茶籽的綜合利用現(xiàn)狀

黃儀鵬，金心怡，岳 川

（福建農林大學園藝學院，福建福州 350002）

1 引言

茶籽是山茶科山茶屬植物茶樹（Camellia Sinensis(L.)O，Kuntze）的成熟種子，在衰老茶園、有性繁殖茶園、群體品種茶園的產量可年產450kg/公頃[1]。我國有充足的茶籽資源，現(xiàn)有茶園286萬hm2，產量按750kg/hm2計算，我國每年潛在茶籽資源約214.5萬噸，茶籽資源非常豐富[2]。但是長期以來，作為茶葉生產副產品的茶籽沒得到合理的綜合利用，利用率較低，茶籽資源浪費嚴重。在綠色可持續(xù)發(fā)展的背景下，加強茶籽資源的利用研究、開發(fā)利用，解決生產中的技術問題，加大對茶籽中茶籽油、茶籽粕、茶籽殼、茶皂素、茶籽多糖、糠醛等的利用研究，開發(fā)出高附加值的產品，實現(xiàn)資源的綠色綜合利用，以提高行業(yè)的綜合經濟效益是我們現(xiàn)階段研究的熱點[3]。本文綜述了當前茶籽的綜合利用途徑和潛力，為今后茶籽資源的綜合開發(fā)應用提供參考。

2 茶籽油綜合利用

2.1 茶籽油的性質

茶籽含油量較高，全籽含油率為20%～35%，去殼后的干仁含油率在35%～65%之間游離脂肪酸和不皂化物為14%左右，不皂化物的含量不到1%，主要為甾醇（0.6%）[4]。茶籽油與油茶籽油的性質相近，很容易混淆，Wang，X.等[5]采用GC-FID和GC-MS技術通過對22個脂肪酸、角鯊烯和13種植物甾醇，對中國16個地區(qū)茶籽油的HREE組進行了分析，建立一個“FancyTiles”模型提供了茶籽油的基本數(shù)據(jù)，揭示了它們之間的異同。Wang，X.等進一步研究發(fā)現(xiàn)，茶籽油中的酚類與茶多酚相似，從而確定了脂溶性茶多酚的來源，并對茶多酚的來源進行了潛在的解釋[6]。茶籽油色澤橙黃透亮，茶味幽香，含有豐富的不飽和脂肪酸、茶多酚、VE等營養(yǎng)物質。常玉璽等[7]采用氣相色譜法分析了福建42份茶樹種質資源的茶籽油脂肪酸組成，結果顯示單不飽和脂肪酸為50.57%，，多不飽和脂肪酸為28.11%，茶籽油是富含油酸、亞油酸，低芥酸和反式脂肪酸的高品質油脂。郭華[8]通過100m*0.25mm的CP-Si188毛細管柱來測定脂類組成，結果顯示多不飽和脂肪酸的亞油酸含量為22.78%，高于橄欖油和油茶籽油，茶籽油的物理特性、脂肪酸組成比例與橄欖油非常相似，但人體所必需的亞油酸含量遠遠高于橄欖油[9]。

2.2 茶籽油制取工藝

茶籽油的制取工藝在歷史發(fā)展中形成最常用的壓榨法和浸提法。近些年，利用新技術，一些高效優(yōu)質的制取方法在生產中得到應用，Wang，X.等[10]采用超臨界二氧化碳（SC-CO2）萃取茶籽中的食用油，在最佳的SC-CO2萃取條件下（分別為 45℃、89.7 min和32MPa），油收率最高（29.2±0.6%），明顯高于索氏提取法（25.3±1.0%）。李振梅[11]等利用亞臨界水提取茶籽油的最佳條件為提取溫度125℃、提取時間32 min、液料比11∶1ml/g、壓力3MPa。呂琪[12]通過正己烷-無水乙醇萃取茶籽漿液形成雙液相體系，對得到茶籽油、茶皂素等產品進行單因素、正交分析的考量，得到最佳工藝為：茶籽浸泡24h，萃取次數(shù)為2，液液比（正己烷∶無水乙醇∶漿液）（w/w）為 2∶1∶1，萃取溫度選 30℃，萃取時間為 0.5min，茶籽油的提取率為95.63%，此法操作簡單且漿液分相能在1min之內完成，減少了時間成本。龍俊敏等[13]采用濕法超微粉碎、水乳化萃取與冷凍破乳化釋放的方法，以水為提取劑從茶籽仁中提取茶籽油，提高出油率，得到提取茶籽油的適宜工藝條件為料液比為1∶4、乳化萃取時間4.0 min、冷凍溫度-15℃、冷凍時間5.5 h，在此條件下茶籽油的提取率可達91.3%，提高了生產效率和經濟效益。

