茶的综合利用产业现状与未来

屠幼英

浙江大学茶学系，310058

1949年以来，我国茶产业持续发展。目前茶园面积和产量均居世界首位，2017年茶园面积和总产量分别达到305.5万hm2和267.9万t[1]；第一产业总产值达到1 900亿元，第二产业达到1 200亿元。此外，每年全国有约150万t的茶树干花和超过550万t茶果资源没有被充分利用。

2009年卫生部颁布第18号公告，批准茶叶籽油（Tea Camellia Seed Oil）为新食品原料，每天使用量≤15 g，使用范围不包括婴幼儿食品。2010年发布表没食子儿茶素没食子酸酯（Epigallocatechin Gallate,EGCG）为新食品原料，每天使用量≤300 mg（以EGCG计），使用范围不包括婴幼儿食品。2013年1月颁布茶树花（Tea blossom）可以作为普通食品使用后，2014年7月又批准茶叶茶氨酸为新食品原料（2014年第15号），每天食用量≤0.4 g；质量要求为黄色粉末，茶氨酸含量≥20%，水分≤8%。使用范围不包括婴幼儿食品。这些重要的公告提示我们有更多的茶树资源可以被广泛、多元化地利用。

茶树多方位利用是新世纪我国茶产业转型升级的核心内容。茶产业转型升级就是从现有的茶叶经营模式向更新、更科学、更高效的经营组织模式的转变，因此，如何充分高效利用茶树的叶、花、果是茶产业面临的重要任务之一。至今为止，研究发现茶的化合物达到1 400多种，同时，在茶叶化学活性物质被不断发现后，如何采用相应的物理、化学、化工和生物技术生产出有利于改善人们生活的含茶或茶提取物的产品，充分发挥茶中功能成分的作用，也是茶综合利用的意义和研究范畴所在。茶的综合利用更新了传统茶产业的加工方法和产品结构，拓宽了茶资源的用途，提高了茶的附加值，提升了茶产业经济效益（图1）。

一、国内外固、液态茶饮料发展简史

20世纪以来，随着科学技术的快速发展、人们生活节奏的加快，消费选择向着营养健康、快速和便捷等多元化方向发展，速溶茶、茶饮料和以茶叶提取物为原料的食品、药品、保健食品、日用化学品等一大批茶深加工产品已成为新的消费增长点。

图1 茶综合提取技术路线

首先回顾全球固、液态茶饮料的发展历史。固体速溶茶起始于20世纪40年代，由英国首先研制成功，经过多年的试制和批量生产，已成为国际市场上重要的茶饮料类产品。目前雀巢（Nestle）、立顿 （Lipton）、Tanco、Southern、Telly等公司均生产速溶茶粉。中国大陆固体速溶茶生产始于20世纪70年代，直到90年代中后期产销量和技术水平才得到明显提高，如以浙江龙游茗皇食品有限公司、深宝华城科技有限公司、福建大闽食品有限公司等企业为代表的固体茶饮料生产企业，近年来纯速溶茶产销量已达到每年1.5万t。浙江香飘飘食品公司的香飘飘奶茶、喜之郎公司的优乐美奶茶等含奶茶制品销量已达到每年10万t以上。

全球液态茶饮料的发展历史比固体饮料相对较晚，具有工业化生产规模的液态茶饮料最早出现于20世纪70年代的美国市场，主要采用速溶茶或浓缩汁，以及香料和甜味剂等为原料开发生产瓶装或罐装充气冰茶饮料。20世纪80年代初，日本首先开发成功的罐装乌龙茶饮料成为现代液态纯茶饮料的里程碑，产销量得到快速而持续的增长。随后罐装茶饮料在中国台湾、东南亚以及欧美等地逐渐得到发展。国内液态茶饮料的开发生产始于上世纪80年代初，1985年中国农业科学院茶叶研究所试产了茶可乐、橘茗、桃茗等多种风味的瓶装碳酸型茶饮料。2001年后国内茶饮料消费稳步增长，目前已经达到了一个历史最高水平，年消费量约800万t，形成了以康师傅、统一、娃哈哈和农夫山泉等大型企业为主要生产商的茶饮料市场。以天然、快捷、方便和健康为特色的茶饮料成为颇受消费者欢迎的软饮料新品种，发展前景广阔，喜茶和一点点就是其中的优秀代表。2010年日本静冈县政府公布了正在开展的茶饮料亿元大项目“下一代茶饮料和提取物的研发”计划，提出日本三代茶饮料的特征：第一代为加糖和充二氧化碳的茶饮料，易引发代谢综合征；第二代为有点苦味的功能性茶饮料；第三代将会是好喝、天然和具有健康功能的茶饮料，目标人群为年轻人[2]。2000年以来，强化儿茶素、茶多酚的功能性茶饮料成为日本热销产品。近年来，欧美、韩国和中国地区也已进入新一代纯茶饮料和保健茶饮料的研制和开发生产阶段。具有保健功能的茶饮料逐渐受到消费者的青睐，成为流行新趋势[3]。

