高档木本食用茶叶籽油的研究与开发
2020-12-20郑寨生袁名安孔向军李朵娇胡新荣
郑寨生,江 丽,袁名安,孔向军,李朵娇,胡新荣
(浙江省金华市农业科学研究院茶叶籽综合利用研究中心,浙江金华 321000)
0 引言
茶叶籽综合利用的研究和开发,一直为世界各产茶国家所高度重视。日本、印度、斯里兰卡等国的专家学者都先后对茶叶籽的开发利用包括茶叶籽油的生产工艺等一系列问题进行了基础性的试验和研究。但是,由于茶叶籽复杂的内含成分,使得茶叶籽油生产的瓶颈技术一时难以解决,开发利用研究进展缓慢[1]。我国东南沿海地区人们早在400多年前就有从茶叶籽中取油食用的尝试,延续至今从未停止。卫生部2009年第18号公告中正式批准茶叶籽油为新资源食品。我国是世界第一食用油消费大国,与粮食一样,食用油也是关乎国计民生的重要商品。近年来,我国食用油进口数量猛增,自给率不足40%,对外依存度过高,成为国家粮油战略安全的重要隐患。茶叶籽油作为一种新资源食品的诞生,不但为原先废弃茶园的茶叶籽找到了新的经济价值,使其变废为宝,也为茶产业的转型升级发展提供了一条全新的路径,是新时代对茶树资源重要功能价值的全新利用,同时对保障我国粮油战略安全具有重要意义。
1 茶叶籽油开发利用的背景
茶树开花结籽是其自然特性,但是人们更注重的是茶树嫩叶的经济价值。而根据《本草纲目》记载:“茶有种生,野生。种者用籽。其籽大如顶指,面园色黑。其仁入口初甘后苦,最戟人喉,而闽人以榨油食用”。茶叶籽资源十分可观,分布极为广泛,茶叶籽也一直被人们关注和利用,但一直以来茶叶籽的综合开发利用进展较慢,使得茶叶籽长期以来只作为种籽使用。茶树从开花到果实成熟,要经过一年多的时间,茶叶籽内含成分丰富,具有很高的营养价值,由于其复杂的成分,使得提取茶叶籽油的技术和精制食用油的方法具有一定的难度[2]。我国在困难时期,老百姓也采用传统机榨毛油食用,但终因茶叶籽油味苦涩、色深黑、口感太差等而未能得到很好的开发利用。随着现代技术的发展,采用化学法和溶剂方法萃取,也能够提炼出较好的油品,但是不符合现代人的保健要求,使得茶叶籽油大规模生产推向市场受到影响。20世纪60年代我国曾大力开展茶叶籽综合利用技术研究,20世纪80年代仍有一些厂家生产茶籽油,但其产品大多作为制皂等工业用油,只有少部分食用油投放市场供居民消费,终因其质量不稳定而无法打开市场。卫生部批准茶叶籽油为新资源食品后,浙江省萃丰茶叶籽综合开发有限公司、浙江匠康农业科技有限公司,以及贵州、安徽、江西、湖北等都有茶叶籽油的生产与销售,但总体还不够有规模和影响力。茶叶籽油作为高端木本食用植物油,以物理方法提取正好切合了人们对绿色、健康、天然的追求,顺应消费者的需求,不仅丰富了我国的植物油品种,推进国内食用油产品质量升级,对提高国产食用油的国际竞争力具有重要意义,而且也促进茶产业的转型升级与可持续发展。同时,茶叶籽油不仅被当作保健食用油具有广阔的前景,且在日用化妆品行业、医药行业上也有着巨大的开发潜力。随着茶叶籽油产业的发展,可改变几十年来茶产业结构调整太慢、茶产业创新研发不够的困境,将促进传统茶产业结构调整,茶叶不再是茶农唯一的经济来源,有利于缓解茶叶价格波动对产业整体效益的影响,增加茶农收入,还增加城乡就业机会,并带动山区茶农脱贫致富奔小康。因此,研究开发适合于我国国情的茶叶籽综合利用技术,加速研制和提供可供食用的高档精制茶叶籽油,拓展市场,是一项具有现实意义的重大课题。
2 茶叶籽油开发利用的现状
