人工控制温湿度白茶加工工艺和设备研究

林飞应，林星辰

（福建省福鼎市名山茶叶有限公司，福建 福鼎 355200）

1.1 白茶概述

白茶属于全国六大茶类之一，是福建省的特色产品，主要产区在福鼎、政和、嵩溪、建阳等地。白茶主要基础操作工序为萎凋、烤成（或阴干）、拣剔、复火等操作施工。萎凋是成为白茶产品质量的重要工艺技术。白茶具备了形态芽毫整齐，满身披毫，毫香清鲜，汤色黄红清亮，风味明净回甘的的质量特征。属于轻度发酵工程茶叶，是全国茶叶中的独特珍品。由于成品茶多有芽头，满披白毫，如银似雪而得名。

白茶，顾名思义，颜色相较于普通茶叶更淡，且并不常见。白茶产品发展有着二百多年的发展史，是由福鼎人始创的。当时本地有一优质种类的茶树——福鼎大白茶树，茶芽叶上都披满了白茸毛，是制饮茶的上好产品原材料，人类最初就是用这种优质茶片制造出白茶。而茶色何以为白？这是由于人类采集了细嫩、叶背多白茸毛的芽叶，在加工生产制作时不爆不揉，然后晾晒或用文火烘焙，使白茸毛在茶的最外面被完全地保护下来，这也便是它显白的缘故。白饮茶最主要的特征就是毫色银白，有着“绿妆素裹”之美，其芽头肥壮，汤色黄亮，风味鲜醇，叶底嫩匀。品味白茶，滋昧鲜醇而爽口，有一定的药物效果。中医药理证明，白茶性清凉，有退热降火之功能，故国外华侨常常把白茶中的白毫银针当作难以多得的珍品。中国白茶的主要种类有银针、白牡丹、贡眉、寿眉等。特别是白毫银针，全为披满白茸毛的小芽尖，形体挺直如针，在中国丰富的茶品中，白毫银针也是形体最为秀丽者之一，尤其令人喜欢，其汤色浅黄，鲜醇爽口，饮后令人余味无限。

1.2 白茶产品种类

1.2.1 传统白茶。传统的白茶可分为白毫银针、白牡丹、贡眉、寿眉等。根据对福建省白茶的调查，现代白茶起源于清朝江初（1796）。当时，银针是以“福鼎菜茶”的壮芽为主要原料生产的；
大约1857年福鼎培育出大白茶树后，1885年用大白茶树的壮芽制成银针，又名“真理启示”，采摘蔬菜茶的人称“土针”或“小白”；
郑和县在1880年挖掘了这棵大白茶树，并于1889年开始生产银针，但直到1922年才生产出白牡丹。

传统的白茶工艺只有两个过程：萎凋和风干，由于没有外力，如滚动以增加细胞破碎率和加速内容物的转化率，与其他茶相比，传统白茶的芳香风味较弱。因此，中国传统白茶采用常温或长期保存的方法来促进白茶的“成熟”，使其风味更加浓郁柔和，增强其保健功能。长期以来，中国人一直喜欢白茶，并将其用作药物。俗话说白茶是“一年茶，三年药，七年宝”。

1.2.2 新工艺白茶。为了满足出口市场对茶汤含量和风味逐渐增加的需求，福建茶叶进出口有限责任公司和福鼎柏林茶厂开发了一种生产白茶的新技术，也称为“新白茶”。最初的准备包括鲜叶→干燥→积累（发酵）→轻滚→烘焙。轻揉是将适量的茶叶放入揉搓机中，在没有压力的情况下自由揉搓10分钟，使茶叶稍微卷曲，提取部分茶汁，使体积减少20%以下。

