2018年中國茶葉深加工科技創(chuàng)新進展

孔俊豪 ，左小博 ，楊秀芳 *，譚蓉 ，刁春華 ，蘇小琴 ，涂云飛 ，翁淑燚

（1.中華全國供銷合作總社杭州茶葉研究院，浙江杭州310016；2.浙江省茶資源跨界應用技術重點實驗室，浙江杭州310016；3.海西茶葉深加工研究所，福建漳州 363007；4.大閩食品（漳州）有限公司，福建漳州 363005）

2018年我國茶業(yè)發(fā)展基本平穩(wěn)，但全國茶葉 產量逐年增加，產能過剩問題日益凸顯。在當前茶產業(yè)結構失衡、茶資源過剩形勢下，精深加工仍是實現(xiàn)茶資源高效利用的主要途徑，是承載我國茶產業(yè)提檔升級、推動高質量發(fā)展的重要支撐。經(jīng)過近30年的發(fā)展，我國已成為茶制品產業(yè)第一大國，以提取物（速溶茶、茶多酚、茶黃素、茶氨酸等）和全茶粉（抹茶、超微茶粉）為主導的茶制品加工產業(yè)集聚優(yōu)勢明顯，整體產業(yè)技術居于國內外領先水平，帶動了我國茶資源綜合利用率的大幅提升。隨著技術標準體系、科技創(chuàng)新應用不斷完善和普及，茶制品產業(yè)技術水平和格局歷經(jīng)多次調整，產業(yè)鏈結構和產品供應鏈體系趨于穩(wěn)定?！笆濉币詠恚笆称诽砑觿┡c配料綠色制造關鍵技術研究及開發(fā)”“現(xiàn)代茶制品加工與貯藏品質控制關鍵技術及裝備研發(fā)”“茶葉產品質量安全控制技術及健康功能評價應用示范”等國家重點研發(fā)計劃陸續(xù)實施，茶葉深加工技術創(chuàng)新進入一個新的發(fā)展機遇期。為增進對過去一年來我國茶葉深加工技術創(chuàng)新進展的整體認知，文章主要就茶制品提制改性技術、功能評價、跨界應用與終端產品等方面研究的新進展進行了梳理。

1 茶制品提制技術

目前，我國茶葉提制技術正在由傳統(tǒng)工藝到綠色、節(jié)能、安全、高效的技術方向發(fā)展，茶多酚、兒茶素、茶皂素等有效成分的提制技術手段研究也有新的進展。如超聲輔助雙水相提取茶中兒茶素[1]，采用微波預處理結合復合酶法浸提茶皂素[2]，利用相分配系數(shù)法結合微波-超聲輔助雙水相、超聲和機械化學法輔助提取茶多酚[3-4]等方面的研究都有一定的創(chuàng)新。

茶多酚是茶制品的當家品類之一，隨著需求升級，對其質量安全要求越來越專業(yè)化和精細化。針對茶多酚、茶黃素等萃取茶制品中可能存在的有害溶劑殘留問題，可以采用食品級溶劑（如水、醇、有機酸等）、醫(yī)藥級填料分離富集，來確保安全性。滿足市場的差異化需求。通過樹脂耦合中壓制備色譜建立的高純度EGCG制備工藝[5-6]，為茶葉提取工藝綠色升級提供了新的技術選擇。

茶葉有效成分制備技術呈集成態(tài)勢，采用多種分離手段和萃取技術以實現(xiàn)分離富集過程的精準、高效。如常規(guī)浸提與生物酶解技術聯(lián)用，實現(xiàn)目標組分的高度分離（兒茶素≥80%），而雜質（咖啡因≤1%）含量卻不斷下降[7-8]。茶黃素以來源廣泛的植物多酚氧化酶（Polyphenol oxidase，PPO）催化茶多酚制備茶黃素，集成水-酯界面萃取技術、低溫減壓、多級濃縮降低溶劑殘留，有利于生產單元的同步提質增效[9-12]。

