茶資源增值加工研究

1、茶資源增值加工研究 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技2015年第21期食品科學(xué) 曾小燕1 郭胡津1 蔡烈偉1，2 2 劉小煌1吳士斌2 （1漳州科技職業(yè)學(xué)院，福建漳浦363200；福建省茶葉精深加工茶葉技術(shù)公共服務(wù)平臺(tái)） 摘要我國(guó)茶葉產(chǎn)量逐年增加，同時(shí)有大量的低值茶葉和茶副產(chǎn)品在栽培、生產(chǎn)加工等過(guò)程產(chǎn)生。對(duì)這部分資源充分利用將很大程度上推動(dòng)我國(guó)茶葉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，不僅延長(zhǎng)茶葉產(chǎn)業(yè)鏈，增加效益，而且能夠提供更為豐富的社會(huì)資源。探討了茶資源在物理增值加工、化學(xué)增值加工和綜合增值加工方面的研究進(jìn)展，同時(shí)提出茶葉增值加工發(fā)展過(guò)程中所面臨的問(wèn)題，對(duì)茶葉增值加工發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行展望。 關(guān)鍵詞茶資源；增值加工；效益 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編

2、號(hào)1007-5739（2015）21-0283-03中圖分類號(hào)TS272 ResearchProgressonValue-addedProcessingofTeaResource ZENGXiao-yan1GUOHu-jin1CAILie-wei1，2LIUXiao-huang1WUShi-bin2 （1ZhangzhouCollegeofScienceandTechnology，ZhangpuFujian363200；2ThePublicServicePlatformofTeaDeepProcessingTechnology inFujianProvince） AbstractTheoutp

3、utsofteaincreaseyearbyyearinChina.Atthesametime，thelow-valueandby-productsofteawhichwereproducedbyteacultivationandprocessingalsoincreased.makingfulluseofthosetearesourcewillpropelteaindustryforward，extendtheindustrialchainandbenefits，enrichedthesocialresources.Themethodsofusingtearesourceswerediscu

4、ssed，suchasthephysicalvalue-addedprocessing，chemicalvalue-addedprocessingandcomprehensivevalue-addedprocessing.Inaddition，itraisedthequestionsandprospectsinteavalue-addedprocessing. Keywordstearesources；value-addedprocessing；benefits 茶葉是一種重要的世界性作物，被廣泛種植于亞洲、非洲、拉丁美洲和大洋洲等地。目前，全球約有50余個(gè)國(guó)家種茶，2012年全世界茶園面積4

5、43.87萬(wàn)hm2，茶葉總產(chǎn)量 在世界茶葉貿(mào)易市場(chǎng)占據(jù)重要位置，尤其以歐美國(guó)家最為普及，如加拿大、意大利、荷蘭等國(guó)家袋泡茶的銷量均占茶葉總銷量的80%以上2。目前在國(guó)內(nèi)，袋泡茶消費(fèi)量占國(guó)內(nèi)茶葉的消費(fèi)量不到5%，因此我國(guó)的袋泡茶發(fā)展空間很大。 袋泡茶的原料來(lái)源廣泛。吳東碧調(diào)查研究表明3，僅安溪2008年加工生產(chǎn)烏龍茶毛茶6萬(wàn)t，在初加工過(guò)程中產(chǎn)生1.2萬(wàn)t的茶末、茶粉，而在精加工過(guò)程中產(chǎn)生約6%的茶末、茶粉。因此，對(duì)茶葉加工過(guò)程中留下的茶末、茶粉，可借鑒日本、英美等國(guó)袋泡茶的生產(chǎn)加工經(jīng)驗(yàn)，引進(jìn)加工設(shè)備，把茶末經(jīng)消毒、烘干、提香后加工成袋泡茶，成本低、效益高。 452.8萬(wàn)t。而中國(guó)是茶樹的原產(chǎn)地

6、，也是最早發(fā)現(xiàn)并利用茶 樹的國(guó)家。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)2013年茶園面積257.93萬(wàn)hm2，產(chǎn)量189萬(wàn)t1。據(jù)估計(jì)，我國(guó)茶葉產(chǎn)量中約70%的低值茶葉以及加工過(guò)程中產(chǎn)生的2%4%的副產(chǎn)物，如茶梗、茶末沒(méi)有得到合理利用，此外每年還有大量的茶籽、茶樹修剪枝葉、茶渣等也未得到有效利用，因此對(duì)低值茶葉和茶副產(chǎn)物的增值加工利用，既能提高茶葉經(jīng)濟(jì)效益，延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，又能豐富社會(huì)的物質(zhì)資源，增加社會(huì)效益。 我國(guó)的茶葉深加工始于20世紀(jì)70年代，而20世紀(jì)90年代末茶飲料的崛起，成為茶葉深加工中的亮點(diǎn)，隨后茶食品、茶保健品以及茶化工產(chǎn)品等的出現(xiàn)和研發(fā)，豐富了茶葉深加工產(chǎn)品的種類，增加了茶葉深加工產(chǎn)品的廣度和深度。但茶