茶叶籽是茶树的果实,是茶叶生产中一种非常重要的副产品,其潜在的价值一直未得到有效开发。茶叶籽从开花到成熟长达400多天,因其花果同枝的特殊景观,在民间素有“抱子怀胎”之美誉,由于较长的孕育周期,茶叶籽富含油脂、蛋白质、茶多酚、维E、茶皂素等,成为整棵茶树营养最丰富的部分[3]。而茶叶籽榨油食用,早在明代就有记载。但由于茶叶籽油的榨取工艺复杂、早期的食品加工技术落后,致使简单初榨的毛油“乌黑棘喉”难以食用。而在现代茶产业发展过程中,研究人员一直关注“茶叶”部分,茶叶籽油的开发没有取得实质性的进展。大量成熟的茶叶籽除了极少数用于有性繁殖茶苗外,其余大部分都自然脱落,就地腐烂,造成了资源浪费。
近年来,茶叶籽油产业逐步得到业界认可,在激烈的市场竞争中取得了一席之地,但作为一种新兴的产业,其影响力有限,没有引起传统茶产业对茶籽开发利用的重视[4]。加上产业起步晚,研究力量薄弱,还面临着许多问题:首先,茶农对茶叶籽不重视,加工茶叶籽油的原材料供应不足,受传统生产模式的禁锢,广大茶农对茶籽的价值没有深刻了解,浪费现象普遍存在;其次,缺乏针对茶叶籽综合利用的配套栽培技术,茶树落花落果严重、坐果率低、产量低;再者,茶叶籽油产量低,含油率和出油率差距较大,压榨技术需进一步提升;此外,加工茶叶籽油后的副产品——茶籽饼粕中含有丰富的蛋白质、淀粉和多糖等营养物质,可作为饲料、有机肥等。茶籽饼粕还富含茶皂素,是一种性能良好的天然表面活性剂,可广泛应用于轻工、化工、农药、饲料、养殖等领域。针对上述问题,浙江省金华市农科院近年来联合当地加工茶叶籽油企业、产茶的企业和大户组建了产学研相结合的科研团队,主持了金华市科技项目“茶园茶籽增产潜力评估及茶-籽双收增效技术研究与示范”,承担了浙江省科研项目“天然保健茶叶籽油开发及其精炼技术研究”、省重点项目“食用茶叶籽油生产标准体系建立及亩产超300 kg茶叶籽生产关键技术研究与示范”等项目。建立了茶叶籽油生产标准体系,形成了茶叶籽综合利用的一系列成果。在收集茶树种质资源、开展品种选育、筛选适宜加工茶叶籽油的茶树品种等方面,通过多年的努力,已经选育了3个适宜加工茶叶籽油的茶树品种。为实现茶树叶籽综合利用,开展了蜜蜂授粉、植株定植修剪、种植密度及加工技术等试验研究,特别是在研究茶树营养生长和繁殖、生长调控技术的基础上,形成了茶树“叶-籽”双收栽培管理技术体系[5-6]。通过合理施肥、蜂媒授粉、外源物质和整枝修剪等措施,调控茶树生长发育,在保障春茶效益的前提下提高茶叶籽产量和品质,着力培育茶叶籽产量较高的品种。同时改进了茶叶籽油压榨精炼技术和营养物质高存低耗技术,进一步提高茶籽的出油率和品质。通过边研究、边示范、边推广的模式,在浙江省乃至全国推动茶树资源的合理高效利用,促进茶叶籽油产业发展。经检测,茶叶籽油不饱和脂肪酸含量超过80%以上,富含多种维生素和矿物质,更特别的是含有丰富的茶多酚、甾醇等多种微量活性成分。有研究表明,其营养价值能与橄榄油相媲美,而且多项营养指标超过橄榄油,特别是维E含量达到橄榄油的5倍。因其独特的营养价值,长期食用能够调节免疫活性细胞、增强免疫功能、促进新陈代谢、提高抗病能力、延缓机体衰老,可作为老年人或心血管病人的保健用油[5]。此外,以茶叶籽油提取精炼后的副产品茶叶籽饼粕为基本原料,已有研究采用饼粕酿酒、提取天然茶皂素、开发兼具防虫与杀菌等多功能生物有机肥的优化工艺及配套设备,解决茶叶籽油加工废弃物资源化的关键技术,提升茶叶籽综合利用加工产业。
3 茶叶籽油生产工艺与产品特点