茶葉活性成分除茶多酚類[13]外，可供開發(fā)的還包括其它組分（如茶氨酸、茶多糖、茶色素、咖啡堿等）。同時為滿足市場的差異化需求，基于非茶葉部位（花、果）有效成分的提取分離也在逐步擴展。利用大孔吸附樹脂富集、亞臨界技術等，以茶樹花、茶葉籽為原料開展多組分一體化分離精油、皂素，茶油和皂素相關研究呈“多點開花”趨勢[14-15]。技術手段創(chuàng)新的同時，還要關注技術經(jīng)濟性，后者是決定技術創(chuàng)新能否產業(yè)化應用的重要考量。

2 茶制品穩(wěn)態(tài)遞送技術

茶多酚、茶黃素等活性成分穩(wěn)定性差、相容性不佳、利用度低是制約其規(guī)模化應用的技術難題，結構修飾、控制釋放等穩(wěn)態(tài)化技術在茶葉功能成分增效開發(fā)研究領域多見報道[16-21]。食品微納米載體技術（納米乳、脂質體、脂質納米膠囊和納米復合物）研究較多[22]，結果表明通過EGCG納米化能夠提高其遞送穩(wěn)定性和生物利用率，增強EGCG的抗氧化、抗炎抑菌等功效[23-24]，茶多酚還可在納米粒子綠色制備過程中發(fā)揮穩(wěn)定劑和還原劑的功效[25]。依托 “十三五”國家重點研發(fā)計劃項目（2016YFD0400800），筆者團隊采用層層自組裝技術對茶多酚類化合物進行包載改性，有望通過安全性評價和新產品認定后，可在食品尤其是肉制品防腐保鮮領域的應用[26-28]。

3 茶制品功能評價

在茶葉活性成分的作用機理與功能評價領域，隨著檢測技術和研究方法的不斷創(chuàng)新，國內有關茶資源活性成分的功效及作用機理研究取得了新進展。尤其結合代謝組學、基因組學、蛋白組學等現(xiàn)代分析技術，茶多酚、茶氨酸、茶黃素等與免疫、健康相關的最新研究成果正在改變現(xiàn)代消費理念，為茶葉深加工產品市場拓展提供理論基礎。

茶多酚是當前健康功效研究的重要成分，其在多種疾病的預防、阻控方面的作用得到越來越多的證據(jù)支持[29-33]。云南農業(yè)大學研究團隊發(fā)現(xiàn)，茶多酚可通過抑制糖尿病傷口炎癥靶點，有效促進糖尿病小鼠皮膚傷口愈合[34]，并能減輕L-精氨酸誘導的小鼠急性胰腺炎，降低促炎因子水平[35]。

此外，茶多酚在腫瘤發(fā)展的起始、促進、轉移和凋亡等多個環(huán)節(jié)中的作用機制已在多個實驗模型系統(tǒng)中得到驗證。茶多酚通過調節(jié)多條細胞信號通路從而中斷癌變過程[36-40]。此外茶多酚在降解吸煙危害、茶多糖在改善糖尿病、腎病發(fā)病過程方面的研究也有新的發(fā)現(xiàn)[41]。

茶多酚、茶黃素在預防口腔疾病如齲齒、牙周炎、牙周病、口臭等方面作用明顯，具有潛在的臨床應用價值[42]。國內學者關于茶樹花提取物的相關研究表明，其可通過抑制酪氨酸酶活性、減少黑色素生成等途徑達到美白效果[43]。這些基礎研究為茶葉日化的深度開發(fā)提供了必要的功能學支撐。

4 食品飲料新產品開發(fā)

國內茶飲料市場現(xiàn)已形成千億級產業(yè)規(guī)模，是茶葉深加工產品的主流品類，2018年零售額約為1367億元。除了市場青睞的冷溶、脫苦、高香以及脫咖等速溶茶新產品，新式茶飲催生了產品差異化定位，帶動加工技術創(chuàng)新多元化趨勢。如固體茶飲[44]、乳酸菌、酵母菌益生菌茶飲料[45]、復（混）合茶飲[46]、冷萃茶[47]的創(chuàng)新反映了消費者對飲料選擇的多樣化、個性化、功能化。筆者團隊采用夏秋茶機采鮮葉集成利用酶促轉化和擠壓破壁技術研發(fā)的冷泡綠茶產品，滋味清醇，冷泡浸出率達72.3%，品質特征明顯，拓展了夏秋茶增值利用新途徑[48]。

