茶的綜合利用產業現狀與未來

屠幼英

浙江大學茶學系，310058

1949年以來，我國茶產業持續發展。目前茶園面積和產量均居世界首位，2017年茶園面積和總產量分別達到305.5萬hm2和267.9萬t[1]；第一產業總產值達到1 900億元，第二產業達到1 200億元。此外，每年全國有約150萬t的茶樹干花和超過550萬t茶果資源沒有被充分利用。

2009年衛生部頒布第18號公告，批準茶葉籽油（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年發布表沒食子兒茶素沒食子酸酯（Epigallocatechin Gallate,EGCG）為新食品原料，每天使用量≤300 mg（以EGCG計），使用范圍不包括嬰幼兒食品。2013年1月頒布茶樹花（Tea blossom）可以作為普通食品使用后，2014年7月又批準茶葉茶氨酸為新食品原料（2014年第15號），每天食用量≤0.4 g；質量要求為黃色粉末，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資源可以被廣泛、多元化地利用。

茶樹多方位利用是新世紀我國茶產業轉型升級的核心內容。茶產業轉型升級就是從現有的茶葉經營模式向更新、更科學、更高效的經營組織模式的轉變，因此，如何充分高效利用茶樹的葉、花、果是茶產業面臨的重要任務之一。至今為止，研究發現茶的化合物達到1 400多種，同時，在茶葉化學活性物質被不斷發現后，如何采用相應的物理、化學、化工和生物技術生產出有利于改善人們生活的含茶或茶提取物的產品，充分發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茶產業的加工方法和產品結構，拓寬了茶資源的用途，提高了茶的附加值，提升了茶產業經濟效益（圖1）。

一、國內外固、液態茶飲料發展簡史

20世紀以來，隨著科學技術的快速發展、人們生活節奏的加快，消費選擇向著營養健康、快速和便捷等多元化方向發展，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、日用化學品等一大批茶深加工產品已成為新的消費增長點。

圖1 茶綜合提取技術路線

首先回顧全球固、液態茶飲料的發展歷史。固體速溶茶起始于20世紀40年代，由英國首先研制成功，經過多年的試制和批量生產，已成為國際市場上重要的茶飲料類產品。目前雀巢（Nestle）、立頓 （Lipton）、Tanco、Southern、Telly等公司均生產速溶茶粉。中國大陸固體速溶茶生產始于20世紀70年代，直到90年代中后期產銷量和技術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為代表的固體茶飲料生產企業，近年來純速溶茶產銷量已達到每年1.5萬t。浙江香飄飄食品公司的香飄飄奶茶、喜之郎公司的優樂美奶茶等含奶茶制品銷量已達到每年10萬t以上。

全球液態茶飲料的發展歷史比固體飲料相對較晚，具有工業化生產規模的液態茶飲料最早出現于20世紀70年代的美國市場，主要采用速溶茶或濃縮汁，以及香料和甜味劑等為原料開發生產瓶裝或罐裝充氣冰茶飲料。20世紀80年代初，日本首先開發成功的罐裝烏龍茶飲料成為現代液態純茶飲料的里程碑，產銷量得到快速而持續的增長。隨后罐裝茶飲料在中國臺灣、東南亞以及歐美等地逐漸得到發展。國內液態茶飲料的開發生產始于上世紀80年代初，1985年中國農業科學院茶葉研究所試產了茶可樂、橘茗、桃茗等多種風味的瓶裝碳酸型茶飲料。2001年后國內茶飲料消費穩步增長，目前已經達到了一個歷史最高水平，年消費量約800萬t，形成了以康師傅、統一、娃哈哈和農夫山泉等大型企業為主要生產商的茶飲料市場。以天然、快捷、方便和健康為特色的茶飲料成為頗受消費者歡迎的軟飲料新品種，發展前景廣闊，喜茶和一點點就是其中的優秀代表。2010年日本靜岡縣政府公布了正在開展的茶飲料億元大項目“下一代茶飲料和提取物的研發”計劃，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，易引發代謝綜合征；第二代為有點苦味的功能性茶飲料；第三代將會是好喝、天然和具有健康功能的茶飲料，目標人群為年輕人[2]。2000年以來，強化兒茶素、茶多酚的功能性茶飲料成為日本熱銷產品。近年來，歐美、韓國和中國地區也已進入新一代純茶飲料和保健茶飲料的研制和開發生產階段。具有保健功能的茶飲料逐漸受到消費者的青睞，成為流行新趨勢[3]。

