茶树果实的特性_功能成分与利用_叶乃兴

1、茶树果实的特性_功能成分与利用_叶乃兴 茶叶科学技术 2021(2):16Tea Science and Technology 茶树果实的特性、功能成分与利用叶乃兴1，2，常玉玺1，郑德勇2，3，孙伟铭11.福建农林大学园艺学院 福建福州 350002; 2.福建农林大学茶叶科技与经济研究所 福建福州 350002;3.福建农林大学材料工程学院 福建福州350002摘要：在说明茶树果实的结实特性、化学特性以及茶籽油的脂肪酸组成、茶籽皂素的特性的根底上，综述了茶树果实中的茶籽油脂肪酸、茶籽皂素、茶籽蛋白、茶籽多糖、黄酮苷等功能成分在食品、化工、医药、养殖业等方面的利用现状。关键词：茶树；果实；茶

2、籽油；脂肪酸；茶皂素茶树果实是茶树Camellia sinensis (L) O. Kuntze的生殖器官，探讨茶树果实的结实特性以及茶果的功能成分，对于指导茶树遗传资源的分类、新品种选育、种苗繁育以及茶资源的综合利用都具有重要意义。我国是世界最大产茶国，新世纪以来我国茶产业开展迅速，茶园面积不断扩大，年平均增长率达6.04%，至2021年茶园面积为171.94万hm2，其中采摘面积128.32万hm2，茶树资源丰富。然而长期以来，茶树果实除极少数用于繁殖以及少量被混入油茶果中一起提取油脂外，大量被遗弃而损失1。随着茶叶生产的开展，茶树扦插繁殖代替有性繁殖，茶果需要量更为减少，如何进一步有效利

3、用这一珍贵资源，将成为茶产业开展的一个重要课题。灌木种群成果率普遍较高，平均为0.23%0.75%，有些品种可达2%3%以上1。通过人工杂交可以提高茶树的结实率，茶树人工杂交的结实率为063.16，平均结实率为12.12%2。据约翰比克洛雷夫1984研究，生产茶园茶叶籽年产量为27603020 kg/hm23。茶树品种间的茶果产量差异很大，我国茶树育种专家郭元超先生调查了351份茶树种质资源69足龄的结实力自然生长茶树，茶果鲜重为010125 kg/hm2，大多集中在7504500 kg/hm2，占调查品种总数的69.23%。茶果平均产量为2175 kg/hm2，并将茶树种质资源结实力归纳为不

4、育型、微育型、低育型、中育型、高育型、极育型等不同类型4。 1.2 茶树果实的组织结构茶树果实为蒴果，从资源利用角度可将茶果分为果皮、种壳、种仁三个局部。福鼎大白茶、铁观音等6个品种成熟茶果平均含水率为61.3%，其中果皮含水率为78.2%，种壳含水率为33.5%，种仁含水率为54.8%见表1。茶树果实中脂肪的累积从4月份开始，6月份以后积累速度加快，直至茶籽完全成熟5。通常霜降前后是茶籽的成熟期，但茶籽成熟期品种间存在明显差异。种子成熟后，茶果中的种仁比例仍继续增大，因此以茶树种仁为利用对象时，应采收完全成熟的茶籽，11月上中旬是茶果适1 茶树果实的特性1.1 茶树的结实特性开花结实是茶树实

5、现自然繁衍后代的生殖生长过程。茶树从第35年开始开花结实，茶树的始果龄为45足龄。每年从6月份开始花芽分化，至翌年10月份种子成熟，需经过480 d左右的时间。茶树是异花授粉植物，花多果少，在自然授粉情况下，茶树的结实率很低，成果率通常在1%左右，其中乔木种群普遍较低，平均仅0.01%0.27%，有相当多的品种或单株为不育或极少结实；基金工程：福建省科技厅区域重大工程2021N3001、2021N3017、福建省教育厅科技工程JB09101和福州市科技局企业自主研发和成果转化工程2021-Z-34。作者简介：叶乃兴1963-，男，研究员，主要从事茶树栽培育种与资源利用研究。E-mail:ynx

6、tea126 1综 述 论 文 叶乃兴等：茶树果实的特性、功能成分与利用 第 2 期宜的采收期。经测定成熟茶果各部位鲜重比率和干重比率如表2所示，果皮、种壳、种仁鲜重分别占茶果鲜重的44.6%、16.3%、39.2%，鲜出籽率为55.4%；果皮、种壳、种仁干重分别占茶果干重的25.4%、27.9%、46.7%，仁壳比为1.73。表1 成熟茶果的含水率 %品种 福鼎大白茶 福云6号 铁观音 本山 黄旦 肉桂 平均数±标准差测定时间：2021年11月5 日果皮 79.4 77.2 76.5 82.4 73.9 79.9 78.2±3.0种壳 30.5 27.9 36.6 37.