茶葉跨界嗜好品的重要品類，尤其“茶+酒”的跨界融合產品成為行業(yè)熱點?，F(xiàn)階段茶酒產品以配制型和發(fā)酵型為主，后者以高粱、茶葉等為原料，按傳統(tǒng)工藝制得釀造型茶酒[49]。同時糯米茶酒、高花青素茶酒、單樅茶汁酒等均有研究報道[50-51]。

5 跨界終端產品開發(fā)

終端產品研發(fā)是實現(xiàn)茶資源增值的關鍵環(huán)節(jié)。隨著化學工程、生物技術、醫(yī)藥制劑等多學科技術的融合滲透，以及茶葉活性成分在保健醫(yī)藥、功能日化、智能材料等領域的交叉研究的不斷深入，功能化終端產品的創(chuàng)新開發(fā)打破了傳統(tǒng)茶葉加工方法和產品形態(tài)，茶產業(yè)已逐步進入“全價利用、跨界開發(fā)”新常態(tài)，產品品類、結構日趨豐富。

基于茶多酚、茶氨酸和茶色素等成分的差異化功效，集中在增強免疫力、降脂減肥等用途的特醫(yī)食品、保健產品方面的應用技術研究，也已成為膳食營養(yǎng)補充、大健康新產品開發(fā)的熱點。如茶渣膳食纖維咀嚼片、復合保健烏龍茶開發(fā)[52]等工作不斷賦予茶制品多品類開發(fā)新的內涵。

圍繞茶葉活性成分在防腐保鮮功能、構效作用[26]，茶多酚、茶黃素等在食品添加劑、原料配料等大食品領域的天然優(yōu)勢和應用潛力被進一步挖掘，相關衍生產品的研發(fā)及市場細分需求正逐漸對接。研究表明，茶多酚可配伍乳酸鏈球菌素（Nisin）、乳酸鈉與納他霉素等，開發(fā)多種復合保鮮劑[53-57]，在滿足防腐、保鮮功能的同時實現(xiàn)賦形輔色及營養(yǎng)補充等多種作用[58-60]。

隨著國民對大健康、高品質生活的訴求，茶葉在人體護理修復方面的功效不斷被挖掘，茶葉提取物的抗氧化、抑菌消炎、抗UV、美白等功效正在為美妝個護領域提供新元素。茶多酚、茶黃素等在預防口腔疾病如齲齒、牙周炎、牙周病、口臭等方面的臨床應用研究為茶葉日化的深度發(fā)展提供了應用基礎。基于抹茶、白茶、茶多酚等特色原料功效、特色研制開發(fā)的新品類日新月異[61-63]。筆者團隊基于前期茶多酚、茶黃素、茶皂素等應用技術研究，孵化了系列功能日化產品，如茶多酚防曬護膚霜及茶皂素清潔劑、抹茶凝膠保濕面膜[64]，憑借其良好的客戶體驗和應用功效獲得了消費群體的口碑，茶氨酸、兒茶素等日化產品在研發(fā)或初步面市階段[65]。在紡織產品、空調過濾網(wǎng)中添加茶多酚可使產品具有抑菌、消除異味的功效[66-69]。

隨著茶制品應用越來越廣，研究更加關注原料資源的獨特優(yōu)勢、產品功能的精準定位、產品形態(tài)的時代特色，茶制品產品形式單一的問題和價值消費痛點正被逐步化解[70-72]。

6 產業(yè)問題與發(fā)展趨勢

我國現(xiàn)有茶制品企業(yè)100多家，總產規(guī)模達2.5萬噸以上，以年均20多萬噸的茶葉原料消耗貢獻了中國茶產業(yè)1/3的產業(yè)效益[73]。據(jù)農業(yè)部門估算，2018年未開采茶園達60多萬公頃，伴隨著我國茶葉產銷失衡的矛盾不斷凸顯，為茶葉深加工產業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供的戰(zhàn)略機遇期將長期存在。然而茶產業(yè)整體在國內外市場雙邊擠壓下，對我國茶制品產業(yè)技術創(chuàng)新提出了更嚴格的要求。如何通過深加工產業(yè)鏈嵌合延伸和全產業(yè)鏈價值重構，有效解決茶資源結構性過剩和功能性浪費問題值得深入探討。從產業(yè)技術創(chuàng)新角度，尤其是標準化綠色生產技術、功能挖掘技術創(chuàng)新、跨領域應用技術轉化協(xié)同發(fā)力無疑是實現(xiàn)現(xiàn)代茶制品產業(yè)高質量發(fā)展的不二途徑。

