油茶副產物綜合利用綜述

張良，吳坤龍，金中亮，金憲伍，鄧昌斌*

1. 文成縣現代農業與康養產業研究院（溫州 325300）；2. 浙江山哥哥農業開發有限公司（溫州 325300）

油茶（Camellia oleiferaAbel）屬于山茶科（Theaceae）山茶屬（CamelliaL.）植物，有2 000多年的栽培歷史和利用歷史，其與烏桕、油桐和核桃并稱為我國四大木本油料植物，廣泛種植于我國南方丘陵、山地適宜地區，是南方重要的木本油料作物之一[1]。中國油茶近幾年快速發展，已成長為千億級產業，正向萬億級產業發展。加快油茶產業發展，是維護國家糧油安全的有效途徑，是促進脫貧攻堅的重要抓手，是提高人民群眾健康水平的有效措施[2]。國家林業和草原局與多部門聯合打通生產、加工、市場之間的壁壘，強化對全國油茶產業發展統一協調服務，實現油茶全產業鏈無障礙發展，編制《全國油茶產業高質量發展規劃（2021—2035年）》，以便更好地指導全國油茶產業提質增效和高質量發展[3]。同時規財司部署安徽、江西、河南等15省區開展油茶產業高質量發展規劃工作，油茶產業發展前景寬廣。2019年全國油茶種植面積達到6 800萬畝（1畝=666.67 m2），規劃到2025年，全國的油茶種植面積達9 000萬畝（1畝= 666.67 m2），茶油年產量達200萬 t[4]，屆時產生的油茶餅粕達250多萬 t，油茶籽殼達200多萬 t，油茶果皮達400多萬 t，籽殼、餅粕、果皮里富含糖類、蛋白質、茶皂素、粗纖維、脂肪、單寧、多縮戊糖、多酚、黃酮等多種營養成分[5]，這些油茶加工廢料中營養豐富，但同時含有單寧、鞣質、木質素、生物堿等苦澀、有毒、不易消化的抗營養物質，不能直接添加到用于養殖的飼料里，只能用于魚塘清潔、燃料或直接廢棄，造成資源大量浪費，同時，在油茶生長過程中因疏花疏果使得不計其數的油茶花、葉落地腐爛。培育萬億元油茶產業，關鍵在于構建油茶生態產業鏈，高質量地利用油茶全過程的各階段廢棄物。為此，重點介紹這些副產物的綜合利用現狀及未來開發方向。

1 油茶餅粕

經過古法壓榨的茶粕呈餅狀，堅硬且厚實；經過現代工藝壓榨的茶粕呈碎片狀；石油醚浸出法、超聲波輔助水代法、水酶法、超臨界CO2萃取法等方法的茶粕大多呈粉狀。這些方法榨油后的餅粕內都還殘留不同程度的茶油[6-7]，在提取其他成分前為降低影響，都會對茶粕進行前處理，同時還會加入一些其他材料，如談宇清等[8]用碳酸二甲酯脫去茶枯中殘留的茶籽油，加入茶籽果殼粉末、山竹殼細粉制作草本抗菌消毒液。

處理后的油茶餅粕中含有溶血毒性茶皂素，對動物有毒害作用，但茶皂素是良好的日化原料，有去污抑菌的功效，也可用在葉面肥、農藥助劑或乳化劑，還可用在醫藥抗氧化、抗滲消炎、抗腫瘤和降血脂[9]。隨著生物科技和現代浸提工藝的進步，處理方式逐步由熱水提取向微生物發酵技術、生物酶處理技術、微波技術、超聲波技術、蒸汽爆破技術等多技術聯合處理。胡福田等[10]在超聲微波聯用中發現在微波預處理后超聲時間30 min時，茶皂素提取最佳組合條件為超聲波功率500 W、提取液溫度65 ℃、液固比9∶1、pH 11。驗證表明，在最佳條件下，茶皂素提取率為12.38%，產品純度為54.68%[11]。在微波酶聯合浸提茶皂素中最佳提取組合條件為pH 6、酶用量0.45%、溫度55 ℃、液固比9∶1、時間1.5 h。驗證試驗表明，在最佳條件下，茶皂素提取率為13.35%，產品純度為58.47%。2種聯合方法都有較理想的效果。黃久蘭[12]將油茶餅粕粉碎至0.180 mm（80目），在R134a溶劑、24 kHz頻率超聲波下脫脂得油茶餅粕濾渣；用7倍量的45%乙醇溶液，在56～58 ℃，pH 6，同時加入相當于油茶餅質量4%的木炭粉、1.5%的明礬、2%～3%的氯化鈉，攪拌2～3 h，靜置1 h后過濾得濾液與餅渣。將餅渣加8倍量水溶解，加熱至83 ℃，攪拌2～3 h，加入氫氧化鈉，調節pH為9～10；過濾得到濾液；將濾液合并，加入相當于油茶餅質量1.3%的硅藻土、0.4%的活性炭粉末，加熱至57 ℃，在24 kHz頻率超聲波作用下攪拌0.5 h，靜置10 min后過濾得濾液；超濾后噴霧得茶皂素。多種技術聯合使得茶粕脫除茶皂素、蛋白質變性、纖維素酶解，更易用在飼料。