7、2 32.0 36.6 33.5±3.9种仁 58.0 44.9 62.9 67.3 48.3 47.4 54.8±9.2茶果 63.5 58.6 64.0 67.8 55.3 58.7 61.3±4.6表2 成熟茶果的部位鲜重比率和干重比率 %鲜重比率品种果皮种壳种仁鲜出籽率果皮种壳种仁仁壳比干重比率福鼎大白茶 45.0 12.0 43.0 55.0 26.3 21.6 52.1 2.41 福云6号 51.6 14.1 34.3 48.4 29.7 25.0 45.3 1.81 铁观音 45.2 19.1 35.7 54.8 30.2 33.4 36.5 1.0

8、9 本山 41.3 17.7 41.0 58.7 21.1 32.3 46.6 1.44 黄旦 42.4 17.5 40.1 57.7 24.3 28.3 47.4 1.67 肉桂 41.9 17.3 40.8 58.1 20.9 27.0 52.1 1.93 平均数±标准差 44.6±3.8 16.3±2.7 39.2±3.4 55.4±3.8 测定时间：2021年11月15 日25.4±4.1 27.9±4.4 46.7±5.7 1.73±0.45表3 成熟茶果的主要化合物含量3,6 %成分* 脂肪

9、半纤维素 纤维素 木质素 皂素 蛋白质 淀粉果皮 1.28 15.91 15.23 36.75 0.73 9.26 0.90种壳 0.89 19.87 27.50 42.23 0.60 3.88 -种仁 35.19 4.11 2.53 10.76 12.38 10.93 19.89成分* 粗脂肪 咖啡碱 粗纤维皂素 粗蛋白 总糖果皮 13.92 0.67 24.74 9.25 6.60 9.31 3.45 2.97 0.96种壳 5.00 0.31 54.63 10.09 2.43 1.99 1.21 2.11 0.77种仁 30.63 0.27 3.47 13.35 10.39 9.41 1

10、.48 - 2.97单糖 2.32 - 复原糖 双糖 灰分2.26 6.970.60 0.912.47 2.39碱溶性糖 灰分资料来源：* 潘根生，1998；*郭华等，2021。 2第 2 期 茶叶科学技术 综 述 论 文表4 成熟茶果的无机元素含量成分果皮种壳种 仁资料来源K%* 2.639 0.404 1.307 潘根生，19983 Camg/g* 4.44 0.67 0.08 潘根生，19983 Mgmg/g* 0.91 0.16 1.04 潘根生，19983 Mnmg/g* 1.30 0.18 0.10 潘根生，19983 Znmg/g* 0.04 0.008 0.013 潘根生，19

11、983 Cumg/g* 0.008 0.007 0.005 潘根生，19983 Camg/485.80126.90113.33郭华，20076 孙威江等，19987 孙威江等，19987 孙威江等，19987全氮量% 2.05 0.76 全钾量% 4.05 0.59 全磷量% 0.26 Chakrabarty86 上野诚一8茶籽油中国 84.0 10茶籽油中国 79.2 8.2 8.9 3.7 Weera Koon8 茶籽油中国 56.00±2.92 24.11±2.67 15.79±1.03 2.64±0.64 朱全芬，等5 茶籽油中国 51.19 2

12、2.78 17.22 3.765 郭华6 油茶油中国 73.97 8.347 9.515 2.328 郭华6 橄榄油中国 68.39 7.775 12.80 2.733 郭华6 2 茶树果实中的功能成分2.1 茶树果实的化学特性成熟茶果的主要成分有脂肪、粗纤维纤维素、半纤维素、木质素、茶籽皂素、蛋白质、淀粉和无机元素等见表3、表4，其中果皮、种壳的主要成分为粗纤维，而种仁的主要成分为脂肪、皂素、蛋白质、淀粉等，果皮中含有较多的钾、钙、锰元素。 2.2 茶籽油的脂肪酸组成早在1937年，日本油脂化学家上野诚一氏就对各种茶籽的含油量及茶籽油的性质进行了研究，茶籽的含油量随地区和品种而有差异。日本茶

