茶葉深加工產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展態(tài)勢(shì)
——基于專利計(jì)量分析視角

張禹佳，牛叢叢，吳小文

貴州省科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所，貴州 貴陽 550001

近年來，我國(guó)茶園種植面積與產(chǎn)量有了顯著提升，茶飲市場(chǎng)也發(fā)生著劇烈的變化，各主要產(chǎn)茶省份更是抓住我國(guó)經(jīng)濟(jì)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的機(jī)會(huì)積極推動(dòng)茶產(chǎn)業(yè)向精深加工方向發(fā)展。由此，茶產(chǎn)業(yè)已經(jīng)逐步由第一產(chǎn)業(yè)延伸到了二、三產(chǎn)業(yè)[3]。2019年，國(guó)內(nèi)消費(fèi)量202.56萬t，進(jìn)口茶葉4.34萬t，出口38.1萬t及深加工茶葉消費(fèi)量20萬t，全國(guó)有近30萬t的茶葉產(chǎn)能過剩[4]。可見，在茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展利好的大背景下也存在產(chǎn)能過剩的問題。茶葉深加工可充分利用夏秋茶和中低檔茶，是有效提升茶產(chǎn)業(yè)附加值、解決茶產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能過剩的有效途徑之一，也是加快茶產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型的有利契機(jī)。

茶葉深加工的創(chuàng)新最終是技術(shù)的創(chuàng)新，而對(duì)這一指標(biāo)的衡量和把握就是專利技術(shù)[6]，專利技術(shù)特征是專利價(jià)值生成的重要因素[7]，基于專利文獻(xiàn)對(duì)專利要素進(jìn)行特征挖掘獲取語義化的技術(shù)要素及其關(guān)聯(lián)的特定領(lǐng)域技術(shù)演化分析方法，可以實(shí)現(xiàn)技術(shù)演化過程的深度呈現(xiàn)，為技術(shù)發(fā)展的預(yù)測(cè)提供數(shù)據(jù)支撐[8]。目前，針對(duì)茶產(chǎn)業(yè)開展專利計(jì)量分析的文獻(xiàn)較少，僅李瑞丹[9]和林珊等[10]對(duì)中國(guó)普洱茶產(chǎn)業(yè)展開了專利分析，尚未有針對(duì)茶產(chǎn)業(yè)深加工的專利計(jì)量分析研究報(bào)告。

本文通過采取專利檢索、專利定量和定性分析手段，對(duì)茶產(chǎn)業(yè)深加工信息技術(shù)進(jìn)行挖掘分析，總結(jié)出產(chǎn)業(yè)各應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展?fàn)顩r和產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)，并為茶葉深加工產(chǎn)業(yè)下一步發(fā)展提出政策建議。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來源

1.1 專利檢索

采用合享新創(chuàng)Incopat專利檢索分析系統(tǒng)，根據(jù)深加工技術(shù)要素特征分解深加工技術(shù)，以分解后的技術(shù)主題作為檢索關(guān)鍵詞進(jìn)行國(guó)內(nèi)外中英文專利檢索，得出相應(yīng)檢索結(jié)果。

1.2 數(shù)據(jù)清洗、標(biāo)引

多次隨機(jī)抽取100條專利數(shù)據(jù)進(jìn)行閱讀，從功能角度和技術(shù)特征角度出發(fā)，多次進(jìn)行檢出專利的相關(guān)度判斷，批量刪除無關(guān)數(shù)據(jù)。 對(duì)上述過程中所發(fā)現(xiàn)的高相關(guān)度專利進(jìn)行標(biāo)引，標(biāo)引主要內(nèi)容為：重要程度、申請(qǐng)人合并、申請(qǐng)人類型、技術(shù)主題、專利申請(qǐng)地域、法律狀態(tài)及同族專利等。在逐一標(biāo)引的過程再次刪除無關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步完成數(shù)據(jù)清洗。通過檢索反復(fù)數(shù)據(jù)清洗后得出茶產(chǎn)業(yè)深加工專利共5602件。國(guó)內(nèi)外茶葉深加工技術(shù)分類及用途見表1。

表1 國(guó)內(nèi)外茶葉深加工技術(shù)分類及用途Table1 Classification and application of tea processing technology at home and abroad

