茶籽的综合利用现状

黄仪鹏，金心怡，岳 川

（福建农林大学园艺学院，福建福州 350002）

1 引言

茶籽是山茶科山茶属植物茶树（Camellia Sinensis(L.)O，Kuntze）的成熟种子，在衰老茶园、有性繁殖茶园、群体品种茶园的产量可年产450kg/公顷[1]。我国有充足的茶籽资源，现有茶园286万hm2，产量按750kg/hm2计算，我国每年潜在茶籽资源约214.5万吨，茶籽资源非常丰富[2]。但是长期以来，作为茶叶生产副产品的茶籽没得到合理的综合利用，利用率较低，茶籽资源浪费严重。在绿色可持续发展的背景下，加强茶籽资源的利用研究、开发利用，解决生产中的技术问题，加大对茶籽中茶籽油、茶籽粕、茶籽壳、茶皂素、茶籽多糖、糠醛等的利用研究，开发出高附加值的产品，实现资源的绿色综合利用，以提高行业的综合经济效益是我们现阶段研究的热点[3]。本文综述了当前茶籽的综合利用途径和潜力，为今后茶籽资源的综合开发应用提供参考。

2 茶籽油综合利用

2.1 茶籽油的性质

茶籽含油量较高，全籽含油率为20%～35%，去壳后的干仁含油率在35%～65%之间游离脂肪酸和不皂化物为14%左右，不皂化物的含量不到1%，主要为甾醇（0.6%）[4]。茶籽油与油茶籽油的性质相近，很容易混淆，Wang，X.等[5]采用GC-FID和GC-MS技术通过对22个脂肪酸、角鲨烯和13种植物甾醇，对中国16个地区茶籽油的HREE组进行了分析，建立一个“FancyTiles”模型提供了茶籽油的基本数据，揭示了它们之间的异同。Wang，X.等进一步研究发现，茶籽油中的酚类与茶多酚相似，从而确定了脂溶性茶多酚的来源，并对茶多酚的来源进行了潜在的解释[6]。茶籽油色泽橙黄透亮，茶味幽香，含有丰富的不饱和脂肪酸、茶多酚、VE等营养物质。常玉玺等[7]采用气相色谱法分析了福建42份茶树种质资源的茶籽油脂肪酸组成，结果显示单不饱和脂肪酸为50.57%，，多不饱和脂肪酸为28.11%，茶籽油是富含油酸、亚油酸，低芥酸和反式脂肪酸的高品质油脂。郭华[8]通过100m*0.25mm的CP-Si188毛细管柱来测定脂类组成，结果显示多不饱和脂肪酸的亚油酸含量为22.78%，高于橄榄油和油茶籽油，茶籽油的物理特性、脂肪酸组成比例与橄榄油非常相似，但人体所必需的亚油酸含量远远高于橄榄油[9]。

2.2 茶籽油制取工艺

茶籽油的制取工艺在历史发展中形成最常用的压榨法和浸提法。近些年，利用新技术，一些高效优质的制取方法在生产中得到应用，Wang，X.等[10]采用超临界二氧化碳（SC-CO2）萃取茶籽中的食用油，在最佳的SC-CO2萃取条件下（分别为 45℃、89.7 min和32MPa），油收率最高（29.2±0.6%），明显高于索氏提取法（25.3±1.0%）。李振梅[11]等利用亚临界水提取茶籽油的最佳条件为提取温度125℃、提取时间32 min、液料比11∶1ml/g、压力3MPa。吕琪[12]通过正己烷-无水乙醇萃取茶籽浆液形成双液相体系，对得到茶籽油、茶皂素等产品进行单因素、正交分析的考量，得到最佳工艺为：茶籽浸泡24h，萃取次数为2，液液比（正己烷∶无水乙醇∶浆液）（w/w）为 2∶1∶1，萃取温度选 30℃，萃取时间为 0.5min，茶籽油的提取率为95.63%，此法操作简单且浆液分相能在1min之内完成，减少了时间成本。龙俊敏等[13]采用湿法超微粉碎、水乳化萃取与冷冻破乳化释放的方法，以水为提取剂从茶籽仁中提取茶籽油，提高出油率，得到提取茶籽油的适宜工艺条件为料液比为1∶4、乳化萃取时间4.0 min、冷冻温度-15℃、冷冻时间5.5 h，在此条件下茶籽油的提取率可达91.3%，提高了生产效率和经济效益。

