■ 本刊记者 陈红波
茶叶综合利用系列报道之科研是茶叶深加工的基础
■ 本刊记者 陈红波
近10年来,中国茶产业发展已经进入了一个高速发展的阶段,茶产业之花盛开的时期已经来临——茶资源综合利用将成为茶产业发展的新核心。为了进一步探究茶资源综合利用的途径,本刊记者专程赴浙江大学茶学系采访了知名学者杨贤强教授及屠幼英教授、王岳飞博士。
每一个见过杨贤强教授的人,一定会对他的鹤发童颜、精神矍铄有特别深刻的印象。若有人问他:“您怎么精神这么好”,他一定会说:“每天吃茶多酚片啊”。茶多酚的研究和应用是他一生挚爱的事业。一位茶学家,一种天然化合物,两者紧密地结合在一起,带给人类的是健康。我从心底里崇拜、敬重这样的科学家,因为他的研究从科研到实践,从实践到生活。他自己也乐在其中,他的一生充满了传奇和快乐的色彩。
杨贤强教授是国内最早研究茶多酚的专家之一,也是该领域最有成就的专家,被业界尊称为“茶多酚之父”。他从 1989年致力于茶多酚的提取、理化性质、形成代谢及生物活性等的研究,并从自由基医学和免疫学入手揭示茶多酚具多种药理药效的奥秘,也成功地将其应用于医药和保健行业。1993年,杨教授负责制定了茶多酚的第一个行业标准,从此茶多酚被正式列为中国食品添加剂。1995年,在世界抗氧化剂与健康国际学术研讨会上,他发表了“茶多酚应用于临床的观察结果”的报告,引发了世界医学界对茶多酚预防和治疗人类疑难疾病的研究热潮。2003年,杨贤强和他的学生王岳飞、陈留记等出版了茶多酚方面第一部学术专著《茶多酚化学》,为茶多酚的进一步研究和开发应用奠定了基础。茶多酚的成功提取和推广应用,标志着茶业的“后茶杯时代”和“后茶杯科技时代”的开始,也加快了茶产业迈向第二产业经济,促进了茶资源的综合利用。
杨教授认为,茶多酚是最具中国特色的一种天然药物,研究和应用前景广阔。他说,抗氧化类食品是 21世纪人类最重要的保健品,而从绿色、健康、环保的角度来看,茶叶提取物尤其是茶多酚极具现实应用价值。
人为什么会患病,又如何未病先防?从自由基生物医学的角度来看,细胞在代谢过程中要产生一类具有不成对电子的原子或原子团,称之为自由基,细胞对该类自由基的清除处于平衡状态,从而保持了正常的生理功能,若在某些外因(环境污染、辐照、毒物)和内因(遗传、精神等)乃至体内自由基的产生与清除失衡,就会导致体内积累过量的自由基,这些体内垃圾(自由基)就会像滚雪球般越积越多,并攻击多聚不饱和脂肪酸、蛋白质和核酸等生物大分子,从而引起细胞功能衰退、组织器官坏死而产生多种疾病。这些过量自由基的毒性反应是诱发人体病变的启动因子,与炎症、肿瘤、心脑血管疾病、白内障、色斑乃至衰老等直接相关。而茶叶提取物尤其茶多酚是一种高效低毒的自由基清除剂,是多种病患的克星。所以将茶叶提取物应用于保健品和药品,必定大有作为。
杨贤强:浙江大学茶学系教授、博士生导师,国内外知名的茶学专家 ,全国高等农业院校教学委员会委员,教育部茶学重点实验室学术委员会主任、农业部茶叶化学工程重点开放实验室学术委员会主任
杨贤强教授在退休后还获得茶叶深加工方面多项国家发明专利,其中特别值得一书的是“细胞破碎术在茶叶加工上的应用”专利,这是利用温度和瞬时压差技术炸开茶叶细胞,使茶叶内含物快速溶出。这一发明专利应用于红、绿茶生产,诞生了真正意义上的“冷泡茶”,自此不但可用常温水甚至冰水直接泡茶,改变了千百年来人们只用开水沏茶的习惯,而且大大提高茶叶有效成分提取时的得率和生物活性。