2 結(jié)果與分析

茶葉提取工藝及設(shè)備的專利申請(qǐng)量最多，其中中國(guó)專利數(shù)量占多數(shù)，日本、韓國(guó)、美國(guó)、世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織、歐專局和印度等也有眾多專利；茶葉提取物應(yīng)用于食品飲料的專利，在中國(guó)以外，日本、韓國(guó)及美國(guó)也有眾多專利；茶葉提取物應(yīng)用于保健品的專利以中國(guó)為主，其他國(guó)家和地區(qū)僅有極少專利；茶葉提取物應(yīng)用于化妝品和日用品的專利，以中國(guó)、韓國(guó)、日本、美國(guó)為主；茶葉提取物用于藥物方面的專利以中國(guó)為主，韓國(guó)、美國(guó)及日本有少量專利；茶渣利用方面的專利以中國(guó)為主，日本和澳大利亞有極少專利；茶葉提取物的其他應(yīng)用，以中國(guó)專利為主，韓國(guó)與美國(guó)有極少專利（表2）。

表2 國(guó)內(nèi)外茶葉深加工專利狀況Table 2 Patent status of tea deep processing at home and abroad

2.1 專利申請(qǐng)人分析

排名前十位的專利申請(qǐng)人中，外國(guó)企業(yè)9家、中國(guó)研究機(jī)構(gòu)1家；排名前二十位的專利申請(qǐng)人中，外國(guó)企業(yè)11家、中國(guó)研究機(jī)構(gòu)3家、中國(guó)企業(yè)6家（表3）。茶葉深加工方面，中國(guó)的技術(shù)發(fā)展落后于日本、荷蘭、韓國(guó)和瑞士，雖然中國(guó)專利申請(qǐng)總量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于國(guó)外，但是中國(guó)專利分散在眾多申請(qǐng)人名下，且技術(shù)水平相對(duì)較低；國(guó)外專利集中在少數(shù)企業(yè)名下，技術(shù)水平相對(duì)較高。

表3 國(guó)內(nèi)外專利申請(qǐng)人狀況Table 3 Status of patent applicants for tea deep processing at home and abroad

續(xù)表

2.2 專利申請(qǐng)人所在地（國(guó)）分布

圖1可見，中國(guó)各省市中，安徽、浙江、廣東、江蘇和廣西排名前5位，專利技術(shù)主題以提取物應(yīng)用于食品飲品、茶葉提取和提取物應(yīng)用于保健品為主；日本與韓國(guó)的專利申請(qǐng)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于中國(guó)各省市，技術(shù)主題以提取、提取應(yīng)用于食品飲品和化妝品日化用品為主，國(guó)外技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)明顯。行業(yè)巨頭布局了大量的專利，如日本的花王、三得利、伊藤園、朝日軟飲，韓國(guó)愛茉莉，荷蘭聯(lián)合利華，瑞士雀巢，美國(guó)寶潔等。

圖1 國(guó)內(nèi)外專利申請(qǐng)人所在地分布圖Figure 1 Location distribution of patent applicants for tea deep processing at home and abroad

2.3 專利技術(shù)分布

在全球范圍內(nèi)，茶葉深加工領(lǐng)域?qū)＠纳暾?qǐng)量總體不大。對(duì)茶業(yè)深加工專利數(shù)據(jù)的IPC分類進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，在全球茶業(yè)深加工應(yīng)用領(lǐng)域中茶葉有效成分的萃取物、茶配制品和茶葉醫(yī)用幾大用途最為廣泛，茶葉深加工與生物技術(shù)密切相關(guān)，也對(duì)茶葉深加工的發(fā)展起到了很大的助推作用。茶葉配制品數(shù)量較多，可見茶飲市場(chǎng)依舊是茶葉產(chǎn)業(yè)的主要應(yīng)用方向，未來市場(chǎng)的茶葉深加工技術(shù)將會(huì)逐步趨向于醫(yī)用、特色食品及日用品等領(lǐng)域的轉(zhuǎn)型（表4）。

表4 國(guó)內(nèi)外茶葉深加工專利技術(shù)分布狀況Table 4 Distribution status of patent technology for tea deep processing at home and abroad

2.3.1 提取工藝及設(shè)備

傳統(tǒng)提取方法主要有煎煮法、浸漬法、滲漉法和回流提取法等，其共同點(diǎn)是操作時(shí)間較長(zhǎng)且往往不易完全浸提出有效成分?，F(xiàn)代提取方法主要是超聲提取、微波提取、超微粉碎輔助提取、超臨界流體萃取和生物酶解提取等，共同特點(diǎn)以打破植物細(xì)胞壁為目的，加速有效成分溶于溶媒，提高有效物質(zhì)的提取率。在茶葉提取物加工技術(shù)方面Kao Corporation（日本花王）、AMOREPACIFIC CORPORATION（韓國(guó)愛茉莉太平洋）、NESTLE SA（雀巢）和Unilever（聯(lián)合利華）占據(jù)了行業(yè)技術(shù)領(lǐng)先地位（表5）。

表5 國(guó)內(nèi)外茶葉提取物高價(jià)值專利列表Table 5 High-value patents list of tea extracts at home and abroad

