制茶废料的利用

茶副产品的开发、利用

我国是一个产茶大国，随着茶产业的发展，制茶废料也产生的越来越多。茶叶的副产物有：茶园修剪下来的枝叶、精制厂的茶灰、制速溶茶冰茶剩下的茶渣、茶籽榨油后的饼粕、茶果、筋毛、梗朴等。对于这些废料，如果我们不去开发利用它，那么它们最终只会一无是处，但是如果我们把它拿来开发利用，那么就会变废为宝，节约资源，让这些废料增值。当然，在我们之前就有很多学术界的人士想到了这个问题，而且还亲自去研究探索了制茶废料的各种用途。下面就是关于制茶废料的一些开发利用介绍。

一、用茶叶副产物来栽培人工菌

1、利用茶废弃物栽培毛木耳和黑木耳

该项技术是:先将茶树修剪的枝梢废弃物及茶灰、茶梗等副产品用高速碾碎机碾成粉末状,然后再加入一定比例的麸皮、白糖、石膏、添加剂混配成培养基,然后再接种产毛木耳和黑木耳的菌种。

2、应用茶籽果壳栽培金针菇

主要技术要点是:先将茶籽果壳进行碾碎处理,无论是当年的新茶籽果壳还是隔年的均可以,然后适当堆积一段时间让其充分发酵,以使果壳中一些化学物质发生分解转化和灭杀某些有毒微生物,其目的是阻止这些下利物质对金针菇菌

丝产生危害。至于金针菇的栽培方法,可按一般栽培方式进行。实践表明,利用这种茶籽果壳培养基进行栽培金针菇食用菌,不但产量高,而且品质也优,鲜菇中常含有一股清鲜的芳香。另外,试验表明,应用隔年以上的陈茶籽果壳培养基栽植金针菇,其产量略低于鲜果壳培养基,所以一般情况下,应多采用当年的新茶籽果壳培养基为好。

3、运用茶副产品栽植凤尾菇和平菇

由于茶灰、茶梗、茶渣以及经修剪的茶枝叶中不但具有营养丰富的天然有机物,而且还有多种特殊生化物质,所以用其做培养基栽植凤尾菇、平菇等食用菌较为理想。主要栽植要点是:先将这些副产品用碾碎机碾成粉末状,适当加入一些氧化酶进行发酵,然后再与麸皮、木屑按一定比例配制成培养基。凤尾菇和平菇的菌种可直接接种在培养基上,至于平时的管理方法与常规法完全相同。一般情况下,用茶副产品培养基栽植这两种食用菌,不但产量较高,品质很好,菌菇不易产生病虫害并且栽植方法简单易行。

二、提取咖啡碱

由于生产中的茶灰末大多是由嫩芽叶尖、茸毛等形成,其咖啡碱的含量一般不低于2~3%,有时比正品茶还高。根据目前国外研究,提取咖啡碱的方法主要有两种:一是用石灰和碱使茶灰变性,然后用有机溶剂诸如苯、氯仿、二氯甲烷和其他卤化碳氢化合物提取,再蒸去溶剂,接着再利用热水抽提、

纯化和结晶就可获得产品。二是对经变性处理后的茶灰用热水提取,然后再转移到上述不能互溶的溶剂中,浓缩有机相,使咖啡碱得以纯化、结晶,得其产品。

三、提取食用色素和天然香精

茶叶加工副产物中,含有占干物质总重为15-20%的茶黄素、茶红素、茶褐素和其他儿茶素类的氧化缩合产物,这些经氧化缩合的有机色素不仅对人体无害,而且十分有益,是用于食品加工最理想的色素来源。可分别提取食用绿和食用黄色素。这些色素与甜菜根色素相结合,可获得红色素,与可溶性的乙酸乙脂部分混合,可获得橙黄色素,用乳酸铁溶液处理,可获得黑色素。

茶叶的清香及新茶香气主要成分为正己醛、异戊醇、:一己烯醛、反式青叶醇、顺式己烯乙醋、顺式己烯醇、沉香醇等,可以通过蒸馏、冷却等工艺提取,用作饮料、糕点的天然香料添加成分。

四、提取抗氧化剂

在茶叶副产物中,大量存在的没食子儿茶素没食子酸脂和其他多酚类以及维生素E对于亚油酸的抗氧化具有很强的作用。茶多酚的十二烷基和茶酞衍生物与普遍使用的食品抗氧化剂(如n—没食子酸丙醋、丁基化经基苯甲醋和丁基化羚基及苯)相比,在延长诸如花生油、亚麻油、菜油及氢化脂肪的有效期方面,更为有利。

