中国茶叶深加工的研究现状及发展前景
茶叶深加工作为生产领域的一个重要内容和发展方向,包括了两个方面:一是将传统工艺加工的成品来进行更深层次的加工,形成新型茶饮料品种;二是提取和利用茶叶中功能性成分,并将这些产品应用于医药、食品、化工等行业。随着人们对茶叶中有效成分认识的逐渐深化,目前国内外茶叶深加工研究越来越受到广泛的重视,成为了今后茶叶行业发展的一个新趋势。
一、茶叶深加工研究的发展背景自20世纪80年代,茶叶的深加工研究取得了显著的进展,由应用茶叶深加工研究成果而形成的产业正在崛起。茶叶深加工研究快速进展,主要归功于以下方面:l、固定不变的产品结构不能满足市场需求随着生活水平的提高,人们对饮料的消费观念发生了很大变化,趋向“营养、方便、快速、天然、多样”。近年来,饮料业发展迅速,新产品不断涌现,竞争激烈。茶叶作为一种传统的饮料,受到其他饮料的挑战。茶叶行业必须采用新技术开发新产品,丰富饮茶方式,满足多层次消费者需要,才能求得生存和发展。
2、市场供过于求,必须寻求新的出路进入20世纪90年代,国际茶叶市场需求量相对饱和,世界茶叶出口停滞不前,整个市场,供略过于求。我国茶叶生产与出口开始走入低谷,出现全国范围内的“卖菜难”。另外。在茶叶生产过程中,会产生20%左右的低档茶和副产品。因此,提取和利用茶叶中的功能性成分,开辟茶叶新用途,已成为我国茶叶行业发展的新方向。
3、茶多酚等天然提取物的抗氧化活性倍受关注由于BHA、BHT等人工合成抗氧化剂有致癌的嫌疑,因此,各国均致力于寻找天然抗氧化剂。由茶叶中提取的茶多酚天然抗氧化物质具有优异抗氧化活性,倍受人们的重视,从而推动条多酚等茶叶功能性有效成份的开发利用。
4、茶叶保健药效研究成果斐然茶叶最早是被当作药物利用的,茶的药用早已载入史册,现代科学研究也证实了茶叶的药用功能,长期研究表明,茶叶具有降血糖、降血脂、降血压、抗衰老、防辐射、防龋齿、抗过敏、消炎灭菌、抗癌抗突变等功效,并揭示出茶叶中对人体具有保健效果的有效成分,如儿茶素、咖啡碱、多糖、黄烷酮类、粗纤维、叶绿素、β胡萝卜素、维生素B、维生素C、维生素E、维生素P、维生素U等。目前,茶叶药用成分的提取利用已成为国内外天然药物开发关注的热点。
二、我国茶叶深加工研究的现状及发展前景近20年来,国内的茶叶有效成分的利用研究越来越引起广泛的重视,研究主要集中在茶多酚上,其次是茶皂、茶多糖、咖啡碱和色素。
在茶叶活性物质药效研究的带动下,茶叶有效成分提取技术的研究在浙江、福建等沿海经济发达的产茶区受到重视。茶多酚的提取主要采用有机溶剂车取分离,咖啡碱的提取主要采用有机溶剂革取法和升华法。茶多酚、茶皂素、咖啡碱已实现批量生产,并在食品工业上应用。上述提取技术均处于单项成分提取制备阶段。随着茶叶深加工技术的发展新技术的应用受到重视,采用膜分离技术对茶提取物进行浓缩、分离;用超临界CO2流体革取技术提取咖啡碱均在实验室内获得成功,但尚未投入工业化应用。
我国于20世纪80年代中期率先从茶叶中提取出以茶多酚为主体的天然抗氧化剂,并成功地应用于月饼、火腿等食品,有效地延长食品的保质期。以后,茶多酚的提取技术不断完善和提高。近年来茶叶有效成分提取技术研究取得了突破性进展,中国农科院茶叶研究所提出用茶叶原料同时制备出茶多酚、咖啡碱、多糖和茶色素的系统分离中试工艺路线,产品茶多酚含量达到95%以上,其中儿茶素含量超过 60%,得率约3.9%;咖啡碱含量达到80%以上,得率为1.5%。采用高速逆流色谱技术成功地分离出5种儿茶素单体,其中4种单体的纯度达到97%以上。此外,采用酶技术将酯型儿茶素转化为非酯型儿茶素也获成功。茶多酚、咖啡碱已广泛应用于医药和食品行业。“十五”期间云南省也将“茶多酚的开发及其产业化”项目列为生物资源开发创新工程的实施内容之一,以推动全省茶叶深加工的发展。
目前,国内生产茶多酚精品的工艺,多是采用有机溶剂进行提取和分离,使产品表现出过高的有机溶剂残留,限制其在食品行业中应用。另外,茶多酚精品作为药用,要求表型儿茶素的含量高,咖啡碱含量低,而现行工艺因采用高温提取,茶多酚中的有效成分EGCG有20%以上被异构化为GCG,咖啡碱含量可达2%~10%,茶多酚的提取率不到 50%,生产成本高。另外,由于咖啡碱、茶多糖的纯化技术所需成本昂贵,难以在大生产中应用。因此,将超临界革取、高速逆流色谱和股分离等高新技术应用于茶叶功能性成分的制备以提高产品质量,降低生产成本,是今后茶叶功能性成分制备技术研究的重点。
据预测,茶叶深加工产品在21世纪初有广阔的市场前景。第一,液体茶饮料符合饮料业发展的潮流。茶饮料在近十年中发展迅速,如日本由 1995年的480吨增加到 1999年的 550万吨。保健茶和果味茶在国际市场上发展很快,如欧洲市场上已占茶叶饮料总销量的50%,国内茶饮料、保健茶和果味茶市场呈良好发展势头。21世纪茶叶消费结构将出现较大的变化,茶饮料会有较大的发展,特种茶和药茶的消费量从目前的不到5%将提高到30%左右。第二,茶叶深加工产品,尤其是茶叶有效功能性成份提取物的开发将有效快的发展,其中茶多酚用作食品添加剂,也可广泛应用于动植物油脂和含油食品。由于茶多酚在医药上用途广泛,是防治心血管疾病、龋齿的有较化合物,还有很好的消具解毒的功效,在抗癌、抗灾变、抗辐射、降血压、抗过敏等方面已表现出令人满意的效果,因此,茶多酚可望开发成治疗上述疾病的药物或具有预防和食疗效果的功能食品。第三,茶叶咖啡因、茶皂素、茶色素、茶多糖等将可望广泛用于医药和食品行业。随着茶叶深加工技术的进步,我国将进一步研究茶叶中对人体有生理调节功能的成分,开辟茶叶中有效成分的新用途和市场需求,加快开发茶叶功能食品的进程,充分发挥茶叶有效成分对人体健康的作用。