2.3 籽油的营养保健功能

茶籽油具有很好的营养保健功效，在古代就将其视为延年益寿、健康美容的佳品，而在当代，国际粮农组织已经将它作为重点项目推广，美国研究院也称中国的茶籽油是世界上最好的食用油，茶籽油得到大力推广[14]。研究表明，茶籽油所特有的天然茶多酚等物质更是在油茶油、花生油等其他油类中不存在的，李桂华[15]指出富含不饱和脂肪酸的茶籽油的脂肪酸组成比较合理，具有抗衰老，保护皮肤、改善血液循环、增进消化功能和内分泌功能等。

2.3.1 调节免疫和抗氧化作用

茶籽油中亚油酸和亚麻酸的比例符合医学界认为的人体健康所需油脂的多双键不饱和脂肪酸最适量在8%左右这一标准，避免产生过多的不饱和脂肪酸氧化，产生自由基而降低人体免疫力。茶油富含甾醇、生育酚、角鲨烯等生理活性物质，甾醇能抑制人体对胆固醇的吸收[16]。角鲨烯是一种多酚类的活性成份，有很好的富氧能力，可抗缺氧和抗疲劳[17]。茶籽油中VE含量510～750mg/kg，明显高于橄榄油70-190mg/kg，能起到清除人体内自由基，延缓衰老的作用，且在所有油类中所特有的[18]。

2.3.2 改善血液循环，减少心脑血管疾病

研究表明，茶籽油由于富含不饱和脂肪酸而能有效防治心血管疾病。王觐等[19]采用自身对照研究，给予25名高甘油三酯血症患者每日摄入茶籽油25-30g，持续服用8周在研究开始时和结束时测定身高、体质、体质指数（BMI）以及血清中油酸（OA）、总甘油三酯（TG）、总胆固醇（TC）等数据，得出食用茶籽油可升高血液中油酸水平，降低高甘油三酯血症患者的体重和BMI。

2.4 茶籽油的综合应用

2.4.1 茶籽油在在食用上的应用

茶籽油是一种优质、健康食用油，如果长期食用茶籽油，可提高人体内超氧化物歧化酶的活性。富含的亚油酸和VE降低人体内氧自由基的水平，提高人体器官机能，延缓衰老，长期食用可增强记忆力。并能达到清肠润胃、促进新陈代谢、消炎解毒等保健功效[20]。

2.4.2 茶籽油在护肤品上的应用

茶籽油主要成分是含有多种脂溶性维生素的油酸甘油酯，与皮肤亲和性好，易被人体吸收[21]。目前，在国际上已经被广泛应用于高级美容护肤品中，对于在化妆护肤品的研究也是逐渐深入。马力[22]分析化妆品用茶籽油的脂肪酸组成、脱色工艺及其在涧肤霜中的应用进行了研究，通过膏体涂抹性、膏体保湿性能、皮肤粗糙改善度、皮肤柔软改善度及皮肤增白的效果对比，表明茶籽油润肤霜的综合评价性能为优异。

2.4.3 茶籽油在医药上的应用

研究表明，茶籽油由于富含不饱和脂肪酸而能有效防治心血管疾病。黄碎凤[23]采用浙江省人民医院2014年10月-2016年5月入住综合内科发生失禁性皮炎患者60例，随机分成观察组和对照组各30例。通过对照得出，熟茶籽油能有效降低老年失禁相关性皮炎的皮肤损伤发生率，减轻患者痛苦，减少并发症，并且经济成本低，易于推广。