五、榨取茶籽油

随着茶树无性繁殖的不断增多,用于繁殖的种子需要量大大减少,大量的茶籽便可以集中用于榨油。我国早在唐代以前就有人用茶籽榨油,目前对茶籽油的开发利用也已进行了大量的研究。茶籽油十分类似花生油和橄榄油,不饱和脂肪酸尤其是亚麻油酸含量十分丰富,只要稍经处理,便可以成为优质食用油。它还可以代替橄榄油在化妆品、药物工业、日用化工、纤维工业以及丝绸、纺织、制革等工业部门都很有应用价值。而且茶籽榨油后还有约占原重量60%的残渣,这种残渣约含有18。21%的蛋白质,70%左右的无氮提取物以及10%的茶皂素等。这些物质经处理后,除可以作为动物饲料和有机肥料外,在工业领域也有相当利用价值,可用来进一步增值。

六、提取茶皂素

皂素是从茶籽中能够制取的另一种极为有价值的副产品,茶籽内约含有10%~14%的皂素,皂素是具有良好乳化性能的植物葡萄糖苷,它们都是以茶皂糖A、B、C、D、E为配质的一种多经基齐墩果烷类三菇物质。从茶籽中分离出来的素皂配糖酸,有D一葡萄醛酸、D一木糖,D一葡萄糖和D一半乳糖。一般认为,这些化合物是具有毒性的此,用溶剂将其从茶籽粗油或枯饼中提取出来,既可以提高茶籽油的食用性,又能获得比油质经济价值更高的皂素。茶皂素又称皂普,具有乳化和起泡作用,去污力强,无刺激和腐蚀性,是一种优良的天然洗

涤剂,被广泛用于日用化工、毛纺和缎丝工业.中国农科院茶叶研究所研究成功的茶皂素乳化剂可用作纤维板粘合剂,使纤维板的防水性能大大提高,吸水率由20%下降到19%.此外,茶皂素也可用作影片乳剂和增进碳酸饮料中CO2溶解能力的稳定剂.

七、用于树脂工业

随着高分子化学工业的发展,酚醛树脂的用途越来越广,消耗也越来越多。目前,为扩大原料来源和寻求成本的降低,各国均已开始将目光集中到用廉价的农业废料中的多酚类来代替苯酚。用茶多酚部分地替代苯酚,可增强合成树脂的可塑性,又不会损害其聚合物特性,从而能有效地降低成本。国外巳研制出用于含水量高的木材粘合剂。即将茶末用作填充剂,制成甲醛一苯酚-间苯酚共聚物。用茶末作填充剂的酚醛树脂,蜜胺甲醛树脂和聚氯乙烯(PVC)树脂,均已获得了高流值的塑料制品。

八、用茶副产物作禽畜饲料

废茶和速溶茶,茶多酚等生产后形成的茶渣含有动物可消化的营养物质高达52%,其中粗蛋白17.9%,脂类0.3%,粗纤维20一30%,果胶3一5%。用废茶和茶渣作为动物饲料必须经过发酵处理,使其中粗蛋白和多搪降解,即把茶渣或废茶供干至含水量6一8%,机械粉碎,然后用20%的氢氧化钠溶液于100℃下处理1小时,除去木质素,最后用果胶脂或木霉

菌在40℃下发酵72一96小时,在70℃烘干至含水量4一5%,适当粉碎后即可包装备用。茶灰末及茶籽饼中的氮素和粗蛋白以及维生素、纤维素含量丰富,作为饲料,其营养价值比一般农作物稿秆要高。据认为,用掺有茶灰末或茶籽讲的混合饲料喂猪,可增加猪的瘦肉比例。在产蛋鸡饲料中适当添加茶灰末,可防止鸡贫血、增加鸡体内维生素、提高产蛋率和抗病性。但在用作饲料

前,必须先经过工业产.异;提取或发酵处理,除去苦涩味强的咖啡碱、茶多酚和皂素等,这样,既可以增加适口性,又可使有效含氮量增加1~2倍,提高利用效果。

九、用作有机肥源

据测定:茶副产物的综合组分为:总氮量4.16%,磷素0.43%,钾l。44%和有机碳28.10%,其碳氮比为6,10,经单独堆沤或掺以堆厩肥堆沤,均可成为优质有机肥。在实验中,茶灰末还表现出能够明显地抑制土壤中硫酸钱(16天)和尿素(12天)的硝化作用。由于茶副产物的含氮水平较高,通过化学和生物降解,能使细胞壁部分的氮素释放出来,从而可以有效地增加土壤中的氮素营养。同时,被释放出来的木质素在土壤中构成胶质复合体,可以使其营养被保护起来并逐步地被作物所利用。其所含纤维素等经分解后,可增加土壤有机质,改良土壤结构。

