茶的綜合利用產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與未來(lái)

屠幼英

浙江大學(xué)茶學(xué)系，310058

1949年以來(lái)，我國(guó)茶產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展。目前茶園面積和產(chǎn)量均居世界首位，2017年茶園面積和總產(chǎn)量分別達(dá)到305.5萬(wàn)hm2和267.9萬(wàn)t[1]；第一產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到1 900億元，第二產(chǎn)業(yè)達(dá)到1 200億元。此外，每年全國(guó)有約150萬(wàn)t的茶樹(shù)干花和超過(guò)550萬(wàn)t茶果資源沒(méi)有被充分利用。

2009年衛(wèi)生部頒布第18號(hào)公告，批準(zhǔn)茶葉籽油（Tea Camellia Seed Oil）為新食品原料，每天使用量≤15 g，使用范圍不包括嬰幼兒食品。2010年發(fā)布表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯（Epigallocatechin Gallate,EGCG）為新食品原料，每天使用量≤300 mg（以EGCG計(jì)），使用范圍不包括嬰幼兒食品。2013年1月頒布茶樹(shù)花（Tea blossom）可以作為普通食品使用后，2014年7月又批準(zhǔn)茶葉茶氨酸為新食品原料（2014年第15號(hào)），每天食用量≤0.4 g；質(zhì)量要求為黃色粉末，茶氨酸含量≥20%，水分≤8%。使用范圍不包括嬰幼兒食品。這些重要的公告提示我們有更多的茶樹(shù)資源可以被廣泛、多元化地利用。

茶樹(shù)多方位利用是新世紀(jì)我國(guó)茶產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的核心內(nèi)容。茶產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)就是從現(xiàn)有的茶葉經(jīng)營(yíng)模式向更新、更科學(xué)、更高效的經(jīng)營(yíng)組織模式的轉(zhuǎn)變，因此，如何充分高效利用茶樹(shù)的葉、花、果是茶產(chǎn)業(yè)面臨的重要任務(wù)之一。至今為止，研究發(fā)現(xiàn)茶的化合物達(dá)到1 400多種，同時(shí)，在茶葉化學(xué)活性物質(zhì)被不斷發(fā)現(xiàn)后，如何采用相應(yīng)的物理、化學(xué)、化工和生物技術(shù)生產(chǎn)出有利于改善人們生活的含茶或茶提取物的產(chǎn)品，充分發(fā)揮茶中功能成分的作用，也是茶綜合利用的意義和研究范疇所在。茶的綜合利用更新了傳統(tǒng)茶產(chǎn)業(yè)的加工方法和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，拓寬了茶資源的用途，提高了茶的附加值，提升了茶產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益（圖1）。

一、國(guó)內(nèi)外固、液態(tài)茶飲料發(fā)展簡(jiǎn)史

20世紀(jì)以來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展、人們生活節(jié)奏的加快，消費(fèi)選擇向著營(yíng)養(yǎng)健康、快速和便捷等多元化方向發(fā)展，速溶茶、茶飲料和以茶葉提取物為原料的食品、藥品、保健食品、日用化學(xué)品等一大批茶深加工產(chǎn)品已成為新的消費(fèi)增長(zhǎng)點(diǎn)。

圖1 茶綜合提取技術(shù)路線

首先回顧全球固、液態(tài)茶飲料的發(fā)展歷史。固體速溶茶起始于20世紀(jì)40年代，由英國(guó)首先研制成功，經(jīng)過(guò)多年的試制和批量生產(chǎn)，已成為國(guó)際市場(chǎng)上重要的茶飲料類產(chǎn)品。目前雀巢（Nestle）、立頓 （Lipton）、Tanco、Southern、Telly等公司均生產(chǎn)速溶茶粉。中國(guó)大陸固體速溶茶生產(chǎn)始于20世紀(jì)70年代，直到90年代中后期產(chǎn)銷量和技術(shù)水平才得到明顯提高，如以浙江龍游茗皇食品有限公司、深寶華城科技有限公司、福建大閩食品有限公司等企業(yè)為代表的固體茶飲料生產(chǎn)企業(yè)，近年來(lái)純速溶茶產(chǎn)銷量已達(dá)到每年1.5萬(wàn)t。浙江香飄飄食品公司的香飄飄奶茶、喜之郎公司的優(yōu)樂(lè)美奶茶等含奶茶制品銷量已達(dá)到每年10萬(wàn)t以上。

