茶饮料与茶食品加工研究“十三五”进展及“十四五”发展方向

尹军峰 许勇泉 张建勇 陈根生 王玉婉 冯智慧 傅燕青 邹纯 朱艳 黄飞

摘要：茶饮料与茶食品是我国深加工产业重要的领域，“十三五”期间，我国茶饮料与茶食品加工产业得到稳步发展。文章简要总结了茶饮料与茶食品加工领域“十三五”期间取得的主要进展，针对存在的问题，提出了该领域“十四五”期间的发展方向，为茶饮料与茶食品加工研发提供参考。

关键词：茶饮料;茶食品;“十三五”;进展;“十四五”;发展方向

Tea Beverage and Tea Food Processing

Progress during the 13th Five-Year

Plan  Period and Development

Direction in the 14th Five-Year Plan Period

YIN Junfeng， XU Yongquan， ZHANG Jianyong， CHEN Gensheng， WANG Yuwan， FENG Zhihui，

FU Yanqing， ZOU Chun， ZHU Yan， HUANG Fei

Tea Research Institute， Chinese Academy of Agricultural Sciences/National Engineering & Technology

Research Center for Tea Industry/Key Laboratory of Tea Biology and Resources Utilization，

Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Hangzhou 310008， China

Abstract： Tea beverage and tea food are important areas of tea comprehensive processing in China， during the

"13th Five-Year Plan" period， tea beverage and tea food processing industries have developed steadily. This paper

briefly summarized the main progress during the "13th Five-Year Plan" period in the field of tea beverage and tea food.

In view of the existing problems， the development direction in the "14th Five-Year Plan" period were also presented to

provide references for the research and development of tea beverage and tea food processing.

Keywords： tea beverage， tea food， the 13th Five-Year Plan， progress， the 14th Five-Year Plan， development direction

茶饮料和茶食品是我国深加工产业最重要的领域，已成为解决我国茶业结构性产大于销和中低档茶原料利用率低等难题的重要抓手。茶饮料和茶食品加工学是以茶叶为主要对象，重点开展与液态茶饮料、固态速溶茶和含茶食品等产品加工相关的应用基础、关键技术和产品开发方面的研究。“十三五”以来，我国茶饮料与茶食品加工产业得到了稳步发展，目前年产值接近1 000亿元，占深加工产品产出的80%以上。“十四五”期间，我国经济社会发展进入重要的转型期，重点依靠科技创新，走高质量发展之路，我国茶饮料与茶食品加工产业必将从数量增长转向质量提升发展。因此，系统总结“十三五”我国茶饮料与茶食品加工科技发展取得的重要进展，提出“十四五”重点发展方向，以期为我国茶饮料和茶食品产业的高质量发展提供借鉴。

一、“十三五”主要科技进展

1. 液态茶饮料加工进展

经过20多年的快速发展，我國液态茶饮料年产量已达到1 500多万t，成为国际上第一大茶饮料生产国。“十三五”期间，茶饮料品质调控应用基础研究、原料茶专用化加工和饮料加工新技术等方面的科技创新，促进了我国液态茶饮料产业的进一步发展。

（1）茶饮料滋味品质调控研究取得重要突破

滋味是评价茶饮料品质的关键因子之一。“十三五”期间，聚焦夏秋茶苦涩味重、滋味品质差导致资源利用率低的产业难点问题，相关研究取得突破性进展。通过对苦涩味[1]与回甘滋味[2-3]为核心的绿茶茶汤滋味关键贡献成分的明晰及其呈味规律的深入研究，为改善与调控茶饮料滋味品质以及夏秋茶资源利用途径指明了方向。研究结果表明，绿茶中以苦涩味为主的酯型儿茶素与呈现回甘滋味特征的非酯型儿茶素之间，通过生物酶解进行转化调控[2-3]。因此，生产中利用复合酶水解，并在酯型/非酯型儿茶素比例协同体系pH的在线监测下，可实现茶汁滋味的定向精准调控。另一方面，基于夏秋茶品质组分梯次浸出规律的高质化定向提取工艺得以开发。研究发现，茶叶浸提过程中，茶氨酸、非酯型儿茶素与酯型儿茶素等具有不同滋味特征的绿茶关键滋味化合物的浸出速率呈现显著差异[4]，呈现梯度浸出规律;由此研制出的多变量动态逆流浸提柱[5]可实现高品质茶汁的定向提取，以较低成本实现了夏秋茶及其他中低档茶叶原料的高值化利用。