多年来,浙江省金华市农业科学研究院与浙江萃丰茶叶籽综合开发有限公司、浙江匠康农业科技有限公司对天然茶叶籽油的开发及其精炼技术进行了深入的研究,先后开展了不同茶叶品种出油情况研究,针对茶叶籽富含复杂的成分,对茶叶籽油的“八脱”工艺进行了反复的试验研究。经过多年的研制,终于开发成功食用植物油新品——匠康牌茶叶籽油,并总结出一套规范的茶叶籽油精炼技术,同时对茶叶籽外壳、饼泊、渣脚、色素等进行了有效开发,根据工艺技术、工艺特点,自行制造了成套的机械设备,目前已成功开发精制茶籽油并生产上市,开始走上了规模化发展的轨道。
通过高档木本食用茶叶籽油开发及其精炼技术研究,完善了茶叶籽毛油精炼工序,建立了食用茶叶籽油生产标准体系、茶叶籽质量标准、毛油提炼与精炼工艺及质量标准,形成了茶叶籽油标准化生产控制技术。项目的开发过程中,前期主要是针对茶叶籽的形状与特性,开展毛油压榨工艺研究,着重于茶叶籽的预处理和机械热榨工艺,在精心选料和贮藏的基础上,自行设计和安装了茶叶籽脱壳装置,结构精巧实用,有效地保证了原料以一定的籽仁、籽壳比例进入后道工序,形成有利干饼、油分离的条件[6]。生产过程采用传统机榨,通过蒸炒、脱胶的技术控制,掌握好适宜的入榨水分和入榨温度,有效地提高了茶叶籽的出油率和毛油的质量水平,平均出油率由原来的10%提高到15%左右。通过研究开发,节省了大量设备投资和溶剂消耗,降低了生产成本。项目的后道技术特点,主要是开展“八脱”工艺,借鉴山茶油的工艺流程结合茶叶籽的特点,形成茶叶籽油精炼技术[7]。全套工艺通过此项目研究出特有“八脱”工序,有效除去了毛油难以分离的色素、茶皂素、胶质、磷质、蛋白质、砷化物、水分及渣脚等。
茶叶籽是山茶科植物茶(Camellia sinensis O.Ktze.)的果实,即茶叶树的果实,为茶叶生产的副产品。项目开发的茶叶籽油色泽澄黄透亮(罗氏比色计R7.8Y35 G0.1),具有茶叶籽固有的天然清香气味,口感良好、无异味、品质稳定、保质期长。在280℃高温下油色不变深、无析出物,属于珍贵的木本食用植物油。按照传统说法,茶叶籽油味甘、性凉、清热解毒、清肝明目、去火降压,具有茶属产品的特点,有其他食用油不可比拟的功效。特别是随着科学发展和生活水平的提高,人们普遍推崇回归自然、追求生命直谛的时尚,由食用化学溶剂法提取的调和油转变到营养保健的食用高档天然油将是一次新的绿色食品革命。高档木本食用茶叶籽油的生产成功正是迎合了这样一种时代发展的需要,现代人不但要求色香味俱全,更需要为了生命健康和智力发展“加油”。
4 茶叶籽油开发利用的价值与前景
茶叶籽油作为一种新资源食品的诞生,不但为原废弃茶园的茶叶籽找到了新的经济价值,使其变废为宝,也为人类健康作出了新的探索性贡献,更是为茶产业的转型升级发展提供了一条全新的路径,是新时代对茶树资源重要功能价值的全新发现,引起“政产学研”各界的高度重视和关怀,著名营养学家于若木、国家食物与营养咨询委员会原主任卢良恕院士曾多次对项目进行关注。我国当前发展茶叶籽油产业已具备明显的优势,正当其时。
4.1 调结构
中国茶产业结构已经处于转型变革的重要关口。近年来,在良好市场效益和产业扶持政策的双重驱动下,全国各主要产茶省份,尤其是中西部地区的茶叶生产积极性持续高涨,茶树种植规模迅速扩大,成为当地农业的重要支柱产业之一。2017年,全国茶园面积突破3 000 hm2,茶叶总产量超过200万t,均居世界第1位。随着新建茶园逐步进入盛采期,预计未来几年我国茶叶产量还将进一步大幅增长。茶产业的快速发展,为我国广大山区农业增效、农民增收和农村社会稳定与经济发展作出了重要贡献。然而,受欧美国家经济复苏乏力、国内经济进入新常态等大环境因素影响,茶叶市场竞争日趋激烈、茶叶消费回归理性,传统的茶消费市场已近饱和,消费增长滞后于产量提升,虽然未来中国茶叶市场发展前景依然巨大,但行业形势已经发生较大变化,茶园面积的持续扩张和茶叶产量的持续增长,形成了产能过剩、供大于求的局面,如不及时调整产业引导政策和发展结构,将进一步波及茶叶价格和产业效益,构成阻碍中国茶产业发展的瓶颈。
