林 智 陈常兵 白 岩
(1.中国农业科学院茶叶研究所,310008;2.全国农业技术推广中心)
日本茶叶产业和科技现状考察
林 智1陈常兵2白 岩2
(1.中国农业科学院茶叶研究所,310008;2.全国农业技术推广中心)
应日本农林水产省邀请,农业部全国农业技术推广中心和中国农业科学院茶叶研究所一行3人组成代表团,在中日农业科技交流合作框架下,赴日本开展了茶叶绿色高效生产技术交流活动,对日本农林水产省,日本国家级、省级茶叶研究机构等进行了访问,实地参观了日本代表性的茶叶专业合作社、茶机生产厂家、抹茶生产厂家等茶叶生产相关企业,重点对日本茶叶产业发展现状和茶叶科技进行了考察和交流。
据日本农林水产省统计数据,2016年日本茶产业农业产值(毛茶产值)约900亿日元(约53.37亿元人民币),主要产地在静冈县、鹿儿岛县、三重县、京都府、福冈县等,其中静冈、鹿儿岛、三重3个县的茶园栽培面积占全国茶园面积70%以上。生产茶叶的种类主要有煎茶(占57.7%,毛茶均价1419日元/kg)、玉露茶(占0.3%,均价5493日元/kg)、覆盖茶(占4.8%,均价1707日元/kg)、碾茶(抹茶)(占3.3%,均价3057日元/kg)、玉绿茶(占2.7%,均价1617日元/kg和番茶(约占30%)等。玉露茶、煎茶的加工流程如图1如示。
日本茶叶生产的发展趋势是栽培面积缓慢减少,茶叶生产量虽然在2004年由于绿茶饮料生产的需要曾超过10万t,但随后逐年减少,至近年保持在8万t左右。茶农家个体经营茶园呈现规模扩大的趋势,特别是在鹿儿岛县。茶叶(毛茶)价格变化与PET瓶装绿茶饮料生产量变化一致,也是在2004年达到最高(普通煎茶平均价格约2000日元/kg),随后逐年下降,一直低迷。不同种类、不同生产时期和不同农家生产的茶叶因品质不同,价格有显著差异。
茶叶产品消费趋势是以茶叶形态的消费不断减少,以PET瓶装绿茶饮料形态的消费不断增加,近两年日本户均绿茶和茶饮料的总消费金额约为1万日元。日本茶的消费和流通出现以下新的动向:①积极推进简便快捷的袋泡茶和粉末茶的销售和消费;②积极推进不同形式抹茶产品(抹茶、加抹茶的煎茶、加抹茶的袋泡茶、抹茶拿铁、抹茶速溶茶等)的销售;③抹茶原料“碾茶”的生产量近年呈现增加的趋势;④强调功能性的茶产品和添加水果香味的香味茶销售增加;⑤强调滋味“鲜”“浓”的产品(冷水绿茶、加抹茶绿茶等)、季节和产地限定的产品(新茶、冬茶、本地绿茶等)、咖啡碱含量低的产品(无咖啡碱绿茶、低咖啡碱绿茶等)、功能性产品(具有抗过敏、抑制脂肪吸收等作用的茶产品)和具有发酵、焙火等特征的产品(日本红茶、焙茶、日本乌龙茶等)的促销和消费;⑥饮料生产商对茶叶原料GAP认证的要求,促使取得GAP认证的茶园面积不断扩大,茶园生产性能和茶叶品质明显提高。为了促进茶叶消费,加强了对中小学生的茶文化普及,每年度开展茶叶冲泡方法指导;文部省和全国教育委员会专门为老师编写了茶叶小册子,发放给学校,并开展茶叶知识的授课。
日本茶叶进口量自2004年达到最高峰以后,由于国内绿茶饮料生产对国产原料的要求比例增高,10年间茶叶进口量减少了1/3(2016年茶叶进口量仅有3618t)。由于美国等茶叶进口国受日本食品流行和茶叶有利人体健康的影响,10年间日本茶叶出口量增加了约3倍(2016年茶叶出口达到4108t),其中美国的进口量约占日本出口量的40%。2016年日本绿茶出口总额为116亿日元,比2015年增加14%,出口平均单价3美元/kg;近5年日本对欧盟的茶叶出口量也增加了2倍以上。为了达到2019年茶叶出口额150亿日元的既定目标,日本政府开展了一系列促进茶叶出口的活动。