（2）完善了茶饮料沉淀形成机理及控制技术

茶饮料加工及贮藏过程中形成的沉淀不仅影响产品的外观品质，同时也造成产品风味品质的下降。“十三五”以来，基于络合作用的茶饮料沉淀物形成机理取得了重要进展。研究发现，绿茶乳酪生成量与茶多酚和碳水化合物的原始浓度高度相关，而红茶乳酪生成量由茶汤中的蛋白质、甲基黄嘌呤和茶红素（Thearubigins，TRs）浓度决定[6]。由于儿茶素（占TPs的70%～80%）与蛋白质、咖啡碱和金属离子等分子相互作用，在茶乳酪的形成中起着关键作用[7]。其中儿茶素和蛋白质之间具有强乳化亲和力，这使得TPs和蛋白质之间的相互作用增加，茶乳酪增多[8-9]。以牛血清白蛋白（Bovine serum albumin，BSA）为研究对象，酯型儿茶素与其相互作用能力更强[10-11];由于氢键是TPs-BSA的驱动力，因此打破氢键可有效减少茶乳酪的形成[11]。

在完善茶饮料沉淀机理的基础上，茶饮料沉淀生物控制技术取得了新进展。以往的膜过滤法、吸附法、包埋法和转溶法等沉淀控制方法对茶饮料的风味品质均有较大影响，为保证茶饮料品质，逐渐形成了基于生物酶解的茶饮料沉淀控制技术。单宁酶被广泛用于控制茶乳酪形成和沉淀[12]，经单宁酶处理的茶叶提取物与蛋白结合的能力降低，使得茶乳酪的形成受到抑制。单宁酶结合纤维素酶、蛋白酶及脯氨酸核酸内切酶等可协同分解茶乳酪或水解与其形成有关的物质，如茶多酚、蛋白质等，茶汤澄清效果增强[13-15]。一些微生物的代谢也被用于茶饮料的澄清，如黑曲霉菌株在茶浸液中培养16～48 h，绿茶液可以保持高度清澈[16]。

（3）饮料工业用原料茶实现大规模专用化

以往茶饮料用的茶叶大都是传统工艺加工的原料茶，品质不能完全满足饮料加工的需求。借鉴日本茶饮料的经验，我国在2000年后开始饮料专用茶加工技术研究。“十三五”期间，饮料专用茶加工技术研究与应用取得了新的进展，并通过系统研究，集成了饮料专用茶叶成套加工技术，开发出了一批高质化、特色化饮料专用茶叶，饮料用原料茶开始走向专用化。研究发现，烘干处理的传统绿茶贮藏稳定性高[17]，结合烘焙处理可增加蒸青绿茶饮料风味稳定性，热处理对焙茶所制茶饮料的滋味几乎没有影响[18];面对茶饮料专用原料茶的复杂筛选过程，利用汤色色度指标快速初筛方法，可提升茶饮料用原料茶的筛选效率[19]。国内科研院所和相关企业合作，针对饮料原料茶来源广、品质不均匀的问题，集成茶叶热转化提质技术和基于“线性规划模式”的茶叶定量拼配技术，联用分筛、风选、静电、磁选等净选去杂技术和微波杀菌技术，创制出饮料专用茶叶成套加工技术，产品品质、安全性、稳定性显著提高。其中湖北工业大学陈小强团队的夏秋茶原料深加工技术及产业化应用研究成果获得了湖北省科技进步二等奖。

