籽叶两用茶树茶产品的研究与开发

江 丽，胡新荣，李朵姣，陈 乐，边晓东，郑寨生，袁名安

（金华市农业科学研究院，浙江金华 321017）

0 引言

茶树[Camellia sinensis (L.)O.Kuntze]为山茶属山茶科多年生常绿木本植物，原产于我国四川、云南、贵州等地和印度阿萨姆一带，是我国的重要经济林木[1-2]。早在多年前，就有“神农尝百草，日遇七十二毒，得荼而解之”的传说[3]。传统的茶树是叶用型经济作物，由于我国食用油自给率30%左右且茶叶籽油可以与橄榄油相媲美，近年来针对茶叶籽丰产性开展一系列研究。现有的茶树种质资源和栽培方式进行调查，筛选出高结实率种质资源[4-5]。罗雅慧[6]对籽叶两用茶树栽培技术的研究，形成籽叶两用茶树栽培模式的创新。王轶等人[7]就籽叶两用茶园病虫害的发生规律进行研究，形成籽叶两用茶园病虫害的管理措施，因此传统茶园逐渐实现转型升级。

籽叶两用茶树的茶叶因品种、季节及环境不同而存在差异，茶叶中含有700 多种对人体有益的化学成分，如维生素、类脂、咖啡碱、茶多酚、脂多糖及氨基酸等[8-9]。茶叶的加工与传统茶叶加工一致，可加工成绿茶、红茶及黑茶等；茶树的果实茶叶籽是优质木本植物油，不饱和脂肪酸含量超过80%以上，此外含有维E、甾醇及角鲨烯等，能够调节人体免疫力，增强抵抗力，延缓机体衰老，同时可作为老年人或心血管病人的保健用油[10]。近年来，随着茶叶籽产量的提高，国内外对茶叶籽油在提取与精炼工艺及稳定性研究等方面有一定的研究[11]。综述近年来国内外有关籽叶两用茶树的茶叶及茶叶籽的营养成分及加工方式等的研究报道，以期为我国实现传统茶园转型升级奠定基础。

1 茶叶的营养成分及加工工艺

1.1 茶叶的营养成分

籽叶两用茶园与传统茶园的茶叶营养成分相似，化学物质组成十分复杂，其叶中的含水量占75%，干物质含量占25%左右[12]。经分离鉴定的初级代谢产物包括糖类、蛋白质、类脂、维生素及二级代谢产物如多酚、生物碱及芳香类等700 多种化合物[13]。糖类主要是纤维素、果胶、淀粉等；茶叶中蛋白质主要是谷蛋白、白蛋白、球蛋白等；类脂主要是脂肪、磷脂、甘油酯等；维生素主要是维C、维A、维E 等[14]。茶树的二级代谢产物多酚主要是儿茶素、黄酮黄酮苷、花青素和花白素类，而儿茶素及黄酮黄酮苷是天然的抗氧化剂[15]；茶叶中的生物碱主要有咖啡碱、茶叶碱和可可碱，咖啡碱是茶叶生物碱中主要成分，茶叶咖啡碱含量占茶叶干质量的2%～5%[16]；芳香类物质包括醇类、酮类、醛类等，醇类主要以脂肪族醇类顺- 3 - 乙烯醇含量最高；酮类以紫罗酮含量最高；醛类以脂肪族醛类己烯醛含量最多，同时茶叶中含有其特有的氨基酸茶氨酸[17]。

1.2 茶叶的加工工艺

籽叶两用茶树茶叶加工工艺与传统茶树茶叶加工工艺一致，通常需要初制和精制2 个阶段。鲜叶经过初制加工成毛茶，再经过精制加工成成品茶。毛茶的初制加工对茶叶品质的形成起关键的作用，茶叶的色、香、味、形等基本品质要素是在初制过程中形成的[18]。根据加工方法和品质的差异，将茶叶分为绿茶、红茶，根据发酵类型分为不发酵茶绿茶、全发酵茶红茶、半发酵茶乌龙茶、后发酵茶黑茶、轻发酵茶黄茶、微发酵茶白茶，以这些茶为原料进行再加工的产品称为再加工茶类，主要包括茉莉花茶、紧压茶等[19-20]。