4.2 保供给
我国是世界第一食用油消费大国,提升食用油自给率是国家粮油安全的战略需要。与粮食一样,食用油也是关乎国计民生的重要商品,关系到经济发展、社会稳定和国家治理的基础。近年来,我国食用油油脂和油料进口总量猛增,自给率已严重下降至不足40%,对外依存度过高,成为国家粮油战略安全的重要隐患。面对食用油安全形势严峻的状况,为解决“双高”问题,“多油并举”已经成为当前国家政策的主要方向,国务院对以油茶等为代表的木本油料作为战略性新型油料资源予以大力扶持。2014年国办印发《关于加快木本油料产业发展的意见》 (国办发〔2014〕68号) 提出:力争到2020年,建成800个油茶、核桃、油用牡丹等木本油料重点县,建立一批标准化、集约化、规模化、产业化示范基地,木本油料种植面积从现有的8 000 hm2发展到13 400 hm2,年产木本食用油150万t左右。我国现有茶园中,按可产面积13 400 hm2、每1 hm2生产茶叶籽1 500 kg计算,茶叶籽产量200万t,可生产茶叶籽油24万t,种植经过改良的茶树专用品种,茶叶籽产量将数倍提升,具有承担国内食用油安全这一战略任务的潜力,特别在中高端食用油领域。
4.3 促增收
“十三五”时期是党中央部署的全面实现小康社会的决胜阶段。木本油料产业发展是促进山区农村精准脱贫、稳定脱贫的有效途径,将为打赢脱贫攻坚战、全面建成小康社会作出新的贡献。推广种植油茶两用茶树品种,可以实现茶叶和茶籽双丰收。根据2015年6月,中国农科院茶叶研究所、浙江省林科院森林食品研究所等一批国内木本油料和茶学专家到金华市农科院基地现场考察,对3个茶叶籽新品种的茶树进行测产,金茶1号单株结果3 240个,比鸠坑种单株1 058个高出2倍;经折算金茶1号结籽667 m2产量达到1 034 kg,另外2个品种667 m2产量达900 kg,比对照品种鸠坑(浙江省种植面积最多的老品种) 667 m2产量284 kg,整整高出2~3倍。这些茶树还没达到丰产期,到第六、第七年产量将会翻番增加,与老品种差距会更加明显。而这种新品种茶树还有一大亮点,就是春茶叶仍然可以采摘,极具有推广价值。据估算,每667 m2茶树春茶鲜叶可收50 kg以上,产值2 500元;茶叶籽800 kg,产值5 600元,667 m2产值可达8 000元以上。茶叶籽油的开发利用有效地嫁接了传统的茶行业与现代加工业,延伸了茶叶产业链,为增加茶叶的附加值找到了一条新路。与油茶相比,经过改良的茶园茶叶籽采收省工省力,还能在春季采摘茶叶,且茶叶、茶叶籽生产季节错开,有利于安排农时。
5 结语
茶叶籽资源丰富,一年一度取之不尽。立足于资源开发,变废为宝、科技兴农,符合我国国情,社会效益和经济效益巨大。我国是传统油料生产和消费大国,但目前国内油料生产遭受严重打击,现已是全球最大的食用油进口国。为此,我国政府已经在食用植物油的专项工作中指定了一系列政策,鼓励支持木本油的发展,利用山地、野坡、丘陵等替代良田种植油料作物等相应措施和政策。因此,高档木本食用茶叶籽油的开发利用不仅是茶农增收的有效途径,更是确保我国食用油供给、抵御外来油的冲击,为提高我国植物油的国际竞争力提供了广阔的前景。