（4）基于生物酶和微生物发酵的特色茶饮料制备技术取得了较大进展

“十三五”期间，利用生物酶和微生物发酵加工特色茶饮料的制备技术取得较大进展。首先，在鲜叶液态发酵技术生产高茶黄素（Theaflavins，TFs）红茶汁方面，初步明确以适度萎凋的PPO活性高的品种鲜叶为酶源，分批添加EGCG含量高的儿茶素底物可以促进TFs的形成，儿茶素含量、茶树品种或其中多酚氧化酶和过氧化物酶的活性对茶黄素的形成量影响显著[20-21]。其次，在利用现代微生物发酵技术制备特色茶饮方面，已形成了康普茶（红茶菌饮料）、高茶褐素茶饮料、茶酒、曲霉发酵茶基饮料等产品。以红茶和蔗糖为原料，醋酸菌、乳酸菌和酵母或细菌和酵母共生培养物（SCOBY）为发酵剂生产康普茶[22-24]，产生的特定代谢物构成康普茶饮料的生物活性[25-29]和芳香特性[30]。以黑茶中分離出的能够将茶浸提液中的多酚转化为茶褐素的真菌（黑曲酶、塔宾曲霉等）为发酵剂，可制备高茶褐素茶饮料，在最佳发酵条件下，茶褐素生成量大幅增加，可达传统固态发酵的近4倍，该产品可用于功能性食品的开发[31-32]，经工艺优化后的饮料口感温和、顺滑、醇厚且饱满[33]。

茶酒是以茶为特征原料，以糯米、高粱或水果、蔗糖为碳源，经酿酒酵母发酵、过滤、陈化和勾兑后得到的酒精饮料，既具有酒的风味又含有茶叶中的保健成分[34]。“十三五”期间，红茶酒、绿茶酒、单丛茶酒、葡萄绿茶酒等品类百花齐放。曲霉发酵茶基饮料是另一种新型发酵饮料，尤其是塔宾曲霉和黑曲霉。从黑茶中分离黑曲霉经液态深层发酵可生产一种茶褐色素含量高的黑茶饮料。接种塔宾曲霉后产生的茶褐素（TBs）含量增加显著，口感温和、顺滑、醇厚且饱满。茯砖茶上发现的黄点或“金花”是冠突散囊菌的子实体，当用于发酵绿茶提取物时，香气成分含量增加[35]，冠突散囊菌发酵茶汤呈橙黄色，具有独特而浓郁的细菌花香，口感清凉醇厚，回味略带酸味和甜味。

2. 固态速溶茶加工进展

经过30年的快速发展，我国已成为速溶茶第一大生产国，年生产量超过2万t，产值15亿元，产品远销日本、美国及欧洲国家和地区。“十三五”期间，以动态逆流提取和冷冻干燥等技术为核心的速溶茶加工技术创新，进一步推动了速溶茶产业的发展。

（1）一批新技术在速溶茶加工上成功应用

“十三五”期间，我国速溶茶产业呈现稳步发展的局面，在产量稳定增长的基础上，技术更新迭代，引发了产品类型的结构性调整，一大批提取、分离、浓缩和干燥等新技术新装备逐渐在速溶茶加工上成功应用，涌现出一批新型的特色、功能性速溶茶产品。

①新型提取技术。近些年新发展的连续动态逆流提取、低温提取等技术开始逐渐应用于速溶茶加工[36]，不仅能提高茶叶内含物的浸出率，而且能最大限度地保持香气有效成分的结构，此外高压脉冲电场（PEF）提取技术[37]对速溶茶的香气起到了很好的改善作用，适合与冷冻浓缩、真空冷冻干燥等技术联合使用。