绿茶加工的基本工艺流程为：鲜叶→杀青→揉捻→干燥。鲜叶采摘以细嫩采或适中采，以酚氨比较小为宜[21]。绿茶品质形成的关键在于杀青工序。杀青是利用鲜叶中的酶，特别是多酚氧化酶。在高温的条件下，破坏多酚氧化酶的活性，避免了茶多酚进一步氧化，同时高温能加速鲜叶中青草气的低沸点芳香物质的挥发，在加热的条件下会加速叶绿素、蛋白质、游离氨基酸等内涵物质的转化，形成大量新的色香味物质，为绿茶清汤绿叶品质的形成奠定基础[22]。茶叶的揉捻是在外力的作用下卷缩成条形的过程。揉捻是塑造绿茶外形特征的重要工序之一。一般坚持嫩叶冷柔，老叶热揉；压力轻—重—轻；嫩叶轻压短揉，老叶重压长揉，揉捻叶通过干燥，形成绿茶特有的风味品质[23]。

红茶是我国生产和出口的主要茶类之一，按照制法和品质的差异，分为小种红茶、功夫红茶、红碎茶[24]。红茶的加工的基本工艺流程为：鲜叶→萎凋→揉捻→发酵→干燥[25]。鲜叶要求茶多酚含量较高，酚氨比较大为宜。萎凋在一定条件下，将鲜叶摊放一定时间，使之散发部分水分，茶叶出现叶张萎缩，叶质柔软，梗折不易断，手握叶子柔软成团不易松散，叶色转为暗绿，叶面失去光泽，青草色减退，略显清香。萎凋的好坏是形成红茶品质的基础，常见的萎凋主要有自然萎凋、日光萎凋、萎凋槽萎凋及各种加温萎凋机萎凋等[26]。揉捻是在外力的作用下，破坏叶细胞组织，使液泡中的茶多酚和叶绿体中的多酚氧化酶接触，促进茶多酚酶促氧化引起内含物一系列变化同时叶卷成紧结细长的条形，体形缩小，塑造美观的外形[27]。温度、湿度、通气等条件影响酶的活性，影响红茶特有的色泽和滋味。发酵叶色从黄绿变为红色，叶脉和滋液泛红，青草气消失，出现清新的花果香，叶温达到最高峰并开始平稳[28]。干燥是红茶的最后一道工序，利用高温迅速破坏酶活性，制止酶促氧化，蒸发多余的水分，散发青臭气，固定品质，这一工序是决定红茶品质好坏的重要环节[29]。

乌龙茶也称为“青茶”，是我国第二大茶类，乌龙茶属于半发酵茶，其初加工综合了红茶、绿茶初制的工艺特点，形成兼具绿茶的清香和红茶的甜醇，香气馥郁、滋味醇厚，绿叶红镶边的独特风格[30]。乌龙茶加工的基本工艺为：晒叶→晒青→做青→杀青→揉捻→干燥[31]。鲜叶采摘为开面采，鲜叶要有一定的成熟度。晒青叶呈萎软状态，叶片失去光泽，顶二叶明显下垂，青气减退、青香显露。减重率为10%～15%，晒青叶含水率70%左右[32]。做青是乌龙茶品质形成的关键工序，在适宜的温湿度等环境条件下，叶细胞中茶多酚在外力的作用下不断地酶促氧化及其他物质的转化与积累，逐步形成花香馥郁，滋味醇厚的内质和绿叶红镶边的叶底即三红七绿。做青间温度一般控制为22～25 ℃，相对湿度为75%～80%。做青特点掌握摇青历时由短到长，转数由少到多，静置时间由短到长。传统做青有手工做青，机械做青[33]。杀青是采取高温钝化做青中的酶的活性，防止茶多酚继续氧化，同时使做青叶失去水分而变的柔软，其杀青的特点是少量、高温、快速、多闷少透、两炒两揉，炒青和揉捻交替进行[34]。揉捻是形成茶紧结条索的外形和影响茶汤内含物的浸出的重要工序，揉至叶细胞组织破坏，茶汁渗出，叶片卷成条索即可[35]。干燥是固定和发展茶叶品质，传统的干燥分毛火、足火和炖火[36]。