13、籽含 3油量为24%26%，中国茶籽含油量为30%35%，而印度的种茶籽含油量可达43%45%8。朱全芬等5的研究说明，我国茶籽含油量的幅度，就种仁而言，含油量高的可达30%35%，低的在20%以下，多数品种的含油量在24%30%，平均约为24%25，小叶种茶树的茶籽含油量高于大叶种。组成茶籽油的脂肪酸主要是油酸和亚油酸，其次是棕榈酸、硬脂酸、豆蔻酸、花生酸。茶籽油的特性尤其是它的不饱和程度与橄榄油、玉米油、芝麻油相似。其甘油三酸酯的组成与花生油相似8。郭华等研究结果说明茶籽油的脂肪酸组成较符合保健食用油标准。茶籽油中主要含有20种脂综 述 论 文 叶乃兴等：茶树果实的特性、功能成分与利用 第

14、 2 期肪酸，且不饱和脂肪酸为其主要成分，其中单不饱和脂肪酸的平均含量为51.06%，主要为油酸，其含量为49.79%；多不饱和脂肪酸平均含量为27.861%，主要为亚油酸，其含量为27.46%。饱和脂肪酸平均含量为20.67%，主要为棕榈酸和硬脂酸，其含量分别为16.16%和3.99%9。 2.3茶籽皂素的特性日本学者青山新次郎1931首先从茶籽中别离出茶籽皂素。茶皂素是一类齐墩果烷型五环三萜类皂苷的混合物，由皂苷元、糖体和有机酸三局部组成。茶籽皂苷有7种不同的配基。糖体局部包括葡萄糖醛酸、阿拉伯糖、木糖和半乳糖。有机酸有乙酸、当归酸及其同分异构体3,10-11。茶籽皂素含量与茶树品种、生态

15、环境有关，田洁芬等12测定了我国20份茶树品种资源的茶籽皂素含量，其中全籽皂素含量为8.01%14.32%，种仁中的皂素含量为13.51%21.70%，不同品种间存在差异，其中大叶种和中叶种的茶籽皂素含量较高。茶籽皂素含量随着茶籽的成熟而迅速上升，至9月底逐渐趋于平稳。用于治疗血脂过高和动脉硬化等症。 3.2 茶皂素的利用茶皂素可由茶叶籽或油茶籽提取，两种原料来源的茶皂素产品具有相近理化性质，也具有相同的应用。3.2.1 在日用化工和建材中的利用茶皂素是一种优良的天然外表活性剂，在分散、发泡、去污等方面都有较好的性能，且几乎不受水质硬度变化的影响。研发的天然茶皂素洗发香波14-15，可防止长期

16、使用化学外表活性剂，易引起发梢分裂、发色枯焦、缺乏弹性的问题。茶皂素用于配制洗涤剂，其起泡力优于肥皂或合成洗涤剂，是毛纺品、丝织品、棉纺品的优良洗涤剂。在建材上，茶皂素可用于加气混凝土气泡稳定剂和稳泡发气等16，也可用于多孔石膏板，含气泡轻质建筑材料和优良隔热、隔音材料，阻燃建筑材料等。作为金属切削液，可较好克服传统皂化油切削液的缺点，解决金属切削液性能差的问题。在采油、采矿上，运用茶皂素的外表活性作用能较好地别离烃类化合物，因此可作为钻头的润滑剂，既节省钻头同时又加快勘探速度。另外，可用于去除工业废水中的金属离子，效果显著17。 3.2.2 养殖业方面的利用茶皂素常作为清塘剂应用于对虾养殖，

17、杀死有害鱼类。由于对冷血动物的毒性很大，但其鱼毒活性持续时间比拟短，非常适合做清塘剂18。低剂量的茶皂素对鱼类生长有促进作用，同时还可增强鱼类抗疾病能力；添加含茶皂素的饲料添加剂可提高鱼类生长性能，从而改善鱼肉品质19。陈宝江等20研究发现，给绿壳蛋鸡饲喂含茶皂素日粮，可提高绿壳鸡蛋重，提高产蛋率，降低料蛋比。李静姬等21也有相似发现。据林嘉22研究，在羊的日粮中添加茶皂素，可提高羊日增重及饲料转化效率。3.2.3 医药方面的利用茶皂素具有消痰、镇痛、抗炎等成效，可用于治疗腹泻、水肿和老年性支气管炎等疾病。国内已研制出的茶籽姜蜜糖浆主要有效成分就是茶皂素，对以上病症有明显疗效。另外对白色念珠菌