7、葉增值加工利用并未達(dá)到最大化，茶樹很多部位均可進(jìn)行增值加工，如茶樹的根、莖葉、花、果實(shí)、種子等，加工的手段涉及農(nóng)產(chǎn)品深加工、植物化工、食品化工、醫(yī)藥化工，甚至更廣泛的領(lǐng)域。 1.1.2超微茶粉。20世紀(jì)80年代，日本率先將綠茶研磨成 粉應(yīng)用于豆腐、面包、酒類、冰激凌和糖果等食品中，因其保留了茶葉原先的營(yíng)養(yǎng)和保健成分，食用口感較好且保留了原有的自然綠色，深受消費(fèi)者喜愛(ài)，也為茶葉從“飲”走向“吃”奠定了基礎(chǔ)4。近年來(lái)，我國(guó)的超微粉碎技術(shù)在茶葉上的應(yīng)用日益廣泛，茶葉在超微粉碎的過(guò)程中受到強(qiáng)烈的正向擠壓力和切向剪切力的作用，細(xì)胞壁經(jīng)壓迫或破碎后被撕裂或斷開(kāi)，進(jìn)而將茶葉微粉碎成200目（74m）甚至10

8、00目（12m）以上的茶葉超微細(xì)粉5。茶葉的超微細(xì)粉由于顆粒的微細(xì)化，從而使其具有高溶解性、高吸附性、高流動(dòng)性等多方面的活性和物理化學(xué)方面的新特性，增加茶葉的食用度和功能性成分的可吸收度。 11.1 茶資源增值加工茶資源物理增值加工 茶資源物理增值加工是指采用各種先進(jìn)的物理方法進(jìn) 行形狀的改變或者提取茶的內(nèi)含物質(zhì)而不改變其化學(xué)性質(zhì)生產(chǎn)新產(chǎn)品的途徑，有袋泡茶、超微茶粉、速溶茶、茶籽油等。 2007年福建武夷星與中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所對(duì)接 袋泡茶。袋泡茶自20世紀(jì)20年代美國(guó)發(fā)明以來(lái)，就 了超微茶粉生產(chǎn)項(xiàng)目，采用茶樹鮮葉或者成品茶為原料，加工成顆粒大小1080m的超微細(xì)茶粉，年產(chǎn)量達(dá)400t，年

9、可消化中、低檔成品茶400t，同時(shí)也為茶食品提供原料6，延長(zhǎng)茶葉產(chǎn)業(yè)鏈。 1.1.1 以時(shí)尚、方便、快捷的消費(fèi)方式迅速受到消費(fèi)者的喜愛(ài)， 基金項(xiàng)目作者簡(jiǎn)介福建省茶葉精深加工產(chǎn)業(yè)技術(shù)公共服務(wù)平臺(tái)（2014N21020026）。 曾小燕（1986-），女，福建龍海人，助教。研究方向：茶葉深加工技術(shù)。 1.1.3速溶茶。速溶茶是以成品茶或鮮葉為原料通過(guò)提取、 、283 食品科學(xué) 品7。速溶茶基本保持了茶葉原有的色、香、味，且具有攜帶方便、飲用方便、沖水即溶、農(nóng)藥殘留少等特點(diǎn)，深受國(guó)內(nèi)外消費(fèi)者的喜愛(ài)。 在20世紀(jì)40年代，英國(guó)率先完成速溶茶的試制，50年代美國(guó)完成商品性速溶茶的生產(chǎn)，60年代英、美在印

