籽葉兩用茶樹茶產(chǎn)品的研究與開發(fā)

江 麗，胡新榮，李朵姣，陳 樂，邊曉東，鄭寨生，袁名安

（金華市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江金華 321017）

0 引言

茶樹[Camellia sinensis (L.)O.Kuntze]為山茶屬山茶科多年生常綠木本植物，原產(chǎn)于我國四川、云南、貴州等地和印度阿薩姆一帶，是我國的重要經(jīng)濟(jì)林木[1-2]。早在多年前，就有“神農(nóng)嘗百草，日遇七十二毒，得荼而解之”的傳說[3]。傳統(tǒng)的茶樹是葉用型經(jīng)濟(jì)作物，由于我國食用油自給率30%左右且茶葉籽油可以與橄欖油相媲美，近年來針對茶葉籽豐產(chǎn)性開展一系列研究。現(xiàn)有的茶樹種質(zhì)資源和栽培方式進(jìn)行調(diào)查，篩選出高結(jié)實(shí)率種質(zhì)資源[4-5]。羅雅慧[6]對籽葉兩用茶樹栽培技術(shù)的研究，形成籽葉兩用茶樹栽培模式的創(chuàng)新。王軼等人[7]就籽葉兩用茶園病蟲害的發(fā)生規(guī)律進(jìn)行研究，形成籽葉兩用茶園病蟲害的管理措施，因此傳統(tǒng)茶園逐漸實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級。

籽葉兩用茶樹的茶葉因品種、季節(jié)及環(huán)境不同而存在差異，茶葉中含有700 多種對人體有益的化學(xué)成分，如維生素、類脂、咖啡堿、茶多酚、脂多糖及氨基酸等[8-9]。茶葉的加工與傳統(tǒng)茶葉加工一致，可加工成綠茶、紅茶及黑茶等；茶樹的果實(shí)茶葉籽是優(yōu)質(zhì)木本植物油，不飽和脂肪酸含量超過80%以上，此外含有維E、甾醇及角鯊烯等，能夠調(diào)節(jié)人體免疫力，增強(qiáng)抵抗力，延緩機(jī)體衰老，同時(shí)可作為老年人或心血管病人的保健用油[10]。近年來，隨著茶葉籽產(chǎn)量的提高，國內(nèi)外對茶葉籽油在提取與精煉工藝及穩(wěn)定性研究等方面有一定的研究[11]。綜述近年來國內(nèi)外有關(guān)籽葉兩用茶樹的茶葉及茶葉籽的營養(yǎng)成分及加工方式等的研究報(bào)道，以期為我國實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)茶園轉(zhuǎn)型升級奠定基礎(chǔ)。

1 茶葉的營養(yǎng)成分及加工工藝

1.1 茶葉的營養(yǎng)成分

籽葉兩用茶園與傳統(tǒng)茶園的茶葉營養(yǎng)成分相似，化學(xué)物質(zhì)組成十分復(fù)雜，其葉中的含水量占75%，干物質(zhì)含量占25%左右[12]。經(jīng)分離鑒定的初級代謝產(chǎn)物包括糖類、蛋白質(zhì)、類脂、維生素及二級代謝產(chǎn)物如多酚、生物堿及芳香類等700 多種化合物[13]。糖類主要是纖維素、果膠、淀粉等；茶葉中蛋白質(zhì)主要是谷蛋白、白蛋白、球蛋白等；類脂主要是脂肪、磷脂、甘油酯等；維生素主要是維C、維A、維E 等[14]。茶樹的二級代謝產(chǎn)物多酚主要是兒茶素、黃酮黃酮苷、花青素和花白素類，而兒茶素及黃酮黃酮苷是天然的抗氧化劑[15]；茶葉中的生物堿主要有咖啡堿、茶葉堿和可可堿，咖啡堿是茶葉生物堿中主要成分，茶葉咖啡堿含量占茶葉干質(zhì)量的2%～5%[16]；芳香類物質(zhì)包括醇類、酮類、醛類等，醇類主要以脂肪族醇類順- 3 - 乙烯醇含量最高；酮類以紫羅酮含量最高；醛類以脂肪族醛類己烯醛含量最多，同時(shí)茶葉中含有其特有的氨基酸茶氨酸[17]。