黑茶是六大茶类之一，也是我国特有茶类，生产历史悠久，品种花色丰富，产销量大，一般以紧压茶为主。黑茶加工的基本工艺流程为：鲜叶→杀青→揉捻→渥堆→干燥[37]。鲜叶原料一般粗大，为一芽四至六叶嫩稍。杀青由于原料粗大，纤维素含量高，角质层厚，为促进杀青叶质地柔软，便于揉捻成条，在杀青前应先洒水，并掌握高温、短时、多闷少抛的方法，一般的杀青分为手工杀青和机械杀青[38]。杀青叶揉捻初步成条，叶细胞受损，茶汁揉出黏附表面，为堆渥创造条件。黑茶的堆渥主要是以微生物活动为中心，通过生化动力和物化动力，以及微生物自身代谢的综合作用，即在湿热、微生物及其胞外酶三者的相互作用下，形成黑茶特有的品质风味，同时堆渥使茶条紧结，进一步破坏叶细胞，增进茶汤滋味[39]。传统干燥采用七星灶松柴明火烘焙，现多采用烘干机或日光晒干。干燥适度的标志是叶色油黑，梗易折断，捏叶即成粉末，干嗅有悦鼻的松烟香[40]。

黄茶属于半发酵茶，主要产于安徽、湖北、四川等地，按照鲜叶老嫩程度的不同，分为黄芽茶、黄小茶和黄大茶3 类[41]。黄茶的加工一般是鲜叶→杀青→揉捻→闷黄→干燥[42]。黄茶的采摘标准因产品而异，黄芽茶要求肥壮单芽或一芽一叶初展，黄小茶要求一芽二叶，黄大茶要求一芽三四叶或一芽四五叶[43]。黄茶的杀青应掌握“高温杀青，先高后低”的原则，必须将鲜叶杀透、杀匀，彻底破坏酶的活性[44]。由于黄茶的特点是黄叶黄汤，因此杀青时适当多闷少抛，以迅速提高叶温，达到破坏酶活性的要求，同时创造湿热条件，促进内含物向有利于黄茶品质形成的方向发展[45]。黄茶一般在杀青后期或杀青后，即湿热的条件下，边炒边揉成条。叶片的含水率及湿度对黄茶品质形成至关重要，必要时可盖上湿布，以提高局部湿度和控制空气流通。干燥的温度一般先高后低，分次干燥[46]。

白茶传统的工艺流程为：鲜叶→萎凋→烘焙。鲜叶一般采摘标准为一芽二叶，萎凋一般采用室内自然萎凋，萎凋室要求清洁卫生，通风良好，无日光直射，并防止雨雾侵入，一般要求温度为20～25 ℃，相对湿度为70%～80%[47]。白茶萎凋叶达八九成干，即可进行烘焙。如遇不良天气，阴雨天气要防止叶色变红变黑，当叶色转成黛绿色即七八成干时进行烘焙，白茶烘焙一般采用笼或者烘干机烘干，在烘焙的过程中应翻拌数次，动作要轻，以免芽叶断碎，茸毛脱落[48]。

2 茶叶籽的营养成分及提取工艺

2.1 茶叶籽的营养成分

茶叶籽是茶树的种子，传统茶园以采摘鲜叶为主，籽叶双收茶园是春季采茶，秋冬季节采籽，茶叶籽产量较高，近些年还有增加趋势，每0.667 hm2产茶叶籽200～500 kg[49]。茶叶籽从花芽分化到种子成熟，生长周期约需18 个月的时间，每年10—12 月茶树果实成熟时，果皮开裂，种子自然脱落。茶叶籽中淀粉、粗蛋白、皂素、粗纤维、灰分占比分别为35.62%，11.82%，12.69%，3.38%，2.32%，含油率为15%～30%，同时茶叶籽含茶多酚、维E、角鲨烯等多种活性成分，成为整株茶树的精华部位[50]。

2.2 茶叶籽油提取工艺研究

茶叶籽油的提取可采用溶剂提取法、超临界流体萃取技术及压榨技术。溶剂提取法利用相似相溶的原理浸提油料，通过简单的分离即可得到油脂，即把茶叶籽浸于甲醇- 石油醚- 水混合溶剂中，使油脂溶解在有机溶剂中，然后将混合油与残渣分离，从而获得毛油。溶剂蒸汽则经冷凝、冷却回收后可继续使用。油粕中亦含有一定量溶剂，经脱溶烘干处理后即得干粕，脱溶烘干时挥发溶剂蒸汽仍需经冷凝、冷却，可回收利用。溶剂提取法具有粕残油率低、劳动强度低、油粕质量好等优点[51]。