10、度、斯里蘭卡等茶葉國(guó)設(shè)廠生產(chǎn)速溶茶。隨著消費(fèi)量的及消費(fèi)地區(qū)（特別是歐美）的擴(kuò)大，速溶茶產(chǎn)量也成倍地增長(zhǎng)。我國(guó)于 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技2015年第21期 用乙醇為夾帶劑進(jìn)行超臨界流體萃取獲得純度為95.45%的茶多酚和86.54%的咖啡堿，獲得產(chǎn)品純度較高，但是得率僅為0.215%和0.335%。由于茶多酚具有抗氧化、防輻射、抗衰老、降血脂、降血糖、抑菌抑酶等多種生理活性18，廣泛應(yīng)用于食品、油脂、保健、醫(yī)藥、日化、精細(xì)化工等領(lǐng)域。 1.2.2咖啡堿。茶葉中含有較多的咖啡堿，約占茶葉干重的 2%5%?？Х葔A具有提神興奮、強(qiáng)心利尿、幫助消化、解毒等 生理作用和保健作用，其作為原料和添加劑廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食

11、品等行業(yè)?？Х葔A的提取方法主要是升華法、微波處理法、吸附法、超臨界CO2提取法等。陳學(xué)文等19利用升華法提取茶葉中的咖啡堿，可獲得0.84%制率的咖啡堿。陳瓊等20對(duì)龍井綠茶中咖啡堿的提取工藝進(jìn)行選擇和優(yōu)化，其中使用微波輔助和超聲波輔助提取咖啡堿的研究結(jié)果表明，使用輔助浸提的方法浸提的效果顯著高于使用索氏提取方法。 20世紀(jì)60年代開(kāi)始研制，至今速溶茶發(fā)展迅速8。據(jù)國(guó)際貿(mào) 易交流中心的統(tǒng)計(jì)資料顯示，2009年我國(guó)速溶茶的產(chǎn)量約為1.2萬(wàn)t，占全球產(chǎn)量的14%，其次為肯尼亞，產(chǎn)量為0.4萬(wàn)t。我國(guó)生產(chǎn)的速溶茶以速溶紅茶為主，占速溶茶總產(chǎn)量的68%。 近年來(lái)速溶茶的加工技術(shù)研究主要集中在提取方法、

12、轉(zhuǎn)溶技術(shù)、膜過(guò)濾技術(shù)、反滲透膜濃縮技術(shù)、增香保香技術(shù)、冷溶技術(shù)、冷凍干燥技術(shù)、輻照滅菌技術(shù)等領(lǐng)域。 1.1.4茶花。茶花每年的產(chǎn)量可達(dá)7.669.77kg/hm2，大部分1.2.3茶氨酸。茶氨酸是一種非蛋白質(zhì)游離氨基酸，占干茶 茶花都自然脫落，腐爛在茶園中，如果對(duì)這部分茶花充分開(kāi)發(fā)利用，將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益9。作為茶樹的副產(chǎn)品，茶花的功能性成分種類與茶葉相近，可將其制作成茶花飲品或者與其他原料混合形成窨制茶花的原料，提高茶花的利用率。 總重的1%2%，占茶樹體內(nèi)游離氨基酸的50%以上，具有抗癌、降血壓、減肥、抗疲勞和鎮(zhèn)靜、松弛神經(jīng)等作用21。蕭力爭(zhēng)等22利用膜技術(shù)提取和分離茶氨酸，采用截留分子

13、量為 3500Da的超濾膜和反滲透膜聯(lián)合來(lái)富集和分離兒茶素渣 中的茶氨酸，綜合得率可達(dá)54.05%。楊勇23系統(tǒng)地研究了從茶多酚工業(yè)廢液中提取純化茶氨酸的方法，茶多酚廢液經(jīng)過(guò)絮凝、超濾、吸附、陽(yáng)離子交換、重結(jié)晶等工藝步驟可獲得純度超過(guò)90%的茶氨酸產(chǎn)品，茶氨酸的回收率為35%。 1.1.5茶籽油。全國(guó)每年茶籽產(chǎn)量約80萬(wàn)t，但收獲的較 少，多數(shù)都脫落于茶園。據(jù)檢測(cè)，茶籽富含35%的脂肪、20%淀粉、11%蛋白質(zhì)、12%皂素、11%木質(zhì)素等10。因此，可加大對(duì)茶籽的開(kāi)發(fā)力度。 1.2.4茶皂素。茶皂素是一種純天然的非離子型表面活性 1.2茶資源化學(xué)增值加工 茶資源的化學(xué)增值加工主要是指采用化學(xué)和