在2016年5月颁布的日本农林水产业出口强化战略中,提出了针对21个不同国家(地区)的出口战略和不同类别出口产品的对应方向,例如针对美国市场主要销售具有健康功能的茶叶产品;针对欧盟主要宣传日本茶安全健康的形象;针对亚洲市场重点扩大受欢迎的抹茶产品的销路等。同时,加强对外国人推广日本茶文化的活动。例如在国外,为茶叶进口国提供日本茶的文化、历史和正确的冲泡方法等知识,通过电视等媒体向海外消费者广泛宣传日本茶的魅力等;在国内,设立茶叶体验农庄,让外国游客体验采茶,参观茶园田间管理、茶叶生产技术等。此外,为了扩大茶叶出口,加强了对茶叶进口国的情报收集,建立了应对茶叶进口国农残标准的预防体系,在海外加强日本茶的推广活动,同时开发新的茶叶生产和加工技术。
为了提高茶叶品质和产量,日本政府对老茶园改造、新茶园种植,以及新技术新设备的应用(蒸汽除草机、旋风吸虫机、农药减量喷洒装置、半发酵茶(乌龙茶)和发酵茶(红茶)的加工机械、节能加工机械等)给予补贴。为了振兴日本茶产业,2012年4月还专门出台了振兴日本茶的相关法律《茶的振兴法》,包括基本方针、振兴计划、国家和地方政府的支持政策、国家补助等共11条法律条款。
日本国家农业和食品综合研究机构(简称农研机构,NARO)主要开展与农业、食品、环境等相关的科研活动,下设20个研究中心(部门),果树茶叶科学研究所是其中之一。其主要任务是围绕生产新鲜美味的水果和茶叶,促进农业和食品业的发展,开展新品种选育、高效安全生产、商品流通技术开发等。该研究所本部在茨城县,下设苹果研究部(岩手县盛冈市)、葡萄和柿子研究部(广岛县东广岛市)、柑橘研究部(静冈县静冈市)、金谷茶业研究部(静冈县岛田市)和枕崎茶业研究部(鹿儿岛县枕崎市)。
图1 玉露茶、煎茶加工流程图
日本茶叶研究机构的历史悠久,最早是1896年日本农商务省在东京都设立了制茶试验所,1905年改组为农商务省农事试验场制茶部;1919年在静冈县金谷设立农商务省茶业试验场;1950年设立东海近畿农业试验场茶业部;1960年在鹿儿岛县枕崎市设立农林省九州农业试验场茶业部;1961年将东海近畿农业试验场茶业部和九州农业试验场茶业部整合,成立农林省茶业试验场;1986年将茶业试验场和蔬菜试验场合并,成立农林水产省蔬菜茶业试验场;2001年改组为独立行政法人农业技术研究机构蔬菜茶业研究所;2004年改组为独立行政法人农业·生物系特定产业技术研究机构蔬菜茶业研究所;2006年改组为独立行政法人农业·食品产业技术研究机构蔬菜茶业研究所;2016年改组为现在的国立研究开发法人农业·食品产业技术综合研究机构果树茶叶科学研究所。
果树茶叶科学研究所现有38人,其中研究人员23人;设茶叶研究监(兼茶叶研究领域长)1人,研究室5个,分别为茶育种研究单元(5人,枕崎)、茶栽培研究室(3人,金谷)、茶品质功能研究室(5人,金谷)、制茶·土壤肥料研究室(5人,金谷)、茶病虫害研究室(5人,金谷)。2016—2020年主要研究任务是:①茶叶生产性能提升及高附加值技术开发;②食品营养和健康功能性利用技术及深加工和流通技术开发;③病虫害风险防控和植物检疫技术研究;④气候变化等环境变化的应对及生物多样性保护研究;⑤生产能力维持、地域资源管理及放射性物质对策技术开发。
茶育种研究室重点围绕满足消费者多样化需求和降低生产成本、提高效益的目标,开展滋味香气特异的茶树品种选育、针对多用途的茶树品种选育、特异功能性成分的茶树品种选育、高产优质抗病虫的茶树品种选育。近年已育成具有复合抗病虫特性的早生品种“なんめい”、抗炭疽病和轮斑病的特早生品种“しゆんたろう”、抗炭疽病和轮斑病的优质高产早生品种“さえあかり”、高花青素品种“サンルージュ”、高槲皮素品种“そうふう”、优质品种“はるみどり”、耐寒高产品种“ふうしゅん”等。目前在研课题有:①品种选育(适合覆盖和加工抹茶、粉末茶的优质品种选育、高茶多酚品种选育、低咖啡碱品系筛选、具有多种香气滋味的高产品系筛选、抗小绿叶蝉的品系筛选、抗赤烧病的品系筛选);②高效快速育种技术研究(抗赤烧病的评价方法开发、遗传图谱和分子标记开发、茶叶中含有尼古丁的来源研究);③茶树种质资源保存、特性评价及育种材料开发(种质资源保存和特性评价、辐射育种材料的开发);④育成品种的应用及推广。