2.4.4 茶籽油在工业上的应用

在工业上，茶籽油可以作为生产油酸的优质原料，而且工艺简便，产品纯度高。制成的油酸通过氢化可制取硬化油用于生产肥皂和凡士林，也可经极度氢化后制得硬脂酸酯作为烤漆专用油[18]。在生物材油的制备研究方面，彭忠瑾[24]以均相碱KOH为催化剂，对茶籽油制备生物柴油进行研究采用Box-Behnken中心组合设计四因素三水平优化试验，得到茶籽油制备生物柴油优化工艺参数为反应温度58℃、催化剂用量1.05%、反应时间66min、醇油摩尔比9.7∶1，在此条件下酯交换率为98.73%。结果表明自制生物柴油符合我国生物柴油的标准，可以作为0#柴油的替代品且安全性能好。

3 茶皂素的综合利用

3.1 茶皂素的提取

茶皂素是从茶籽粕中提取出来的一类五环三萜类化合物，具有很多的生物学功能，因此在许多行业中均扮演着重要的角色，但由于提取率低，纯度差等原因影响了其应用与发展。茶皂素的提取方法传统的有水提法、甲醇提取法、乙醇提取法、正丙醇提取法、现在超声波辅助提取法、微波辅助提取法和生物提取法在探索应用中。

3.1.1 水提法和有机溶剂提取

水溶法通过茶皂素易溶于热水的特性，生产工艺简单，设备投资少，见效快，但生产过程中水处理量大；有机溶剂法亦是利用了茶皂素易溶于含水醇类溶液的方法提取茶皂素的相对水浸法来说，提取的产品颜色较浅，纯度也较高。但生产工艺、生产设备较复杂，设备要求高，投资大，成本高。

3.1.2 新工艺方法辅助提取工艺

超声波辅助提取法主要是利用了超声波对溶液的空化作用，使细胞壁在强大的压力下破裂，从而使有效成分提取出来；微波辅助提取法是利用微波的能量使细胞内部的温度和压力增大，从而使细胞壁破裂，能将其中的有效成分很好的释放出来，生物法提取是利用酶的作用将细胞壁破裂，从而加快有效成分的提取，因此可以提高茶皂素的提取率[25]。

3.2 茶皂素的综合利用

3.2.1 茶皂素在食品上的应用

茶皂素因具有较强的吸收CO2的特性，可作为饮料和啤酒的助泡剂，效果很好，其发泡率大大高于其他发泡剂[26]。

3.2.2 茶皂素在化妆品上的应用

茶皂素在化妆品中可以作为基质成分，用于洗发香波、天然草本洗发露、防晒消炎润肤膏、沐浴液等，它不仅具有良好的乳化、发泡、分散、渗透、润滑等活性作用，而且还具有消炎、镇痛、杀菌、止痒等药理作用。

3.2.3 茶皂素在医药上的应用

茶皂素具抗渗透，消炎，止咳化痰等功能，可降低胆固醇、调节血糖含量等。同时，茶皂素可用于医药用表面活性剂、药物添加剂，广泛用作药剂、医药抑菌剂和抗肿瘤剂等。比如，鲍妮娜等[27]通过研究茶皂素抑菌效果表明茶皂素对金黄色葡萄球菌有较好的抑菌效果，而对大肠杆菌没有抑菌效果。Li，N.等[28]通过肿瘤细胞株S180小鼠的试验研究显示茶籽三萜皂甙（TS）有较好的抗肿瘤活性，对HEPAlclc7细胞有较好的诱导作用，并利用生物分析TS组分，纯化鉴定的茶皂素E1，得出作为肿瘤的抗肿瘤剂和化学预防剂。初步探讨了茶皂素抗肿瘤活性与QR诱导活性的结构-活性关系。Jia，L.等[29]研究茶皂素在卵巢癌细胞抑制作用的研究，结果显示茶皂素可以通过介导通过外源性途径的凋亡来选择性地抑制人卵巢癌细胞，并且通过降低的VEGF蛋白水平来启动抗血管生成α依赖于HIF-1的通路在未来，未来茶皂素可以被纳入潜在的人类卵巢癌治疗剂。

3.2.4 茶皂素在农业上的应用

在农业生产上，茶皂素作为优质的生物表面活性剂，可以对于农业生产生活中土壤中、水体中、固体垃圾焚烧飞灰中等的重金属的去除起到重要的作用，这具有很强的现实意义，符合我们农业可持续发展的理念，是我们今后研究茶籽综合利用的一个重点[30]。在农业种植上，侯俊杰等[31]比较茶皂素对种子发芽、根长及土壤酶活性的影响，结果表明茶皂素对玉米、绿豆和菜心种子的发芽率及根伸长均具有显著的抑制作用，对土壤过氧化氢酶活性具有显著的抑制作用，而对多酚氧化酶活性则具有显著的促进作用。