在乌龙茶制作过程中,他发现了一个有意思的现象,湿的乌龙茶香气浓郁,但干燥后香气却大部分散失了。由此,他深入研究,发明了乌龙茶低温烘干、香气保存和茶香精提取等3项国家专利。他特地从办公室的冰箱里取出新发明的成果——铁观音茶香精,沾了一滴涂在我们手上,不一会儿,原来臭臭的气味越来越香,竟散发出浓醇的茶香!杨教授说,如果茶香精产业化,产值难以估量。
目前国内生产茶提取物的厂家都采用溶剂萃取法提取茶多酚,这一传统工艺得率低,产品质量差,表现在溶剂残留高和脱咖啡碱程度差,而且使用的有机溶剂还是有害物质,杨教授等采用国际最先进的膜技术、柱分离技术、瞬时相变技术,特别是专门为分离儿茶素和咖啡碱而研制的柱填料专利技术,使产品的分离纯化,只用乙醇而不用其他有机溶剂,攻克这一技术难题,是其的制高点,以生产白色高纯儿茶素的技术为依托,可以使成本降低,纯度提高,安全性高、得率高达 6-9%。并实现“一投多出”,一次投料提取出高纯儿茶素、茶氨酸、咖啡碱和利用茶渣生产抗连作洁净复合有机肥等,技术在国际上处于领先水平。
杨教授活到老,研究到老。他像一个魔术师一样,把茶变成各种各样的样子,不管你认不认得出来,它的灵魂就在其中了。茶遇到了他,真是遇到了知己,快乐地展现着全身所有的芳华。
七月,浙大已经放假了,但屠幼英教授仍每天来到办公室工作。她爱茶,爱她的学生,也更热爱这份茶工作。与其说是她一直在研究茶,不如说是她一直在享受茶和延伸茶的足迹,使茶走进人们生活的每一个角落。在她办公室的陈列柜里,摆满了她研发的茶产品,每一个都那么神奇,完全吸引了我,爽口茶含片、茶多酚片、抹茶、高纯度茶多酚、茶黄素等等。最神奇的是茶颗粒,小小的绿色颗粒,可是具有浓浓的茶香,我看傻了,我完全不知道这是干什么用的。她拿出来一个茶枕,脸贴在枕头上,深深的吸了一口:“好香啊,你闻闻,这个枕头都已经放了两年多了。”她的脸上留露出甜美的笑容。
2008年,屠幼英教授创办了杭州英仕利生物科技有限公司,她希望这是一个示范企业,能够使茶技术转变成茶产品,使技术和市场之间形成无缝对接。在茶叶生化研究方面,她无疑是权威的。多年来,她与国外多所大学合作,汲取各学科的精华应用到她的研究中,在我看来,她的身上充满茶的技术细胞,神奇的茶产品和茶技术是她的化身。
1984年,屠幼英教授开始从事茶叶深加工和红茶方面的研究,二十多年来,她成功完成了茶黄素的固定化酶生产技术研究,茶黄素多种单体的色谱分离,并对多种癌细胞的生长抑制和凋亡机理开展了深入研究。1992年,研发的茶多酚产品第一个出口到韩国,接下来的几年里,陆续成功地开发了药用茶多酚精品、食品用茶多酚抗氧化剂、发酵茶酒、茶可乐、桃茗、桔茗、绿茶水、牛奶红茶等产品。
屠幼英教授说:吃茶让人快乐和健康一生。2006年,她成立了“茶与健康俱乐部”,希望承载精神愉悦和身体健康的茶叶绿舟驶入到人们生活的每一个角落,深入到人们的衣食住行中。随着这几年茶生化研究的深入,主要功能性成分成功的分离,及其理化性质、生物活性、保健功效的清晰,是让茶园走进我们家园的时候了。
关于茶叶深加工产品开发的方向和关键技术,屠幼英教授给出了以下三点建议:
一、充分利用茶花资源。2000年,全国茶区可产茶花300多万吨,可是几乎没有利用。屠教授团队十多年的研究表明,茶花中含有丰富的蛋白质、多糖、茶花皂甙、氨基酸、芳香化合物、维生素等多种有益成分和活性物质,对人体具有解毒、降脂减肥、降糖、抗癌、滋补、养颜等功效。茶花的抗氧化功能可与国际公认的抗氧化植物迷迭香媲美。所以开展茶资源的综合利用,茶花利用是一个大有可为的方向。
屠幼英:浙江大学茶学系教授,博士生导师,浙江大学茶文化与健康研究会常务副会长,浙江省新世纪“151人才”。
二、全面开发含茶食品。1.只有吃茶才能让人们最充分的利用和吸取茶叶全面的营养。传统饮茶方式中,只有约 30% 的茶叶水溶性物质被人们利用,其余 70% 的物质都被废弃;并且,如果仅是饮茶方式消费茶叶,那么只有 30% 的春茶被采摘,70%苦涩的夏秋茶鲜叶被弃采;而作为茶食品原料,后者完全可以被利用。2.吃茶可以极大促进茶消费量,每天喝9克茶和吃9克茶对人体的功效是完全不同的;后者可以更好地利用茶叶中的脂溶性成分,以及纤维素等营养物质,充分发挥其保健作用。
茶食品开发上也需注意以下问题:1. 茶食品必须具有绝对的安全性、良好的口感和营养价值,视觉上令人能愉悦地感受得到;2.在茶食品加工中,要充分考虑到茶复杂成分与食物的相互作用,既要体现出茶的香气、又要顾及食品滋味及保健功效。3.不同茶类的健康功能不同,化学性质也都不尽相同,所以茶与食品的组合,要注意营养成分的互补性,特种人群的专属性,茶色素的优越性,并且利用好茶色素也会是茶食品开发的一个亮点。总之,用科学的方式将茶添加到大众食品中,既可以达到大量充分的利用茶叶、增加食物的香气、改变口感的目的,而且能降低人们餐后的血糖和血脂。
三、开发红茶产品。红茶深加工产品有其独到之处,可谓鹤立鸡群:1.可以充分利用夏秋茶加工红茶,改变鲜叶的苦涩味;2.茶黄素的抗氧化功效绝不逊色于EGCG,高含量茶黄素具有明显的降脂减肥和抗癌功能;3.与绿茶不同,红茶温性,汤色红艳明亮,易与多种水果相配,可以开发出适合年轻人的多种浪漫红茶产品。4.可以充分利用红茶提取物抗氧化和天然色素双重功效,开发茶食品。目前,我国红茶生产正从低档红茶向适合我国人群饮用的高档红茶发展。如果我国红茶能在原料选择、加工工艺提高、销售途径拓展和健康研究上多下功夫,那么中国红茶一定能引领世界红茶消费新观念,火样之红茶将成为中国红的标志。
屠幼英教授对自己的事业充满了激情:“我一直认为茶造福了人类,茶是一株仙草。从科学的角度来讲,世界上没有比茶更能以毒攻毒的植物了。茶多酚是茶树体内对抗逆境而分泌的次生代谢产物,按正常植物生理代谢途径,茶中多酚积累浓度不可能高达 20% 以上,因为次生代谢产物本身对植物有毒。所以,茶树能健康的生长而五千年不衰,实在太奇妙!我用毕生的精力研究红茶,觉得自己就像一杯红茶,红亮的汤色象征了我积极的人生态度和火样热情的工作精神,茶让我沉醉!在茶的世界里我感到无比的快乐 !茶是个温柔的陷阱,一旦进去了,就不想再出来。”
在浙大紫金港的办公室里,我见到刚刚从茶乡返回的王岳飞博士。为了“茶事业”他四处奔波、忙碌……,他的心愿是“茶”能造福百姓。
王岳飞博士从硕士开始就追随导师杨贤强教授,一起开拓着茶叶深加工之路,他们情同父子。二十多年来,他们以前瞻性的眼光,对茶叶中有效成分的功效进行深入研究,并以茶多酚、茶黄素、茶氨酸等为主要原料,研究开发了系列茶终端产品。目前已开发茶药品 2件、茶保健食品18项、茶普通食品13个,茶叶终端产品30余个。无论从茶产品种类、数量,还是影响力来看,在国内外皆处于领先地位。他主持的项目《茶叶有效成分终端产品研究开发》获得首届中国茶叶学会科技术进步奖一等奖(2009年)。