茶栽培研究室主要开展:以传统饮用为目标的不同茶树品种最适栽培技术和以其他用途为目标的不同茶树品种的栽培技术。已取得以下成果:①根据茶树新梢的中性膳食纤维含量和含水率判定春茶(一番茶)的最佳采摘期;②“そうふう”品种产生花果香的栽培技术;③茶树新梢生长发育的热成像诊断技术;④秋季新梢生育停止时期的品种差异;⑤延迟春茶(一番茶)采摘期的修剪技术;⑥针对不同品种特性的栽培技术;⑦不同品种茶树的栽培和加工特性研究。
茶品质功能研究室主要开展面向扩大海外需求和多样化利用的茶叶品质评价方法和健康功能性方面的研究。已取得的研究成果有:①阐明了不同季节煎茶的特征香气成分;②冷水绿茶的保健功能和泡茶机的开发;③“そうふう”品种的降血脂功能性成分;④利用特异茶树品种(如べにふうき、サンルージュ等)开发的新产品;⑤利用味觉传感器对茶叶滋味进行客观评价的方法;⑥利用GC-O的茶叶香气评价方法;⑦不同发酵程度乌龙茶的香气特征成分。
制茶·土壤肥料研究室主要开展以提高茶园生产性能为目标的土壤管理诊断法和最佳施肥量的判断标准、以碳氮循环评价为基准的可持续土壤管理技术、放射性物质在农业环境中的变化动态及向植物体内转移的机理等。已取得的研究成果有:①蒸热时茶叶中果胶质的小分子化;②茶园修剪枝叶还田技术和高效施肥技术相结合减少N2O的生成量;③茶叶自动化生产线的网络移动终端控制系统;④降低茶树新梢中放射性137Cs含量的栽培技术;⑤采用多次揉捻的高品质茶叶加工方法;⑥根据肥料养分动态变化开发的资源集约型土壤管理技术;⑦茶园管理作业的集约化技术开发。
茶病虫害研究室围绕病虫害的生态防控和扩大日本茶叶出口需要,开展利用周边环境和生物多样性防治病虫害技术、病虫害综合防治体系(IPM)建立和推广、针对出口国农残标准(MRL)的病虫害防治体系等研究。已取得的研究成果有:①茶轮斑病QoI剂敏感性简易检定方法的开发;②日本出口茶专用病虫害防治手册;③天敌和生物多样性指标的调查方法;④农药替代防治技术的开发(合成性信息素防治方法建立和推广、颗粒病毒制剂的产业化、天敌寄生蜂利用技术开发);⑤病虫害发生预测技术和高效省力防治技术的开发(病虫害发生预测系统的应用和推广、物理防治的送风式捕虫机开发、害虫危害处的自动检测和局部防治法的开发)。
静冈县农林技术研究所下设4个研究中心,分别为茶业研究中心、果树研究中心、伊豆农业研究中心和森林·林业研究中心。
茶业研究中心的前身是静冈县立茶业试验场,于1908年设立,至今已有100多年历史。目前研究中心有栽培育种科、生产环境科、商品开发科和总务科等4个部门。
栽培育种科目前开展的研究有:①省力化、轻简化、低成本的茶园管理技术开发;②覆盖栽培和防止气象灾害的安定生产技术开发;③早生或晚生以及香气特殊的优良品种选育;④功能性成分含量高的品种和抗病性强的品种选育。取得的代表性研究成果有“利用光照调节技术开发的白叶茶”“育成汤色好、产量高的茶树新品种‘つゆひかり’”等。
生产环境科主要开展的研究有:①既能减轻环境负荷又能提高产量的施肥技术开发;②茶草等有机物资源有效利用技术的开发;③病虫害发生预测和生物物理防治等结合的综合防治体系(IPM)建立;④难防治病虫害的生态阐明和防治方法开发。取得的代表性研究成果有“采用局部施肥方法的低成本高品质茶叶生产技术”“采用性信息素防治卷叶蛾”“汤色好、产量高的茶树新品种选育”等。
