李志威
摘要? ? 中國是茶葉生產與消費大國,每年產生大量茶渣,不但污染環境,而且造成了生物資源的巨大浪費。本文從利用途徑出發,介紹了茶渣在飼料、肥料、吸附劑和日常生活等方面的研究進展,并對利用過程中存在的問題進行討論。
關鍵詞? ? 茶渣;綜合利用;飼料;肥料;吸附劑;日常生活
中圖分類號? ? TS272? ? ? ? 文獻標識碼? ? A
文章編號? ?1007-5739(2020)06-0219-02? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學(資源服務)標識碼(OSID)
飲茶文化在中國歷史悠久,飲茶已經成為我國國民日常生活的重要部分。在茶葉加工和消費過程中,會產生大量茶渣。隨著速溶茶、茶飲料及茶多酚等深加工產品的大量開發,茶渣處理已成為一個重要的生態環境問題。因此,對茶渣的合理化利用,已成為茶行業及相關行業廣泛關注的熱點問題。
茶渣中含有纖維素、木質素、茶多酚、氨基酸、維生素、微量元素等大量有用成分,其在農牧業、工業、食品、醫藥和環保等領域具有廣闊的應用前景。本文綜述了茶渣綜合利用的研究進展,以期為促進茶渣綜合利用技術的發展提供一定借鑒。
1? ? 茶渣作為飼料應用
茶渣中含有蛋白質、氨基酸、維生素、茶多酚、VE、β-胡蘿卜素。其中,含有的脂溶性成分可有效補充家禽對脂溶性維生素的需求;茶多酚具有抗菌、抗氧化作用,再加上其他營養成分的協同作用,進一步提高了家禽的抗病、抗氧化能力[1]。
1.1? ? 茶渣直接添加到飼料中
張小琴等[1]研究發現,使用茶渣作為飼料喂雞,不但能夠改善肉雞品質、增加產肉量,而且對產蛋雞的產蛋量和蛋品質也有一定的促進作用。在飼料中添加3%的茶渣,能夠提高肉雞體內VA和胡蘿卜素的含量,使肉雞的皮膚顏色加深呈現深紅色,使肉質更鮮嫩;在飼料中添加1%茶渣,可以防止蛋雞盛產期的缺鐵性貧血,顯著提高雞蛋產量,而且由于蛋黃中的VE和VA含量的增加,也提高了雞蛋的營養價值。
張小琴等[1]還發現,在牛飼料中添加茶渣,不僅能保護瘤胃蛋白,還能保留大量有益微生物,提供充足營養,提高牛的抗病能力。從小牛7日齡開始至分娩前,以35 g/d的添加量添加綠茶提取物,牛胃中的細菌數量無顯著變化,而乳酸菌、雙岐菌等有益菌群增加,育成期縮短51 d,產奶量也有所提高。
1.2? ? 茶渣酶解產物添加到飼料中
茶渣中含有大量的蛋白成分,這些蛋白能夠被酶水解成多肽。相關研究證明,這些多肽不僅能夠被直接吸收利用,而且還具有增強動物營養、提高動物免疫活性和促進機體代謝調節等多項功能。周紹遷等[2]用堿溶酸沉法提取蛋白,再用風味蛋白酶酶解茶渣蛋白,將酶解產物添加到小豬飼料中,研究其對豬的生長性能和營養物質表觀消化率的影響。結果表明,其能夠有效提高豬的生長性能,改善豬的機體免疫能力以及提高胰臟和十二指腸中消化酶的活性。將添加茶渣酶解產物的組別稱為試驗組,未添加茶渣酶解產物的組別稱為對照組。在日增重與日采食量方面,試驗組的數值均高于對照組,說明飼料中添加茶渣酶解產物能促進豬的生長。通過對比豬血液指標,發現試驗組小豬血液中白蛋白、總蛋白以及免疫球蛋白IgG的含量有一定提高,從而提高了小豬的免疫力。通過對比十二指腸的胰蛋白酶活性、胰糜蛋白酶活性和淀粉酶活性,發現試驗組比對照組均有顯著提高。
2? ? 茶渣作為生物有機肥的原料
利用環境生物技術原理將茶渣轉化為有機肥,不但能變廢為寶,而且還能為企業帶來新的利潤增長點,具有顯著的環境效應和經濟效益。周菁清等[3]優化茶渣發酵參數,將廢棄茶渣發酵作為有機肥應用于油冬兒菜和玉米的種植中,結果表明,茶渣有機肥可以明顯改善油冬兒菜的生長狀況,其生長速度和生物量顯著高于未加肥料的對照組。油冬兒菜的葉色隨著有機肥添加量的增加而變得更翠綠,過氧化氫酶活性上升。添加茶渣有機肥對玉米的生長有顯著的增強作用,玉米苗的單株直徑、高度和生物量隨茶渣有機肥含量的增加而上升。
3? ? 將茶渣作為吸附劑材料