2 油茶籽殼

為提高油茶加工企業的利潤、增加油茶籽加工能力、減少預處理設備和動力消耗、降低精煉負荷、提高出油率，油茶一般采用脫殼加工，脫下來的油茶籽殼中纖維素、木質素、半纖維素的含量極高，是水解低聚木糖的原料之一，還可以提取棕色素、制作碳微球等。Yan等[13]用微波-乙醇預處理后去除茶皂素和單寧，通過楊樹菇產生的水解酶制備寡糖，最佳條件是底物濃度6%，初始pH 5.6，溫度50 ℃。在最佳條件下酶解14 h后獲得的最大寡糖產量為114.8 mg/g。寡糖的主要成分是聚合度2～8的低聚木糖和纖維低聚糖，水解產物中無毒副產物。張立釗等[14]以堿法制備木聚糖粗提液，再以粗提液為底物酶法制備低聚木糖，酶添加量5%、酶解時間10 h、酶解溫度49 ℃、底物濃度2%。此優化條件下，低聚木糖濃度為11.63 g/L，比未優化前提高4.63 g/L。

棕色是間于黃色和紅色之間的一種復合顏色，棕色素一般用于食品著色，隨著生活水平的提高，人們對食品安全要求越來越高，天然色素越來越受到青睞。油茶籽殼色素，是具有巧克力樣色澤的天然棕色素。魏罡等[15]采用加酶量0.8%、液固比20∶1、超聲提取時間15 min、超聲提取功率90 W、超聲提取溫度60 ℃進行研究。在此條件下測得的油茶籽殼色素的吸光度為2.765，分別是單獨酶法提取、超聲波提取的1.8和1.5倍。油茶籽殼里提取的棕色素還具有一定抗氧化能力。張寬朝等[16]以提取溫度35 ℃、液料比11∶1、乙醇體積分數65%、提取時間2 h進行研究。在此條件下，油茶籽殼棕色素提取率為15.09%，并發現油茶籽殼棕色素有一定的清除O2-·能力和H2O2還原能力。綜合以上，油茶籽殼棕色素是一種具有巨大開發潛力的天然食用色素。

油茶籽殼基活性炭對延長油茶精深加工產業鏈、油茶副產物附加值提升和綜合利用油茶具有重要意義。馬文天等[17]利用油茶籽殼為碳源，通過水熱法實現碳層對納米Fe3O4微球的包覆。油茶籽殼和間苯三酚比例4∶1，加入30倍去離子水，機械攪拌6 h后超聲分散15 min，轉移至反應釜內，230 ℃反應12 h后，自然降溫至室溫。磁力分離收集反應生成的固相產物并用乙醇和水超聲清洗數次，60 ℃下真空干燥獲得反應產物Fe3O4@C微球。形成的Fe3O4@C磁性微球核殼結構、分散良好，其碳層包覆均勻，厚度約20 nm，在吸附持久性有機污染物全氟辛烷磺酸鉀時最大吸附量為11.61 mg/g，可以很好地分散在水中，水溶液中持久性有機污染物全氟辛烷磺酸鉀的吸附平衡所需時間僅為1 h，并通過外加磁場簡便快速實現固液分離，規避了傳統吸附劑分離時的繁瑣步驟，大幅縮短了吸附劑分離時間。制備過程簡單，環保無毒。楊潔等[18]發現活化劑添加量對油茶籽殼基活性炭的產率與吸附性能影響顯著，隨炭化溫度的升高，油茶籽殼基活性炭的產率與吸附性能呈先增后減的趨勢，在活化劑添加量2.22 g、炭化溫度323 ℃、活化溫度714 ℃的條件下實際測得活性炭產率為29.25%，碘吸附值為886.78 mg/g，亞甲基藍吸附值為140.90 mg/g，效果最優。