商品开发科主要开展的研究有:①特殊香气或功能性茶叶新产品的开发;②茶叶多用途利用技术开发;③茶叶品质评价技术的建立;④发酵茶品质提升技术开发。取得的代表性研究成果有“使用加湿蒸汽的新型茶机”“静冈发酵茶的开发”“方便茶的开发”等。
此外,该研究中心还建有红茶、乌龙茶等发酵茶加工试验设施和茶业史料室,与静冈县农林大学联合设立了茶业分校,帮助农民提高经营和实践能力,为当地培养茶业人才。
据了解,目前日本茶叶生产和加工已完全实现机械化。日本政府在茶叶生产机械化扶持政策方面力度很大,茶园田间作业机械一般补贴50%,茶叶加工生产线补贴70%,其中由国家补助50%,地方政府补助15%~20%。
川崎技工公司是日本最大的茶机制造商之一。产品主要有4类:制茶机械、茶园管理机械(采茶机等)、食品机械、茶成分快速分析仪。该公司于1905年成立,地址在静冈县挂川市,至今已有112年历史。制茶机械方面,该公司生产的蒸青茶生产线占日本市场份额的60%。目前制造的加工能力最大的蒸青茶生产线每小时可加工3t鲜叶;3年前开始研发碾茶生产流水线,在日本国内已销售25条;另外,还开发了中国炒青绿茶自动化生产线,销售到中国浙江、江苏、湖北、贵州等4个省份。茶园管理机械方面,主要生产各种规格的采茶机、修剪机、耕作施肥机、植保机械等,其中乘用型的综合茶园管理机很受欢迎。在中国建有合资企业——浙江川崎茶叶机械有限公司,主要生产和组装各种规格的采茶机、修剪机、耕作施肥机等。食品机械方面,目前主要生产高温高压杀菌机,该机器也可以用于茶叶杀菌。茶成分快速分析仪目前已开发出GTN-9型茶成分分析仪,可在15s内分析1个茶样的多个指标,包括茶多酚、全氮、维生素、氨基酸等成分含量及含水率;下一步计划开发红茶成分快速分析仪。
近年来,由于日本国内和国外对抹茶的需求增大,抹茶原料“碾茶”的生产量出现逐年增加的趋势,2016年“碾茶”的产量已达到2500t左右,较2011年的1000t增加了1.5倍。
据有800年历史的日本宇治丸久小山园公司介绍,日本抹茶原料“碾茶”的生产要求非常高,采摘鲜叶的茶树必须从4月中旬开始至5月份覆盖3周至1个月,采摘下来的新梢或叶片要进行蒸汽杀青,不揉捻直接采用专用的干燥炉进行热风干燥,制得“碾茶”毛茶,“碾茶”毛茶须在冷库中贮藏。
“碾茶”精制工序首先是“碾茶”毛茶切断,然后风选、筛分、干燥、分拣、拼配,制得成品“碾茶”。成品“碾茶”经感官审评后,进入抹茶碾磨工序,碾磨必须采用专用石磨,在黑暗的空调车间中进行,室内温度一般控制在20℃,湿度为45%,1台石磨每小时可加工40g抹茶(图2)。
抹茶除用于传统茶道外,主要用于食品制造,代表性的产品有抹茶冰激凌、抹茶蛋糕、抹茶饼干、抹茶糖果、抹茶面条等。近年开发的抹茶新产品主要有加抹茶的煎茶、加抹茶的袋泡茶、抹茶拿铁、抹茶速溶茶等。
日本农协成立于1930年,其任务和作用是适应时代变化,将分散农户组织起来进行规模化生产,农协的原则是平等。茶叶专业合作社设立只有10多年的历史,目前静冈县有11个茶叶专业合作社。笔者访问的茶叶专业合作社为JA远洲梦关茶业振兴中心,于2000年成立,至今已有17年,主要工作内容是茶叶销售、茶叶生产和加工技术指导、茶叶储运等。该中心管辖的茶园面积有1749hm2,占静冈县茶园总面积的10%左右;茶农1769户,占全县农家数的12.7%;有茶叶加工厂139个,占全县茶叶加工厂的6%;毛茶产量3462t,约占全县毛茶产量的10.5%;拥有乘用型采茶机718台,占全县拥有量的22.5%。毛茶产值35.57亿日元,占全县毛茶产值的9.5%。