②新型浓缩技术。在传统的蒸发浓缩、冷冻、薄膜浓缩等技术研究的基础上，新型反渗透浓缩技术[38]可显著提高速溶绿茶的感官品质，且茶多酚、氨基酸等化学成分保留量相对较高，而低温真空浓缩技术[39]对茶汤色泽、滋味、香气和理化性质均有改善，其香气物质含量比真空蒸发浓缩提高1倍[40];

③生物酶技术。蛋白酶[41]、果胶酶、纤维素酶[42]、单宁酶、β-葡萄糖苷酶[43]、茶茎粗酶（ETS）、马铃薯葡萄糖粗酶（EPD）[44]和黑曲霉[45]等可以显著提高速溶茶产品的滋味和香气品质，产品花果香和青草香大幅增加，且速溶茶苦涩感明显降低，鲜醇感提高[46-47]。

④微胶囊技术。该技术对速溶茶香气能起到很好的保护作用，保香增香效果较好的主要是β-环糊精（β-CD），且β-CD的安全无毒性已被证实，在茶饮料的增香保香中应用较为成功[48]。

⑤香气回填技术。主要有天然香气回收（Spinning cone column，SCC）和香气回填（Aroma-recovery system，ARS）技术，通过冷凝收集茶汤中挥发出来的香气，再将收集的含香冷凝水添加到浓缩之后的茶汤浓缩液中，所制得铁观音速溶茶粉香气清高馥郁，具有铁观音茶叶的“音韵”[49]。

（2）高品质速溶茶工业化制造技术取得重要突破

经过近20年的发展，我国已构建了基于罐提（卧式逆流提取）、高速离心（或循环膜过滤）、真空浓缩（循环膜浓缩）、喷雾干燥等为核心的加工技术体系，但尚存在风味品质不高、产品档次较低的问题，无法实现速溶茶的终端应用。为适应市场对速溶茶高质化、终端化技术的需求。“十三五”期间，中国农业科学院茶叶研究所和湖南农业大学等国内相关单位相继开展了相关研究工作。中国农业科学院茶叶研究所在探明茶叶品质组分梯次浸出规律的基础上，研制出多变量动态逆流浸提柱[5]，发明了可实现“保好去差”的茶汁定向提取技术，构建了基于柱式动态逆流提取、膜过滤、多级膜浓缩、冷冻干燥等新技术的高品质速溶茶加工技术体系，产品品质接近于原茶风味;并以该技术为主要内容获得了浙江省科技进步一等奖1项，神农中华农业科技奖科学研究类成果二等奖1项，湖南农业大学刘仲华院士团队研发出大颗粒速溶茶加工技术，产品的流动性、防潮性显著提高，极大地促进了速溶茶的终端化应用。

（3）开发出一批专用化速溶茶新产品

传统速溶茶产品主要有速溶红茶、绿茶、乌龙茶、茉莉花茶等[50]。“十三五”期间，通过各种新技术的应用，开发出奶茶专用的高香热溶速溶茶、纯茶用的冷溶原味速溶茶、水果茶用的高香冷溶速溶茶等一批高品质专用化速溶茶产品，较好地适应了市场高端化、个性化的需求。通过微生物发酵技术、鲜叶液态发酵技术等新技术的应用，集成传统工艺，研发出粽叶风味、话梅风味、红枣风味、桂圆风味等特色速溶茶产品，开发了降压抗衰老速溶茶、安眠益生速溶茶、低氟速溶茶、低咖啡碱速溶茶、高γ-氨基丁酸速溶茶以及解酒速溶茶等功能性速溶茶产品。

3. 茶食品加工研究进展

茶食品是一类利用超微茶粉（或抹茶）、茶汁或茶叶提取物等原料，配以其他可食材料加工而成的食品。2000年后，随着经济社会发展，具有健康、天然、绿色概念的现代茶食品在我国得到快速发展，成为茶叶深加工利用的一个重要发展方向。“十三五”期间，超微茶粉（抹茶）在食品上应用的技术突破以及各类新产品的开发，推动了茶食品行业的持续发展。