3 油茶果皮（果殼）

油茶果被采摘后，其果皮迅速失水裂開，茶籽仁脫落，皮、仁分離。油茶果皮即油茶果殼或油茶蒲，外觀呈棕褐色或深褐色，卵圓形，質地堅硬，密度低。木質素含量在42%左右，多縮戊糖含量在28%左右，茶皂素含量在8.5%左右[19]。油茶果皮利用價值較高，在活性炭制取、復合材料制造、木糖和木糖醇制備、茶皂素提取等方面均有應用。孫穎等[20]取廢棄果殼水洗除雜后烘干粉碎，篩取粒徑在0.25～0.35 mm油茶果殼顆粒在磷酸中浸泡，20 h后取出在氮氣保護下于700 W炭化活化15～20 min，先酸洗再水洗，分段碳化磨粉得到油茶果殼活性炭粉末。蘇良佺等[21]用磷酸活化的油茶果殼制備油茶果殼活性炭，以873 K為碳化溫度，篩選1～2 mm的顆粒用于吸附6價鉻，比表面積、孔隙體積、中孔體積均優于商用活性炭，當T為293 K、pH為2.0時吸附效果最佳。

吳昊等[22]以廢棄油茶果殼和高密度聚乙烯為原料，采用擠出成型工藝制備PE-HD/油茶果殼復合材料，擠出成型制備的復合材料具有較好的拉伸、彎曲及沖擊性能。在平均粒徑380 μm的油茶果殼粉、添加量達40份、馬來酸酐接枝聚乙烯添加3份時，復合材料均勻分散，擠出成型制備的PE-HD/油茶果殼復合材料綜合性能最佳。

劉玉環等[23]以微生物發酵油茶果殼生產功能性低聚糖，將油茶果殼粉碎，用微波高壓反應去除茶皂素，過濾后得到油茶果殼粉，加入10%±5%麩皮和2%±0.5%石膏粉，配制成含水率65%±2%的固體培養基，裝入菌種瓶壓實，滅菌后接種茶樹菇深層發酵液態菌種，發酵溫度25±5 ℃，菌絲布滿培養基10±2 d后，加入pH 5.5的檸檬酸緩沖溶液，淹沒培養物后攪拌均勻，升溫至55±5 ℃促使菌絲自溶，釋放纖維素內切酶和半纖維素內切酶，進而酶解乙醇預處理后的油茶果殼粉，獲得低聚木糖和纖維功能性低聚糖的混合物，滅酶后滴加單寧絮凝水溶性蛋白，離心收集上清液，用小蘇打調節至中性，即為含低聚木糖和纖維功能性低聚糖的溶液，經過冷凍干燥得到低聚糖粉末。李彥勛等[24]利用產朊假絲酵母和除茶皂素的油茶果殼粉末在初始pH 5.68、發酵溫度28 ℃、裝液量53.88 mL、接種量10%的條件下進行發酵試驗，木糖提取率為16.56%。為后續木糖醇的生物發酵法工業化生產可提供一定基礎。

在油茶果殼再利用前，一般都要做脫茶皂素處理，以減少茶皂素的影響。高子涵等[25]采用微波浸提的方法對油茶果殼中皂苷進行提取分離，在料液比1∶8條件下，提取時間6 min，乙醇體積分數55%，微波功率600 W，油茶皂苷的提取率最佳。袁成華等[26]以水酶法提取油茶殼中茶皂素，纖維素酶添加量1.81 mg/g、溫度63.11 ℃、浸提時間101.96 min時最優。實際應用中可根據加工工藝需要修改茶皂素提取方式。

4 油茶葉

油茶葉是一種中藥材，被《中華人民共和國藥典》收載。據《中華本草》記載油茶葉微苦，性平，有治療鼻衄，皮膚潰爛瘙癢，瘡疽的功效。另有《廣西民族藥簡編》描述油茶葉有治療皮膚潰爛瘙癢的作用[27]。《福建藥物志》記載油茶葉有“收斂止血”功效。

為提高油茶產量、增強通風透光效果、改變受光照的面積、提升光合作用，油茶樹冠都要進行修剪。高學鵬等[28]發現修剪冠幅后，調節油茶生理作用，抑制頂端生長優勢，使根部儲藏和吸收的營養物質集中向上輸送，上部迅速恢復生長，促進側芽和新梢發育。新的樹冠生長旺盛，反過來又促進根部的生長發育，彼此之間相互促進，使油茶樹較長時間保持旺盛的生長態勢，從而促進油茶增產。大量枝葉在修剪后曬干燃燒，再利用率低下。陳海燕等[29]在超聲功率50 W、微波功率350 W、超聲-微波萃取時間100 s、乙醇體積分數40%、料液比1∶25、浸提溫度70 ℃、浸提時間45 min、浸提次數2次、活性白土量30 g/L、酸性活性炭量40 g/L、無水乙醇與濃縮液比4∶1條件下萃取的茶多酚得率為12.18%。對豬油具有良好的抗氧化性，添加到其他油品中，提升油品抗氧化能力也在逐步被驗證，如藍梧濤等[30]用大孔樹脂HPD-600可有效純化油茶葉多酚，經最佳工藝（上樣質量濃度2 mg/mL、上樣流速2 mL/min、60%乙醇溶液為洗脫液、洗脫流速3 mL/min、洗脫體積60 mL）純化，油茶葉多酚純度為40.05%，抑制油茶籽油氧化的能力較強，應用前景較好。

