茶樹粗老葉及茶末為原料提取茶多酚可行性研究

徐思珍

（南澗縣茶葉工作站，云南 南澗 675700）

南澗縣是云南省35個(gè)茶葉基地縣之一，也是全國118個(gè)茶葉重點(diǎn)區(qū)域基地縣之一，2013年末，全縣共有茶園面積7326.7hm2，茶葉產(chǎn)量450萬kg，實(shí)現(xiàn)總產(chǎn)值達(dá)4億元；培育了綠茶、普洱茶、烏龍茶3大系列茶葉產(chǎn)品，種茶農(nóng)戶達(dá)2.6萬戶，有大小茶場84個(gè)，其中茶葉初制加工廠42個(gè)、茶葉精制加工企業(yè)11個(gè)，有2個(gè)企業(yè)2個(gè)茶葉產(chǎn)品通過國家“無公害”農(nóng)產(chǎn)品認(rèn)證，5個(gè)企業(yè)18個(gè)茶葉產(chǎn)品通過國家“綠色食品”認(rèn)證，6個(gè)茶葉企業(yè)通過“有機(jī)茶”產(chǎn)地和加工認(rèn)證，14個(gè)茶葉加工企業(yè)通過了“QS”認(rèn)證。茶園建設(shè)和茶葉生產(chǎn)中每年都產(chǎn)生大量的廢棄老葉及茶末，每年共有約90萬kg的茶末及茶片，低改中每年產(chǎn)生約30萬kg粗老茶葉被廢棄,綜合利用茶末及粗老茶葉提高茶業(yè)綜合產(chǎn)值潛力很大。

有關(guān)專家研究表明，粗老茶葉中茶多酚（Tea Polyphenols）含量為6%～15%，茶葉生產(chǎn)廢料茶末中茶多酚的含量一般為15%左右。茶多酚是茶葉中酚類物質(zhì)及其衍生物的總稱，茶葉的提取物茶多酚具有較人工合成抗氧化劑更強(qiáng)的抗氧化活性，尤其是乳化的茶多酚比人工合成抗氧化劑BHT+BHA強(qiáng)，目前廣泛應(yīng)用于培烤食品、水產(chǎn)品、肉制品、調(diào)味劑和飲料、醫(yī)藥和保健食品等方面。我國食品工業(yè)主要使用的是人工合成抗氧化劑，如TBHQ、BHT、PG等，因這些抗氧化劑都具有一定的潛在毒性，而逐漸被限制使用。高效、安全、無毒、純天然是目前國際食品界的主旋律，開發(fā)和利用天然抗氧化劑已成為當(dāng)今食品科技發(fā)展的方向。因此，從粗老茶葉及茶末中提取茶多酚用于食品工業(yè)等具有廣闊的前景。

1 從茶葉中提取茶多酚的主要方法及工藝

茶多酚易溶于熱水、乙醇、甲醇、乙酸乙酯和丙酮，不溶于氯仿、正丁醇；在一定的pH值下，也易溶于金屬鹽而生成沉淀。因此，茶多酚的提取方法有多種，從茶葉中制備茶多酚常用的方法主要分三類：

1.1 溶劑萃取法

溶劑萃取法是利用茶多酚在不同溶劑中的溶解性差異來分離茶多酚。工藝流程：茶葉浸提→過濾→濾液濃縮→除茶多糖→除咖啡堿→乙酸乙酯萃取→回收溶劑→干燥→產(chǎn)品。操作簡單，易于工業(yè)化。

1.2 離子沉淀法

離子沉淀法是利用茶多酚在一定條件下可以與金屬離子反應(yīng)生成沉淀而在水溶劑中與其他物質(zhì)分離來提取茶多酚。工藝流程：茶葉浸提→過濾→濾液加入沉淀劑→過濾 （或離心）→沉淀轉(zhuǎn)溶→乙酸乙酯萃取→回收溶劑→干燥→產(chǎn)品。使用有機(jī)溶劑較少，生產(chǎn)安全性好，工藝簡單，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品色澤好，水溶性好。

1.3 樹脂吸附法

樹脂吸附法是利用樹脂具有吸附—解吸作用的特性來分離提純茶葉中的茶多酚。工藝流程：茶葉浸提→過濾→濾液超濾→用樹脂吸附→乙醇洗脫→洗脫液回收乙醇→干燥→產(chǎn)品。工藝簡單，能耗低，可再生，易于實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，而且產(chǎn)品的回收率和純度較高，兒茶素含量≥95%。

1.4 超聲波浸提法

目前茶多酚工業(yè)生產(chǎn)存在的問題是茶多酚提取率低，提取和純化工藝流程長，有機(jī)溶劑消耗多，污水處理難，造成生產(chǎn)成本高。為了有效克服這些困難，可采用多產(chǎn)品復(fù)合工藝，注意提取除茶多酚以外的有用成分，提高綜合經(jīng)濟(jì)效益；或?qū)⒐に嚰苫?縮短工藝流程,提高產(chǎn)品純度和獲得率,減少有機(jī)溶劑的使用和環(huán)境污染,降低生產(chǎn)成本。如安全快速對(duì)茶多酚提取和含量的測定，可以采用超聲波浸提法，其原理是利用TP可溶于有機(jī)溶劑乙醇將之從茶葉中提取出來，再用有機(jī)溶劑乙酸乙酯將之萃取。利用了超聲波的機(jī)械破碎和空化作用，使植物細(xì)胞組織更易破碎，加速茶多酚浸提物從茶葉向溶劑擴(kuò)散的速率，縮短浸提時(shí)間，浸提液采用與傳統(tǒng)工藝相同處理精制過程取得產(chǎn)品。該方法工藝簡單，避免使用有毒有機(jī)溶劑，成本低，產(chǎn)出率較高，是一種安全快速的提取方法。

