茶樹粗老葉及茶末為原料提取茶多酚可行性研究

徐思珍

（南澗縣茶葉工作站，云南 南澗 675700）

南澗縣是云南省35個茶葉基地縣之一，也是全國118個茶葉重點區域基地縣之一，2013年末，全縣共有茶園面積7326.7hm2，茶葉產量450萬kg，實現總產值達4億元；培育了綠茶、普洱茶、烏龍茶3大系列茶葉產品，種茶農戶達2.6萬戶，有大小茶場84個，其中茶葉初制加工廠42個、茶葉精制加工企業11個，有2個企業2個茶葉產品通過國家“無公害”農產品認證，5個企業18個茶葉產品通過國家“綠色食品”認證，6個茶葉企業通過“有機茶”產地和加工認證，14個茶葉加工企業通過了“QS”認證。茶園建設和茶葉生產中每年都產生大量的廢棄老葉及茶末，每年共有約90萬kg的茶末及茶片，低改中每年產生約30萬kg粗老茶葉被廢棄,綜合利用茶末及粗老茶葉提高茶業綜合產值潛力很大。

有關專家研究表明，粗老茶葉中茶多酚（Tea Polyphenols）含量為6%～15%，茶葉生產廢料茶末中茶多酚的含量一般為15%左右。茶多酚是茶葉中酚類物質及其衍生物的總稱，茶葉的提取物茶多酚具有較人工合成抗氧化劑更強的抗氧化活性，尤其是乳化的茶多酚比人工合成抗氧化劑BHT+BHA強，目前廣泛應用于培烤食品、水產品、肉制品、調味劑和飲料、醫藥和保健食品等方面。我國食品工業主要使用的是人工合成抗氧化劑，如TBHQ、BHT、PG等，因這些抗氧化劑都具有一定的潛在毒性，而逐漸被限制使用。高效、安全、無毒、純天然是目前國際食品界的主旋律，開發和利用天然抗氧化劑已成為當今食品科技發展的方向。因此，從粗老茶葉及茶末中提取茶多酚用于食品工業等具有廣闊的前景。

1 從茶葉中提取茶多酚的主要方法及工藝

茶多酚易溶于熱水、乙醇、甲醇、乙酸乙酯和丙酮，不溶于氯仿、正丁醇；在一定的pH值下，也易溶于金屬鹽而生成沉淀。因此，茶多酚的提取方法有多種，從茶葉中制備茶多酚常用的方法主要分三類：

1.1 溶劑萃取法

溶劑萃取法是利用茶多酚在不同溶劑中的溶解性差異來分離茶多酚。工藝流程：茶葉浸提→過濾→濾液濃縮→除茶多糖→除咖啡堿→乙酸乙酯萃取→回收溶劑→干燥→產品。操作簡單，易于工業化。

1.2 離子沉淀法

離子沉淀法是利用茶多酚在一定條件下可以與金屬離子反應生成沉淀而在水溶劑中與其他物質分離來提取茶多酚。工藝流程：茶葉浸提→過濾→濾液加入沉淀劑→過濾 （或離心）→沉淀轉溶→乙酸乙酯萃取→回收溶劑→干燥→產品。使用有機溶劑較少，生產安全性好，工藝簡單，生產成本低，產品色澤好，水溶性好。

1.3 樹脂吸附法

樹脂吸附法是利用樹脂具有吸附—解吸作用的特性來分離提純茶葉中的茶多酚。工藝流程：茶葉浸提→過濾→濾液超濾→用樹脂吸附→乙醇洗脫→洗脫液回收乙醇→干燥→產品。工藝簡單，能耗低，可再生，易于實現規?；a，而且產品的回收率和純度較高，兒茶素含量≥95%。

1.4 超聲波浸提法

目前茶多酚工業生產存在的問題是茶多酚提取率低，提取和純化工藝流程長，有機溶劑消耗多，污水處理難，造成生產成本高。為了有效克服這些困難，可采用多產品復合工藝，注意提取除茶多酚以外的有用成分，提高綜合經濟效益；或將工藝集成化,縮短工藝流程,提高產品純度和獲得率,減少有機溶劑的使用和環境污染,降低生產成本。如安全快速對茶多酚提取和含量的測定，可以采用超聲波浸提法，其原理是利用TP可溶于有機溶劑乙醇將之從茶葉中提取出來，再用有機溶劑乙酸乙酯將之萃取。利用了超聲波的機械破碎和空化作用，使植物細胞組織更易破碎，加速茶多酚浸提物從茶葉向溶劑擴散的速率，縮短浸提時間，浸提液采用與傳統工藝相同處理精制過程取得產品。該方法工藝簡單，避免使用有毒有機溶劑，成本低，產出率較高，是一種安全快速的提取方法。

