2022年茶葉加工技術研究進展

安會敏 尹鵬 歐陽建 蔣容港 歐行暢 陳圓 劉仲華

基金項目：國家重點研發計劃（2022YFD1600800）、國家現代農業產業技術體系（CARS-19）

作者簡介：安會敏，女，博士研究生，主要從事茶葉加工理論與新技術研究。*通信作者，E-mail：zhonghua-liu@hunau.edu.cn

摘要：茶產業是我國傳統特色優勢產業，茶葉加工技術的發展可推動茶產品的高質量生產和助力茶產業轉型升級。文章綜述了2022年傳統六大茶類及再加工茶茉莉花茶加工技術的最新研究進展，以及當前我國茶葉加工技術發展所面臨的瓶頸與挑戰，并結合時代和科技發展趨勢預測茶葉加工技術未來發展方向，以期為后續茶葉加工技術的研究提供借鑒。

關鍵詞：茶葉；加工技術；智能化加工；數字化加工；研究進展

中圖分類號：TS272? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1000－3150（2024）01-14-8

Research Progress of Tea Processing Technologies in 2022

AN Huimin， YIN Peng， OUYANG Jian， JIANG Ronggang， OU Xingchang， CHEN Yuan， LIU Zhonghua*

Hunan Agricultural University， Changsha 410128， China

Abstract： The tea industry is a traditional advantageous industry in China， and the development of tea processing technology can promote the production of high-quality tea products and assist in the transformation and upgrading of the tea industry. This paper reviewed the latest research progress on the processing technologies of six major tea categories and reprocessed jasmine tea in China in 2022， as well as the bottlenecks and challenges faced by the current development of tea processing technology in China. It also predicted the future development direction of tea processing technology based on the trend of the times and technological development， in order to provide reference for subsequent research on tea processing technology.

Keywords： tea， processing technology， intelligent processing， digital processing， research progress

近年來，隨著科技的不斷發展，自動化技術、數字化技術、智能化技術等新技術逐漸被應用到茶葉加工中，不僅在一定程度上滿足了現代茶葉加工連續化、清潔化、自動化和標準化的需求，而且在提升茶葉品質和制茶效率方面發揮了重大作用[1]。因此，研究茶葉加工技術發展對我國六大茶類及再加工茶的生產和發展具有重要意義。

1? 不同茶類加工技術的發展與創新

綠茶、紅茶、白茶、黑茶、青茶（烏龍茶）和黃茶是我國傳統的六大茶類。隨著茶葉消費市場的不斷改變，以茉莉花茶、復合型花草茶為代表的再加工茶也越來越受消費者喜愛。2022年11月29日，中國傳統制茶技藝及其相關習俗列入聯合國教科文組織人類非物質文化遺產代表作名錄，對保護、傳承傳統制茶技藝和推動茶葉加工技術創新發展具有重大意義。

1.1? 綠茶加工技術發展與創新

綠茶是我國產量和消費量最高的一類茶葉。據統計，2022年我國綠茶產量為185.38萬t，占六大茶類總產量的58.28%[2]。

1.1.1? 綠茶加工重要指標實現無損檢測

茶葉水分含量是綠茶加工過程中重要的技術參數之一。董春旺等[3]利用機器視覺結合近紅外光譜技術構建了綠茶殺青過程中水分含量變化的定量預測模型，能快速有效無損檢測綠茶殺青過程中在制葉的水分含量，實現殺青葉質量的精準調控。段東瑤等[4]基于支持向量機算法建立了綠茶殺青和烘干過程含水率預測模型。Liu等[5]融合近紅外光譜和機器視覺技術實現了綠茶加工過程中水分含量的預測。