九、提取三十烷醇

三十烷醇为长链脂肪醇,近年来,已被广泛用来作为植物生长调节剂。在三十多种作物上进行了大量的应用研究,据UPASI 茶叶研究所在南印度的试验,将三十烷醇应用于茶叶,可使鲜叶增产25~30%,且可使休眠芽减少

十、茶多酚

茶叶中的酚类物质统称茶多酚,主要组成是黄烷醇类、羟基黄烷醇、花色苷类、黄酮醇类、黄酮类等,茶灰中茶多酚的含量为10~20%.近代医学研究表明,茶多酚有杀菌消炎、止泻利尿、解毒收敛,镇痛清凉、减肥消脂等药理功能,还具有抗癌防癌、抗衰老等特殊药理作用.茶多酚的应用领域正在日益扩大,已成为一种重要的化工、医药原料。

十一、吡喃苷—肌醇、黄酮类物质

吡喃苷—肌醇具有抑制和杀灭各种细菌的特殊作用,是医药工业的重要生化原料,日本的日化工业还用它制成药物牙膏,不但能杀灭各种口腔细菌,而且还可以防治龋齿,使用后有爽快的口感,颇受消费者喜爱.用修剪下来的茶枝叶和低档茶叶提取吡喃苷—肌醇具有资源丰富、取材方便、方法简单、提取容易、成本低、效益高等优点.主要提取工艺为,原料与开水掺合蒸煮,过滤,用醋酸和正丁醇萃取过滤液,经活性炭提纯后浓缩、冷冻干燥,得到吡喃苷—肌醇复合物.茶叶中的黄酮类物质都具有“一苯基并

吡喃的碳架,具有很强的杀菌和除臭作用,用黄酮类物质制作

的口香糖,不仅能杀灭口腔中的多种细菌,还具有驱除烟味、葱蒜味、口臭等作用,在欧美市场十分走销.用修剪下来的茶枝叶或粗老茶提取黄酮类物质,方法简便,成本低廉,只需蒸煮、过滤、分离、结晶几步工序即可得到产品。

十二、脱去合成氛中的硫化氮

利用茶灰中含12%左右的茶多酚其中的儿茶素具有氧化还原的特性以及与金属离子络合的性质,达到脱去合成氨工业中的硫化氢的目的。此法既降低了合成氨的成本,同时,又回收了硫磺。

十三、制保健药茶

茶有提神、止渴、治喘、祛痰、利尿等功效，用茶根制药可防治心脏病、心肌炎、肠胃炎、细菌性痢疾等，以茶为主可制成的7369，可治疗放射性物质引起的白血球减少病。

十四、提取茶单宁

从茶副产物中可提茶单宁，茶单宁与尼古丁结合形成复合物，这些复合物，可用于香烟过滤剂、过滤片。

十五、制糠醛

用茶籽壳经水解可制糠醛，可代替甲醛用于树脂工业和塑料、化纤、药品等原料。

十六、制洗发精

广西柳州市轻化厂用茶籽壳制成洗发精，色泽和湿润性好，杀菌止痒、活血生发。

十七、制发泡剂

从茶的提取物中可制成新型发泡剂，代替鸡蛋清，用于啤酒工业的发泡剂。

十八、做农药

用茶饼毒杀稻田蚂蝗有特效;茶饼水擦洗畜禽，可防体外寄生虫;茶饼水可防治茶皂虫、茶尺嫂、小绿叶蝉;茶皂家可作农药湿润剂，提高农药悬浮率。

十九、茶花的开发利用

1、用于环境监测

茶树花粉管在生长过程中,对环境条件的污染物的反应较敏感。据此,只要把成熟的茶树花粉播在含污染物的琼脂培养基上,经一定时间后测定花粉管长度,并与无污染的对照作比较,求出花粉影响指数,再结合环境质量指数对环境进行评价。这是环境污染早期监测和连续监测的简便快速的方法。其结束与实验室化学分析法所取得的结果相一致。

2、加工成茶花花茶

用茶树花窨制红茶成茶花蜜香浓爽持久，能明显改善红茶香气，而将鲜叶红碎茶与茶树花红碎茶以适宜比例拼配，能提高或改善成茶品质，制成的红碎茶达到出口红碎茶二套样的优质标准，并能降低加工成本。