超临界流体萃取技术是以CO2气体在高压、升温条件下变成流体，流体的强渗透能力和高溶解能力进行非极性混合物萃取分离，经降压、降温，CO2变为气体，从而达到液气分离的目的[52]。CO2流速对萃取速率影响较大，采用超临界CO2梯度萃取的模式，不同萃取阶段得到的茶叶籽油的酸价存在一定规律，在萃取初期，茶叶籽油的酸价较高，随着萃取过程的进行，游离脂肪酸溶解在超临界CO2中，酸价逐渐降低[53]。

传统的茶叶籽油提取是压榨，而压榨分为热榨和冷榨。经过高温蒸炒的茶叶籽，于温度120～130 ℃下，进行榨取其中的毛油，出油率可以达到70%～80%。高温榨的茶叶籽油反式脂肪酸含量增高，并产生苯并芘，毛油的精炼率下降。目前冷榨法被广泛采用，即原料经过筛选、粉碎后进行压榨，该技术可以避免高温导致油氧化，但是出油率低[54]。

2.3 茶叶籽油的精炼

提取的毛油，由于含有低级醛酮等物质，具有收敛性苦涩味，而无法食用，因此必须对毛油进行精炼[55]。茶叶籽油的精炼传统的工艺是过滤除杂→碱炼→水洗→脱水→脱色→过滤→脱臭→冬化→过滤→精炼油[56]。毛油经过第一次过滤除去悬浮杂质及部分胶溶性物质，但是由于茶叶籽油的胶溶性物质磷脂较难除去，一般加1‰的酸如磷酸、柠檬酸等，有效地将非亲水磷脂转化为亲水磷脂，从而达到油脂分离的目的；碱炼根据化验得到的毛油酸价计算加碱量，一般加入氢氧化钠中和一些游离的脂肪酸形成皂角，皂角能吸附一些色素等杂质，再次净化油脂。过量加碱会与甘油三酯发生皂化反应，影响得油率，因此要严格控制加碱量；加总油量10%～15%的水，使自下而上呈现水- 皂- 油分层，从而使皂有效分离，一般加水水洗2 次后加体积分数为5%的NaCl 进行盐洗，使皂等物质与Na+结合，从而进一步分离杂质，最后再加水进行水洗，直至下层水纯清即可；加温至140 ℃左右进行脱水，一般4 h即可完成脱水；利用活性炭及白土吸附法进行脱色除去油脂里的色素和其他杂质，一般活性炭为油量的4‰～5‰，白土为油量的4%～5%，具体根据需求的色泽而定加入活性炭及白土的量，过滤除去油中的活性炭及白土等杂质；脱臭是采用蒸馏法，将茶叶籽油在脱臭锅中抽真空并加热，油温为160 ℃左右，通过蒸汽由上往下与油均匀接触，约2 h可以有效除去低级醛酮、不饱和碳氢化合物及游离脂肪酸等，得到的油进入冬化罐在4 ℃条件下冬化8 h 后过滤到成品罐，即得到成品油。

2.4 茶叶籽油的营养成分

茶叶籽油的理化特性与橄榄油极为相似，茶叶籽油中饱和脂肪酸占20%，包括棕榈酸、硬脂酸及丁酸等组成的饱和脂肪酸。饱和脂肪酸在茶叶籽油的保存过程中相对稳定，不易被氧化。茶叶籽油中不饱和脂肪酸占80%左右，包括油酸、亚油酸及亚麻酸等[57]。油脂不饱和程度的增加会导致油脂稳定性和抗氧化能力的大幅下降，但研究表明茶叶籽油较为稳定，可能是由于茶叶籽油中含有大量维E、甾醇和多酚等强抗氧化活性物质，这些活性物质不仅可保护不饱和脂肪酸、提高油脂稳定性，同时具有一定的保健功效[58]。

3 结语

鉴于我国茶园茶树种植面积已超过3 133.33 khm2，规模不断扩大，而茶叶需求并未同步增长，形成了茶叶产能日趋过剩的局面。在新型栽培模式下，培育结实率高、果实饱满，优质茶叶籽的籽叶两用的茶树，实现春季采茶摘的茶叶加工成绿茶、红茶及乌龙茶等各种茶产品，秋冬季节采摘的茶叶籽提取茶叶籽油，助力我国传统茶树的转型升级，为提高我国食用油自给率“加油”。