1.1.2? 綠茶加工關鍵工藝不斷優化

殺青是形成綠茶香氣的關鍵工序。研究表明，蒸青綠茶中香氣成分的含量（4 168～10 706 μg/L）顯著高于炒青綠茶（959～2 608 μg/L）[6]。在條形綠茶加工過程中，適度的裹條有助于青草屬性揮發性成分（1-辛醇、2-戊基呋喃）的散失和花果香屬性揮發性成分（如β-紫羅酮、壬醛、香葉醇等）的增加[7]。干燥是綠茶保色保香的重要工序。吳榮梅等[8]研究發現，與重度（含水量15%）和輕度（含水量25%）毛火相比，中度（含水量20%）毛火所制綠茶茶湯更加嫩綠明亮，嫩香更顯，滋味更鮮醇；茶葉外形色澤黃藍度（Lb）與紅綠度（La）的比值較重度和輕度毛火分別顯著提高3.14%和4.25%。吳仕敏等[9]研究發現，綠茶在微波足火過程中葉綠素發生異構化、脫鎂降解反應、脫羧甲基化反應的程度低于其他足火方式，因此微波足火有利于綠茶中葉綠素的保留，其色澤屬性和綜合感官品質均優于其他足火方式。

1.1.3? 夏秋綠茶品質提升技術突破

夏秋綠茶品質提升技術的發展不僅有助于提高茶樹資源綜合利用率，而且對綠茶產品創新具有重要意義。劉建軍等[10]研究發現，在攤放階段為鮮葉補充光源可以有效改善茶葉品質。利用紅光輻照夏秋茶離體鮮葉能夠增加綠茶香氣物質的種類和含量，尤其是顯著提高了形成花果香屬性的關鍵物質（3-蒈烯、β-月桂烯、苯乙醇等）含量，茶湯鮮爽味提升。另外，與傳統滾筒殺青相比，采用微波殺青（微波功率500 W，殺青時間3 min）對秋季加工的綠茶具有較好的保綠和降低苦味的效果[11]。

1.2? 紅茶加工技術發展與創新

紅茶是全球第一大茶類，具有“香高、色艷、味濃”的獨特品質，其產量約占全球茶葉總產量的57%。傳統紅茶的加工工序主要包括萎凋、揉捻、發酵和干燥。近年來我國各類茶葉消費群體不斷涌現，需求增大，紅茶的加工技術和風味品質研究也取得了一系列新進展。

1.2.1? 加工紅茶的種質資源被不斷開發

種質資源是茶葉風味品質形成的基礎，為豐富紅茶產品，近年來越來越多的茶樹資源被研究和開發。羅金龍等[12]探究了關鍵加工技術對“巴山早”紫色芽葉紅茶品質的影響，發現利用最佳工藝生產的該品種紅茶感官品質優于對照組，其茶多酚、氨基酸、可溶性糖、水浸出物、咖啡堿、茶黃素和茶紅素含量均高于以福鼎大白茶品種鮮葉（綠色芽葉）制作的紅茶。林燕萍等[13]以梅占單芽制成紅茶，其香氣呈甜花香，滋味甜醇。梁爽等[14]采用金萱和金牡丹品種夏茶制得的工夫紅茶湯色、滋味和香氣均較好。

1.2.2? 紅茶加工關鍵技術研究不斷深入

萎凋、發酵、干燥等加工工序是決定紅茶風味和品質的關鍵，對形成紅茶干茶色澤烏潤、香氣鮮甜、滋味甜醇的品質特征至關重要。萎凋對紅茶香氣具有重要影響。Huang等[15]研究了自然萎凋、日光萎凋和熱風萎凋對祁門紅茶香氣的影響，結果表明紅茶香氣成分在不同萎凋方式下呈現的香型存在差異，日光萎凋時，芳樟醇和香葉醇呈現較高的花果香；熱風萎凋時，3-甲硫基丙醛呈現強烈的烘烤香。發酵是形成紅茶湯色品質特征的關鍵工序。Zhu等[16]對云南紅茶發酵工藝進行研究，發現較低的發酵溫度有利于保持紅茶湯色橙紅明亮，促進茶黃素和茶紅素的積累，而較高的溫度則有利于茶褐素的形成。繆有成等[17]探究了搖青及發酵時間對汝城白毛茶紅茶品質的影響，發現搖青工藝能降低茶樣中的茶多酚及兒茶素組分含量，延長發酵時間能提高β-環檸檬醛的含量，感官審評結果表明經搖青工藝和發酵5.5 h處理的茶樣品質更優。干燥能有效塑造紅茶的感官特征。魯倩等[18]研究發現全烘有利于工夫紅茶各項感官指標的協調。李榮林等[19]認為毛火過程對白葉紅茶品質的形成和固定具有關鍵作用，可使白葉紅茶的具體香型發生細微分化。