2 茶多酚替代常用食品抗氧化劑的可行性

茶多酚與常用于食品工業(yè)的合成抗氧化劑對(duì)比分析如表1所示。

由表1顯示，各種抗氧化劑的抗氧化能力為：植物油：TBHQ﹥PG﹥BHT﹥BHA；動(dòng)物性油脂：TBHQ﹥PG﹥BHA﹥BHT；無水乳脂：PG﹥TBHQ﹥BHA。茶多酚抗氧化效果優(yōu)于HBT、BHA、TBHQ。茶多酚是從茶葉中提取的一種天然抗氧化劑，茶多酚作為抗氧化劑無被禁止利用報(bào)道，具有茶多酚替代常用食品抗氧化劑的可行性。

表1 天然抗氧化劑茶多酚和常用食品抗氧化劑的對(duì)比分析

表2 抗氧化劑的市場價(jià)格參考數(shù)據(jù)

3 茶多酚的市場需求及抗氧化劑的市場價(jià)格

3.1 茶多酚的市場需求

茶多酚在全球年消耗量約1800t，其中美國約700t，西歐500t，日本500t，其他國家和地區(qū)約400t。近年來除歐美國家需求逐年增加外，東南亞、南亞等消費(fèi)量也有較快增長。中國是產(chǎn)茶大國，兒茶素、茶多酚制備技術(shù)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，茶多酚出口潛力巨大。全國人口以13億計(jì)，每年人平均消費(fèi)食用油以5kg計(jì)算。在精煉油中所加抗氧化劑為萬分之二，每年就精煉油一項(xiàng)需用抗氧化劑650t。

3.2 抗氧化劑的市場參考價(jià)格

通過抗氧化劑的市場價(jià)格參考數(shù)據(jù)分析計(jì)算。抗氧化劑的市場價(jià)格參考數(shù)據(jù)如表2所示。

4 粗老葉及茶末中提取茶多酚的成本分析

4.1 原料

粗老茶葉：據(jù)統(tǒng)計(jì)，粗老茶葉及茶末約占茶產(chǎn)量的20%，另外低產(chǎn)茶園改造中廢棄的粗老茶葉約有450kg/hm2。

茶末：據(jù)統(tǒng)計(jì)，粗老茶葉及茶末約占茶產(chǎn)量的20%。

4.2 提取設(shè)備

試生產(chǎn)規(guī)模投資設(shè)備，從利潤中計(jì)提折舊費(fèi)。企業(yè)按生產(chǎn)條件：年產(chǎn)茶多酚抗氧化劑100t的工廠土建投資為800萬元，設(shè)備投資為1000萬元，流動(dòng)資金為600萬元。

4.3 提取溶劑

提取溶劑中化工產(chǎn)品類溶劑回收綜合利用，不計(jì)成本，所需要的水納入成本核算。

4.4 綜合成本與利潤

每千克茶末價(jià)格以6元計(jì)，每噸粗老茶葉的收集人工工資及初加工成本6000元估算，折合粗老茶葉成本為每千克3元，綜合粗老茶葉及茶末的成本約每千克6元，按10%茶多酚產(chǎn)出率計(jì)算，每千克茶多酚需要原料10kg，每噸茶多酚需要10t茶末或粗老茶葉。

生產(chǎn)1t茶多酚：原料成本10×6000＝6萬元。需用水、電、氣、人工成本30×1000＝3萬元。生產(chǎn)成本合計(jì)：30×1000＝3萬元+6萬元＝9萬元。產(chǎn)品價(jià)格:340×1000=34萬元。毛利潤：34萬元-9萬元＝25萬元。按市場純度90%茶多酚價(jià)格340元/kg作為參考價(jià)，每千克產(chǎn)品的毛利潤可達(dá)315元，年產(chǎn)100t的總利潤可達(dá)3150萬元。按年產(chǎn)100t規(guī)模投資2400萬元計(jì)算，扣除折舊費(fèi)77萬元，銷售的廣告費(fèi)用500萬元，各種運(yùn)輸費(fèi)用400萬元，稅金378萬元，貸款利息240萬元。故每年可獲利潤1555萬元，滿負(fù)荷生產(chǎn)20個(gè)月即可收回建廠投資。

5 結(jié)論

綜合利用茶末及粗老茶葉提高茶業(yè)綜合產(chǎn)值，是茶葉科技工作者的職責(zé)和任務(wù)。粗老茶葉及茶末為原料提取茶多酚作為抗氧化劑應(yīng)用于食品工業(yè)，具有原料充足、提取工藝簡單、市場需求旺盛、利潤空間大、回收投資成本周期短的特點(diǎn)，既可以小作坊加工生產(chǎn)，又可以規(guī)?；a(chǎn)經(jīng)營，也可以按企業(yè)化條件運(yùn)行，是一條提高茶業(yè)綜合產(chǎn)值的有效途徑。

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