新白茶的采摘方法与中国传统的工美茶相似，但重要的区别在于，它是叠放、轻轻滚动，然后在适当的光干燥后煮熟的。因此，新手工白茶的内在品质接近传统的中低档贡美风格，属于中低档商品。它的外观是卷曲的，略带皱纹，但它有一个明确的香味和强烈的味道。汤的颜色是橙红色，叶底是灰色或深灰色带黄色，叶中央的叶脉是红色或红棕色。随着堆垛、轻揉等工序的逐步增加，逐步改变了中国传统新白茶清香、风味的缺陷，由于新白茶市场仍主要在国外，此未被纳入新白茶标准GB/t22291。

2.1 室内自然萎调

白茶的室温自然萎凋是指把白茶树鲜叶摊置于室温下，使其在自然条件下失水。春季气温一般在20℃～25℃，相对湿度在70%～80%之间；
夏季和秋季，环境温度为30℃～32℃，相对湿度约为70%。萎凋时间通常在36h～72h内，加工一般在46h～60h内为宜，由于自然萎凋的植物失水速度比较缓慢，所以加工时间一般较长，而且受气候的影响也很大，在空气中相对湿度较高时，就会对加工产品效果带来很大的影响。

2.2 日光复合萎凋

日光复合菱凋在传统室内自动萎凋的基础上添加了日光萎凋工序，使日光萎凋和室内萎凋交互完成。太阳辐射的使用增加了叶片失水率，从而调节了叶片的枯萎和内含物的转化。蒋立平等人对传统太阳能干燥和内干燥工艺下的白茶进行了22次比较，发现传统太阳能干燥工艺下的白茶可溶性氨基酸和糖含量较高，但茶多酚含量较低。同样，阳光的利用率也在很大程度上取决于气候条件。为了进一步提高利用阳光的效率，陈积斌等人设计了一个内部的白茶干燥室。该房屋为单坡结构，屋顶倾斜22度，朝南。在连续萎凋机的配合下，完成了在日光和环境温度下的交替萎凋复合。另外，由于PC板的采用抑制了紫外线的透出，使阴雨气候下室内气温高出室外，植物可以达到萎凋的基本条件。

2.3 人工调控萎凋

为了消除白茶在恶劣天气下枯萎的危害，许多专家学者试图通过人工调节环境湿度来控制白茶的干燥条件。张英根等人通过设置电热风机、加湿器、中央空调、除湿器等设备，形成了一个具有温湿度条件的可控自然干燥室。当温度在25℃～30℃之间，相对湿度在65%～75%之间时，白茶品质较好，白茶自然干燥时间显著缩短。周寒松等，首先使用中央空调和除湿机，对白茶的自然萎凋环境进行了人工控制，并提出相对湿度70%、温度在22℃是白茶自然萎凋的最好条件，其质量明显高于在自然萎凋条件下的对照组。因为根据原料种类、嫩度等不同，其最适合的萎凋温湿度控制条件可能并不相同，所以，人工控制萎凋的关键就于根据不同鲜叶做好主要技术参数的配套调研，确定工艺的最佳参数，这样就可以确保白茶质量的优良和稳定性。

3.1 温度对白茶加工的重要性

高温也是白茶加工的主要影响因素之一。空气温度越高，茶青温度就高，叶内水热的运动速率也提高，叶片水份挥发量增加。相反，若温度过低，则茶青温度下降，叶内水热的运动速率降低，叶片水份挥发速率减慢。而萎凋走水的运动速率较快或过慢都会影响白茶质量，如蒸发走水速率较快，则萎凋持续时间过短，由于茶青内含物转化不够，会使得成品茗的颜色偏青秀绿，带有青腥气，且风味偏苦、涩；
若走水过迟，则萎凋持续时间过长，业内普遍认为是由于茶青内含物转化过量，会使得成品茶的颜色偏暗、偏黑，没有鲜灵度，且萎凋持续时间过长还会加快产品周期、浪费了大量的产品场地。