1.3? 白茶加工技術發展與創新

白茶是六大茶類中初制工藝最簡單的茶類，不炒不揉，僅有萎凋和干燥兩道工序。精簡的加工工藝賦予了白茶清香或帶花香、鮮醇甘爽的品質特征。

1.3.1? 白茶萎凋技術發展多樣化

萎凋是白茶品質特征形成的關鍵工序。傳統白茶萎凋方式一般分為自然萎凋、加溫萎凋和復式萎凋。最新研究表明變溫萎凋技術對不同季節白茶品質有明顯影響，可以作為提高夏秋茶利用率的工藝手段。萎凋的環境參數控制是實現白茶品質穩定的保障，因此新的技術和儀器設備不斷涌現。林飛應等[20]采用人工控制白茶萎凋環境溫度與濕度的方法，研發相關設備，力求打破白茶加工受自然天氣制約的困局。研究表明，全自動流水線萎凋技術不僅能實現萎凋條件（溫度、濕度等）的可控性，而且自動化程度高，有利于節省人工成本；玻璃陽光萎凋房技術是在日光萎凋的基礎上，創建白茶萎凋微環境，具有透光、保溫、蓄熱、避雨、擋風等優勢，既能發揮日光自然萎凋的優勢，又不受陰雨天氣的影響[21]。

1.3.2? 白茶干燥技術發展多樣化

干燥是白茶初制的最后一道工序，主要作用是揮發多余水分從而延長茶葉保存時間，同時對白茶風味品質有一定影響。白茶的干燥有烘干、曬干、陰干等多種方式，不同的干燥方式賦予白茶豐富的香氣類型。傳統炭焙工藝雖然能提升白茶的花果香，但對茶葉加工人員的技術要求較高，而電焙能保證白茶產品質量的統一，并在一定程度上節約人力資源[22]。李秋玫等[23]運用CFD軟件對白茶干燥系統進行數值模擬，發現增加變截面并改變其傾斜角度可有效改善系統的氣流分布均勻性，當變截面的傾斜角度為15°時均勻性最好，為構建白茶干燥智能化系統提供了參數指導。

1.4? 黑茶加工技術發展與創新

黑茶是由微生物發酵參與品質風味形成的一大茶類，經殺青、揉捻、渥堆和干燥等工序制作而成，主要產于湖南、云南、廣西、湖北、陜西等地，因其具有獨特的品質風味及降脂減肥、調節腸胃等保健功效廣受消費者喜愛。諸多研究表明，探索黑茶數控加工技術參數，研究標準化、清潔化、規?；臄悼丶庸ぱb置，可以提高加工環境可控性，降低物料損耗，提升加工效率，減少人力成本，改善品質穩定性，助力推動黑茶產業進一步升級[24-27]。

1.4.1? 黑茶加工工藝優化與創新

黑茶的品質與原料、加工過程等因素有重要關系[28-30]。不同來源、不同等級黑毛茶對后續黑茶特征品質形成具有重要影響[31-33]。魯倩等[34]認為普洱茶原料儲存一定時間后再進行發酵，不利于普洱茶香氣品質的形成。此外，還有一些學者對優良品種加工黑茶的技術也進行了研究，以云抗10號品種為原料制作普洱熟茶時，采用“適度殺青+輕度揉捻”的技術比“嫩殺青+重度揉捻”的技術更適合[35]；以茶坯含水量40%左右的鄂茶10號制作青磚茶時，置于溫度45～50 ℃，濕度70%～80%的環境中渥堆有利于青磚茶甜醇滋味的形成[36]。揉捻對黑茶品質形成具有一定的影響[35，37]，渥堆更是黑茶特征品質形成的關鍵工序。楊麗玲等[38]發現渥堆發酵后的汽蒸工序對部分雜異氣有去除作用，還能促進黑茶品質轉化。吳平[39]嘗試使用加權平均法計算渥堆后拼配六堡茶陳化時間，能與渥堆前拼配陳化時間的計算方法相銜接。在對黑茶干燥環節的研究中[40-41]，發現熱風烘干、微波干燥等現代化設備干燥方式可以取代傳統的曬干和晾干方式。