2.3.2 食品飲品應(yīng)用

茶葉或其提取物用于食品飲品方面，大部分專利為果茶飲制作、中藥茶飲制作以及將茶葉或其提取物（常用兒茶素、沒食子酸酯等）作為添加物加入食品或飲料，以提升口感和營(yíng)養(yǎng)、達(dá)到退熱祛暑解毒等目的，而茶葉有效成分在茶食品和茶飲品中的開發(fā)利用層面的專利較少。

日本ITO EN LTD（株式會(huì)社伊藤園）、KAO CORPORATION（花王株式會(huì)社）、Suntory Beverage Food Limited（三得利司）茶食品、ASAHI SOFT DRINKS CO LTD（朝日軟飲料）茶飲品專利較多，專利布局全面、寬泛。徐州綠之野生物食品有限公司在茶葉深加工方面專利數(shù)量較多，但均為失效專利。統(tǒng)一集團(tuán)和康師傅等中國(guó)茶飲優(yōu)勢(shì)企業(yè)深加工專利數(shù)量較少。中國(guó)食品飲品應(yīng)用專利數(shù)量雖然最多，但總體上技術(shù)仍有待提高。

2.3.3 日化品應(yīng)用

茶葉提取物用于化妝品日化品方面，提取成分有表沒食子酸酯、表沒食子兒茶素、沒食子酸酯等復(fù)合物和茶皂素、茶多酚、黃酮類等茶葉單體成分以及糖蛋白提取物等。利用兒茶素、茶多酚、茶氨酸、黃酮類、茶皂苷以及蛋白提取物等成分的抗氧化、抗炎、抗過敏功能開發(fā)皮膚美白、保濕抗皺和改善皮膚的pH值的日用化妝品、護(hù)膚品和醫(yī)療用品，利用茶皂素的清潔功能開發(fā)牙膏、洗潔精、洗衣液、肥皂等清潔日用品。韓國(guó)著名品牌AMOREPACIFIC CORPORATION（愛茉莉）開發(fā)的茶葉化妝品，主要功效為防曬、美白、抗氧化，其公司專利同族數(shù)較多且引證量高，專利技術(shù)成熟且布局寬泛，利用茶葉自然成分結(jié)合先進(jìn)的生物技術(shù)來引領(lǐng)全球美妝值得借鑒。德國(guó)BEIERSDORF AG（拜爾斯道夫）專利技術(shù)開發(fā)較早但均到期失效。

2.3.4 保健和藥物應(yīng)用

茶葉或其提取物用于保健品和藥物方面，應(yīng)用茶葉及其提取物的抗氧化、抗炎、抗菌、抗癌等功能開發(fā)保健酒、保健茶、功能飲料及藥物，用于改善脂質(zhì)代謝，調(diào)節(jié)血糖、改善循環(huán)系統(tǒng)和神經(jīng)元保護(hù)，預(yù)防脫發(fā)并促進(jìn)毛發(fā)生長(zhǎng)和消毒使用。此外，茶葉提取物被廣泛用于防腐劑、殺菌劑、殺蟲劑和除草劑等。

2.3.5 茶渣利用和其他

當(dāng)前專利多將茶渣用于制作動(dòng)物飼料或農(nóng)田肥料，以實(shí)現(xiàn)資源再利用。茶葉提取物的其他應(yīng)用方面，將茶葉提取物用于改性劑、淬火劑、表面活性劑、活性添加劑、紡織助劑、陶瓷解凝劑等，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、農(nóng)藥、日化、選礦、油田及紡織等領(lǐng)域。

3 結(jié)論與建議

3.1 重視科研院所的科研產(chǎn)出，強(qiáng)化面向市場(chǎng)的成果轉(zhuǎn)化

我國(guó)茶葉深加工專利技術(shù)主體多為高校和科研院所。清華大學(xué)等20多所高校聯(lián)合進(jìn)行的研究報(bào)告指出，我國(guó)高校每年創(chuàng)造的科技成果真正實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化的項(xiàng)目比例低于總數(shù)的10%[12]。同樣我國(guó)高校的專利技術(shù)產(chǎn)業(yè)化率也很低，2018年《中國(guó)專利調(diào)查報(bào)告》指出，全國(guó)高校有效專利實(shí)施率為12.3%，專利轉(zhuǎn)讓率僅為1.4%。專利技術(shù)實(shí)現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化，才能實(shí)現(xiàn)技術(shù)對(duì)產(chǎn)業(yè)的原生動(dòng)力作用。可見，對(duì)專利技術(shù)推行產(chǎn)權(quán)激勵(lì)是促進(jìn)高校科技成果轉(zhuǎn)化的有效手段[13]；同時(shí)，強(qiáng)化技術(shù)供需主體的有效對(duì)接[14]，通過政策導(dǎo)向、平臺(tái)搭建和中介信息機(jī)構(gòu)等方法，密切企業(yè)“技術(shù)研發(fā)”和“商品開發(fā)”之間的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)技術(shù)與市場(chǎng)的無縫對(duì)接，并依靠技術(shù)的提升實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和結(jié)構(gòu)性調(diào)整。