茶葉是一種多孔性的含碳物質,具有高度發達的孔隙構造,質地疏松而分散。茶葉具有錯綜復雜的內表面微孔結構,為其提供了大量的表面積,能與雜質充分接觸,而且孔壁上大量的分子可以產生強大的引力,從而將雜質吸引到孔徑中。茶渣中含有不少柔水膠體,比如淀粉和蛋白質,很容易吸附水分等液體。同時,茶渣中的一些物質(例如茶多酚、咖啡堿)能夠與其他物質(例如甲醛)發生反應,起到吸附作用。
3.1? ? 茶渣吸附甲醛
茶渣中有一定的茶多酚和咖啡堿,它們可以和甲醛反應。酚類物質有酚羥基,容易和甲醛發生酚醛縮合,而咖啡堿的雜環中含有活潑的α-H,容易發生曼尼希反應,達到去除甲醛的效果。盧綺靜等[4]研究發現,茶渣對甲醛有著較好的吸附效果。利用茶葉渣可以在一定程度上去除空氣中的甲醛,凈化空氣。
3.2? ? 茶渣吸附廢水中的重金屬
生活廢水以及各種采礦廢水中含有大量有害重金屬。目前,傳統的重金屬廢水處理方法包括化學沉淀法、離子交換法、電解法等,它們存在嚴重的二次污染問題,有時也受工藝和經濟條件的限制。相比而言,生物吸附法處理廢水中重金屬具有節能、處理效率高、重金屬容易分離、吸附劑容易再生利用等優點。臺灣義守大學土木與生態工程系教授發現,茶渣是很好的吸附劑。將茶渣中的有機酸去除,再烘干磨成粉,用來處理廢水,發現其可有效吸附污水中的六價鉻等重金屬,較“還原沉淀法”減少了污泥產生,較活性碳廉價、易得,容易加工。
4? ? 茶渣在日常生活中的利用
4.1? ? 殺菌
茶葉中含有大量單寧酸物質,具有較強的殺菌作用,可將茶渣收集曬干用于泡腳,對殺滅腳氣的絲狀菌非常有效[5]。對于凍瘡患者,用茶渣加些姜片和醋煮水泡腳,并用姜片裹著茶渣來回搽凍瘡,能夠起到很好的止癢效果。
4.2? ? 安神
選取干凈的茶渣,放到簸箕上曬干后干燥滅菌,制作成枕芯,裝進枕頭套里,具有安神助眠的功效。
4.3? ? 去油污
用茶渣洗鍋,能很好地去油膩,不用擔心化學殘留,不會傷手。
4.4? ? 煮茶葉蛋
很多人喝茶只喝頭道茶,所以茶渣味道還很濃,這種茶渣可用來煮茶葉蛋。
5? ? 結語
綜上所述,茶渣的用途比較廣。一是作為雞、牛、豬等動物的飼料,能夠改善肉質,增加肉中的維生素、氨基酸等營養物質含量,增強抗病能力;雞蛋中維生素含量增加,營養價值提高;保護牛的瘤胃蛋白,促進牛生長,增加產奶量;提高豬只血液中白蛋白、總蛋白以及免疫球蛋白IgG的含量,增強免疫力,提高提高胰臟和十二指腸中消化酶的活性。二是利用環境生物技術原理將茶渣轉化為有機肥,能夠促進植物生長。用于油冬兒菜和玉米后,發現油冬兒菜的生長速度和生物量顯著提高,玉米的單株直徑、高度和生物量也有提高。三是茶葉因具有錯綜復雜的內表面微孔結構,能夠將雜質吸入到孔徑中;茶渣含有不少的柔水膠體,容易吸附水分等液體;茶渣中的一些物質(例如茶多酚、咖啡堿)能夠與其他物質(例如甲醛)發生反應。這使茶渣能作為吸附劑材料,用于吸附甲醛、重金屬等物質。四是在日常生活中,茶渣有殺菌作用,可以用來泡腳;可以作為枕芯制成枕頭,具有安神作用;可以用來洗鍋,去油污;茶渣味道濃時,可以煮茶葉蛋。
目前,對一些茶渣利用技術的機理還缺乏清晰的認識,距工業化應用有不小差距。而且茶渣在利用過程中也可能會帶來其他的問題,例如作為飼料添加,茶渣中的殘留農藥是否會通過動物富集,進而進入人體。因此,不僅要完善現有技術,還要拓寬其應用范圍,為茶渣的綜合利用提供技術支撐。
6? ? 參考文獻
[1] 張小琴,黃昭密,鄭思芳.茶渣之再利用研究[J].福建茶業,2012(6):14-15.
[2] 周紹遷,徐焱,郭洪濤,等.茶渣蛋白的提取、酶解及其作為飼料添加劑的應用研究[J].飲料工業,2011,14(12):10-14.
[3] 周菁清,鄭小龍,周璐萍,等.茶渣有機肥及其對植物生長的影響[J].云南化工,2010,37(5):17-19.
[4] 盧綺靜,何志昌,梁奇峰.廢棄茶葉渣吸附甲醛的研究[J].廣州化工,2011,39(14):130-132.
[5] 生活百科.茶渣和煙頭的妙用[J].今日科苑,2004(4):49-50.