1.4.2? 黑茶加工關鍵微生物的研究

渥堆過程中微生物對黑茶特征品質形成影響較大，其通過微生物代謝、胞外酶活性等發揮重要作用。研究發現，曲霉屬如黑曲霉、冠突曲霉等真菌是導致黑茶品質發生變化的核心功能微生物[42-43]。楊麗玲等[38]認為獨特的發花工藝和原料的含梗量可能是茯磚茶與其他緊壓茶品質有差異的原因。將特定的菌液制備發酵劑使用在黑茶的渥堆過程中，能改善其風味并對品質成分有一定影響[44-46]。

1.5? 烏龍茶加工技術發展與創新

烏龍茶主產于福建、廣東和臺灣等地，經過曬青（萎凋）、做青、殺青、揉捻和干燥等一系列復雜工序制成，由于加工工藝和加工程度不同，品質特征差異明顯。

鮮葉原料是影響烏龍茶品質的物質基礎。制烏龍茶的鮮葉成熟度要求較高，通常為一芽多葉，以開面第二、第三葉位的單片葉為原料加工制成的清香型鐵觀音香氣清高持久，滋味鮮醇甘爽[47]。一些特殊品種如軟枝烏龍，利用其帶梗鮮葉加工的烏龍茶不僅能顯著提高成品茶的鮮味，而且還能增加香氣成分中橙花叔醇的含量[48]。

萎凋對于烏龍茶品質的形成具有重要作用。研究表明，日光和室內萎凋葉的黃酮類化合物、黃嘌呤生物堿和幾種氨基酸含量較鮮葉顯著減少，有助于減輕萎凋葉的苦味或澀味[49]。搖青工序不僅影響烏龍茶中α-亞麻酸、亞油酸等不飽和脂肪酸的含量，而且對香氣形成尤為關鍵。

1.6? 黃茶加工技術發展與創新

黃茶是我國一種特有的輕發酵茶[50]，其加工工藝在綠茶加工工藝的基礎上，增加了一個獨特的加工工序——“悶黃”。其加工原理是鮮葉在濕熱作用下經過一系列非酶促反應形成黃茶特有的“三黃”品質（干茶黃、湯色黃、葉底黃），同時使其茶湯滋味具備醇厚甘爽的品質特征。

1.6.1? 黃茶悶黃工藝不斷探索

悶黃是黃茶品質形成的關鍵工序。已有研究表明，在殺青前對攤青葉進行厭氧處理有利于增加黃茶中γ-氨基丁酸的含量，促進黃茶品質的提升。進一步以春季鮮葉為原料，采用濕坯悶黃方式進行加工，發現采用發酵機以50 ℃悶黃6 h的條件加工的黃茶效果最佳[51-53]。另外，鮮葉低溫處理和控制焙火時間也會對黃茶品質產生影響。

1.6.2? 數字化黃茶悶黃設備研發

目前，黃茶悶黃普遍采用傳統悶黃方式，存在溫濕度較難控制、人工成本高、品質不穩定等問題，因此，有學者設計了一種新型多層輸送帶箱式茶葉悶黃機。采用悶黃室內置多層輸送帶結構和溫濕度控制系統，數字化控制茶葉悶黃的環境條件，避免翻堆對茶葉造成機械損傷，同時采用傳感器在線監測結合視頻監控、編程控制等自動控制系統，實現黃茶悶黃工序的智能化及規?；痆54]。

1.7? 茉莉花茶加工技術發展與創新

茉莉花茶又稱茉莉香片，是將茶葉和茉莉鮮花進行拼和、窨制，使茶葉吸收花香而成的一種再加工茶。隨著科技的不斷發展和茉莉花茶消費市場的不斷壯大，茉莉花茶加工技術也在不斷創新。

1.7.1? 茉莉花茶加工技術理論研究不斷突破

目前，茉莉花茶窨制工藝主要有傳統窨制、連窨窨制、隔離窨制。盧健等[55]將原料相同的茶坯分別進行傳統窨制和隔離窨制，對比分析發現傳統窨制的茉莉花茶香氣的濃度、鮮靈度等方面都高于隔離窨制的茉莉花茶。葉秋萍等[56]運用低場核磁共振技術分析了窨花前、通花前、起花前和烘干前的茶樣水分分布情況，為窨制過程中茉莉花茶溫度和水分含量的調控提供了理論依據。