全球液態(tài)茶飲料的發(fā)展歷史比固體飲料相對(duì)較晚，具有工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模的液態(tài)茶飲料最早出現(xiàn)于20世紀(jì)70年代的美國(guó)市場(chǎng)，主要采用速溶茶或濃縮汁，以及香料和甜味劑等為原料開(kāi)發(fā)生產(chǎn)瓶裝或罐裝充氣冰茶飲料。20世紀(jì)80年代初，日本首先開(kāi)發(fā)成功的罐裝烏龍茶飲料成為現(xiàn)代液態(tài)純茶飲料的里程碑，產(chǎn)銷量得到快速而持續(xù)的增長(zhǎng)。隨后罐裝茶飲料在中國(guó)臺(tái)灣、東南亞以及歐美等地逐漸得到發(fā)展。國(guó)內(nèi)液態(tài)茶飲料的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)始于上世紀(jì)80年代初，1985年中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所試產(chǎn)了茶可樂(lè)、橘茗、桃茗等多種風(fēng)味的瓶裝碳酸型茶飲料。2001年后國(guó)內(nèi)茶飲料消費(fèi)穩(wěn)步增長(zhǎng)，目前已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)歷史最高水平，年消費(fèi)量約800萬(wàn)t，形成了以康師傅、統(tǒng)一、娃哈哈和農(nóng)夫山泉等大型企業(yè)為主要生產(chǎn)商的茶飲料市場(chǎng)。以天然、快捷、方便和健康為特色的茶飲料成為頗受消費(fèi)者歡迎的軟飲料新品種，發(fā)展前景廣闊，喜茶和一點(diǎn)點(diǎn)就是其中的優(yōu)秀代表。2010年日本靜岡縣政府公布了正在開(kāi)展的茶飲料億元大項(xiàng)目“下一代茶飲料和提取物的研發(fā)”計(jì)劃，提出日本三代茶飲料的特征：第一代為加糖和充二氧化碳的茶飲料，易引發(fā)代謝綜合征；第二代為有點(diǎn)苦味的功能性茶飲料；第三代將會(huì)是好喝、天然和具有健康功能的茶飲料，目標(biāo)人群為年輕人[2]。2000年以來(lái)，強(qiáng)化兒茶素、茶多酚的功能性茶飲料成為日本熱銷產(chǎn)品。近年來(lái)，歐美、韓國(guó)和中國(guó)地區(qū)也已進(jìn)入新一代純茶飲料和保健茶飲料的研制和開(kāi)發(fā)生產(chǎn)階段。具有保健功能的茶飲料逐漸受到消費(fèi)者的青睞，成為流行新趨勢(shì)[3]。

二、茶樹(shù)功能成分研究發(fā)展簡(jiǎn)史

我國(guó)茶葉深加工產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)近20年的發(fā)展，現(xiàn)已基本形成以開(kāi)發(fā)功能成分如茶多酚、兒茶素、茶氨酸、茶黃素、茶多糖、茶皂素、咖啡堿等為主體的局面，天然活性成分的分離和發(fā)現(xiàn)使茶葉利用有了質(zhì)的飛躍。1827年，英國(guó)化學(xué)家Oudry首次發(fā)現(xiàn)了茶葉咖啡堿，1867年德國(guó)Hlasiwetz發(fā)現(xiàn)了沒(méi)食子兒茶素，1931年分離到茶皂素，20世紀(jì)50年代日本酒戶彌二郎和Hara分別發(fā)現(xiàn)了茶氨酸和表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯。此后，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所夏春華在80年代首次分離出茶籽皂素并研究其應(yīng)用，陳瑞峰、屠幼英、楊賢強(qiáng)等人在80—90年代先后分離出不同純度的茶多酚，并且開(kāi)始批量出口；同時(shí)，屠幼英、劉仲華和章志強(qiáng)在20世紀(jì)90年代到21世紀(jì)初分離出茶黃素單體，并且生物合成高純度茶黃素[4]，同時(shí)還開(kāi)展了大量的保健理論研究[5]。