14、生物化 劑，具有乳化、分散、潤(rùn)濕、去污、發(fā)泡、穩(wěn)泡等多種表面活性特點(diǎn)，尤其是具有很好的發(fā)泡和穩(wěn)泡能力，且不受水質(zhì)硬度的影響，廣泛用于日化、醫(yī)藥、食品、建材、冶金等行業(yè)。茶皂素的提取方法主要有水提取法、有機(jī)溶劑提取法、沉淀法和吸附樹脂法，同時(shí)可使用超聲波或微波進(jìn)行輔助提取。水提取法和有機(jī)溶劑提取法主要利用水、有水乙醇為溶劑或者水提-醇萃、水提-沉淀等方法進(jìn)行浸提，獲得的浸出液經(jīng)過(guò)過(guò)濾、濃縮、干燥等方法可獲得茶皂素粗產(chǎn)品24。茶皂素的提取常采用多種方法相結(jié)合的方式進(jìn)行提取，如水提-沉淀法、水提-吸附樹脂法等，可獲得制率較高、純度較高的茶皂素產(chǎn)品。 學(xué)的方法，從茶中分離出某些有效功能成分，再進(jìn)行純化

15、，得出新的產(chǎn)品，主要有茶多酚、咖啡堿、茶氨酸、茶皂素等產(chǎn)品。 1.2.1茶多酚。茶多酚是從茶葉中提取出來(lái)的以兒茶素為 主體，由30余種物質(zhì)組成的羥基酚類化合物，是茶葉中酚類及其及其衍生物的總稱。國(guó)內(nèi)外常用的提取方法主要有溶劑提取法、離子沉淀法、樹脂吸附法、超臨界流體萃取法等11。溶劑提取法常與其他輔助提取方法同時(shí)進(jìn)行以提高制率。張格等12采用常溫超高壓技術(shù)提取茶多酚，得出優(yōu)化提取茶多酚的工藝參數(shù)為乙醇濃度60%，壓力200MPa，浸泡時(shí)間0.5h，保壓時(shí)間3min，得率28.92%，與傳統(tǒng)水浸提得率（5%6%）和有機(jī)溶劑浸提得率（10%15%）相比有顯著提高。劉渠道等13采用超聲波輔助提取法中

16、以水為溶劑，進(jìn)行優(yōu)化提取工藝設(shè)計(jì)，結(jié)果表明：超聲波提取溫度為71，時(shí)間30min，功率800W，料葉比161，得率達(dá)22.89%。離子沉淀法是利用茶多酚在中性或堿性條件下和Ca2+、Ag+、Hg+等離子產(chǎn)生絡(luò)合沉淀從而與咖啡堿等雜質(zhì)分離。余兆祥等14研究發(fā)現(xiàn)采用Zn2+、Al3+復(fù)合沉淀劑提取的茶多酚提取率比單一沉淀劑提取率高。韋星船等15則對(duì)Zn2+、Al3+沉淀劑復(fù)合的比例進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)Zn2+、Al3+沉淀劑的比例為31時(shí)提取效果較好。超臨界流體萃取法通常所使用的介質(zhì)為CO2，該法適合高沸點(diǎn)和熱敏性物質(zhì)的提取，國(guó)內(nèi)外已有專利用超2161.3茶資源生物增值加工 茶資源生物增值加工是指利用生

17、物工程技術(shù)（微生物 學(xué)、細(xì)胞學(xué)、生物化學(xué)等）對(duì)茶資源進(jìn)行加工。茶資源生物增值主要體現(xiàn)在利用微生物進(jìn)行發(fā)酵、分解和合成產(chǎn)生新產(chǎn)品的過(guò)程。 我國(guó)茶園面積廣闊，無(wú)論是幼齡茶樹的定型修剪還是成年茶樹的輕修剪、深修剪、重修剪，都會(huì)產(chǎn)生大量的茶樹修剪枝。這些修剪枝含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、茶多酚、蛋白質(zhì)、氨基酸、礦物質(zhì)等25。吳東碧3在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，安溪烏龍茶毛茶的撿剔過(guò)程中，約產(chǎn)生24%的茶梗，同時(shí)烏龍茶按傳統(tǒng)的沖泡方法進(jìn)行飲用消費(fèi)，茶渣的產(chǎn)生比例多達(dá)77%，如果安溪生產(chǎn)的烏龍茶全部按照傳統(tǒng)方式進(jìn)行消費(fèi)，將產(chǎn)生大量的茶渣。葉倩等26研究表明，1% 284 2%的茶多酚，0.1%0.3