首先，構建基于全程質量安全的綠色提制技術標準化體系。加快原料安全檢測、工藝單元控制技術創(chuàng)新，如溶劑、農殘無害化脫除技術，加大綠色提制技術的推廣應用力度。我國茶制品產業(yè)一度出現(xiàn)有產品、無標準，企業(yè)間技術發(fā)展不平衡等問題。筆者團隊致力于茶制品質量安全控制關鍵技術創(chuàng)新及示范應用，先后完成了速溶茶、茶多酚、茶黃素等茶制品質量指標定值，建立了系列快速測定方法和標準，為企業(yè)提供了典型茶制品質量控制關鍵技術和生產規(guī)程，該項成果獲2018年度浙江省科技進步二等獎。受制于技術性貿易壁壘，我國每年經(jīng)濟損失高達200億美元[74]，加快推進中國茶業(yè)標準與國際接軌，爭取國際標準話語權，提高國際競爭力尤為必要。

其次，夯實茶葉活性成分功能評價技術和應用技術創(chuàng)新?；钚砸蜃庸δ茉u價和高效釋活利用技術可為終端產品的開發(fā)提供科學依據(jù)與技術支持，對促進茶制品從原料轉變?yōu)榻K端產品，拉動茶制品功能標識認同和健康消費發(fā)揮重要作用[75]。隨著生物技術和檢測手段的不斷進步，重視應用基礎研究和新的功效挖掘技術手段，從新試驗模型、組學分析、免疫靶標、微生態(tài)平衡等角度重構功能評價體系，從化學構效和組方量效藥理學進行臨床試驗，為產品開發(fā)提供理論支撐，對活性組分進行結構修飾和功能強化，增強其在應用體系的穩(wěn)定性和利用度，形成針對性強、穩(wěn)定性好的制劑、配方技術體系等。

第三，建立高效的產學研協(xié)作體系。盡管當前我國茶葉技術創(chuàng)新研究較多，但由于協(xié)同創(chuàng)新機制缺位，創(chuàng)新鏈、產業(yè)鏈、價值鏈等脫節(jié)，核心技術未能有效轉化應用或轉化效率低，距真正實現(xiàn)產業(yè)化還有關鍵的“最后一公里”。全球產業(yè)鏈分工、價值實現(xiàn)貢獻度與我國茶產業(yè)第一大國的地位仍不相稱。立足市場大規(guī)模需求，建立以企業(yè)為主體，市場為導向，產學研深度融合的成果轉化協(xié)作機制，不斷加大高附加值終端產品的創(chuàng)新投入和市場推廣，聚焦技術區(qū)塊協(xié)同攻關，研發(fā)出有市場競爭力的產品，方可有效支撐我國茶制品產業(yè)由原料級產品向大健康產業(yè)轉移轉化。

最后，聚焦“最后一公里”的創(chuàng)新成果應用轉化。國家和地方政府層面正在通過政策立法、探索科研人員考評機制營造成果轉移轉化的環(huán)境氛圍。茶葉產業(yè)科技創(chuàng)新只有面向產業(yè)經(jīng)濟、完成從實驗室科學研究、實驗開發(fā)到產業(yè)化生產應用的“三級跳”，才能真正實現(xiàn)科研創(chuàng)新價值。探索科技成果與企業(yè)實際需求的精準對接機制，激發(fā)技術、市場、服務、資本方充分參與，促進創(chuàng)新鏈和產業(yè)鏈精準對接，加快科研成果從樣品到產品再到商品的轉化。最終推動茶產業(yè)實現(xiàn)高質量發(fā)展。