茶园施肥全部采用环保型肥料;病虫害防治按照2006年5月颁布的肯定列表制度进行,农药残留量一律控制在0.01mg/kg以下,为了达到这个标准,茶业振兴中心启动了茶园管理记录档案制度、承诺书制度、毛茶样品保存3年的制度、设置病虫害防治通知广告制度等,同时加强对茶叶生产的经常性业务指导和信息交流,对不同生产季节的毛茶农药残留量进行统一检测,精制茶实行每月检测。在加工流通方面,建有贮藏能力达1300t的冷库,毛茶均在5℃以下保存。目前拥有2500K精制生产线2条,2000K精制生产线1条,小型精制生产线1条;年精制能力约700t。为了应对客户的多样化需求,2006年4月引进了新型干燥机开发茶叶新产品,2010年引进了微粉末制造机,以满足消费者新需求;2001年开始了有机茶认证;2003年通过ISO9001(品质)认证。近年,为了满足饮料制造商对茶叶原料的要求,开展了J-GAP认证,至2016年3月,已有19个茶叶加工厂取得了J-GAP认证,今后还有2个加工厂将取得认证。为了促进茶叶消费,合作社还开办茶叶冲泡方法的培训班,积极开展茶与健康和茶文化的宣传。
日本现有茶园面积43100hm2,茶叶产量约8万t,产值约900亿日元。日本茶园总体规模不到中国的1/66,产量和产值规模约是中国的1/30。但日本政府对茶产业的发展非常重视,首先在日本农林水产省生产局设置了茶业复兴推进班茶振兴系,有4名人员负责茶叶生产、销售和出口等方面的工作;为了促进茶产业发展,日本政府在2012年4月还专门出台了《茶的振兴法》,包括基本方针、振兴计划、国家和地方政府的支持政策、国家补助等共11条法律条款;为了扩大茶叶消费和出口,政府部门还积极推进日本茶健康功效和日本茶文化等宣传工作,培养茶艺师4000多人。此外,政府在产业政策补贴方面力度也很大,茶叶专业合作社的茶叶加工厂房国家补贴50%;茶园田间作业机械补贴50%;茶叶加工生产线补贴70%,其中国家补贴50%,地方政府补贴15%~20%(但单台茶叶加工机械不给补贴)。
图2 碾茶(抹茶)加工流程图
日本对茶叶科研非常重视,茶叶科研机构主要有国立(国家级)、县立(省级)和企业研究所3类。国立(国家级)、县立(省级)的茶叶研究所的经费全部来自于国家或地方政府,主要从事公益性研究。研究课题和目标以5年为1个周期,和我国基本相同。研究方向主要是围绕产业发展需求,开展应用技术研究。在研究成果方面主要是茶树新品种(包括抗病虫的茶树新品种、香气滋味特殊的茶树新品种、功能性成分含量高的特异茶树新品种等)、茶叶生产新技术(例如,既能减轻环境负荷又能提高产量的施肥技术、病虫害发生预测技术和高效省力绿色防治技术、省力化轻简化低成本的茶园管理技术、覆盖栽培和防止气象灾害的安定生产技术等)、茶叶加工新技术(例如茶叶自动化生产线的网络移动终端控制系统、采用多次揉捻的高品质茶叶加工方法、加湿蒸汽的新型茶机等)和茶叶新产品等(例如冷水绿茶、加抹茶的煎茶、加抹茶的袋泡茶、抹茶拿铁、抹茶速溶茶、抗过敏茶、高花青素茶、无咖啡碱茶、发酵茶等)。
在日本,99%以上的茶农户都参加了农协茶叶专业合作社,由合作社实行统一生产指导、统一加工贮藏和统一销售,合作社的负责人任期一般是3年,由农户选举产生,农户代表大会每年举行1次,确定年度生产计划和经费,以及选举产生会长、设立管理部门和人员等。合作社提供的加工、储运和销售等服务是有偿服务,服务费一般按销售额的2.0%~2.5%收取。日本农协茶叶专业合作社的组织结构合理,合作社的运营状况与茶农户的经济利益密切相关,同时,由于实行统一生产指导和统一销售,形成了合力,增强了品牌的影响力和抗市场风险能力,因此,在为当地茶农户服务和促进当地茶产业发展方面发挥了非常重要的作用。