18、、大肠杆菌均有抑制作用，可治疗一些皮肤病，也可抑制43 茶树果实的综合利用3.1 茶籽油的利用茶籽油是一种富含不饱和脂肪酸的优质食用油，浙江萃丰茶叶籽综合开发研发的茶叶籽成品油已经实现了产业化。茶籽油经精加工可制成凉拌油、人造奶油、起酥油、蛋黄酱等多种食用油脂食品13。茶籽油还具有较强的渗透性，与发肤亲和性好，无油腻感，易于吸收等特性，因而茶籽油用于护肤品和护发素，可滋养发肤，使皮肤柔嫩而具有弹性，头发乌黑油亮。我国民间有用茶油来搽头发，可使头发乌黑柔软。茶籽油在化工、木材、纺织、农药等领域也有广泛应用，与烧碱皂化可生产肥皂和香皂，或水解制取油酸、亚油酸和甘油等化工原料。油酸可用于制备塑料增塑

19、剂，毛纺工业用于制备抗静电剂和润滑柔软剂，木材工业用于制备抗水剂石蜡乳化液，经氧化制备的壬二酸是聚酰胺树脂尼龙的原料。亚油酸可用于油漆、油墨等产品的催干剂，医药上 第 2 期 茶叶科学技术 综 述 论 文酒精的吸收，加速酒精的分解，故可用于醒酒。茶皂素在农药上可用作杀虫剂、杀菌剂和农药助剂，如制剂对钉螺、幼蛹，对为害蔬菜、水果的红蜘蛛、蚜虫、螨虫，对为害水稻的钻心虫、卷叶虫，对引起哮喘病的螨虫都有很好的杀灭作用23。茶皂素还可用于可湿性粉剂的润湿剂、水溶性农药的助剂、植物性杀虫剂及杀菌剂、植物生长调节剂等领域，具有无毒、能自动降解、对农药增效明显等特性24，是一种极有前途的环保型农药助剂。陈剑

20、锋等25研究了茶皂素不育剂对鼠类的抗生育功能，获得良好效果，有望进一步开发成体外避孕药和环境友好型鼠类抗生育药剂。Francis等也有类似的报道，茶皂素能改变罗非鱼的性别比例，使雄鱼的数量显著增加，进一步研究有望为茶皂素的利用开拓更广阔的道路。 3.3 茶籽壳的利用茶籽壳是茶籽综合利用后的副产品，包括果壳和种皮，一般占整个茶果鲜重的45%65%。通常茶籽壳经晒干脱籽后往往作为废料处理或作冬天取暖用26。茶籽壳中含有大量的木质素、多缩戊糖、原花青素等化学成分，可进一步提取利用。 3.3.1 提取原花青素原花青素proanthocyanidins，PC也称缩合单宁，是广泛存在于植物体内的黄烷-3-

21、醇衍生物的总称，属天然聚多酚类化合物。董瑞霞等27采用超声波辅助提取法提取茶籽壳中的原花青素，并提出优化的提取工艺参数。原花青素具有很强的生物活性，能去除人体内过剩自由基，提高人体免疫力，具有很强的抗氧化能力，可作为防癌、抗突变、防治心血管疾病药物的主要有效成分和用作平安无毒的新型抗氧化剂，在医药、保健、食品等领域具有广泛用途。3.3.2 生产糠醛和木糖醇目前糠醛的生产主要通过植物材料水解提取，糖醛是由戊聚糖在酸作用下水解生成戊糖，再由戊糖脱水环化而成28。茶籽壳糠醛理论得率为18.16%19.37%，接近或超过现今用于制糠醛的主要原材料玉米芯19.00%、棉籽壳17.50%和稻谷壳12.00

22、%等。糠醛可广泛用于橡胶、合成树脂、涂料、医药、农药和铸造工业，是一种很重 5要的化工原料。多缩戊糖的水解也能生成木糖，经加氢而成为木糖醇。木糖醇是一种具有营养价值的甜味物质，易被人体吸收、代谢完全、不刺激胰岛素，是糖尿病患者理想的甜味剂，也是一种重要的工业原材料，广泛用于国防、皮革、塑料、油漆、涂料等方面。3.4 茶饼粕的利用茶饼粕是茶籽压榨油脂后的副产品，除一局部提取茶皂素外，简单处理作为肥料，大局部被废弃，既污染环境又浪费资源。 3.4.1 茶籽蛋白的利用茶饼粕含粗蛋白11%16%，由17种氨基酸组成，其中赖氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、缬氨酸、色氨酸和苯丙氨酸是人体必需氨基酸。刘林等