油茶葉提取物對5α-還原酶有抑制作用。崔心禹[27]用50%乙醇浸提油茶葉，得到的提取物對5α-還原酶有50%左右的抑制率，抗氧化能力突出，具有改善金黃地鼠雄性激素引發的皮脂分泌旺盛及痤瘡的功效，為相關化妝品研制提供理論基礎。

5 油茶花

油茶花，味苦，性微寒。小毒。內服外用皆有。《湖南藥物志》記載油茶花有生津止渴、涼血止血的功效。主治吐血，衄血，便血，子宮出血，燙傷等。

油茶樹開花過多，會導致油茶樹養分供應不足，落葉發黃，坐果率下降，甚至減產、停產。對油茶樹疏花疏果，可以保證油茶整體產量[31]。按照LY/T 1328—2015《油茶栽培技術規程》規定，10—11月疏花，3—4月疏果，及時疏除病、弱花蕾、花、果，以減少養分消耗[32]。疏花下來的花一般都直接拋棄在地里，也因其小毒而一般無法利用。劉芳等[33]利用體積分數60%乙醇溶液，于70 ℃水浴回流浸提油茶干花粉末，收集上清液進行旋轉蒸發濃縮，冷凍干燥得到油茶花活性成分醇提物。提取物中含多糖、黃酮、多酚、蛋白質等生物活性成分，其中總多糖含量最為豐富，且具有較好的抗氧化活性。賀興江等[34]運用GC-MS確定花中的36種揮發性組分、花蜜中的12種揮發性組分。油茶花和花蜜中的揮發性物質均以脂肪酸衍生物含量最高，其次為芳香族化合物，萜類化合物含量最少。

6 展望

隨著我國經濟發展以及居民收入增加，人們對健康生活的要求越來越高，對山茶油的需求會越來越多。同時為了發展山區縣、實現共同富裕，油茶及其衍生產業將會迎來大發展。單一地依靠茶油一種產品很難實現豐產豐收，依靠油茶相關的多品類發展才能更好實現共同富裕和鄉村振興。有以下幾點思考：

（1）要以油茶為中心建成集農業作業、工業生產、休閑旅游、生態康養、科普教育、特色文化傳承體驗、勞動實踐課研學游學等多種功能于一體的產業集群，充分發揮各個階段的再利用價值，研發食品、醫藥、美妝、化工、農藥等相關產品，以科技力量助力產業發展，踐行“兩山”理念。

（2）隨著農村人口流失、老齡化加重，相關設備的研發越來越重要，類似于牟向偉等[35]研發的小型采摘機和杜小強等[36]研發的大型采摘機這樣的設備應越來越多。鼓勵各類機械發明投產，結合實地需求開展機械發明“揭榜掛帥”。

（3）積極扶持有責任、有理想、有實力的龍頭企業，前期產品研發生產需要大量投入，沒有龍頭企業牽頭難以開展產業生產，更不會產生集群效應，只有全產業鏈健全，一二三產充分融合，才能可持續發展。有了龍頭企業帶動，也可以吸引年輕人回鄉就業，產業工人加油茶類民宿增加居民收入。

（4）加強校地合作與本地人才隊伍建設，加快科研成果落地。高校里人才濟濟，充分利用好高校人才能力，加強培訓本地人才，共同發展增強產業內生動力。油茶和油茶副產物再利用相關的文章較多，但相關產品卻很少，成果落地有待解決。當地政府也應充分發揮本職功能，政府出面引才，兼職企業用才，加大研發投入，加大科研項目傾斜。

（5）參考LY/T 3046—2018《油茶林下經濟作物種植技術規程》發展林下經濟，結合異于其他樹木花期的賞花旅游業，開展民宿產業培植，實現山區跨越式高質量發展，擴中提低。

7 結語

單一依靠農業難以為繼產業發展。沒有新興產業，經濟就落后，人口會流失，易造成地荒人稀，形成惡性循環；油茶產業更是如此。為了實現鄉村振興、踐行“兩山”理念、實現共同富裕，必須延長油茶產業鏈，通過一二三產融合，把荒山荒地變成美麗家園，美麗鄉村，以此振興經濟。