮葉片中的水分濃度最高。此外，它們大多是自由水，保衛細胞的含水量被填滿，氣孔被自動打開，導致水分蒸發速度加快;由于水份的散失，自然水份濃度降低，保護細胞極度失水干癟，氣孔封閉，水份揮發速率降低；而由于萎凋的發展，自然水份不斷揮發，保護細胞失水和氣孔被動打開的極端變化。此時，由于新鮮葉片生命活動的自然模式受到干擾，結合溶液轉化為天然水，因此干燥葉片中的天然水濃度增加，水分揮發速率也再次提高。然后，隨著植株枯萎的發展，枯萎葉片的含水量也逐漸降低，失水率也逐漸降低。萎凋過程中，在溫濕度條件一致的情況下，萎凋葉失水和漏失速率與氣溫成正相關性，氣溫越高水份的排泄速度愈快。據實驗結果顯示，在氣溫為22℃、相對濕度（70±5）%以上的自然環境條件下萎凋時，可在萎凋42h時完成并篩，萎凋56h時可實現萎凋適度，進而使萎凋葉的失水與理化改變相互協調，取得了最佳的萎凋效率。

5.2 不同處理對萎凋葉生化成分含量的影響

在干燥過程中，白茶中游離氨基酸、可溶性糖、水提取物、茶多酚、兒茶素的總量以及各部分的濃度在整個干燥過程中發生了不同程度的變化。處理的第二個條件是，在溫度22℃和相對濕度（70±5）%的條件下，干白茶中游離氨基酸和可溶性糖的濃度大大增加，這將有助于產生白茶的優質口感。

5.2.1 不同處理方法對萎凋葉水及浸出物濃度的變化影響。萎凋過程中鮮葉含水量逐漸降低，從而出現了一系列的生物改變現象，使水中浸出物含量總體呈上升態勢，主要因素是由于鮮葉含水量的降低，細胞液含量增加，水解酶活力的增加，導致了某些生物大分子化合物降解，因而水中浸出物含量的增加。與鮮葉比較，在萎凋48h后的處理三中茶葉水分浸出物含量增加了3.1%，處理二增加了2.3%，處理一則增加了0.2%，說明在18℃～26℃區域內，增加萎凋溫度控制將有助于水分浸出物含量的增加，進而促進白茶滋味含量的增加。

5.2.2 不同處理對萎凋葉茶多酚含量的影響。白茶萎凋處理過程中茶多酚含量也出現了很大的變動，各加工程度都呈現前提高后降低的趨勢，在萎凋完成后各處理過程茶多酚濃度都小于鮮葉的，其中處理過程一和處理過程二的降幅都超過了處置三的。各處理過程后在萎凋流程中，由于鮮葉水份的持續散失，酶促反應活動，抗氧化恢復反映激烈，多酚類化合物在多酚氧化酶的影響下進行酶促反應產生鄰醌，并和其他化合物產生絡合物，從而使得其濃度逐漸降低。在萎凋前期茶多酚濃度增加，這是因為此階段鮮葉水份下降得很快，而氧化酶的活力還比較弱小，茶多酚的抗氧化分解速度較慢，同時在萎凋前期部分糖代謝轉變為多苯酚，對茶多酚濃度的增加也有一些負面影響。

6 結語

綜上所述，經過實驗可以看出：首先，萎凋是白茶初制的重要工藝，在萎凋流程中萎凋葉的含水率呈現逐步降低的態勢，而在萎凋前期（萎凋前18h）漏失速率則呈現了快→慢→快的變化規律，隨著萎凋逐步失水的同樣也產生了游離氨基酸、可溶性糖類、水中浸出物濃度的增加以及茶多酚的氧化，失水速率和生化轉變相互協同造就了白茶香味清鮮、滋味醇爽、湯色橙黃的質量特點。其次，溫度潮濕也是影響白茶萎凋的最主要原因，在室溫相應濕度條件基本恒定的情形下，萎凋歷時長度與水溫成反比，萎凋時的長度也與白茶質量的產生有直接關聯，但持續時間過短，氧化程度不夠，且茶多酚濃度高，苦澀味厚；持續時間太長，生化成分消耗較多，口感弱，品質不好。根據實驗結果，在溫度為22℃、相應溫濕度為（70±5）%的干燥環境中，干燥過程中的失水和物理化學變化可以相互協調，從而達到白茶的品質。在外觀上，葉子的狀態是拉長的，顏色是灰色的，葉子是灰綠色的，葉子的背面是灰色的；內在品質清新濃郁，口感清新柔和，口感清澈，湯色淺淡，葉底灰綠勻亮。