众所周知，白茶的价值是天然的、正宗的、无火的，因为白茶保留了主要的营养成分和大量的活性蛋白质。在茶叶加工过程中，活性酶参与了由酶活性引起的一些物理化学变化，茶叶中有多种蛋白酶，包括氧化还原酶、水解酶、裂解酶、磷酸化酶、转移酶和异构酶。酶促蛋白质具有普通蛋白质的特性，在高温或高温条件下易于修饰和失活。而各类蛋白酶都有其活跃的最适温度范围，在30℃～50℃时较为活跃，但超过五十摄氏度则活力明显下降，超过80℃时则活力基本钝化。而蛋白酶若失活、发生变性，即丢失了催化能力。

3.2 湿度对白茶加工的重要性

在绿茶枯萎的过程中，茶叶茎叶中的水分沿着叶片的背气孔和角质层不断向外扩散，茶叶的内含物也在缓慢地经历水解和抗氧化反应的过程，并不断产生、积累和转化。因此，相对湿度越低，空气中的水汽含量越低，叶片内外水分的压差越大，叶片水分的挥发速度越快，从而促使绿茶的水分流速加快；
相反，相对湿度越高，空气中的水汽含量越高，叶片内外的水分压差越小，叶片水份挥发较慢，致使茶青走水速度降低。而萎凋走水的速率过快或过慢，都影响白茶质量。因此，对于湿度的控制在白茶加工的过程中是非常重要的。

4.1 试验材料

为了进一步了解人工控制温湿度对白茶加工工艺的影响，本次试验选择福鼎大毫作为试验对象，鲜叶采摘标准为1芽2叶初展。

4.2 试验方法

4.2.1 试验设计。利用中央空调和除湿机调控萎凋室的空气湿度，将萎凋室相应温湿度最高限制（70±5）%，在室温下设定18℃、22℃、26℃3个处理条件，与室内空气天然温湿度的限制为对比。毛茶工序按照中国传统白牡丹“鲜叶→萎凋→晾干”的工序执行，其中加工工艺要求见表1。

表1 白茶加工工艺条件

4.2.2 检测项目与方法。各处理应隔六h计算一次萎凋叶含水率并观测其叶相，含水率计算方式用（120±5）℃恒重法；
每12h对萎凋叶予以固样，计算各萎凋样及毛茶内生化成份浓度。水分浸溶物浓度计算方式按GB/T8305-2002的方式执行；
茶多酚浓度计算方式按GB/T8313-2008的方式执行；
游离氨基酸浓度测定方法按GB/T8314-2002的方法执行；
可溶性糖类浓度测定方法按GB/T5009.7-2008的方法执行。

4.2.3 品质审评。按照GB/T23776-2009茶叶感官审评办法，将采取评价和打分结合的方式实施审评。

5.1 各处理的加工工艺及对萎凋叶含水量的影响

白茶萎凋的整个过程不仅是一个失水阶段，而且其中所含的生化成分也发生了巨大的变化。因此，干燥过程中干叶的颜色、质量和香气表现为鲜绿色→深绿色→灰绿色、窄而饱满→柔软而起皱→卷曲边干叶、绿色气味→消失的绿色气味→白色粽子，一个好的干燥过程必须是失水和生化变化相互配合的过程。在枯萎过程中，各处理的枯叶含水量逐渐降低，而在枯萎初期（枯萎前18h）的失水率呈现出快速→缓慢的变化规律，因为在枯萎初期，新鲜叶片中的水分浓度最高。此外，它们大多是自由水，保卫细胞的含水量被填满，气孔被自动打开，导致水分蒸发速度加快;由于水份的散失，自然水份浓度降低，保护细胞极度失水干瘪，气孔封闭，水份挥发速率降低；
而由于萎凋的发展，自然水份不断挥发，保护细胞失水和气孔被动打开的极端变化。此时，由于新鲜叶片生命活动的自然模式受到干扰，结合溶液转化为天然水，因此干燥叶片中的天然水浓度增加，水分挥发速率也再次提高。然后，随着植株枯萎的发展，枯萎叶片的含水量也逐渐降低，失水率也逐渐降低。萎凋过程中，在温湿度条件一致的情况下，萎凋叶失水和漏失速率与气温成正相关性，气温越高水份的排泄速度愈快。据实验结果显示，在气温为22℃、相对湿度（70±5）%以上的自然环境条件下萎凋时，可在萎凋42h时完成并筛，萎凋56h时可实现萎凋适度，进而使萎凋叶的失水与理化改变相互协调，取得了最佳的萎凋效率。