2 茶多酚替代常用食品抗氧化劑的可行性

茶多酚與常用于食品工業的合成抗氧化劑對比分析如表1所示。

由表1顯示，各種抗氧化劑的抗氧化能力為：植物油：TBHQ﹥PG﹥BHT﹥BHA；動物性油脂：TBHQ﹥PG﹥BHA﹥BHT；無水乳脂：PG﹥TBHQ﹥BHA。茶多酚抗氧化效果優于HBT、BHA、TBHQ。茶多酚是從茶葉中提取的一種天然抗氧化劑，茶多酚作為抗氧化劑無被禁止利用報道，具有茶多酚替代常用食品抗氧化劑的可行性。

表1 天然抗氧化劑茶多酚和常用食品抗氧化劑的對比分析

表2 抗氧化劑的市場價格參考數據

3 茶多酚的市場需求及抗氧化劑的市場價格

3.1 茶多酚的市場需求

茶多酚在全球年消耗量約1800t，其中美國約700t，西歐500t，日本500t，其他國家和地區約400t。近年來除歐美國家需求逐年增加外，東南亞、南亞等消費量也有較快增長。中國是產茶大國，兒茶素、茶多酚制備技術實現了產業化，茶多酚出口潛力巨大。全國人口以13億計，每年人平均消費食用油以5kg計算。在精煉油中所加抗氧化劑為萬分之二，每年就精煉油一項需用抗氧化劑650t。

3.2 抗氧化劑的市場參考價格

通過抗氧化劑的市場價格參考數據分析計算。抗氧化劑的市場價格參考數據如表2所示。

4 粗老葉及茶末中提取茶多酚的成本分析

4.1 原料

粗老茶葉：據統計，粗老茶葉及茶末約占茶產量的20%，另外低產茶園改造中廢棄的粗老茶葉約有450kg/hm2。

茶末：據統計，粗老茶葉及茶末約占茶產量的20%。

4.2 提取設備

試生產規模投資設備，從利潤中計提折舊費。企業按生產條件：年產茶多酚抗氧化劑100t的工廠土建投資為800萬元，設備投資為1000萬元，流動資金為600萬元。

4.3 提取溶劑

提取溶劑中化工產品類溶劑回收綜合利用，不計成本，所需要的水納入成本核算。

4.4 綜合成本與利潤

每千克茶末價格以6元計，每噸粗老茶葉的收集人工工資及初加工成本6000元估算，折合粗老茶葉成本為每千克3元，綜合粗老茶葉及茶末的成本約每千克6元，按10%茶多酚產出率計算，每千克茶多酚需要原料10kg，每噸茶多酚需要10t茶末或粗老茶葉。

生產1t茶多酚：原料成本10×6000＝6萬元。需用水、電、氣、人工成本30×1000＝3萬元。生產成本合計：30×1000＝3萬元+6萬元＝9萬元。產品價格:340×1000=34萬元。毛利潤：34萬元-9萬元＝25萬元。按市場純度90%茶多酚價格340元/kg作為參考價，每千克產品的毛利潤可達315元，年產100t的總利潤可達3150萬元。按年產100t規模投資2400萬元計算，扣除折舊費77萬元，銷售的廣告費用500萬元，各種運輸費用400萬元，稅金378萬元，貸款利息240萬元。故每年可獲利潤1555萬元，滿負荷生產20個月即可收回建廠投資。

5 結論

綜合利用茶末及粗老茶葉提高茶業綜合產值，是茶葉科技工作者的職責和任務。粗老茶葉及茶末為原料提取茶多酚作為抗氧化劑應用于食品工業，具有原料充足、提取工藝簡單、市場需求旺盛、利潤空間大、回收投資成本周期短的特點，既可以小作坊加工生產，又可以規?；a經營，也可以按企業化條件運行，是一條提高茶業綜合產值的有效途徑。

[1]李濤，余旭亞，陳朝銀.抗氧化劑的研究與應用現狀[J].食品研究與開發，2003，24（2）：23-26.

[2]鄒耀洪.高效液相色譜/質譜分析茶樹老葉中兒茶素[J].分析化學，2003，31（3）：381.

[3]吳京平.天然植物抗氧化劑在食品工業中的應用[J].北京聯合大學學報,2007，21（2）：64-68.

[4]田云，盧向陽，等.天然植物抗氧化劑研究進展[J].中草藥，2005，36（3）：468-470.

[5]金冠鳳.茶葉中天然抗氧化劑茶多酚的提取方法及應用研究進展[D].曲靖：曲靖師范學院，2011.

[6]陳旭紅.安全快速對茶多酚提取和含量的測定[J].食品研究與開發，2004，25（4）：135-137.

[7]李明元，李鑫，白德飛，等.茶葉生產廢料中茶多酚提取工藝研究[J].西華大學學報，2010，29（2）：202-204.

[8]陳建新，蘭先秋，等.茶多酚工業提純方法的比較研究[J].四川化工，2005，8（2）：41-44.