茶葉深加工產業現狀與發展態勢
——基于專利計量分析視角

張禹佳，牛叢叢，吳小文

貴州省科學技術情報研究所，貴州 貴陽 550001

近年來，我國茶園種植面積與產量有了顯著提升，茶飲市場也發生著劇烈的變化，各主要產茶省份更是抓住我國經濟供給側結構性改革的機會積極推動茶產業向精深加工方向發展。由此，茶產業已經逐步由第一產業延伸到了二、三產業[3]。2019年，國內消費量202.56萬t，進口茶葉4.34萬t，出口38.1萬t及深加工茶葉消費量20萬t，全國有近30萬t的茶葉產能過剩[4]。可見，在茶產業發展利好的大背景下也存在產能過剩的問題。茶葉深加工可充分利用夏秋茶和中低檔茶，是有效提升茶產業附加值、解決茶產業產能過剩的有效途徑之一，也是加快茶產業升級轉型的有利契機。

茶葉深加工的創新最終是技術的創新，而對這一指標的衡量和把握就是專利技術[6]，專利技術特征是專利價值生成的重要因素[7]，基于專利文獻對專利要素進行特征挖掘獲取語義化的技術要素及其關聯的特定領域技術演化分析方法，可以實現技術演化過程的深度呈現，為技術發展的預測提供數據支撐[8]。目前，針對茶產業開展專利計量分析的文獻較少，僅李瑞丹[9]和林珊等[10]對中國普洱茶產業展開了專利分析，尚未有針對茶產業深加工的專利計量分析研究報告。

本文通過采取專利檢索、專利定量和定性分析手段，對茶產業深加工信息技術進行挖掘分析，總結出產業各應用領域發展狀況和產業關鍵技術，并為茶葉深加工產業下一步發展提出政策建議。

1 研究方法與數據來源

1.1 專利檢索

采用合享新創Incopat專利檢索分析系統，根據深加工技術要素特征分解深加工技術，以分解后的技術主題作為檢索關鍵詞進行國內外中英文專利檢索，得出相應檢索結果。

1.2 數據清洗、標引

多次隨機抽取100條專利數據進行閱讀，從功能角度和技術特征角度出發，多次進行檢出專利的相關度判斷，批量刪除無關數據。 對上述過程中所發現的高相關度專利進行標引，標引主要內容為：重要程度、申請人合并、申請人類型、技術主題、專利申請地域、法律狀態及同族專利等。在逐一標引的過程再次刪除無關數據，進一步完成數據清洗。通過檢索反復數據清洗后得出茶產業深加工專利共5602件。國內外茶葉深加工技術分類及用途見表1。

表1 國內外茶葉深加工技術分類及用途Table1 Classification and application of tea processing technology at home and abroad

2 結果與分析

茶葉提取工藝及設備的專利申請量最多，其中中國專利數量占多數，日本、韓國、美國、世界知識產權組織、歐專局和印度等也有眾多專利；茶葉提取物應用于食品飲料的專利，在中國以外，日本、韓國及美國也有眾多專利；茶葉提取物應用于保健品的專利以中國為主，其他國家和地區僅有極少專利；茶葉提取物應用于化妝品和日用品的專利，以中國、韓國、日本、美國為主；茶葉提取物用于藥物方面的專利以中國為主，韓國、美國及日本有少量專利；茶渣利用方面的專利以中國為主，日本和澳大利亞有極少專利；茶葉提取物的其他應用，以中國專利為主，韓國與美國有極少專利（表2）。

表2 國內外茶葉深加工專利狀況Table 2 Patent status of tea deep processing at home and abroad

2.1 專利申請人分析

排名前十位的專利申請人中，外國企業9家、中國研究機構1家；排名前二十位的專利申請人中，外國企業11家、中國研究機構3家、中國企業6家（表3）。茶葉深加工方面，中國的技術發展落后于日本、荷蘭、韓國和瑞士，雖然中國專利申請總量遠遠多于國外，但是中國專利分散在眾多申請人名下，且技術水平相對較低；國外專利集中在少數企業名下，技術水平相對較高。

表3 國內外專利申請人狀況Table 3 Status of patent applicants for tea deep processing at home and abroad

續表

2.2 專利申請人所在地（國）分布

圖1可見，中國各省市中，安徽、浙江、廣東、江蘇和廣西排名前5位，專利技術主題以提取物應用于食品飲品、茶葉提取和提取物應用于保健品為主；日本與韓國的專利申請量遠遠高于中國各省市，技術主題以提取、提取應用于食品飲品和化妝品日化用品為主，國外技術領先優勢明顯。行業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，韓國愛茉莉，荷蘭聯合利華，瑞士雀巢，美國寶潔等。

圖1 國內外專利申請人所在地分布圖Figure 1 Location distribution of patent applicants for tea deep processing at home and abroad

2.3 專利技術分布

在全球范圍內，茶葉深加工領域專利的申請量總體不大。對茶業深加工專利數據的IPC分類進行統計分析發現，在全球茶業深加工應用領域中茶葉有效成分的萃取物、茶配制品和茶葉醫用幾大用途最為廣泛，茶葉深加工與生物技術密切相關，也對茶葉深加工的發展起到了很大的助推作用。茶葉配制品數量較多，可見茶飲市場依舊是茶葉產業的主要應用方向，未來市場的茶葉深加工技術將會逐步趨向于醫用、特色食品及日用品等領域的轉型（表4）。

表4 國內外茶葉深加工專利技術分布狀況Table 4 Distribution status of patent technology for tea deep processing at home and abroad