2.3 籽油的營養(yǎng)保健功能

茶籽油具有很好的營養(yǎng)保健功效，在古代就將其視為延年益壽、健康美容的佳品，而在當代，國際糧農組織已經將它作為重點項目推廣，美國研究院也稱中國的茶籽油是世界上最好的食用油，茶籽油得到大力推廣[14]。研究表明，茶籽油所特有的天然茶多酚等物質更是在油茶油、花生油等其他油類中不存在的，李桂華[15]指出富含不飽和脂肪酸的茶籽油的脂肪酸組成比較合理，具有抗衰老，保護皮膚、改善血液循環(huán)、增進消化功能和內分泌功能等。

2.3.1 調節(jié)免疫和抗氧化作用

茶籽油中亞油酸和亞麻酸的比例符合醫(yī)學界認為的人體健康所需油脂的多雙鍵不飽和脂肪酸最適量在8%左右這一標準，避免產生過多的不飽和脂肪酸氧化，產生自由基而降低人體免疫力。茶油富含甾醇、生育酚、角鯊烯等生理活性物質，甾醇能抑制人體對膽固醇的吸收[16]。角鯊烯是一種多酚類的活性成份，有很好的富氧能力，可抗缺氧和抗疲勞[17]。茶籽油中VE含量510～750mg/kg，明顯高于橄欖油70-190mg/kg，能起到清除人體內自由基，延緩衰老的作用，且在所有油類中所特有的[18]。

2.3.2 改善血液循環(huán)，減少心腦血管疾病

研究表明，茶籽油由于富含不飽和脂肪酸而能有效防治心血管疾病。王覲等[19]采用自身對照研究，給予25名高甘油三酯血癥患者每日攝入茶籽油25-30g，持續(xù)服用8周在研究開始時和結束時測定身高、體質、體質指數(shù)（BMI）以及血清中油酸（OA）、總甘油三酯（TG）、總膽固醇（TC）等數(shù)據(jù)，得出食用茶籽油可升高血液中油酸水平，降低高甘油三酯血癥患者的體重和BMI。

2.4 茶籽油的綜合應用

2.4.1 茶籽油在在食用上的應用

茶籽油是一種優(yōu)質、健康食用油，如果長期食用茶籽油，可提高人體內超氧化物歧化酶的活性。富含的亞油酸和VE降低人體內氧自由基的水平，提高人體器官機能，延緩衰老，長期食用可增強記憶力。并能達到清腸潤胃、促進新陳代謝、消炎解毒等保健功效[20]。

2.4.2 茶籽油在護膚品上的應用

茶籽油主要成分是含有多種脂溶性維生素的油酸甘油酯，與皮膚親和性好，易被人體吸收[21]。目前，在國際上已經被廣泛應用于高級美容護膚品中，對于在化妝護膚品的研究也是逐漸深入。馬力[22]分析化妝品用茶籽油的脂肪酸組成、脫色工藝及其在澗膚霜中的應用進行了研究，通過膏體涂抹性、膏體保濕性能、皮膚粗糙改善度、皮膚柔軟改善度及皮膚增白的效果對比，表明茶籽油潤膚霜的綜合評價性能為優(yōu)異。

2.4.3 茶籽油在醫(yī)藥上的應用

研究表明，茶籽油由于富含不飽和脂肪酸而能有效防治心血管疾病。黃碎鳳[23]采用浙江省人民醫(yī)院2014年10月-2016年5月入住綜合內科發(fā)生失禁性皮炎患者60例，隨機分成觀察組和對照組各30例。通過對照得出，熟茶籽油能有效降低老年失禁相關性皮炎的皮膚損傷發(fā)生率，減輕患者痛苦，減少并發(fā)癥，并且經濟成本低，易于推廣。