另一個(gè)重要的茶樹(shù)資源為茶葉籽油。茶葉籽油具有極高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，是一種高級(jí)食用油。其脂肪酸成分為油酸、亞油酸、棕櫚酸、硬脂酸、亞麻油酸、豆蔻酸等，功能性成分含量遠(yuǎn)高于菜油、花生油和豆油等傳統(tǒng)食物油。其油中的亞油酸、亞麻油酸是維持人體皮膚、毛發(fā)生長(zhǎng)所不可缺少的功能性物質(zhì)，具有預(yù)防動(dòng)脈硬化、抗氧化、清除自由基、降血壓和降血脂的作用。目前，每公頃茶園可以采摘2 t茶籽，我國(guó)多數(shù)品種茶樹(shù)茶果平均含油量約為25%，全國(guó)茶園每年茶果產(chǎn)量達(dá)到550萬(wàn)t，產(chǎn)油量達(dá)到69萬(wàn)t。此外，茶葉籽皂素含量約為12%，總量約為33萬(wàn)t。

茶樹(shù)花作為茶樹(shù)的重要生殖器官，我國(guó)茶園年鮮花產(chǎn)量900萬(wàn)t，干花150萬(wàn)t。茶樹(shù)花主要成分包括7%～11%茶皂甙、25%～30%蛋白質(zhì)、20%～35%總糖、7%～15%茶多酚、1%～4%氨基酸、1%～3%黃酮類化合物、小于1%的咖啡堿。研究表明茶樹(shù)花提取物具有很好的降脂減肥和美容作用[6]。

三、茶的綜合利用領(lǐng)域

茶的綜合利用涉及到復(fù)雜的知識(shí)結(jié)構(gòu)，如化學(xué)工程、食品加工、生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)和營(yíng)養(yǎng)學(xué)，可應(yīng)用到食品、飼料、日化和醫(yī)藥等多個(gè)行業(yè)。產(chǎn)品包括天然藥物、保健食品、茶飲料、食品、日化用品、植物農(nóng)藥、動(dòng)物保健品等[7]。

茶功能成分具有抗氧化、提高免疫力、降低血壓、促使精神安定、促進(jìn)腦部血流、增進(jìn)腦活力、營(yíng)養(yǎng)神經(jīng)細(xì)胞、增加生長(zhǎng)激素分泌、健肝利腎、改善更年期綜合征和老年癡呆癥、美容、補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)等多方面作用。利用新的化學(xué)工程和生物化學(xué)工程相關(guān)技術(shù)對(duì)茶樹(shù)活性成分進(jìn)行分離和純化，可以最大程度保留活性成分的功效，綠色提取技術(shù)也可以確保成分的安全性。

1.食品領(lǐng)域

基于茶多酚化合物的抗氧化活性，茶多酚類化合物可以作為食品保鮮劑，添加到各種含油食品中發(fā)揮其抗氧化功能；利用鮮葉加工成不同細(xì)度的茶粉，翠綠的色澤和成分可以作為天然色素和功能強(qiáng)化劑；茶黃素等也可作為天然色素，并具有預(yù)防“三高”和抗氧化的功效。尤其近3年來(lái)，抹茶的增長(zhǎng)量超過(guò)了以往的總和。如杭州英仕利生物科技有限公司與北京吳裕泰茶業(yè)公司聯(lián)合推出的5種口感的茶爽含片，其中白茶茶爽適合吸煙人群除口腔異味，減輕吸煙引起的自由基的危害，同時(shí)具有殺菌、提神等功效，可以代替每日飲茶；玫瑰紅茶茶爽針對(duì)身體較虛弱的人群和女性，有美容養(yǎng)顏和養(yǎng)胃作用。