1.7.2? 茉莉花茶加工技術不斷創新

為實現茉莉花茶加工減花增效的目的，科研工作者不斷對茉莉花茶的加工工藝進行改進和創新。An等[57]通過研究茉莉花茶特征香氣物質與茶葉品質的關系，得出了茉莉花茶的最佳香味工藝，有利于茉莉花茶加工工藝的智能化發展。Zhang等[58]探索出了一種茉莉花茶窨制新工藝，通過降低堆高達到降低堆溫、延長窨制時間的目的，為茉莉花茶新工藝的探究提供了思路。

2? 當前茶葉加工技術發展的瓶頸與挑戰

2.1? 特色茶樹資源加工技術尚不成熟

特色茶樹資源利用是發展特色茶葉產品的重要前提。近年來，由于花青素的獨特保健功效，紫色芽葉茶樹品種如大葉種紫娟、紫嫣等在選育和加工方面取得了一定進展[59]。研究表明，茶葉中的花青素和花色苷含量在加工過程中會降低，尤其是高溫干燥和紅茶發酵等環節；綠茶的制作工藝雖然能保留較多的花青素和花色苷含量，但成茶苦澀味較重[60]。因此在保證茶葉品質的前提下，減少加工過程中花青素的分解將會是紫色芽葉茶加工技術下一步的研究重點。然而，由于對此類茶樹品種的研究還不夠透徹，特色茶樹資源加工技術還處于初步探索層面。

2.2? 茶葉加工設備研究進展較慢，新設備普及率不高

目前我國茶葉加工設備還處于不斷研究創新階段，問題主要集中在茶葉機械設備的創新上。雖然新技術被不斷應用于茶葉生產，但是由于其成本高、設施占地面積大、硬件要求高、效率仍未達到期望等原因，我國不少茶葉企業的茶葉加工機械設備依然存在設備老舊、更新速度較慢、設計創新較少等問題[61]。同時，由于茶葉檢測儀器設備價格較高、使用條件較復雜的特點，導致其在茶葉生產中較難應用，因此六大茶類及再加工茶的品質智能評判和茶葉加工品控技術仍是今后茶葉機械設備的研究重點[61]。

2.3? 茶葉加工領域的綜合型人才較少

隨著茶葉領域的不斷發展，茶葉加工的理論與技術知識不斷創新，對從事茶行業的人才也提出了新的要求。現階段，茶行業需要的人才是各學科領域全面發展的全能型人才，優秀的茶產業人才需具備先進的理論知識和實踐經驗，才能更好地對茶葉生產進行指導。基于茶葉加工設備對人才的需求，目前茶葉機械研發、生產等方面的人才較為缺乏。

2.4? 茶葉加工存在的其他問題

茶葉從鮮葉加工成成品的過程中可能會存在污染，如在使用煤或柴作為熱源進行加工時，燃料燃燒產生的煙塵會導致茶葉蒽醌超標[62]；加工環境的衛生情況也會影響茶葉中雜質或霉菌等污染超標。近年來歐盟及一些茶葉進口國基于綠色貿易壁壘，持續不斷地設立茶葉中新型風險物質的限量標準，阻礙了我國茶產業的發展[62]，因此需提前研判，通過改進加工技術，降低茶葉現存及可能存在的風險物質的含量，積極打破國際貿易壁壘。

3? 茶葉加工未來發展方向

在現代信息化技術和無損檢測技術高速發展的時代背景下，隨著光譜技術、圖像技術、信息技術等多領域技術在茶葉加工中的應用，以及高端智能控制系統在茶業領域的發展，未來茶葉加工技術將向“無人工廠”“智能造”等方面不斷轉型升級[63]，逐步實現并普及自動化、數字化、智能化的茶葉加工技術。