2.4.4 茶籽油在工業(yè)上的應用

在工業(yè)上，茶籽油可以作為生產油酸的優(yōu)質原料，而且工藝簡便，產品純度高。制成的油酸通過氫化可制取硬化油用于生產肥皂和凡士林，也可經極度氫化后制得硬脂酸酯作為烤漆專用油[18]。在生物材油的制備研究方面，彭忠瑾[24]以均相堿KOH為催化劑，對茶籽油制備生物柴油進行研究采用Box-Behnken中心組合設計四因素三水平優(yōu)化試驗，得到茶籽油制備生物柴油優(yōu)化工藝參數(shù)為反應溫度58℃、催化劑用量1.05%、反應時間66min、醇油摩爾比9.7∶1，在此條件下酯交換率為98.73%。結果表明自制生物柴油符合我國生物柴油的標準，可以作為0#柴油的替代品且安全性能好。

3 茶皂素的綜合利用

3.1 茶皂素的提取

茶皂素是從茶籽粕中提取出來的一類五環(huán)三萜類化合物，具有很多的生物學功能，因此在許多行業(yè)中均扮演著重要的角色，但由于提取率低，純度差等原因影響了其應用與發(fā)展。茶皂素的提取方法傳統(tǒng)的有水提法、甲醇提取法、乙醇提取法、正丙醇提取法、現(xiàn)在超聲波輔助提取法、微波輔助提取法和生物提取法在探索應用中。

3.1.1 水提法和有機溶劑提取

水溶法通過茶皂素易溶于熱水的特性，生產工藝簡單，設備投資少，見效快，但生產過程中水處理量大；有機溶劑法亦是利用了茶皂素易溶于含水醇類溶液的方法提取茶皂素的相對水浸法來說，提取的產品顏色較淺，純度也較高。但生產工藝、生產設備較復雜，設備要求高，投資大，成本高。

3.1.2 新工藝方法輔助提取工藝

超聲波輔助提取法主要是利用了超聲波對溶液的空化作用，使細胞壁在強大的壓力下破裂，從而使有效成分提取出來；微波輔助提取法是利用微波的能量使細胞內部的溫度和壓力增大，從而使細胞壁破裂，能將其中的有效成分很好的釋放出來，生物法提取是利用酶的作用將細胞壁破裂，從而加快有效成分的提取，因此可以提高茶皂素的提取率[25]。

3.2 茶皂素的綜合利用

3.2.1 茶皂素在食品上的應用

茶皂素因具有較強的吸收CO2的特性，可作為飲料和啤酒的助泡劑，效果很好，其發(fā)泡率大大高于其他發(fā)泡劑[26]。

3.2.2 茶皂素在化妝品上的應用

茶皂素在化妝品中可以作為基質成分，用于洗發(fā)香波、天然草本洗發(fā)露、防曬消炎潤膚膏、沐浴液等，它不僅具有良好的乳化、發(fā)泡、分散、滲透、潤滑等活性作用，而且還具有消炎、鎮(zhèn)痛、殺菌、止癢等藥理作用。

3.2.3 茶皂素在醫(yī)藥上的應用

茶皂素具抗?jié)B透，消炎，止咳化痰等功能，可降低膽固醇、調節(jié)血糖含量等。同時，茶皂素可用于醫(yī)藥用表面活性劑、藥物添加劑，廣泛用作藥劑、醫(yī)藥抑菌劑和抗腫瘤劑等。比如，鮑妮娜等[27]通過研究茶皂素抑菌效果表明茶皂素對金黃色葡萄球菌有較好的抑菌效果，而對大腸桿菌沒有抑菌效果。Li，N.等[28]通過腫瘤細胞株S180小鼠的試驗研究顯示茶籽三萜皂甙（TS）有較好的抗腫瘤活性，對HEPAlclc7細胞有較好的誘導作用，并利用生物分析TS組分，純化鑒定的茶皂素E1，得出作為腫瘤的抗腫瘤劑和化學預防劑。初步探討了茶皂素抗腫瘤活性與QR誘導活性的結構-活性關系。Jia，L.等[29]研究茶皂素在卵巢癌細胞抑制作用的研究，結果顯示茶皂素可以通過介導通過外源性途徑的凋亡來選擇性地抑制人卵巢癌細胞，并且通過降低的VEGF蛋白水平來啟動抗血管生成α依賴于HIF-1的通路在未來，未來茶皂素可以被納入潛在的人類卵巢癌治療劑。

3.2.4 茶皂素在農業(yè)上的應用

在農業(yè)生產上，茶皂素作為優(yōu)質的生物表面活性劑，可以對于農業(yè)生產生活中土壤中、水體中、固體垃圾焚燒飛灰中等的重金屬的去除起到重要的作用，這具有很強的現(xiàn)實意義，符合我們農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的理念，是我們今后研究茶籽綜合利用的一個重點[30]。在農業(yè)種植上，侯俊杰等[31]比較茶皂素對種子發(fā)芽、根長及土壤酶活性的影響，結果表明茶皂素對玉米、綠豆和菜心種子的發(fā)芽率及根伸長均具有顯著的抑制作用，對土壤過氧化氫酶活性具有顯著的抑制作用，而對多酚氧化酶活性則具有顯著的促進作用。