3.2.5 茶皂素在工业上的应用

茶皂素在工业上有许多用途，在工业上应用广泛。常银子等[32]以茶皂素为原料，分析乙氧基化烷基硫酸纳、月桂酰肌氨酸钠等的添加对去污力的影响，研究出茶皂素洗洁产品表面活性剂含量为16.8%，比国家标准高出1.8%，且冲洗快捷、起泡力强，稳定性能优良，去污力比市售洗洁精高30%左右。龚蕴玉等[33]采用茶皂素对绢棉织物进行前处理，通过三因素三因子正交实验，得出茶皂素用于绢棉织物前处理的优化工艺组合为茶皂素用量对织物重8%，浸渍温度90℃，浸渍时间60 min时为茶皂素浸泡处理的最佳工艺组合。秦勉等[34]以茶籽粉为原料，采醇醇结合法对茶皂素提取纯化，通过单因素实验分析吸光度获得最佳提取工艺：在80℃、PH=9、料液比为1∶15的条件下利用80%的乙醇溶液提取90min，再用正丁醇沉淀。将其与MES、APG等复配制备洗涤助剂，取得了良好的实验效果，并有着良好的应用前景。为了提高茶皂素的表面活性剂的性能，张龙等[35]探索了一条通过将茶皂素的羟基采用醋酸酐/碘体系进行酯化，再由硼氢化钠/氯化锌体系还原，最后用双氧水氧化多羟基茶皂素制得多羧基茶皂素的茶皂素改性路线。该方法增加茶皂素分子的活性羧基，提高对重金属镉的吸附效果，改性后茶皂素达到对重金属镉的去除率为54%。

4 茶籽粕的综合利用

茶籽粕是茶籽经过榨油处理后的渣饼，在化工、农业、食品等方面利用广泛。作为许多可开发利用物质的原料，茶籽粕当前利用率较低，主要表现在：茶籽粕分离提纯所需物质时杂质大量存在，高温状态下的物料黏稠、过滤困难，色深，能耗大、成本高，产品纯度低等问题导致下游产品少、应用面窄[36]。

4.1 茶籽粕在茶籽多糖提取的应用

张智敏等[37]通过正交实验分析，采用微波辅助提取油茶籽粕中的茶籽多糖结果表明，茶籽多糖最佳提取工艺条件为：微波功率800 W，微波时间6.5 min，料液比1∶60，提取时间2 h，提取温度100℃，在最佳工艺条件下，茶籽多糖得率为（7.61±0.5）%。

4.2 茶籽粕在抗氧化成分提取的应用

唐蔚等[38]利用超声辅助法从茶籽粕中提取抗氧化成分，通过DPPH以及邻苯三酚自氧化法，以DPPH自由基清除率为指标结果表明，最佳提取工艺条件为提取剂为60%乙醇，料液比为1∶40g/m L，40℃下浸提30min，超声辅助45min；茶籽粕提取物具有抗氧化性，提取物对DPPH自由基清除率可达80.2%。

4.3 茶籽粕在淀粉提取的应用

韦思庆等[39]以茶籽粕饼为原料，对采用稀碱法提取茶籽粕淀粉，研究结果表明：茶籽粕淀粉稀碱法提取的最佳工艺参数为：液固比6∶1（m L/g），PH10.0，浸泡时间 5 h，提取温度 50℃。

4.4 茶籽粕在茶皂素提取的应用

茶籽粕是提取茶皂素的主要原料，提取工艺也在不断发展。张海龙等[40]以脱脂冷榨茶籽饼粕为原料，采用反相ODS填料纯化制备茶皂素标准品。刘锐[41]选用水作为浸提剂来制取茶籽粕中茶皂素，结果为在固液比为1∶4.5的条件下，PH9.5，温度60℃，提取4.5h，所得茶皂素提取率为18.45%，占物料中茶皂素总含量的95.4%，提取率最高。