二、茶树功能成分研究发展简史

我国茶叶深加工产业经过近20年的发展，现已基本形成以开发功能成分如茶多酚、儿茶素、茶氨酸、茶黄素、茶多糖、茶皂素、咖啡碱等为主体的局面，天然活性成分的分离和发现使茶叶利用有了质的飞跃。1827年，英国化学家Oudry首次发现了茶叶咖啡碱，1867年德国Hlasiwetz发现了没食子儿茶素，1931年分离到茶皂素，20世纪50年代日本酒户弥二郎和Hara分别发现了茶氨酸和表没食子儿茶素没食子酸酯。此后，中国农业科学院茶叶研究所夏春华在80年代首次分离出茶籽皂素并研究其应用，陈瑞峰、屠幼英、杨贤强等人在80—90年代先后分离出不同纯度的茶多酚，并且开始批量出口；同时，屠幼英、刘仲华和章志强在20世纪90年代到21世纪初分离出茶黄素单体，并且生物合成高纯度茶黄素[4]，同时还开展了大量的保健理论研究[5]。

另一个重要的茶树资源为茶叶籽油。茶叶籽油具有极高的营养价值，是一种高级食用油。其脂肪酸成分为油酸、亚油酸、棕榈酸、硬脂酸、亚麻油酸、豆蔻酸等，功能性成分含量远高于菜油、花生油和豆油等传统食物油。其油中的亚油酸、亚麻油酸是维持人体皮肤、毛发生长所不可缺少的功能性物质，具有预防动脉硬化、抗氧化、清除自由基、降血压和降血脂的作用。目前，每公顷茶园可以采摘2 t茶籽，我国多数品种茶树茶果平均含油量约为25%，全国茶园每年茶果产量达到550万t，产油量达到69万t。此外，茶叶籽皂素含量约为12%，总量约为33万t。

茶树花作为茶树的重要生殖器官，我国茶园年鲜花产量900万t，干花150万t。茶树花主要成分包括7%～11%茶皂甙、25%～30%蛋白质、20%～35%总糖、7%～15%茶多酚、1%～4%氨基酸、1%～3%黄酮类化合物、小于1%的咖啡碱。研究表明茶树花提取物具有很好的降脂减肥和美容作用[6]。

三、茶的综合利用领域

茶的综合利用涉及到复杂的知识结构，如化学工程、食品加工、生物化学、医学和营养学，可应用到食品、饲料、日化和医药等多个行业。产品包括天然药物、保健食品、茶饮料、食品、日化用品、植物农药、动物保健品等[7]。

茶功能成分具有抗氧化、提高免疫力、降低血压、促使精神安定、促进脑部血流、增进脑活力、营养神经细胞、增加生长激素分泌、健肝利肾、改善更年期综合征和老年痴呆症、美容、补充营养等多方面作用。利用新的化学工程和生物化学工程相关技术对茶树活性成分进行分离和纯化，可以最大程度保留活性成分的功效，绿色提取技术也可以确保成分的安全性。

1.食品领域

基于茶多酚化合物的抗氧化活性，茶多酚类化合物可以作为食品保鲜剂，添加到各种含油食品中发挥其抗氧化功能；利用鲜叶加工成不同细度的茶粉，翠绿的色泽和成分可以作为天然色素和功能强化剂；茶黄素等也可作为天然色素，并具有预防“三高”和抗氧化的功效。尤其近3年来，抹茶的增长量超过了以往的总和。如杭州英仕利生物科技有限公司与北京吴裕泰茶业公司联合推出的5种口感的茶爽含片，其中白茶茶爽适合吸烟人群除口腔异味，减轻吸烟引起的自由基的危害，同时具有杀菌、提神等功效，可以代替每日饮茶；玫瑰红茶茶爽针对身体较虚弱的人群和女性，有美容养颜和养胃作用。

民以食为天，2013—2015年，中国焙烤食品制造全行业销售额分别为2 203亿、2 427亿和2 741亿元，同比分别增长16.77%、10.16%和12.97%。以坚果炒货为例，根据中国食品工业协会数据，2007—2014年间，坚果炒货行业年产值从283.1亿元迅速增长至863.9亿元，年均复合增长率达17.30%。同时，与其他主要经济体对比来看，我国主要坚果品种的人均消费量显著低于美国、日本等国家以及全球平均水平，未来仍有较大增长潜力。2017年中国食品制造业销售收入达到25 194亿元，预计2017—2021年年均复合增长率约为7.15%，2021年中国食品制造业销售收入将达到33 209亿元。茶叶的多种营养成分具有改善食品口感、抗氧化、延长油脂食品的保质期、增加营养消化和吸收等多重功效，所以更多含茶食品的出现是未来食品市场发展的重要方向，也是推动科学吃茶的极好途径。