1.2 茶葉的加工工藝

籽葉兩用茶樹茶葉加工工藝與傳統(tǒng)茶樹茶葉加工工藝一致，通常需要初制和精制2 個(gè)階段。鮮葉經(jīng)過初制加工成毛茶，再經(jīng)過精制加工成成品茶。毛茶的初制加工對茶葉品質(zhì)的形成起關(guān)鍵的作用，茶葉的色、香、味、形等基本品質(zhì)要素是在初制過程中形成的[18]。根據(jù)加工方法和品質(zhì)的差異，將茶葉分為綠茶、紅茶，根據(jù)發(fā)酵類型分為不發(fā)酵茶綠茶、全發(fā)酵茶紅茶、半發(fā)酵茶烏龍茶、后發(fā)酵茶黑茶、輕發(fā)酵茶黃茶、微發(fā)酵茶白茶，以這些茶為原料進(jìn)行再加工的產(chǎn)品稱為再加工茶類，主要包括茉莉花茶、緊壓茶等[19-20]。

綠茶加工的基本工藝流程為：鮮葉→殺青→揉捻→干燥。鮮葉采摘以細(xì)嫩采或適中采，以酚氨比較小為宜[21]。綠茶品質(zhì)形成的關(guān)鍵在于殺青工序。殺青是利用鮮葉中的酶，特別是多酚氧化酶。在高溫的條件下，破壞多酚氧化酶的活性，避免了茶多酚進(jìn)一步氧化，同時(shí)高溫能加速鮮葉中青草氣的低沸點(diǎn)芳香物質(zhì)的揮發(fā)，在加熱的條件下會加速葉綠素、蛋白質(zhì)、游離氨基酸等內(nèi)涵物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，形成大量新的色香味物質(zhì)，為綠茶清湯綠葉品質(zhì)的形成奠定基礎(chǔ)[22]。茶葉的揉捻是在外力的作用下卷縮成條形的過程。揉捻是塑造綠茶外形特征的重要工序之一。一般堅(jiān)持嫩葉冷柔，老葉熱揉；壓力輕—重—輕；嫩葉輕壓短揉，老葉重壓長揉，揉捻葉通過干燥，形成綠茶特有的風(fēng)味品質(zhì)[23]。

紅茶是我國生產(chǎn)和出口的主要茶類之一，按照制法和品質(zhì)的差異，分為小種紅茶、功夫紅茶、紅碎茶[24]。紅茶的加工的基本工藝流程為：鮮葉→萎凋→揉捻→發(fā)酵→干燥[25]。鮮葉要求茶多酚含量較高，酚氨比較大為宜。萎凋在一定條件下，將鮮葉攤放一定時(shí)間，使之散發(fā)部分水分，茶葉出現(xiàn)葉張萎縮，葉質(zhì)柔軟，梗折不易斷，手握葉子柔軟成團(tuán)不易松散，葉色轉(zhuǎn)為暗綠，葉面失去光澤，青草色減退，略顯清香。萎凋的好壞是形成紅茶品質(zhì)的基礎(chǔ)，常見的萎凋主要有自然萎凋、日光萎凋、萎凋槽萎凋及各種加溫萎凋機(jī)萎凋等[26]。揉捻是在外力的作用下，破壞葉細(xì)胞組織，使液泡中的茶多酚和葉綠體中的多酚氧化酶接觸，促進(jìn)茶多酚酶促氧化引起內(nèi)含物一系列變化同時(shí)葉卷成緊結(jié)細(xì)長的條形，體形縮小，塑造美觀的外形[27]。溫度、濕度、通氣等條件影響酶的活性，影響紅茶特有的色澤和滋味。發(fā)酵葉色從黃綠變?yōu)榧t色，葉脈和滋液泛紅，青草氣消失，出現(xiàn)清新的花果香，葉溫達(dá)到最高峰并開始平穩(wěn)[28]。干燥是紅茶的最后一道工序，利用高溫迅速破壞酶活性，制止酶促氧化，蒸發(fā)多余的水分，散發(fā)青臭氣，固定品質(zhì)，這一工序是決定紅茶品質(zhì)好壞的重要環(huán)節(jié)[29]。