3.2.5 茶皂素在工業(yè)上的應用

茶皂素在工業(yè)上有許多用途，在工業(yè)上應用廣泛。常銀子等[32]以茶皂素為原料，分析乙氧基化烷基硫酸納、月桂酰肌氨酸鈉等的添加對去污力的影響，研究出茶皂素洗潔產品表面活性劑含量為16.8%，比國家標準高出1.8%，且沖洗快捷、起泡力強，穩(wěn)定性能優(yōu)良，去污力比市售洗潔精高30%左右。龔蘊玉等[33]采用茶皂素對絹棉織物進行前處理，通過三因素三因子正交實驗，得出茶皂素用于絹棉織物前處理的優(yōu)化工藝組合為茶皂素用量對織物重8%，浸漬溫度90℃，浸漬時間60 min時為茶皂素浸泡處理的最佳工藝組合。秦勉等[34]以茶籽粉為原料，采醇醇結合法對茶皂素提取純化，通過單因素實驗分析吸光度獲得最佳提取工藝：在80℃、PH=9、料液比為1∶15的條件下利用80%的乙醇溶液提取90min，再用正丁醇沉淀。將其與MES、APG等復配制備洗滌助劑，取得了良好的實驗效果，并有著良好的應用前景。為了提高茶皂素的表面活性劑的性能，張龍等[35]探索了一條通過將茶皂素的羥基采用醋酸酐/碘體系進行酯化，再由硼氫化鈉/氯化鋅體系還原，最后用雙氧水氧化多羥基茶皂素制得多羧基茶皂素的茶皂素改性路線。該方法增加茶皂素分子的活性羧基，提高對重金屬鎘的吸附效果，改性后茶皂素達到對重金屬鎘的去除率為54%。

4 茶籽粕的綜合利用

茶籽粕是茶籽經過榨油處理后的渣餅，在化工、農業(yè)、食品等方面利用廣泛。作為許多可開發(fā)利用物質的原料，茶籽粕當前利用率較低，主要表現(xiàn)在：茶籽粕分離提純所需物質時雜質大量存在，高溫狀態(tài)下的物料黏稠、過濾困難，色深，能耗大、成本高，產品純度低等問題導致下游產品少、應用面窄[36]。

4.1 茶籽粕在茶籽多糖提取的應用

張智敏等[37]通過正交實驗分析，采用微波輔助提取油茶籽粕中的茶籽多糖結果表明，茶籽多糖最佳提取工藝條件為：微波功率800 W，微波時間6.5 min，料液比1∶60，提取時間2 h，提取溫度100℃，在最佳工藝條件下，茶籽多糖得率為（7.61±0.5）%。

4.2 茶籽粕在抗氧化成分提取的應用

唐蔚等[38]利用超聲輔助法從茶籽粕中提取抗氧化成分，通過DPPH以及鄰苯三酚自氧化法，以DPPH自由基清除率為指標結果表明，最佳提取工藝條件為提取劑為60%乙醇，料液比為1∶40g/m L，40℃下浸提30min，超聲輔助45min；茶籽粕提取物具有抗氧化性，提取物對DPPH自由基清除率可達80.2%。

4.3 茶籽粕在淀粉提取的應用

韋思慶等[39]以茶籽粕餅為原料，對采用稀堿法提取茶籽粕淀粉，研究結果表明：茶籽粕淀粉稀堿法提取的最佳工藝參數(shù)為：液固比6∶1（m L/g），PH10.0，浸泡時間 5 h，提取溫度 50℃。

4.4 茶籽粕在茶皂素提取的應用

茶籽粕是提取茶皂素的主要原料，提取工藝也在不斷發(fā)展。張海龍等[40]以脫脂冷榨茶籽餅粕為原料，采用反相ODS填料純化制備茶皂素標準品。劉銳[41]選用水作為浸提劑來制取茶籽粕中茶皂素，結果為在固液比為1∶4.5的條件下，PH9.5，溫度60℃，提取4.5h，所得茶皂素提取率為18.45%，占物料中茶皂素總含量的95.4%，提取率最高。