民以食為天，2013—2015年，中國(guó)焙烤食品制造全行業(yè)銷售額分別為2 203億、2 427億和2 741億元，同比分別增長(zhǎng)16.77%、10.16%和12.97%。以堅(jiān)果炒貨為例，根據(jù)中國(guó)食品工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，2007—2014年間，堅(jiān)果炒貨行業(yè)年產(chǎn)值從283.1億元迅速增長(zhǎng)至863.9億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)17.30%。同時(shí)，與其他主要經(jīng)濟(jì)體對(duì)比來(lái)看，我國(guó)主要堅(jiān)果品種的人均消費(fèi)量顯著低于美國(guó)、日本等國(guó)家以及全球平均水平，未來(lái)仍有較大增長(zhǎng)潛力。2017年中國(guó)食品制造業(yè)銷售收入達(dá)到25 194億元，預(yù)計(jì)2017—2021年年均復(fù)合增長(zhǎng)率約為7.15%，2021年中國(guó)食品制造業(yè)銷售收入將達(dá)到33 209億元。茶葉的多種營(yíng)養(yǎng)成分具有改善食品口感、抗氧化、延長(zhǎng)油脂食品的保質(zhì)期、增加營(yíng)養(yǎng)消化和吸收等多重功效，所以更多含茶食品的出現(xiàn)是未來(lái)食品市場(chǎng)發(fā)展的重要方向，也是推動(dòng)科學(xué)吃茶的極好途徑。

2.日化領(lǐng)域

在內(nèi)衣、襪、鞋的棉織物中添加茶多酚類化合物可以殺滅皮膚及鞋、襪中的皮膚病真菌，并消除異味；在汽車和空調(diào)的出氣和進(jìn)氣處安放茶多酚過(guò)濾網(wǎng)可以起到吸收異味和污染物的作用；茶口罩可過(guò)濾空氣雜質(zhì)，起到減輕霧霾對(duì)人體和動(dòng)物呼吸道的傷害作用。

茶的保濕功效十分顯著。皮膚是機(jī)體的表層組織，表面角蛋白起著保護(hù)皮膚和防御外部侵害的功能。皮膚保水是皮膚外表健康的重要因素，缺水會(huì)引起皮膚干燥和形成皺紋。茶多酚含有大量的羥基，是一種良好的保濕劑。隨著年齡的增長(zhǎng)，皮膚中的透明質(zhì)酸在透明質(zhì)酸酶作用下會(huì)被降解，使皮膚硬化而形成皺紋。茶多酚可以抑制透明質(zhì)酸酶的活性從而起到保濕的功效。

另外，冷榨茶油的黏性較高，滲透性強(qiáng)，易于被皮膚吸收，可以快速在皮下形成1層皮脂膜，防止角質(zhì)層水分流失，提高皮膚保水能力，解決皮膚干燥問(wèn)題，防止皮膚起皺，加強(qiáng)皮膚屏障功能，抵御外界環(huán)境對(duì)肌膚的侵害。

大量研究發(fā)現(xiàn)，茶具有延緩皮膚衰老和護(hù)膚作用。主要機(jī)理包括4個(gè)方面:（1）茶多酚具有很好的抗氧化性，是人體自由基的清除劑，能提高SOD活性并有利于肌體清除自由基脂質(zhì)過(guò)氧化物丙二醛[8]。其中，丙二醛可以交聯(lián)膠原蛋白，形成水不溶性大分子，使皮膚出現(xiàn)皺紋、變硬、失去彈性。（2）表皮是人體的第一道防護(hù)屏障，其主要組成細(xì)胞為角朊細(xì)胞，0.1～1.0 g/L的茶多酚可以促進(jìn)皮膚角朊細(xì)胞有絲分裂和生長(zhǎng)，減少細(xì)胞凋亡發(fā)生。（3）茶多酚中的黃烷醇類化合物在波長(zhǎng)200～300 nm處有較高的吸收峰，有“紫外線過(guò)濾器”的美稱。可減少紫外線引起的皮膚黑色素形成，保護(hù)皮膚免受損傷。（4）茶葉中的氨基酸、蛋白質(zhì)等是皮膚的營(yíng)養(yǎng)劑，茶葉中多種維生素、微量元素和芳香油類也可促進(jìn)皮膚代謝和膠原質(zhì)的更新。