烏龍茶也稱為“青茶”，是我國第二大茶類，烏龍茶屬于半發(fā)酵茶，其初加工綜合了紅茶、綠茶初制的工藝特點(diǎn)，形成兼具綠茶的清香和紅茶的甜醇，香氣馥郁、滋味醇厚，綠葉紅鑲邊的獨(dú)特風(fēng)格[30]。烏龍茶加工的基本工藝為：曬葉→曬青→做青→殺青→揉捻→干燥[31]。鮮葉采摘為開面采，鮮葉要有一定的成熟度。曬青葉呈萎軟狀態(tài)，葉片失去光澤，頂二葉明顯下垂，青氣減退、青香顯露。減重率為10%～15%，曬青葉含水率70%左右[32]。做青是烏龍茶品質(zhì)形成的關(guān)鍵工序，在適宜的溫濕度等環(huán)境條件下，葉細(xì)胞中茶多酚在外力的作用下不斷地酶促氧化及其他物質(zhì)的轉(zhuǎn)化與積累，逐步形成花香馥郁，滋味醇厚的內(nèi)質(zhì)和綠葉紅鑲邊的葉底即三紅七綠。做青間溫度一般控制為22～25 ℃，相對濕度為75%～80%。做青特點(diǎn)掌握搖青歷時(shí)由短到長，轉(zhuǎn)數(shù)由少到多，靜置時(shí)間由短到長。傳統(tǒng)做青有手工做青，機(jī)械做青[33]。殺青是采取高溫鈍化做青中的酶的活性，防止茶多酚繼續(xù)氧化，同時(shí)使做青葉失去水分而變的柔軟，其殺青的特點(diǎn)是少量、高溫、快速、多悶少透、兩炒兩揉，炒青和揉捻交替進(jìn)行[34]。揉捻是形成茶緊結(jié)條索的外形和影響茶湯內(nèi)含物的浸出的重要工序，揉至葉細(xì)胞組織破壞，茶汁滲出，葉片卷成條索即可[35]。干燥是固定和發(fā)展茶葉品質(zhì)，傳統(tǒng)的干燥分毛火、足火和燉火[36]。

黑茶是六大茶類之一，也是我國特有茶類，生產(chǎn)歷史悠久，品種花色豐富，產(chǎn)銷量大，一般以緊壓茶為主。黑茶加工的基本工藝流程為：鮮葉→殺青→揉捻→渥堆→干燥[37]。鮮葉原料一般粗大，為一芽四至六葉嫩稍。殺青由于原料粗大，纖維素含量高，角質(zhì)層厚，為促進(jìn)殺青葉質(zhì)地柔軟，便于揉捻成條，在殺青前應(yīng)先灑水，并掌握高溫、短時(shí)、多悶少拋的方法，一般的殺青分為手工殺青和機(jī)械殺青[38]。殺青葉揉捻初步成條，葉細(xì)胞受損，茶汁揉出黏附表面，為堆渥創(chuàng)造條件。黑茶的堆渥主要是以微生物活動為中心，通過生化動力和物化動力，以及微生物自身代謝的綜合作用，即在濕熱、微生物及其胞外酶三者的相互作用下，形成黑茶特有的品質(zhì)風(fēng)味，同時(shí)堆渥使茶條緊結(jié)，進(jìn)一步破壞葉細(xì)胞，增進(jìn)茶湯滋味[39]。傳統(tǒng)干燥采用七星灶松柴明火烘焙，現(xiàn)多采用烘干機(jī)或日光曬干。干燥適度的標(biāo)志是葉色油黑，梗易折斷，捏葉即成粉末，干嗅有悅鼻的松煙香[40]。

黃茶屬于半發(fā)酵茶，主要產(chǎn)于安徽、湖北、四川等地，按照鮮葉老嫩程度的不同，分為黃芽茶、黃小茶和黃大茶3 類[41]。黃茶的加工一般是鮮葉→殺青→揉捻→悶黃→干燥[42]。黃茶的采摘標(biāo)準(zhǔn)因產(chǎn)品而異，黃芽茶要求肥壯單芽或一芽一葉初展，黃小茶要求一芽二葉，黃大茶要求一芽三四葉或一芽四五葉[43]。黃茶的殺青應(yīng)掌握“高溫殺青，先高后低”的原則，必須將鮮葉殺透、殺勻，徹底破壞酶的活性[44]。由于黃茶的特點(diǎn)是黃葉黃湯，因此殺青時(shí)適當(dāng)多悶少拋，以迅速提高葉溫，達(dá)到破壞酶活性的要求，同時(shí)創(chuàng)造濕熱條件，促進(jìn)內(nèi)含物向有利于黃茶品質(zhì)形成的方向發(fā)展[45]。黃茶一般在殺青后期或殺青后，即濕熱的條件下，邊炒邊揉成條。葉片的含水率及濕度對黃茶品質(zhì)形成至關(guān)重要，必要時(shí)可蓋上濕布，以提高局部濕度和控制空氣流通。干燥的溫度一般先高后低，分次干燥[46]。

