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 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)學院，福建漳浦363200；福建省茶葉精深加工茶葉技術公共服務平臺） 摘要我國茶葉產(chǎn)量逐年增加，同時有大量的低值茶葉和茶副產(chǎn)品在栽培、生產(chǎn)加工等過程產(chǎn)生。對這部分資源充分利用將很大程度上推動我國茶葉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，不僅延長茶葉產(chǎn)業(yè)鏈，增加效益，而且能夠提供更為豐富的社會資源。探討了茶資源在物理增值加工、化學增值加工和綜合增值加工方面的研究進展，同時提出茶葉增值加工發(fā)展過程中所面臨的問題，對茶葉增值加工發(fā)展趨勢進行展望。 關鍵詞茶資源；增值加工；效益 文獻標識碼A文章編

2、號1007-5739（2015）21-0283-03中圖分類號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余個國家種茶，2012年全世界茶園面積4

5、43.87萬hm2，茶葉總產(chǎn)量 在世界茶葉貿(mào)易市場占據(jù)重要位置，尤其以歐美國家最為普及，如加拿大、意大利、荷蘭等國家袋泡茶的銷量均占茶葉總銷量的80%以上2。目前在國內(nèi)，袋泡茶消費量占國內(nèi)茶葉的消費量不到5%，因此我國的袋泡茶發(fā)展空間很大。 袋泡茶的原料來源廣泛。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t，在初加工過程中產(chǎn)生1.2萬t的茶末、茶粉，而在精加工過程中產(chǎn)生約6%的茶末、茶粉。因此，對茶葉加工過程中留下的茶末、茶粉，可借鑒日本、英美等國袋泡茶的生產(chǎn)加工經(jīng)驗，引進加工設備，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t。而中國是茶樹的原產(chǎn)地

6、，也是最早發(fā)現(xiàn)并利用茶 樹的國家。據(jù)統(tǒng)計，我國2013年茶園面積257.93萬hm2，產(chǎn)量189萬t1。據(jù)估計，我國茶葉產(chǎn)量中約70%的低值茶葉以及加工過程中產(chǎn)生的2%4%的副產(chǎn)物，如茶梗、茶末沒有得到合理利用，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)濟效益，延長產(chǎn)業(yè)鏈，又能豐富社會的物質(zhì)資源，增加社會效益。 我國的茶葉深加工始于20世紀70年代，而20世紀90年代末茶飲料的崛起，成為茶葉深加工中的亮點，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到最大化，茶樹很多部位均可進行增值加工，如茶樹的根、莖葉、花、果實、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，甚至更廣泛的領域。 1.1.2超微茶粉。20世紀80年代，日本率先將綠茶研磨成 粉應用于豆腐、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，深受消費者喜愛，也為茶葉從“飲”走向“吃”奠定了基礎4。近年來，我國的超微粉碎技術在茶葉上的應用日益廣泛，茶葉在超微粉碎的過程中受到強烈的正向擠壓力和切向剪切力的作用，細胞壁經(jīng)壓迫或破碎后被撕裂或斷開，進而將茶葉微粉碎成200目（74m）甚至10

8、00目（12m）以上的茶葉超微細粉5。茶葉的超微細粉由于顆粒的微細化，從而使其具有高溶解性、高吸附性、高流動性等多方面的活性和物理化學方面的新特性，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的物理方法進 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農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所對接 袋泡茶。袋泡茶自20世紀20年代美國發(fā)明以來，就 了超微茶粉生產(chǎn)項目，采用茶樹鮮葉或者成品茶為原料，加工成顆粒大小1080m的超微細茶粉，年產(chǎn)量達400t，年

9、可消化中、低檔成品茶400t，同時也為茶食品提供原料6，延長茶葉產(chǎn)業(yè)鏈。 1.1.1 以時尚、方便、快捷的消費方式迅速受到消費者的喜愛， 基金項目作者簡介福建省茶葉精深加工產(chǎn)業(yè)技術公共服務平臺（2014N21020026）。 曾小燕（1986-），女，福建龍海人，助教。研究方向：茶葉深加工技術。 1.1.3速溶茶。速溶茶是以成品茶或鮮葉為原料通過提取、 、283 食品科學 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，深受國內(nèi)外消費者的喜愛。 在20世紀40年代，英國率先完成速溶茶的試制，50年代美國完成商品性速溶茶的生產(chǎn)，60年代英、美在印

10、度、斯里蘭卡等茶葉國設廠生產(chǎn)速溶茶。隨著消費量的及消費地區(qū)（特別是歐美）的擴大，速溶茶產(chǎn)量也成倍地增長。我國于 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技2015年第21期 用乙醇為夾帶劑進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，廣泛應用于食品、油脂、保健、醫(yī)藥、日化、精細化工等領域。 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對龍井綠茶中咖啡堿的提取工藝進行選擇和優(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60年代開始研制，至今速溶茶發(fā)展迅速8。據(jù)國際貿(mào) 易交流中心的統(tǒng)計資料顯示，2009年我國速溶茶的產(chǎn)量約為1.2萬t，占全球產(chǎn)量的14%，其次為肯尼亞，產(chǎn)量為0.4萬t。我國生產(chǎn)的速溶茶以速溶紅茶為主，占速溶茶總產(chǎn)量的68%。 近年來速溶茶的加工技術研究主要集中在提取方法、