3.1? 不斷普及自動化茶葉加工技術

近年來在茶葉生產過程中，成套的流水線標準化作業裝備技術正在逐步取代以往半自動、半機械化的生產加工技術。劉韋華等[64]認為在實際生產加工過程中，茶葉加工裝備連續化和自動化的技術發展主要包含了兩個方面的內容，一是針對針形和扁形名優茶加工的成套流水線作業裝備技術的開發與應用工作；二是針對炒青類型的大宗茶加工成套流水作業裝備技術的研發與應用工作。隨著此類新加工設備對傳統加工方式的沖擊，一些企業正逐步采用更高效、更簡便、更自動的茶葉加工技術。

3.2? 深度應用數字化茶葉加工技術

加快茶機裝備數字化發展頂層設計和專業人才隊伍建設是加速實現茶機裝備自動化的基礎[65]。未來無損在線檢測技術將在茶葉數字化加工中繼續承擔重要角色，實現茶葉加工過程中關鍵技術參數的實時監測和高效、快速、全面的茶葉加工在制品品質在線檢測，并進一步通過基于在線檢測技術、信號傳輸與處理技術的加工工序數字化控制系統，開展茶葉智能加工技術集成，將智能加工設備與品質感知監控技術進行融合，實現加工過程的信息自反饋、工藝自決策和過程自執行，進而集成建立數字化加工示范生產線，構建現代加工技術體系，組建智能化“無人工廠”[63]。

3.3? 持續創新智能化茶葉加工技術

目前茶葉加工中品質審評和決策實施仍然依賴“老師傅”的自身經驗，存在準確度低、一致性差、無法量化評判等缺點，因此需要科學準確、快速量化的智能評判方法。隨著綠茶、紅茶加工關鍵工序及品質評判智能化技術和方法的建立，低成本、高準確度的綠茶殺青過程水分在線檢測技術及紅茶發酵過程品質在線監測技術被廣泛應用于茶葉生產中[66]，不僅提高了茶葉初制效率和質量，還能解決目前茶葉加工勞動力短缺的問題[67]。

3.4? 逐步升級低碳化、綠色化茶葉加工技術

隨著科技的發展和社會的進步，“綠色、環保、低碳”的理念已融入到各個行業。茶葉生產既涉及農業層面，也涉及工業層面，綠色、低碳的茶葉加工技術是茶產業可持續發展的必要前提。因此，在茶葉加工設備上融合人工智能、新能源材料等先進技術，不僅可提高茶葉初加工效率與茶葉質量，還有利于實現生產加工的綠色、清潔、環保。

4? 總結

2022年六大茶類及再加工茶茉莉花茶的加工技術研究不斷深入并取得一定進展。在綠茶加工方面，水分這一重要指標實現了快速無損檢測，殺青、干燥等關鍵加工技術不斷優化，夏秋綠茶品質提升獲得重要進展。在紅茶加工方面，隨著加工紅茶的種質資源被不斷開發，研究者對紅茶加工的萎凋、發酵、干燥等關鍵工序的研究也不斷深入。在白茶加工方面，白茶加工的萎凋和干燥技術發展呈現多樣化，自動流水線萎凋技術、玻璃陽光萎凋房技術、白茶干燥系統等新技術被應用于白茶加工中。在黑茶加工方面，標準化、清潔化的數控渥堆裝置和熱風烘干、微波干燥等應用現代化設備的干燥方式不斷涌現，對保證黑茶品質穩定具有重要意義。在烏龍茶加工方面，烏龍茶品質受茶樹品種，以及萎凋、搖青、烘焙等加工技術的影響，其品質成分也呈現差異，相關研究也不斷深入。在黃茶加工方面，可控溫控濕的數字化黃茶悶黃設備近年來被研發和利用于黃茶加工中。在茉莉花茶加工方面，關鍵加工技術如窨制工藝不斷實現突破和創新，簡便化、自動化的加工技術是茉莉花茶加工的未來發展方向。雖然茶葉加工技術一直在進步，但由于加工設備研發進展較慢、茶葉加工領域的綜合型人才較少等問題，茶葉加工關鍵技術的突破依然面臨重重困難。隨著科技的飛速發展和數字農業系統的構建，未來茶葉加工技術將逐漸趨向于數字化、智能化和一體化，此外“綠色、環保、低碳”理念也應融入茶葉加工技術中，以促進茶葉加工技術高質量可持續發展。

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