18、%的咖啡堿，17%19%的粗蛋白，16%18%的粗纖維等。在全國(guó)，這些茶副產(chǎn)品和茶下腳料的 數(shù)量龐大，如果將這些副產(chǎn)品或者茶下腳料就地肥田或丟棄，將造成資源的極大浪費(fèi)，且易造成環(huán)境污染。因此，對(duì)這些物質(zhì)的充分利用，將在很大程度上增加茶業(yè)產(chǎn)值。 這些茶副產(chǎn)品及下腳料多富含纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等有機(jī)物，可作為食用菌的栽培基質(zhì)，也可進(jìn)行堆肥發(fā)酵處理生產(chǎn)有機(jī)肥，能夠?qū)⒉璁a(chǎn)業(yè)鏈中全部茶廢棄物資源化利用，增加茶產(chǎn)業(yè)附加值，或在畜牧養(yǎng)殖中將茶葉、茶渣或茶葉提取物按一定比例加入日糧中可以提高飼料的轉(zhuǎn)化率。 中的運(yùn)用將日臻成熟。這為充分利用茶資源、豐富茶產(chǎn)品種類提供可能。 3參考文獻(xiàn) 1.4茶資源綜合增值加

19、工 綜合增值加工是指以茶為原料，使用上述物理、化學(xué)甚 至是生物化學(xué)等綜合技術(shù)，生產(chǎn)新產(chǎn)品。例如茶葉原料投入生產(chǎn)，最終茶產(chǎn)品多樣化，既能生產(chǎn)速溶茶、茶多酚，又能生產(chǎn)飼料、有機(jī)肥料等。綜合增值加工是茶葉產(chǎn)業(yè)鏈的延長(zhǎng)以及資源深度利用的體現(xiàn)。 2問(wèn)題與展望 茶資源在物理增值加工和生物增值加工方面面臨著副 產(chǎn)品、下腳料回收面窄、收集量少的困難，同時(shí)也因深加工廠與資源所在地存在一定的地理距離，一方面物流成本增加，另一方面對(duì)部分新鮮茶副產(chǎn)品（茶樹修剪枝等）的利用產(chǎn)生限制。 茶資源在化學(xué)增值加工方面亦面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，一方面有些功能性成分的提取、純化工藝較復(fù)雜，生產(chǎn)成本較高；另一方面，在提取的過(guò)程中通常會(huì)有提

20、取劑的殘留，對(duì)茶葉功能性產(chǎn)品產(chǎn)生二次污染；再一方面，部分功能性產(chǎn)品的提取和純化在處在試驗(yàn)研究階段，大規(guī)模應(yīng)用生產(chǎn)方面仍需進(jìn)一步研究。 茶副產(chǎn)品的資源化利用方向基本沿襲著大農(nóng)業(yè)廢棄物資源功能化的基本脈絡(luò)發(fā)展，即向著肥料化飼料化基質(zhì)化能源化生態(tài)化的方向發(fā)展27。隨著時(shí)代的發(fā)展，人們的生活方式在發(fā)生改變，我國(guó)茶葉資源豐富，對(duì)其進(jìn)行增值加工研究，會(huì)進(jìn)一步為社會(huì)提供更豐富的茶產(chǎn)品。有關(guān)茶資源增值加工產(chǎn)品的研究開(kāi)發(fā)必將日漸深入。預(yù)計(jì)日后茶資源增值加工的研究方向?qū)?huì)呈現(xiàn)以下幾方面特點(diǎn)：一是資源利用主體立體化。茶花、茶梗、茶渣等將會(huì)是未來(lái)茶資源深度開(kāi)發(fā)利用新的亮點(diǎn)。二是技術(shù)應(yīng)用的高新化。膜分離技術(shù)、超臨界技術(shù)

21、、生物技術(shù)等高新科技在茶資源增值加工（上接） 相關(guān)性，且為極顯著相關(guān)（P<0.01）。 本試驗(yàn)中，背膘厚度與大理石紋、熟肉率之間無(wú)相關(guān)性，可能是存在內(nèi)在和外在等多種因素的影響。內(nèi)在因素即遺傳因素，外在因素即環(huán)境、動(dòng)物宰前宰后的處理?xiàng)l件以及試驗(yàn)過(guò)程中的操作方法是否得當(dāng)。因此，對(duì)反映肉質(zhì)的各項(xiàng)性狀的測(cè)定都要求嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程操作進(jìn)行，這樣才使得各處理組合間的肉質(zhì)性狀測(cè)定值具有可比性和客觀準(zhǔn)1宛曉春，夏濤，江昌俊，等.加大夏秋茶資源開(kāi)發(fā)力度走安徽茶產(chǎn)業(yè) 提升之路J.茶葉通報(bào)，2014，36（4）：151-155. 2劉新.國(guó)外袋泡茶發(fā)展趨勢(shì)J.茶葉機(jī)械雜志，2000（3）：1-2. 3

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