12、轉(zhuǎn)溶技術、膜過濾技術、反滲透膜濃縮技術、增香保香技術、冷溶技術、冷凍干燥技術、輻照滅菌技術等領域。 1.1.4茶花。茶花每年的產(chǎn)量可達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，如果對這部分茶花充分開發(fā)利用，將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益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。蕭力爭等22利用膜技術提取和分離茶氨酸，采用截留分子

13、量為 3500Da的超濾膜和反滲透膜聯(lián)合來富集和分離兒茶素渣 中的茶氨酸，綜合得率可達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)過絮凝、超濾、吸附、陽離子交換、重結(jié)晶等工藝步驟可獲得純度超過90%的茶氨酸產(chǎn)品，茶氨酸的回收率為35%。 1.1.5茶籽油。全國每年茶籽產(chǎn)量約80萬t，但收獲的較 少，多數(shù)都脫落于茶園。據(jù)檢測，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，可加大對茶籽的開發(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茶資源化學增值加工 茶資源的化學增值加工主要是指采用化學和

14、生物化 劑，具有乳化、分散、潤濕、去污、發(fā)泡、穩(wěn)泡等多種表面活性特點，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、有機溶劑提取法、沉淀法和吸附樹脂法，同時可使用超聲波或微波進行輔助提取。水提取法和有機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-沉淀等方法進行浸提，獲得的浸出液經(jīng)過過濾、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。 學的方法，從茶中分離出某些有效功能成分，再進行純化

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進行以提高制率。張格等12采用常溫超高壓技術提取茶多酚，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，浸泡時間0.5h，保壓時間3min，得率28.92%，與傳統(tǒng)水浸提得率（5%6%）和有機溶劑浸提得率（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，進行優(yōu)化提取工藝設計，結(jié)果表明：超聲波提取溫度為71，時間30min，功率800W，料葉比161，得率達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Zn2+、Al3+沉淀劑復合的比例進行研究，發(fā)現(xiàn)Zn2+、Al3+沉淀劑的比例為31時提取效果較好。超臨界流體萃取法通常所使用的介質(zhì)為CO2，該法適合高沸點和熱敏性物質(zhì)的提取，國內(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（微生物 學、細胞學、生物化學等）對茶資源進行加工。茶資源生物增值主要體現(xiàn)在利用微生物進行發(fā)酵、分解和合成產(chǎn)生新產(chǎn)品的過程。 我國茶園面積廣闊，無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，都會產(chǎn)生大量的茶樹修剪枝。這些修剪枝含有豐富的營養(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程中，約產(chǎn)生24%的茶梗，同時烏龍茶按傳統(tǒng)的沖泡方法進行飲用消費，茶渣的產(chǎn)生比例多達77%，如果安溪生產(chǎn)的烏龍茶全部按照傳統(tǒng)方式進行消費，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，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，且易造成環(huán)境污染。因此，對這些物質(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)素等有機物，可作為食用菌的栽培基質(zhì)，也可進行堆肥發(fā)酵處理生產(chǎn)有機肥，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 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、化學甚 至是生物化學等綜合技術，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、有機肥料等。綜合增值加工是茶葉產(chǎn)業(yè)鏈的延長以及資源深度利用的體現(xiàn)。 2問題與展望 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。 茶資源在化學增值加工方面亦面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)，一方面有些功能性成分的提取、純化工藝較復雜，生產(chǎn)成本較高；另一方面，在提取的過程中通常會有提

20、取劑的殘留，對茶葉功能性產(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研究階段，大規(guī)模應用生產(chǎn)方面仍需進一步研究。 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。隨著時代的發(fā)展，人們的生活方式在發(fā)生改變，我國茶葉資源豐富，對其進行增值加工研究，會進一步為社會提供更豐富的茶產(chǎn)品。有關茶資源增值加工產(chǎn)品的研究開發(fā)必將日漸深入。預計日后茶資源增值加工的研究方向?qū)尸F(xiàn)以下幾方面特點：一是資源利用主體立體化。茶花、茶梗、茶渣等將會是未來茶資源深度開發(fā)利用新的亮點。二是技術應用的高新化。膜分離技術、超臨界技術

21、、生物技術等高新科技在茶資源增值加工（上接） 相關性，且為極顯著相關（P<0.01）。 本試驗中，背膘厚度與大理石紋、熟肉率之間無相關性，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、動物宰前宰后的處理條件以及試驗過程中的操作方法是否得當。因此，對反映肉質(zhì)的各項性狀的測定都要求嚴格按照標準規(guī)程操作進行，這樣才使得各處理組合間的肉質(zhì)性狀測定值具有可比性和客觀準1宛曉春，夏濤，江昌俊，等.加大夏秋茶資源開發(fā)力度走安徽茶產(chǎn)業(yè) 提升之路J.茶葉通報，2014，36（4）：151-155. 2劉新.國外袋泡茶發(fā)展趨勢J.茶葉機械雜志，2000（3）：1-2. 3

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