3、茶花饮料及茶花酒的开发利用

茶树花提取液具有花的芬芳和茶叶的青涩，是很好的茶花饮料，邬龄盛和王振康以茶树花为主要基质，配和其他食药兼融的材料，组合成培养基接入功能性真菌经过人工调控培养加工培养基而形成的生物菌体茶调配成茶树花菌类茶，史劲松等采用万分子截留量的超滤膜处理茶树花饮料有较好的澄清效果且对茶多酚造成的损失较小。经调配后可开发口感独特的鲜花饮料。旭等调配的茶树花饮料具有茶香，滋味清凉爽口，淡黄色澄清，汁液均匀(符合质量要求，具有一定的市场潜力以茶和茶树花开发的保健酒度数低色泽透亮，口感较温和，又富含茶多酚，氨基酸，多糖，白质等营养物质，有酒的风味，有茶的保健功能。树花可以用作泡制保健酒的极佳原料茶树花酒兼具茶树花与酒的特点，品茶香、醇厚、爽口、工艺成本低，场前景广阔。

4、茶多糖提取

茶多糖是一类与蛋白质结合在一起的酸性多糖或酸性

糖蛋白,具有降血糖、血脂、血凝、血栓、增机体免疫功能。辐射和抗癌等方面的药理作用。树花中的茶多糖高于茶叶,可为茶多糖的深人研究提供较好的材料。

5、SOD提取

SOD是一种生物内源性自由基清除剂,通过其特有的歧化作用清除人体新陈代谢过程中产生的自由基。前SOD制备的原料主要采用动物血液或微生物,茶树花花粉中SOD的活性

较高,耐热性较好,且具有来源广泛、材便利、本低等多种优点，因,研究茶树花中SOD的分离、化技术,进而实现大规模的SOD制备,为食品，药等行业提供原料,也是茶树花利用的一个方向。

6、茶树花精油的提取

顾亚萍等用石油醚浸提获得茶树花精油,利用气质分析测定了其香气成分,用p一环糊精将茶树花精油制成茶树花

香精,并对茶树花浸膏、精油和香精进行了感官评价，究结果表明:浸膏和精油得率分别是1.66%和10.4%,精油中的香气成分包括棕桐酸、二酸、啡因、苯二甲酸二异丁醋等25种成分,β—精包埋获得的茶树花香精更易于接受,且可以达到缓释和保护作用。

二十、茶树花粉的开发利用

茶树花粉是一种高蛋白、低脂肪的优质花粉;具有解毒、抑菌、降糖、降脂、滋补、养颜、延缓衰老、防癌抗癌和增强免疫力等功效;防比动脉硬化和肿瘤的首选花粉。目前内茶树花粉产品主要以片剂居多，产品开发比较活跃的地方主要局限在浙江、云南、海南、台湾等省。茶树花粉可用于深秋蜜粉源，制成茶蜂花粉或蜂粮，也可用作开发饮料及保健食品的食品添加剂。

二十一、茶渣用作吸附剂

敖晓奎等研究了茶渣在不同浓度、茶渣量、时间、pH和温

度条件下对锡离子的吸附特性，实验结果表明了废弃茶渣对隔离子具有良好的吸附效果。接着于2008年又进一步研究了废弃茶渣对铅离子的吸附，采用普通室内吸附试验方法，结果表明，废弃茶渣对浓度为30mL/L和SOmL/L的铅离子废水具有良好的吸附作用。吴云海等研究了茶叶渣对水中三价砷离子(As)的去除效果，结果表明，当pH值为7.0，吸附时间为150min时，三价砷离子的去除率最高。宋勇等研究了茶叶渣对水溶液中六价铬离子的吸附降解性，结果表明，当反应时间为1.5h时茶渣对目标离子的吸附达到饱和状态;废水的pH越低吸附降解的效率越高;温度为45℃时吸附效果最好;6g/L加量对浓度为20mg/L Cr(VI)溶液的降解效果最佳。实验还发现，茶渣对六价铬离子的吸附符合Iangir吸附等温线，遵循拟二级动力学模型。

二十二、茶渣用作枕芯

茶渣制作枕芯具有多种保健功效。将每天的茶渣收集起来，晾干(若在阳光下暴晒，会使茶叶香气散失)大约积累2.