二、茶樹功能成分研究發展簡史

我國茶葉深加工產業經過近20年的發展，現已基本形成以開發功能成分如茶多酚、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現使茶葉利用有了質的飛躍。1827年，英國化學家Oudry首次發現了茶葉咖啡堿，1867年德國Hlasiwetz發現了沒食子兒茶素，1931年分離到茶皂素，20世紀50年代日本酒戶彌二郎和Hara分別發現了茶氨酸和表沒食子兒茶素沒食子酸酯。此后，中國農業科學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用，陳瑞峰、屠幼英、楊賢強等人在80—90年代先后分離出不同純度的茶多酚，并且開始批量出口；同時，屠幼英、劉仲華和章志強在20世紀90年代到21世紀初分離出茶黃素單體，并且生物合成高純度茶黃素[4]，同時還開展了大量的保健理論研究[5]。

另一個重要的茶樹資源為茶葉籽油。茶葉籽油具有極高的營養價值，是一種高級食用油。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，功能性成分含量遠高于菜油、花生油和豆油等傳統食物油。其油中的亞油酸、亞麻油酸是維持人體皮膚、毛發生長所不可缺少的功能性物質，具有預防動脈硬化、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，我國多數品種茶樹茶果平均含油量約為25%，全國茶園每年茶果產量達到550萬t，產油量達到69萬t。此外，茶葉籽皂素含量約為12%，總量約為33萬t。

茶樹花作為茶樹的重要生殖器官，我國茶園年鮮花產量900萬t，干花150萬t。茶樹花主要成分包括7%～11%茶皂甙、25%～30%蛋白質、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、茶的綜合利用領域

茶的綜合利用涉及到復雜的知識結構，如化學工程、食品加工、生物化學、醫學和營養學，可應用到食品、飼料、日化和醫藥等多個行業。產品包括天然藥物、保健食品、茶飲料、食品、日化用品、植物農藥、動物保健品等[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、促進腦部血流、增進腦活力、營養神經細胞、增加生長激素分泌、健肝利腎、改善更年期綜合征和老年癡呆癥、美容、補充營養等多方面作用。利用新的化學工程和生物化學工程相關技術對茶樹活性成分進行分離和純化，可以最大程度保留活性成分的功效，綠色提取技術也可以確保成分的安全性。

1.食品領域

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揮其抗氧化功能；利用鮮葉加工成不同細度的茶粉，翠綠的色澤和成分可以作為天然色素和功能強化劑；茶黃素等也可作為天然色素，并具有預防“三高”和抗氧化的功效。尤其近3年來，抹茶的增長量超過了以往的總和。如杭州英仕利生物科技有限公司與北京吳裕泰茶業公司聯合推出的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；玫瑰紅茶茶爽針對身體較虛弱的人群和女性，有美容養顏和養胃作用。

民以食為天，2013—2015年，中國焙烤食品制造全行業銷售額分別為2 203億、2 427億和2 741億元，同比分別增長16.77%、10.16%和12.97%。以堅果炒貨為例，根據中國食品工業協會數據，2007—2014年間，堅果炒貨行業年產值從283.1億元迅速增長至863.9億元，年均復合增長率達17.30%。同時，與其他主要經濟體對比來看，我國主要堅果品種的人均消費量顯著低于美國、日本等國家以及全球平均水平，未來仍有較大增長潛力。2017年中國食品制造業銷售收入達到25 194億元，預計2017—2021年年均復合增長率約為7.15%，2021年中國食品制造業銷售收入將達到33 209億元。茶葉的多種營養成分具有改善食品口感、抗氧化、延長油脂食品的保質期、增加營養消化和吸收等多重功效，所以更多含茶食品的出現是未來食品市場發展的重要方向，也是推動科學吃茶的極好途徑。