5.2 不同处理对萎凋叶生化成分含量的影响

在干燥过程中，白茶中游离氨基酸、可溶性糖、水提取物、茶多酚、儿茶素的总量以及各部分的浓度在整个干燥过程中发生了不同程度的变化。处理的第二个条件是，在温度22℃和相对湿度（70±5）%的条件下，干白茶中游离氨基酸和可溶性糖的浓度大大增加，这将有助于产生白茶的优质口感。

5.2.1 不同处理方法对萎凋叶水及浸出物浓度的变化影响。萎凋过程中鲜叶含水量逐渐降低，从而出现了一系列的生物改变现象，使水中浸出物含量总体呈上升态势，主要因素是由于鲜叶含水量的降低，细胞液含量增加，水解酶活力的增加，导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。与鲜叶比较，在萎凋48h后的处理三中茶叶水分浸出物含量增加了3.1%，处理二增加了2.3%，处理一则增加了0.2%，说明在18℃～26℃区域内，增加萎凋温度控制将有助于水分浸出物含量的增加，进而促进白茶滋味含量的增加。

5.2.2 不同处理对萎凋叶茶多酚含量的影响。白茶萎凋处理过程中茶多酚含量也出现了很大的变动，各加工程度都呈现前提高后降低的趋势，在萎凋完成后各处理过程茶多酚浓度都小于鲜叶的，其中处理过程一和处理过程二的降幅都超过了处置三的。各处理过程后在萎凋流程中，由于鲜叶水份的持续散失，酶促反应活动，抗氧化恢复反映激烈，多酚类化合物在多酚氧化酶的影响下进行酶促反应产生邻醌，并和其他化合物产生络合物，从而使得其浓度逐渐降低。在萎凋前期茶多酚浓度增加，这是因为此阶段鲜叶水份下降得很快，而氧化酶的活力还比较弱小，茶多酚的抗氧化分解速度较慢，同时在萎凋前期部分糖代谢转变为多苯酚，对茶多酚浓度的增加也有一些负面影响。

综上所述，经过实验可以看出：首先，萎凋是白茶初制的重要工艺，在萎凋流程中萎凋叶的含水率呈现逐步降低的态势，而在萎凋前期（萎凋前18h）漏失速率则呈现了快→慢→快的变化规律，随着萎凋逐步失水的同样也产生了游离氨基酸、可溶性糖类、水中浸出物浓度的增加以及茶多酚的氧化，失水速率和生化转变相互协同造就了白茶香味清鲜、滋味醇爽、汤色橙黄的质量特点。其次，温度潮湿也是影响白茶萎凋的最主要原因，在室温相应湿度条件基本恒定的情形下，萎凋历时长度与水温成反比，萎凋时的长度也与白茶质量的产生有直接关联，但持续时间过短，氧化程度不够，且茶多酚浓度高，苦涩味厚；
持续时间太长，生化成分消耗较多，口感弱，品质不好。根据实验结果，在温度为22℃、相应温湿度为（70±5）%的干燥环境中，干燥过程中的失水和物理化学变化可以相互协调，从而达到白茶的品质。在外观上，叶子的状态是拉长的，颜色是灰色的，叶子是灰绿色的，叶子的背面是灰色的；
内在品质清新浓郁，口感清新柔和，口感清澈，汤色浅淡，叶底灰绿匀亮。