3.2 生物利用技術(shù)呈產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，緊抓科研方向，搶占技術(shù)市場(chǎng)

國(guó)內(nèi)外茶葉深加工行業(yè)巨頭的技術(shù)聚焦為現(xiàn)代生物技術(shù)利用，茶葉深加工均為有效成分的提取、加工和應(yīng)用，對(duì)具體有效成分的利用是以現(xiàn)代生物技術(shù)為基礎(chǔ)。如酶工程可實(shí)現(xiàn)高效生物催化功能，提高茶微濾中的水浸出物、茶多酚、氨基酸、兒茶素等的得率[15]；微生物發(fā)酵可促進(jìn)酚酸類化合物和黃酮類化合物含量增加，特別是沒食子酸、綠原酸、葡萄糖醛酸等成分含量增加[16]；將代謝組學(xué)與其他技術(shù)整合，可對(duì)茶葉功能成分組成特征進(jìn)行定性定量分析[17]。生物技術(shù)能夠促進(jìn)茶葉標(biāo)志性功能成分的開發(fā)利用，尤其是現(xiàn)代提取分離純化技術(shù)的集成創(chuàng)新為茶葉深加工走向醫(yī)用、日化用品和特色食品的開發(fā)提供了技術(shù)保障?？梢哉J(rèn)為，現(xiàn)代生物利用技術(shù)是茶業(yè)深加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)趨勢(shì)，茶業(yè)有效成分的提取技術(shù)、有效成分與機(jī)體功能的量效關(guān)系、茶葉功能產(chǎn)品的開發(fā)有望成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)與市場(chǎng)走向。

3.3 優(yōu)化企業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)意識(shí)，盡早展開專利布局

我國(guó)茶葉深加工企業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略意識(shí)薄弱，整體專利布局意識(shí)較差，與國(guó)外行業(yè)巨頭存在一定的差距。日本的花王、三得利、韓國(guó)愛茉莉、美國(guó)寶潔等幾家企業(yè)已經(jīng)囊括了大部分的茶葉深加工專利，且?guī)状笮袠I(yè)巨頭的專利布局較為嚴(yán)密。茶葉深加工專利中篩選出的專利維持期限較長(zhǎng)、轉(zhuǎn)讓次數(shù)較多、被引證次數(shù)較多的高質(zhì)量專利也集中在幾大行業(yè)巨頭。李宏[18]通過對(duì)上市公司貿(mào)易數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，從企業(yè)層面考察了企業(yè)專利質(zhì)量與企業(yè)出口競(jìng)爭(zhēng)力之間的關(guān)系，實(shí)證了企業(yè)專利質(zhì)量的提高能有效提升企業(yè)出口競(jìng)爭(zhēng)力。美國(guó)及日本等國(guó)家的許多科技企業(yè)都建立了企業(yè)專利管理和運(yùn)營(yíng)模式[19]，如英國(guó)技術(shù)集團(tuán)為市場(chǎng)價(jià)值型知識(shí)產(chǎn)權(quán)運(yùn)營(yíng)模式、德國(guó)史太白為技術(shù)轉(zhuǎn)移型知識(shí)產(chǎn)權(quán)運(yùn)營(yíng)模式、韓國(guó)創(chuàng)意資本公司則采用會(huì)員制方式知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理模式[20]。在茶葉深加工市場(chǎng)上，國(guó)外優(yōu)勢(shì)企業(yè)都有比較穩(wěn)定的研發(fā)和專利布局的規(guī)劃，茶葉深加工產(chǎn)業(yè)屬于技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，專利技術(shù)布局規(guī)劃對(duì)企業(yè)來說至關(guān)重要。

3.4 生態(tài)環(huán)保是產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢(shì)

茶葉是我國(guó)傳統(tǒng)的生態(tài)健康的食品和飲品，現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)茶葉有效成分對(duì)機(jī)體的心血管系統(tǒng)與呼吸系統(tǒng)等疾病有較好的療效，且能有效對(duì)抗機(jī)體老化。茶葉有效成分功能性終端產(chǎn)品的研究與開發(fā)是實(shí)現(xiàn)茶葉深加工轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵步驟。茶葉的深加工無論是功能性茶飲、保健食品還是日化品的開發(fā)，茶葉原料天然具有的生態(tài)化和健康化都是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的天然優(yōu)勢(shì)。