4.5 茶籽粕在生產飼料上的應用

對于茶籽粕生產飼料的研究在不斷的探索中，發(fā)酵后的油茶餅粕含有多種氨基酸、維生素、酶等。在轉化過程中，菌體可分解茶餅粕中部分纖維素，從而使纖維素含量降低7%。生物發(fā)酵，極大程度的降解了木質素、半纖維素和纖維素使茶餅粕成為優(yōu)良的飼料源[42]。

5 茶籽殼的綜合利用

茶籽殼是茶籽油生產的重要副產物，內含有茶皂素、茶籽蛋白、茶籽多糖等，在食品、化工等領域的原料，同時作為優(yōu)良的活性炭和食用菌培養(yǎng)基等。但茶籽殼利用的深入發(fā)掘、綜合利用是一個茶籽綜合利用的突破口。

5.1 茶籽殼在制備茶籽活性炭的應用

Gao，J.J.等[43]以茶籽殼為原料制備茶籽油活性炭（TAC）。阿高以ZnCl2為原料，采用一步化學法，從茶籽殼中提取出純度為44.1%的TAC。并通過研究認為，茶籽殼可作為開發(fā)出潛在的亞甲基藍吸附劑-活性炭的一種可再生資源。Lu，X.等[28]研究茶籽殼多孔炭在鋰離子電池和超級電容器中的電化學性能改進的作用，茶籽活性炭具有較高的比表面積和孔隙率，表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學性能，茶葉多孔炭種子殼是一種潛在的儲能材料。

5.2 茶籽殼在抗氧化活性的應用

Sung，Nak-Yun等[44]研究了綠茶籽殼作為工業(yè)副產品的抗氧化活性，綠茶籽殼提取物處理可提高HT22細胞超氧化物歧化酶活性，降低脂質過氧化產物丙二醛水平，表明綠茶籽殼提取物可用于抗氧化材料的開發(fā)，在預防和治療阿爾茨海默病等疾病方面具有潛在的活性。

6 茶籽資源開發(fā)趨勢和展望

人們對于生活水平的改善和美好生活的追求，使得資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展越來越成為努力的方向。茶籽油作為一種高品質、高功效的優(yōu)質油類，正越來越被人們所認可和食用，潛在市場規(guī)模龐大，開發(fā)高標準、高質量的茶籽油以滿足市場迫切需求，提高行業(yè)的效益。而通過技術改進和創(chuàng)新，獲取茶籽油的同時，通過茶籽粕和茶籽殼提取茶蛋白、茶皂素以及生產茶籽多糖、木糖醇、糠醛等高附加值產品，茶籽行業(yè)市場前景有待不斷開拓發(fā)展。現(xiàn)階段，茶籽的深度開發(fā)已成為研究的熱點。在茶籽油方面，利用茶油中所含的脂肪酸研究調和出與天然可可脂具有一樣膨脹性的可可脂替代品；能源問題是人類面臨的難題，經過化學轉化茶油被開發(fā)成機油的可代用品；混合植物油蓖麻油、大豆油等基微量潤滑磨削的潤滑機理也得到了大力研究[45]等。在茶皂素方面，茶皂素的提取在水提法、有機溶劑提取法發(fā)展到現(xiàn)在超聲波輔助提取法、微波輔助提取法和生物提取法的探索應用，有待進一步的挖掘，而在作物萌發(fā)、金屬的吸附、作為活性物質等方面具有很大的應用前景和價值。充分了解和拓展茶籽粕茶籽殼主要的內含成分及其利用領域，包括：蛋白的高質提取和純化研究、活性炭利用研究、抗氧化性研究、預防和治療阿爾茨海默病等疾病，以開發(fā)茶籽粕茶籽殼新用處[46]。

加大茶籽這方面的研究重視，充分利用我國寶貴的茶樹資源，發(fā)揮其最大的經濟價值和社會效益。重視茶籽化學的基礎理論研究，加大科研投入，如研發(fā)綠色高效的生產加工工藝；加強新工藝和新設備的開發(fā)，提高茶籽產品生產利用機械化自動化；加強國際交流，學習其先進的研究成果與方法，引進國外先進的技術設備并進行技術開發(fā)創(chuàng)新，對茶籽資源進行綜合利用研究；政府對茶籽綜合利用這項利國利民的項目給予財政支持和政策扶持。各方發(fā)力，帶動茶籽產業(yè)經濟的綜合發(fā)展。