23、29采用纤维素酶从茶籽中提取蛋白质, 并对提取工艺进行了优化处理。茶籽蛋白可作为蛋白饮料，冲调食品的蛋白质强化剂，以及酱油等发酵产品的蛋白质原料等。 3.4.2 茶籽多糖的利用田洪舟等30、王元凤等31先后探讨了茶籽多糖的提取工艺。据张菊珍等32研究结果说明茶籽多糖具有明显延长血栓形成时间，缩短血栓长度，从而起到抗血栓的药理作用；茶籽多糖还具有降血糖作用，还可能有修复糖代谢紊乱的作用，可运用于保健食品、药品领域。 3.4.3 黄酮苷的利用江和源等33采用HPLC分析茶籽饼粕中的黄酮苷，以制备型 HPLC 对其中的主要黄酮苷进行别离，再以 HPLC/MS分析主要黄酮苷的分子量，在此根底上确认了茶

24、籽饼粕中2种黄酮苷的化学结构。黄酮类物质在防止皮肤疾病、增强免疫力和预防心血管疾病以及抗氧化活性等方面具有重要生物活性与成效，在此根底可进一步开发药物产品等。3.4.4 制作饲料和肥料茶籽粕可用酸碱煮解法或发酵法“脱毒，除去茶皂素、茶多酚和咖啡碱，饲喂家禽，抗病能力强，肉质优异。经粉碎后的茶籽饼粕可添加在桔杆中作为食用菌的培养料，能使食用菌生长迅速，肉综 述 论 文 叶乃兴等：茶树果实的特性、功能成分与利用 第 2 期质肥厚，口味鲜美。茶籽粕制作有机复合肥有着较大的市场前景，据检测这种有机复合肥中含氮4.16%、磷2.09%、钾4.53%，具有发酵力强，利于农作物的吸收，肥效持续时间长的特点，

25、用于水果可增甜增鲜。此外，还具有强力的杀菌、驱虫作用。 3.5 活性物质的利用茶树果实中含有角鲨烯、甾醇、生育酚等微量的活性物质，目前尚无单独提取利用价值，一般随着茶油的提取工艺进入茶油，对茶油的性质稳定和人体的如抗氧化、降低胆固醇等方面影响重大。迄今为止在茶果利用方面未见角鲨烯和甾醇相关的提取、利用报道，仅有曾韬等素E。 参考文献1 郭元超,陈荣冰,肖丽平.茶树种群生育型的研究J,广东茶叶,1987,(1):21-31.2 李家贤,何玉媚.茶树人工杂交结实习性的试验探讨J.广东茶叶,1999,(4):18-22.3 潘根生.茶树生物学M.北京:中国农业出版社,1998.179-186.4 郭

26、元超,陈荣冰,肖丽平.茶树不同区系与种群间生殖特性与生殖力的初步探讨六J.茶叶科学简报, 1983,(4):15-29.5 朱全芬,田洁芬,夏春华.我国主要茶树品种茶籽含油量的研究J.中国油脂,1987,(2):38-42.6 郭华.高档茶籽油的提取及茶籽综合利用技术研究D.长沙:湖南农业大学,2007.7 孙威江,张根伙.福建几个茶树品种茶果成分分析J.福建茶叶,1998,(2):53-648 夏春华,朱全芬.茶籽(Camellia Sinensis L)油研究的现状J.中国茶叶,1981,3(4):63-759 郭华,周建平,罗军武,等.茶籽油的脂肪酸组成测定J.中国油脂,2021,33(

27、7):71-73.10 朱全芬,田洁芬,夏春华.中国主要茶树品种茶籽油脂肪酸组成的研究J.中国油脂,1987,(2):31-37. 11 芶筱辉,王林.茶籽皂素研究进展J.化工进展,1989,(6):34-37.12 田洁芬,朱全芬,夏春华.中国主要茶树品种茶籽皂素含量的研究M.中国农业科学,1988,21(1)73-77. 13 刘波.茶籽油的保健功能及应用现状J.茶业通报,2021,30(3):112-114.63414 胡木明.一种祛屑止痒、护发防脱的草本洗发露P.中国,1939256,2007-04-04.15 黄宝生.纯天然洗发香波:中国,1351865P.2002-06-05 16 夏春华,田洁华.TS-861稳泡剂及其在加气混凝土工业中的应用J.中国茶叶,1989,11(3):2-4 17 彭艳春,袁兴中,曾光明,等.茶皂素与十二烷基硫酸钠复配体系浮选去除废水中金属离子的研究J.应用化工,2021,37(2):125-128.1