5 kg左右时，就可以制作长50-60cm ,宽30-35cm的茶叶枕芯。目前市场上推出各种各样的茶枕，如铁观音茶枕、茉莉花茶枕、菊花降压茶枕、豆衣明目茶枕、决明清肝茶枕、薄荷舒脑茶枕等等，而且还细分为儿童枕、老人枕、抱枕、腰枕、靠枕等不同种类的系列茶枕，方便不同的消费者选购。茶枕软硬适中、透气性好，而且还有天然的茶叶香味。茶枕

最好只填充一种茶叶，以保证香气凝聚。

二十三、提取没食子酸

没食子酸(EGCG)是一种特殊的儿茶素,具有降低胆固醇的作用,是一种十分理想的天然消脂降压化学物质。日本学者研究证来,没食子酸酯能抑制黄曲霉素,阻止某些致癌物质与DNA 的共价结合,并能有效地清除自由基,是一种十分珍贵的抗癌物质。自然界中含EGCG的植物并不多,茶叶中,尤其是绿茶中含量较高,由低档粗老茶萃取EGCG,不仅资源丰富,而且成本低廉。日本最近己开发成功高效萃取方法,主要工序为,低档粗老茶用90度热水熬煮,提取的浓汁经喷雾干燥粉化后溶于纯水,用氯仿除去杂质,乙酸乙醋提去可溶性物质.制成的初级产品浓缩后,用高压液相色谱分离,HW40C层析萃取,精制,再经冷冻,干燥得到EGCG的精制品,产品纯度高达85%以上。

二十四、茶渣蛋白质提取

茶渣中含有一定量的茶叶蛋白，茶叶蛋白是一种既有营养又有多种保健功能的蛋白质。第二军医大长海医院的李燕等在用小鼠进行茶叶蛋

白预防辐射的研究中发现，茶叶蛋自具有清除超氧阴离子的功能，可抵抗电离辐射所引起的致突变效应。活泼等研究发现非水溶性茶叶蛋白有明显的降血脂效果，对抗动脉粥样硬化及冠心病可能有一定的预防作用。黄光荣等研究了茶叶蛋

白的功能性质，表明与大豆分离蛋相比，茶叶蛋白虽然吸水性、乳化性、发泡性不如大豆分离蛋白，但茶叶蛋自具有较高的吸油性和较高的乳化稳定性，是一种功能性良好的蛋白另外在此基础上，又将茶叶蛋白质应用于西式香肠，发现部分代替大豆分离蛋白是完全可行的，同时利用茶叶蛋白的生理功效，还可以提升香肠的功能品质，增添香肠新品种。一些研究人员又进一步对茶渣中蛋自质的提取方法作了研究并优化_蔡志宁等以茶渣为原料，采用不同固液比、不同的提取时间、温度及pH值，对其进行蛋自质的提取，离心分离和等电点沉淀并进行真空十燥的茶叶粗蛋白，在经过凯定氮法测定分析各因素对提取率的影响、结果表明，茶叶蛋白质酸沉最佳pH值为4.0，而用碱提酸淀法提取茶蛋白的最佳条件为:固液比1:8，时间60min, pH为11，温度600C，在此条件下，茶蛋白的提取率为21.98%。

二十五、作为膳食纤维

传统的饮茶方式使茶叶中的纤维物质几乎统统被当做废渣抛弃，茶叶中不溶性的膳食纤维含量为14.55%~23.38%，砖茶中含量高达38.8%。可见茶膳食纤维有较高的利用价值.选择适宜含量膳食纤维的茶叶，将其加工为细末，并辅以作料，可配成适合各种人群的特种饮品和食品添加剂。

二十六、提取及生物转化法生产Y-氮基丁酸

随着科学的不断创新和发展，国家对于茶叶资源

的开发和综合利用越来越关注。加大科研投入，对茶

叶以其副产品的研发，创造国际领先水平。r-氨基T酸(r-amino butyric acid简称GABA)是一种非蛋白质氨基酸，对人体具有多种生理功能。GABA具有改善大脑血液循环，参与脑循环生理活动，具有抗心律失常功能。增加氧气供给，改善大脑细胞代谢。有助于治疗因脑中风，脑动脉硬化后遗症。GA日A对降血压有直接作用。植物组织中r-氨基丁酸含量通常在0.3一32.5微mol/g之间，茶叶中r-氨二基丁酸含量为0.2 } 2.0微mol/g。茶叶中含有丰富的谷氨酸(1.78 mg/g一4.95mg/g)和谷氨酸衍生物如谷氨酞胺(0.78mg/g)，茶氨酸(21.4mg/g)等，具有巨大的谷氨酸的转化潜能。茶鲜叶加工中采用一定方法和技术，可使谷氨酸转化为GABA，制造出富集GABA的功能性食用饮料。由江南大学食品学院江波教授主持完成的“提取及生物转化法生产茶叶Y-氨基丁酸”项目通过对制茶过程中产生的大量废弃物茶末和茶梗进行综合利用，提取丫一氨基丁酸变废为宝。具有较大的

经济效益和社会效益。目前，此项科研成果已在福

建省安溪茶叶生物科技有限公司用于生产。