2.日化领域

在内衣、袜、鞋的棉织物中添加茶多酚类化合物可以杀灭皮肤及鞋、袜中的皮肤病真菌，并消除异味；在汽车和空调的出气和进气处安放茶多酚过滤网可以起到吸收异味和污染物的作用；茶口罩可过滤空气杂质，起到减轻雾霾对人体和动物呼吸道的伤害作用。

茶的保湿功效十分显著。皮肤是机体的表层组织，表面角蛋白起着保护皮肤和防御外部侵害的功能。皮肤保水是皮肤外表健康的重要因素，缺水会引起皮肤干燥和形成皱纹。茶多酚含有大量的羟基，是一种良好的保湿剂。随着年龄的增长，皮肤中的透明质酸在透明质酸酶作用下会被降解，使皮肤硬化而形成皱纹。茶多酚可以抑制透明质酸酶的活性从而起到保湿的功效。

另外，冷榨茶油的黏性较高，渗透性强，易于被皮肤吸收，可以快速在皮下形成1层皮脂膜，防止角质层水分流失，提高皮肤保水能力，解决皮肤干燥问题，防止皮肤起皱，加强皮肤屏障功能，抵御外界环境对肌肤的侵害。

大量研究发现，茶具有延缓皮肤衰老和护肤作用。主要机理包括4个方面:（1）茶多酚具有很好的抗氧化性，是人体自由基的清除剂，能提高SOD活性并有利于肌体清除自由基脂质过氧化物丙二醛[8]。其中，丙二醛可以交联胶原蛋白，形成水不溶性大分子，使皮肤出现皱纹、变硬、失去弹性。（2）表皮是人体的第一道防护屏障，其主要组成细胞为角朊细胞，0.1～1.0 g/L的茶多酚可以促进皮肤角朊细胞有丝分裂和生长，减少细胞凋亡发生。（3）茶多酚中的黄烷醇类化合物在波长200～300 nm处有较高的吸收峰，有“紫外线过滤器”的美称。可减少紫外线引起的皮肤黑色素形成，保护皮肤免受损伤。（4）茶叶中的氨基酸、蛋白质等是皮肤的营养剂，茶叶中多种维生素、微量元素和芳香油类也可促进皮肤代谢和胶原质的更新。

茶多酚具有防辐射的功效。人们生活中的电视机、手机、微波炉等在使用时也会释放微量的辐射性物质，可以研发茶多酚小贴膜，起吸附辐射能量的作用。同样，茶叶提取物也可以作为化妆品的添加剂。在防晒霜中加入茶多酚、茶氨酸或者白茶提取物等，可以减轻紫外线对皮肤的辐射伤害，修复损伤的肌肤细胞，降低患皮肤癌的风险，减轻过敏性反应[9]。在沐浴露中加入茶花提取物可以减轻皮肤发痒症状。

白茶、绿茶、乌龙茶、普洱茶均具有防止皮肤老化、清除肌肤不洁物的功能，尤其与某些植物一起使用效果更佳。目前以茶多酚为原料研制而成的日化产品有洗面奶、爽肤水、乳液、面霜、沐浴液、洗发水、牙膏、口香糖、除臭剂等，其中不乏有水芝澳绿茶面霜、伊丽莎白·雅顿绿茶润肤霜、植村秀绿茶洁颜油等国际名牌产品，国内茶仕利品牌的众多产品更是异军突起，如茶树花面膜、白茶面膜、白茶喷雾、无香茶多酚护手霜、氨基酸茶皂等产品深受消费者喜爱。

根据国家统计局数据分析，2017年我国化妆品行业零售规模约2 514亿元，其中，护肤品规模约1 135亿元、彩妆规模约144亿元、洗发产品规模约339亿元、护发产品规模约108亿元、沐浴产品规模约182亿元、香水规模约230亿元。让您的肌肤与茶亲密接触，确保健康，茶活性物质与日化行业的关联研究将是未来美好生活不可或缺的重大课题。

3.医药及其他领域

因为茶多酚、茶氨酸和茶色素等产品具有多种保健功效，可开发用于增强体质、提高免疫力、减肥、降血脂、降血压等多种用途的保健品。目前市面上已经有Veregen、心脑健等药物和大量其他保健品。对茶树各部分活性成分的提取分离和医学研究结合，将会开发出更多有利于人体健康的产品。未来老龄的消费者会更加注重食品的功能性和健康性，低糖、降血脂、高纤维等含茶食品将愈发受到青睐。

用茶叶活性成分和茶渣作为饲料添加剂，可以改善动物免疫力，减少臭味物质的排放。如茶多酚可以提高鸡肉中的维生素和肌酸含量，降低鸡蛋中的胆固醇含量；添加到猪饲料中可以降低猪肉的肥肉率。因此，可以开展添加茶提取物的系列饲料产品的开发和应用。

总之，随着人们对美好生活的日趋向往，利用茶的多重功能将满足全天24小时健康生活的目标。