白茶傳統(tǒng)的工藝流程為：鮮葉→萎凋→烘焙。鮮葉一般采摘標(biāo)準(zhǔn)為一芽二葉，萎凋一般采用室內(nèi)自然萎凋，萎凋室要求清潔衛(wèi)生，通風(fēng)良好，無日光直射，并防止雨霧侵入，一般要求溫度為20～25 ℃，相對濕度為70%～80%[47]。白茶萎凋葉達(dá)八九成干，即可進(jìn)行烘焙。如遇不良天氣，陰雨天氣要防止葉色變紅變黑，當(dāng)葉色轉(zhuǎn)成黛綠色即七八成干時(shí)進(jìn)行烘焙，白茶烘焙一般采用籠或者烘干機(jī)烘干，在烘焙的過程中應(yīng)翻拌數(shù)次，動作要輕，以免芽葉斷碎，茸毛脫落[48]。

2 茶葉籽的營養(yǎng)成分及提取工藝

2.1 茶葉籽的營養(yǎng)成分

茶葉籽是茶樹的種子，傳統(tǒng)茶園以采摘鮮葉為主，籽葉雙收茶園是春季采茶，秋冬季節(jié)采籽，茶葉籽產(chǎn)量較高，近些年還有增加趨勢，每0.667 hm2產(chǎn)茶葉籽200～500 kg[49]。茶葉籽從花芽分化到種子成熟，生長周期約需18 個(gè)月的時(shí)間，每年10—12 月茶樹果實(shí)成熟時(shí)，果皮開裂，種子自然脫落。茶葉籽中淀粉、粗蛋白、皂素、粗纖維、灰分占比分別為35.62%，11.82%，12.69%，3.38%，2.32%，含油率為15%～30%，同時(shí)茶葉籽含茶多酚、維E、角鯊烯等多種活性成分，成為整株茶樹的精華部位[50]。

2.2 茶葉籽油提取工藝研究

茶葉籽油的提取可采用溶劑提取法、超臨界流體萃取技術(shù)及壓榨技術(shù)。溶劑提取法利用相似相溶的原理浸提油料，通過簡單的分離即可得到油脂，即把茶葉籽浸于甲醇- 石油醚- 水混合溶劑中，使油脂溶解在有機(jī)溶劑中，然后將混合油與殘?jiān)蛛x，從而獲得毛油。溶劑蒸汽則經(jīng)冷凝、冷卻回收后可繼續(xù)使用。油粕中亦含有一定量溶劑，經(jīng)脫溶烘干處理后即得干粕，脫溶烘干時(shí)揮發(fā)溶劑蒸汽仍需經(jīng)冷凝、冷卻，可回收利用。溶劑提取法具有粕殘油率低、勞動強(qiáng)度低、油粕質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)[51]。

超臨界流體萃取技術(shù)是以CO2氣體在高壓、升溫條件下變成流體，流體的強(qiáng)滲透能力和高溶解能力進(jìn)行非極性混合物萃取分離，經(jīng)降壓、降溫，CO2變?yōu)闅怏w，從而達(dá)到液氣分離的目的[52]。CO2流速對萃取速率影響較大，采用超臨界CO2梯度萃取的模式，不同萃取階段得到的茶葉籽油的酸價(jià)存在一定規(guī)律，在萃取初期，茶葉籽油的酸價(jià)較高，隨著萃取過程的進(jìn)行，游離脂肪酸溶解在超臨界CO2中，酸價(jià)逐漸降低[53]。

傳統(tǒng)的茶葉籽油提取是壓榨，而壓榨分為熱榨和冷榨。經(jīng)過高溫蒸炒的茶葉籽，于溫度120～130 ℃下，進(jìn)行榨取其中的毛油，出油率可以達(dá)到70%～80%。高溫榨的茶葉籽油反式脂肪酸含量增高，并產(chǎn)生苯并芘，毛油的精煉率下降。目前冷榨法被廣泛采用，即原料經(jīng)過篩選、粉碎后進(jìn)行壓榨，該技術(shù)可以避免高溫導(dǎo)致油氧化，但是出油率低[54]。