2.日化領域

在內衣、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；在汽車和空調的出氣和進氣處安放茶多酚過濾網可以起到吸收異味和污染物的作用；茶口罩可過濾空氣雜質，起到減輕霧霾對人體和動物呼吸道的傷害作用。

茶的保濕功效十分顯著。皮膚是機體的表層組織，表面角蛋白起著保護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，皮膚中的透明質酸在透明質酸酶作用下會被降解，使皮膚硬化而形成皺紋。茶多酚可以抑制透明質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，易于被皮膚吸收，可以快速在皮下形成1層皮脂膜，防止角質層水分流失，提高皮膚保水能力，解決皮膚干燥問題，防止皮膚起皺，加強皮膚屏障功能，抵御外界環境對肌膚的侵害。

大量研究發現，茶具有延緩皮膚衰老和護膚作用。主要機理包括4個方面:（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過氧化物丙二醛[8]。其中，丙二醛可以交聯膠原蛋白，形成水不溶性大分子，使皮膚出現皺紋、變硬、失去彈性。（2）表皮是人體的第一道防護屏障，其主要組成細胞為角朊細胞，0.1～1.0 g/L的茶多酚可以促進皮膚角朊細胞有絲分裂和生長，減少細胞凋亡發生。（3）茶多酚中的黃烷醇類化合物在波長200～300 nm處有較高的吸收峰，有“紫外線過濾器”的美稱。可減少紫外線引起的皮膚黑色素形成，保護皮膚免受損傷。（4）茶葉中的氨基酸、蛋白質等是皮膚的營養劑，茶葉中多種維生素、微量元素和芳香油類也可促進皮膚代謝和膠原質的更新。

茶多酚具有防輻射的功效。人們生活中的電視機、手機、微波爐等在使用時也會釋放微量的輻射性物質，可以研發茶多酚小貼膜，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，可以減輕紫外線對皮膚的輻射傷害，修復損傷的肌膚細胞，降低患皮膚癌的風險，減輕過敏性反應[9]。在沐浴露中加入茶花提取物可以減輕皮膚發癢癥狀。

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品有洗面奶、爽膚水、乳液、面霜、沐浴液、洗發水、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·雅頓綠茶潤膚霜、植村秀綠茶潔顏油等國際名牌產品，國內茶仕利品牌的眾多產品更是異軍突起，如茶樹花面膜、白茶面膜、白茶噴霧、無香茶多酚護手霜、氨基酸茶皂等產品深受消費者喜愛。

根據國家統計局數據分析，2017年我國化妝品行業零售規模約2 514億元，其中，護膚品規模約1 135億元、彩妝規模約144億元、洗發產品規模約339億元、護發產品規模約108億元、沐浴產品規模約182億元、香水規模約230億元。讓您的肌膚與茶親密接觸，確保健康，茶活性物質與日化行業的關聯研究將是未來美好生活不可或缺的重大課題。

3.醫藥及其他領域

因為茶多酚、茶氨酸和茶色素等產品具有多種保健功效，可開發用于增強體質、提高免疫力、減肥、降血脂、降血壓等多種用途的保健品。目前市面上已經有Veregen、心腦健等藥物和大量其他保健品。對茶樹各部分活性成分的提取分離和醫學研究結合，將會開發出更多有利于人體健康的產品。未來老齡的消費者會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，可以改善動物免疫力，減少臭味物質的排放。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，可以開展添加茶提取物的系列飼料產品的開發和應用。

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