2.3.1 提取工藝及設備

傳統提取方法主要有煎煮法、浸漬法、滲漉法和回流提取法等，其共同點是操作時間較長且往往不易完全浸提出有效成分。現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，共同特點以打破植物細胞壁為目的，加速有效成分溶于溶媒，提高有效物質的提取率。在茶葉提取物加工技術方面Kao Corporation（日本花王）、AMOREPACIFIC CORPORATION（韓國愛茉莉太平洋）、NESTLE SA（雀巢）和Unilever（聯合利華）占據了行業技術領先地位（表5）。

表5 國內外茶葉提取物高價值專利列表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，以提升口感和營養、達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利用層面的專利較少。

日本ITO EN LTD（株式會社伊藤園）、KAO CORPORATION（花王株式會社）、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量較多，但均為失效專利。統一集團和康師傅等中國茶飲優勢企業深加工專利數量較少。中國食品飲品應用專利數量雖然最多，但總體上技術仍有待提高。

2.3.3 日化品應用

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、抗過敏功能開發皮膚美白、保濕抗皺和改善皮膚的pH值的日用化妝品、護膚品和醫療用品，利用茶皂素的清潔功能開發牙膏、洗潔精、洗衣液、肥皂等清潔日用品。韓國著名品牌AMOREPACIFIC CORPORATION（愛茉莉）開發的茶葉化妝品，主要功效為防曬、美白、抗氧化，其公司專利同族數較多且引證量高，專利技術成熟且布局寬泛，利用茶葉自然成分結合先進的生物技術來引領全球美妝值得借鑒。德國BEIERSDORF AG（拜爾斯道夫）專利技術開發較早但均到期失效。

2.3.4 保健和藥物應用

茶葉或其提取物用于保健品和藥物方面，應用茶葉及其提取物的抗氧化、抗炎、抗菌、抗癌等功能開發保健酒、保健茶、功能飲料及藥物，用于改善脂質代謝，調節血糖、改善循環系統和神經元保護，預防脫發并促進毛發生長和消毒使用。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

當前專利多將茶渣用于制作動物飼料或農田肥料，以實現資源再利用。茶葉提取物的其他應用方面，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，廣泛應用于食品、醫藥、農藥、日化、選礦、油田及紡織等領域。

3 結論與建議

3.1 重視科研院所的科研產出，強化面向市場的成果轉化

我國茶葉深加工專利技術主體多為高校和科研院所。清華大學等20多所高校聯合進行的研究報告指出，我國高校每年創造的科技成果真正實現轉化與產業化的項目比例低于總數的10%[12]。同樣我國高校的專利技術產業化率也很低，2018年《中國專利調查報告》指出，全國高校有效專利實施率為12.3%，專利轉讓率僅為1.4%。專利技術實現成果轉化與產業化，才能實現技術對產業的原生動力作用。可見，對專利技術推行產權激勵是促進高校科技成果轉化的有效手段[13]；同時，強化技術供需主體的有效對接[14]，通過政策導向、平臺搭建和中介信息機構等方法，密切企業“技術研發”和“商品開發”之間的聯系，實現技術與市場的無縫對接，并依靠技術的提升實現產業的轉型升級和結構性調整。

3.2 生物利用技術呈產業發展趨勢，緊抓科研方向，搶占技術市場

國內外茶葉深加工行業巨頭的技術聚焦為現代生物技術利用，茶葉深加工均為有效成分的提取、加工和應用，對具體有效成分的利用是以現代生物技術為基礎。如酶工程可實現高效生物催化功能，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]；微生物發酵可促進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]；將代謝組學與其他技術整合，可對茶葉功能成分組成特征進行定性定量分析[17]。生物技術能夠促進茶葉標志性功能成分的開發利用，尤其是現代提取分離純化技術的集成創新為茶葉深加工走向醫用、日化用品和特色食品的開發提供了技術保障。可以認為，現代生物利用技術是茶業深加工產業發展的技術趨勢，茶業有效成分的提取技術、有效成分與機體功能的量效關系、茶葉功能產品的開發有望成為產業發展的技術與市場走向。

3.3 優化企業知識產權意識，盡早展開專利布局

我國茶葉深加工企業知識產權戰略意識薄弱，整體專利布局意識較差，與國外行業巨頭存在一定的差距。日本的花王、三得利、韓國愛茉莉、美國寶潔等幾家企業已經囊括了大部分的茶葉深加工專利，且幾大行業巨頭的專利布局較為嚴密。茶葉深加工專利中篩選出的專利維持期限較長、轉讓次數較多、被引證次數較多的高質量專利也集中在幾大行業巨頭。李宏[18]通過對上市公司貿易數據的統計分析，從企業層面考察了企業專利質量與企業出口競爭力之間的關系，實證了企業專利質量的提高能有效提升企業出口競爭力。美國及日本等國家的許多科技企業都建立了企業專利管理和運營模式[19]，如英國技術集團為市場價值型知識產權運營模式、德國史太白為技術轉移型知識產權運營模式、韓國創意資本公司則采用會員制方式知識產權管理模式[20]。在茶葉深加工市場上，國外優勢企業都有比較穩定的研發和專利布局的規劃，茶葉深加工產業屬于技術密集型產業，專利技術布局規劃對企業來說至關重要。

3.4 生態環保是產業發展優勢

茶葉是我國傳統的生態健康的食品和飲品，現有研究發現茶葉有效成分對機體的心血管系統與呼吸系統等疾病有較好的療效，且能有效對抗機體老化。茶葉有效成分功能性終端產品的研究與開發是實現茶葉深加工轉型升級的關鍵步驟。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，茶葉原料天然具有的生態化和健康化都是產業發展的天然優勢。