2.3 茶葉籽油的精煉

提取的毛油，由于含有低級醛酮等物質(zhì)，具有收斂性苦澀味，而無法食用，因此必須對毛油進(jìn)行精煉[55]。茶葉籽油的精煉傳統(tǒng)的工藝是過濾除雜→堿煉→水洗→脫水→脫色→過濾→脫臭→冬化→過濾→精煉油[56]。毛油經(jīng)過第一次過濾除去懸浮雜質(zhì)及部分膠溶性物質(zhì)，但是由于茶葉籽油的膠溶性物質(zhì)磷脂較難除去，一般加1‰的酸如磷酸、檸檬酸等，有效地將非親水磷脂轉(zhuǎn)化為親水磷脂，從而達(dá)到油脂分離的目的；堿煉根據(jù)化驗(yàn)得到的毛油酸價(jià)計(jì)算加堿量，一般加入氫氧化鈉中和一些游離的脂肪酸形成皂角，皂角能吸附一些色素等雜質(zhì)，再次凈化油脂。過量加堿會與甘油三酯發(fā)生皂化反應(yīng)，影響得油率，因此要嚴(yán)格控制加堿量；加總油量10%～15%的水，使自下而上呈現(xiàn)水- 皂- 油分層，從而使皂有效分離，一般加水水洗2 次后加體積分?jǐn)?shù)為5%的NaCl 進(jìn)行鹽洗，使皂等物質(zhì)與Na+結(jié)合，從而進(jìn)一步分離雜質(zhì)，最后再加水進(jìn)行水洗，直至下層水純清即可；加溫至140 ℃左右進(jìn)行脫水，一般4 h即可完成脫水；利用活性炭及白土吸附法進(jìn)行脫色除去油脂里的色素和其他雜質(zhì)，一般活性炭為油量的4‰～5‰，白土為油量的4%～5%，具體根據(jù)需求的色澤而定加入活性炭及白土的量，過濾除去油中的活性炭及白土等雜質(zhì)；脫臭是采用蒸餾法，將茶葉籽油在脫臭鍋中抽真空并加熱，油溫為160 ℃左右，通過蒸汽由上往下與油均勻接觸，約2 h可以有效除去低級醛酮、不飽和碳?xì)浠衔锛坝坞x脂肪酸等，得到的油進(jìn)入冬化罐在4 ℃條件下冬化8 h 后過濾到成品罐，即得到成品油。

2.4 茶葉籽油的營養(yǎng)成分

茶葉籽油的理化特性與橄欖油極為相似，茶葉籽油中飽和脂肪酸占20%，包括棕櫚酸、硬脂酸及丁酸等組成的飽和脂肪酸。飽和脂肪酸在茶葉籽油的保存過程中相對穩(wěn)定，不易被氧化。茶葉籽油中不飽和脂肪酸占80%左右，包括油酸、亞油酸及亞麻酸等[57]。油脂不飽和程度的增加會導(dǎo)致油脂穩(wěn)定性和抗氧化能力的大幅下降，但研究表明茶葉籽油較為穩(wěn)定，可能是由于茶葉籽油中含有大量維E、甾醇和多酚等強(qiáng)抗氧化活性物質(zhì)，這些活性物質(zhì)不僅可保護(hù)不飽和脂肪酸、提高油脂穩(wěn)定性，同時(shí)具有一定的保健功效[58]。

3 結(jié)語

鑒于我國茶園茶樹種植面積已超過3 133.33 khm2，規(guī)模不斷擴(kuò)大，而茶葉需求并未同步增長，形成了茶葉產(chǎn)能日趨過剩的局面。在新型栽培模式下，培育結(jié)實(shí)率高、果實(shí)飽滿，優(yōu)質(zhì)茶葉籽的籽葉兩用的茶樹，實(shí)現(xiàn)春季采茶摘的茶葉加工成綠茶、紅茶及烏龍茶等各種茶產(chǎn)品，秋冬季節(jié)采摘的茶葉籽提取茶葉籽油，助力我國傳統(tǒng)茶樹的轉(zhuǎn)型升級，為提高我國食用油自給率“加油”。