茶多酚具有防輻射的功效。人們生活中的電視機(jī)、手機(jī)、微波爐等在使用時(shí)也會(huì)釋放微量的輻射性物質(zhì)，可以研發(fā)茶多酚小貼膜，起吸附輻射能量的作用。同樣，茶葉提取物也可以作為化妝品的添加劑。在防曬霜中加入茶多酚、茶氨酸或者白茶提取物等，可以減輕紫外線對(duì)皮膚的輻射傷害，修復(fù)損傷的肌膚細(xì)胞，降低患皮膚癌的風(fēng)險(xiǎn)，減輕過(guò)敏性反應(yīng)[9]。在沐浴露中加入茶花提取物可以減輕皮膚發(fā)癢癥狀。

白茶、綠茶、烏龍茶、普洱茶均具有防止皮膚老化、清除肌膚不潔物的功能，尤其與某些植物一起使用效果更佳。目前以茶多酚為原料研制而成的日化產(chǎn)品有洗面奶、爽膚水、乳液、面霜、沐浴液、洗發(fā)水、牙膏、口香糖、除臭劑等，其中不乏有水芝澳綠茶面霜、伊麗莎白·雅頓綠茶潤(rùn)膚霜、植村秀綠茶潔顏油等國(guó)際名牌產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)茶仕利品牌的眾多產(chǎn)品更是異軍突起，如茶樹(shù)花面膜、白茶面膜、白茶噴霧、無(wú)香茶多酚護(hù)手霜、氨基酸茶皂等產(chǎn)品深受消費(fèi)者喜愛(ài)。

根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)分析，2017年我國(guó)化妝品行業(yè)零售規(guī)模約2 514億元，其中，護(hù)膚品規(guī)模約1 135億元、彩妝規(guī)模約144億元、洗發(fā)產(chǎn)品規(guī)模約339億元、護(hù)發(fā)產(chǎn)品規(guī)模約108億元、沐浴產(chǎn)品規(guī)模約182億元、香水規(guī)模約230億元。讓您的肌膚與茶親密接觸，確保健康，茶活性物質(zhì)與日化行業(yè)的關(guān)聯(lián)研究將是未來(lái)美好生活不可或缺的重大課題。

3.醫(yī)藥及其他領(lǐng)域

因?yàn)椴瓒喾印⒉璋彼岷筒枭氐犬a(chǎn)品具有多種保健功效，可開(kāi)發(fā)用于增強(qiáng)體質(zhì)、提高免疫力、減肥、降血脂、降血壓等多種用途的保健品。目前市面上已經(jīng)有Veregen、心腦健等藥物和大量其他保健品。對(duì)茶樹(shù)各部分活性成分的提取分離和醫(yī)學(xué)研究結(jié)合，將會(huì)開(kāi)發(fā)出更多有利于人體健康的產(chǎn)品。未來(lái)老齡的消費(fèi)者會(huì)更加注重食品的功能性和健康性，低糖、降血脂、高纖維等含茶食品將愈發(fā)受到青睞。

用茶葉活性成分和茶渣作為飼料添加劑，可以改善動(dòng)物免疫力，減少臭味物質(zhì)的排放。如茶多酚可以提高雞肉中的維生素和肌酸含量，降低雞蛋中的膽固醇含量；添加到豬飼料中可以降低豬肉的肥肉率。因此，可以開(kāi)展添加茶提取物的系列飼料產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。

總之，隨著人們對(duì)美好生活的日趨向往，利用茶的多重功能將滿足全天24小時(shí)健康生活的目標(biāo)。