4.5 茶籽粕在生产饲料上的应用

对于茶籽粕生产饲料的研究在不断的探索中，发酵后的油茶饼粕含有多种氨基酸、维生素、酶等。在转化过程中，菌体可分解茶饼粕中部分纤维素，从而使纤维素含量降低7%。生物发酵，极大程度的降解了木质素、半纤维素和纤维素使茶饼粕成为优良的饲料源[42]。

5 茶籽壳的综合利用

茶籽壳是茶籽油生产的重要副产物，内含有茶皂素、茶籽蛋白、茶籽多糖等，在食品、化工等领域的原料，同时作为优良的活性炭和食用菌培养基等。但茶籽壳利用的深入发掘、综合利用是一个茶籽综合利用的突破口。

5.1 茶籽壳在制备茶籽活性炭的应用

Gao，J.J.等[43]以茶籽壳为原料制备茶籽油活性炭（TAC）。阿高以ZnCl2为原料，采用一步化学法，从茶籽壳中提取出纯度为44.1%的TAC。并通过研究认为，茶籽壳可作为开发出潜在的亚甲基蓝吸附剂-活性炭的一种可再生资源。Lu，X.等[28]研究茶籽壳多孔炭在锂离子电池和超级电容器中的电化学性能改进的作用，茶籽活性炭具有较高的比表面积和孔隙率，表现出优异的电化学性能，茶叶多孔炭种子壳是一种潜在的储能材料。

5.2 茶籽壳在抗氧化活性的应用

Sung，Nak-Yun等[44]研究了绿茶籽壳作为工业副产品的抗氧化活性，绿茶籽壳提取物处理可提高HT22细胞超氧化物歧化酶活性，降低脂质过氧化产物丙二醛水平，表明绿茶籽壳提取物可用于抗氧化材料的开发，在预防和治疗阿尔茨海默病等疾病方面具有潜在的活性。

6 茶籽资源开发趋势和展望

人们对于生活水平的改善和美好生活的追求，使得资源环境可持续发展越来越成为努力的方向。茶籽油作为一种高品质、高功效的优质油类，正越来越被人们所认可和食用，潜在市场规模庞大，开发高标准、高质量的茶籽油以满足市场迫切需求，提高行业的效益。而通过技术改进和创新，获取茶籽油的同时，通过茶籽粕和茶籽壳提取茶蛋白、茶皂素以及生产茶籽多糖、木糖醇、糠醛等高附加值产品，茶籽行业市场前景有待不断开拓发展。现阶段，茶籽的深度开发已成为研究的热点。在茶籽油方面，利用茶油中所含的脂肪酸研究调和出与天然可可脂具有一样膨胀性的可可脂替代品；能源问题是人类面临的难题，经过化学转化茶油被开发成机油的可代用品；混合植物油蓖麻油、大豆油等基微量润滑磨削的润滑机理也得到了大力研究[45]等。在茶皂素方面，茶皂素的提取在水提法、有机溶剂提取法发展到现在超声波辅助提取法、微波辅助提取法和生物提取法的探索应用，有待进一步的挖掘，而在作物萌发、金属的吸附、作为活性物质等方面具有很大的应用前景和价值。充分了解和拓展茶籽粕茶籽壳主要的内含成分及其利用领域，包括：蛋白的高质提取和纯化研究、活性炭利用研究、抗氧化性研究、预防和治疗阿尔茨海默病等疾病，以开发茶籽粕茶籽壳新用处[46]。

加大茶籽这方面的研究重视，充分利用我国宝贵的茶树资源，发挥其最大的经济价值和社会效益。重视茶籽化学的基础理论研究，加大科研投入，如研发绿色高效的生产加工工艺；加强新工艺和新设备的开发，提高茶籽产品生产利用机械化自动化；加强国际交流，学习其先进的研究成果与方法，引进国外先进的技术设备并进行技术开发创新，对茶籽资源进行综合利用研究；政府对茶籽综合利用这项利国利民的项目给予财政支持和政策扶持。各方发力，带动茶籽产业经济的综合发展。