王岳飞博士说,中国茶产业已迎来一个全新的、巨大的发展机遇期!10年前,全国人均年消费茶叶只有300克左右,5年前约400克,现在近 800克;10年前,全国茶产业规模只有区区 100亿元人民币,5年前(2006年)已达550亿元人民币,而现在已近 2000亿人民币。扣除物价因素,近 10年中国茶产业年增加产值是以前几千年!真正可谓是“日进千里”!他非常赞同业界权威陈宗懋院士、杨贤强教授和刘仲华教授等所认同的茶叶深加工理念,中国茶业正在由传统茶业向现代茶业快速转变过程中,实现茶叶产品的创新和加快茶终端产品的开发是中国茶产业跨越式发展的重要途径,也是中国茶产业的未来。
加快茶叶产品的创新。主要是茶叶产品要多样化。依靠技术创新,不受“六大茶类”的约束,促进茶产品多样化。产品多样化包括水平多样化和垂直多样化。继续保持绿茶生产优势,利用工艺创新生产色、香、味、形等方面有特色的新产品,如花香茶、果味茶、奶香茶,以及各种功能茶,如低咖啡因茶、减肥茶、降压茶、高茶黄素红茶、高儿茶素绿茶等。
加快茶叶精深加工产业的发展。陈宗懋院士等对茶叶精深加工的定义是是用化学工程的原理和技术,从医学、食品科学和轻工业的视野出发,从茶树鲜叶、成茶和茶叶加工过程中产生的副产品中提取、分离其中的茶叶次生代谢物和有效活性成分,应用于其他行业,由此获得高附加值的深度加工终端产品。因此,茶叶精深加工可有效解决中低档茶出路;提升茶叶附加值,通过精深加工可增值 10~ 100倍;延伸茶产业链;进一步拓展茶叶应用领域。我国茶叶精深加工经过20多年的研究和开发,茶叶中有效成分的提取和纯化技术已经成熟。儿茶素、茶氨酸、茶黄素、茶多糖、茶皂素、咖啡因等有效成分的潜在用途非常广泛,以茶为原料进行精加工后的产品可以延伸到服装业、日用生活品、食品业、饲料业、轻工业、保健品业等许多产业。但我国茶终端产品的开发严重滞后,成为制约茶叶精深加工发展的瓶预。所以使大学、科研院所与企业有机结合,使技术快速的转化为生产力,使技术与市场形成无缝连接,这将极大的推动茶终端产品的开发。
王岳飞:浙江大学茶学系副主任,浙江大学茶叶研究所副所长,茶学博士,研究生导师,浙江省茶叶学会秘书长。
基于对中国茶产业的深厚了解,王岳飞博士认为茶叶深加工终端产品发展趋势是:
1.产品多样化是发展方向,开发茶叶新产品,增加食茶人口;2.功能食品是主流,促进茶与中草药的结合,加强新功能茶食品的研究开发;3.宣传茶的明确功能,加强消费者对茶功能的认同感,扩大茶叶消费量;4.推广叶果两用的茶树种植新模式,增大茶叶籽油开发和应用力度;5.充分利用茶叶咖啡因资源,在药品、食品和软饮料行业中推行以天然咖啡碱代替人工合成品,目前可从培育高咖啡茶树品种入手。笔者认为王博士指出的以上茶叶深加工终端产品研究开发的方向,一方面对于指引茶产业发展方向具有重要意义,另一方面也从科学的角度揭示了茶叶中潜藏着的巨大价值。
王博士常说,茶学的女生像“茶花”,茶学的男生像“茶渣”。然而,在茶被水冲泡,变成茶渣之前,在这过程中又散发出多少芬芳,滋润着多少众生!他是茶文化的使者,他要让更多的人了解茶、爱茶!他是茶业的开拓者,他要让茶农、茶乡幸福满满!他是茶叶深加工的资深专家,他要让茶最大限度的服务于人民,就像他自己一样!