（1）超微茶粉（抹茶）在食品加工中应用的物化特性研究取得新进展

超微茶粉（抹茶）外形细腻、粒径较小且分布均匀、色泽翠绿，作为配料已逐渐代替速溶茶粉或茶水提物，广泛应用于食品、化妆品和医疗行业。超微茶粉（抹茶）的分散性、流动性和稳定性差是影响其在食品中广泛应用的主要难题。“十三五”期间，我国超微茶粉（抹茶）在食品上的应用研究从终端产品工艺优化向中端应用技术方向发展，粉体的分散性、流动性和稳定性等应用技术研究取得一定进展[51]。针对抹茶等超微茶粉在应用时易发生粘附及团聚现象，通过喷雾流化床造粒机在茶粉表面喷涂亲水性聚合物，对茶粉表面进行改性，可提高抹茶粉的流动性和水分散性[52]。采用羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、黄原胶等食品添加剂复合超微茶粉，可降低茶粉的沉降比，实现超微茶粉分散稳定性[53]。抹茶粒径小，易促进内含物质的溶出速度，降低了儿茶素、叶绿素等活性成分的稳定性和生物利用有效性。为此，利用蛋白、多糖、低聚糖等大分子物质结构修饰的茶粉稳态化技术以及增效应用研究日渐增多，如采用β-环糊精包埋超微绿茶粉，能够提高茶粉有效成分的溶解度、溶出率、稳定性和生物利用率[54]。烘焙茶食品中抹茶粉的绿色、安全稳定化技术已成为近几年研究的新方向，目前已取得初步进展。利用含锌或含铜化合物置换叶绿素中镁离子，结合烫漂技术，添加酵母微量元素，获得了色泽热稳定性高的抹茶粉，为抹茶烘焙食品开发提供技术支持[55-56]。

（2）开发出一大批特色茶食品

我国食品种类众多，不同种类食品中的糖、乳制品、油和面粉等原料比例差异大，工艺制作显著不同，导致风味呈现差异悬殊。茶食品研发需要对产品配方和制作工艺进行筛选与优化，使茶叶原料与其他材料协调融合，进一步提高产品的感官风味品质。其中茶的添加形式、添加量以及茶叶种类是影响茶食品最终品质的重要因素。“十三五”期间，茶食品开发从面包、蛋糕、饼干等国外主流食品向传统食品转变，茶绿豆酥、茶月饼、茶面条、茶豆腐等我国特色食品开始进入人们的视野，丰富和扩充着我国的食品市场。

另外，“十三五”期间茶食品的研究方法不断创新，从主要靠感官主观定性审评逐渐发展为质构分析、图像分析、色彩分析等仪器客观分析，进一步强化与完善了定性与定量评价相结合的评价方法，建立了更系统客观的评价体系，有力支撑茶食品产业转型升级，促进茶食品产业的可持续健康发展。

二、“十四五”发展方向

“十三五”期间，我国茶饮料和茶食品加工技术取得较大的进展，但对茶饮料、茶食品品质稳定性研究相对缺乏，关键控制技术突破少，可适应新时代更高、更健康需求的重大產品不多。“十四五”将是我国经济社会发展的重要转型期，人们对茶饮料、茶食品消费将从数量需求向质量需求、从基本生活需求向品质生活需求转变，必将对相关技术研究提出更高和更广的要求。“十四五”应把握以下几个重点研究方向。

1. 利用现代新技术分析手段，强化茶饮料和茶食品风味调控相关应用基础研究

（1）解析茶饮料和茶食品风味品质稳定机理

在茶饮料及茶食品加工与贮藏过程中，酚类化合物及香气物质等品质成分容易发生氧化、聚合反应，导致风味品质发生劣变。采用代谢组学等现代分析方法，开展茶饮料、茶食品加工与贮藏中风味成分动态变化及降解机制研究，揭示品质稳定性变化机理，为有效保持和延长产品货架期奠定理论基础。

（2）探明茶饮料和茶食品风味物质互作效应

茶饮料和茶食品中不仅有茶多酚、氨基酸、咖啡碱等茶叶风味物质，还可能有蛋白、淀粉、奶、水果等各种营养物质，因此茶饮料和茶食品中的风味物质间存在明显的相互作用。综合运用代谢组学、感官组学等多组学联用方法，探明茶饮料和茶食品不同风味成分间互作效应，有助于明晰茶饮料和茶食品呈味、呈香特性，可为茶饮料和茶食品风味品质调控提供理论支撑。

2. 应用现代食品加工新技术，进一步加强茶饮料和茶食品加工关键技术创新

（1）高质化提制技术创新

随着经济发展和社会进步，人们对茶饮料和茶食品产品的需求逐渐趋于高质化、天然化，方便、时尚、高品质的茶饮料和茶食品势必是技术研发的关键所在。通过新型动态提取、香气缓释和包埋、非热灭菌加工等技术创新，形成一批高质化、高保真的茶饮料和茶食品制备新技术，进而构建现代茶饮料和茶食品高质化加工技术体系，推动我国茶饮料和茶食品产业的可持续健康发展。

（2）功能化加工技术创新

通过茶叶新功能挖掘，基于功能强化与利用新技术，进一步提升、转化和改造茶叶风味化学成分，创制出既具有较好风味品质特点，又具有不同健康功效的功能型茶饮料和茶食品，以满足特殊人群的健康需求。如应用酶膜联用技术，研发风味特性良好的高茶黄素、高茶氨酸、高茶多酚、高儿茶素等功能型茶饮料和茶食品，微生物定向发酵技术开发具有特殊功能的发酵型茶饮料和茶食品等。

（3）特色化加工技术创新

不同人群、不同应用场景、不同食品（饮料）定位等对茶饮料和茶食品的需求不同。因此这些个性化的产品需求必须采用专用化、特色化加工技术。如采用茶叶、天然饮料植物、天然水果、微生物源等基材，将茶深加工行业与发酵行业、冷冻喷雾行业、电子喷雾行业等有机融合，开展天然化、特色化的茶饮料和茶食品风味品质调控和修饰新技术研究，拓宽应用领域，提高茶饮料和茶食品特色化、多元化利用技术水平。

（4）智能化制造技术创新

针对传统茶饮料和茶食品加工智能化程度不高、加工效率低、配伍技术落后等问题，运用机器视觉、数字化配伍技术、智能控制等新型跨界技术改造传统工艺，以精准化、数字化方式介入茶饮料和茶食品加工生产，实现固态速溶茶、液体茶饮料、茶食品等茶制品的提质升级和智能制造，显著提高我国茶饮料和茶食品的精深加工技术水平，进一步提高我国夏秋茶资源利用率和附加值。

3. 瞄准新时代美好生活新需求，推动多元化重大产品创制

我国经济社会已经进入新时代，人们的消费需求已从吃饱穿暖转向更美好、健康的品质生活追求，各种新技术手段的出现正在深刻地改变各种产业的业态和人们的生活习惯。因此，“十四五”期间我国茶饮料和茶食品产品必须适应这种转变，走高质化、个性化、时尚化和功能化产品开发之路，重点可从以下几方面着力。

（1）高质化、引领型产品创制

开发高品质、功能性的新一代茶饮料、茶食品产品，重点集成打造具有产业引领作用的茶饮料、茶食品精品。

（2）新销售模式产品开发

为适应大数据、区块链、智慧体系等创新流动手段对产品消费形式的影响，积极开发出相应的重大产品及其加工技术。

（3）方便时尚化产品的创新

如何争取年轻人的消费是茶业未来发展的关键。需要突破外观设计，制造出方便、时尚化的茶饮料、茶食品产品，满足年轻消费者求新求异的需求，突破茶业消费边界。

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