面向应用的茶生物活性化合物高值化利用：从绿色制备到稳定化、递送和功能应用

《Food Bioscience》：Application-oriented valorization of tea bioactive compounds: from green preparation to stabilization, delivery, and functional applications

　　

• 从绿色提取到靶向应用，对茶活性成分进行综述。
• 从选择性、稳定性、可持续性和可扩展性等方面对提取技术进行比较。
• 根据化合物特性和终端用途匹配纯化与递送技术。
• 应用范围涵盖食品、活性包装、营养保健品和护肤品。
• 未来工作应关联工艺化学、质量控制和产品性能。

**引言**

茶（Camellia sinensis）是一种典型的多元组分天然产物资源，含有广泛的活性物质，包括茶多酚、茶色素、L-茶氨酸、茶多糖、咖啡因、蛋白质和挥发性化合物。传统的茶深加工主要聚焦于速溶茶、茶浓缩物、茶饮料和粗提取物的生产，特别注重提取效率、感官品质保持和生产成本控制。受天然功能成分、功能性食品和营养保健品以及绿色加工技术的推动，加之"药食同源"理念的现代转型（Sun-Waterhouse等，2024），茶加工正从传统利用茶汤和粗提取物转向目标活性化合物的选择性回收、高效利用和以产品为导向的开发。同时，茶加工副产品如茶梗和茶渣含有多种潜在活性成分，越来越多地被探索作为食品、营养保健品、化妆品和功能材料的原料（Luo等，2024；Niu等，2024；Radeva-Ilieva等，2025；Shaukat等，2023）。茶活性化合物绿色制备和跨领域应用的整体框架见图1。

茶活性化合物的提取效率和品质属性受多种因素共同影响，包括其分子结构、极性、分子量和在植物组织中的存在形式。茶多酚主要由儿茶素组成，可用水或水-醇体系提取；但易在氧、光、温度和pH的影响下发生氧化、降解和差向异构化。L-茶氨酸是茶中特征性水溶性非蛋白氨基酸，对茶汤的鲜味和鲜爽感有重要贡献，但在水提取过程中易与咖啡因、茶多酚和其他成分共提取。茶色素中，茶黄素具有相对明确的化学结构，而茶红素和茶褐素表现出显著的成分异质性，使其分离、纯化和结构表征更加困难。茶多糖具有较宽的分子量分布、多样的单糖组成和复杂的空间结构，常与蛋白质或多酚结合。其结构特征可能在提取、脱色、脱蛋白、分级和纯化过程中发生变化（Huang & Yu，2024；Li, Liu等，2022；Shi等，2023；Zhang, Wang等，2025）。这些差异决定了溶剂选择、加工强度、分离目标和质量控制要求，见表1。

茶梗和茶渣作为原料表现出显著的异质性。茶梗的成分因茶树品种、梗的位置和成熟度而异。例如，在六安瓜片茶中，与同期叶片相比，茶梗中茶多酚和咖啡因含量较低，但游离氨基酸和可溶性糖含量较高；粗纤维含量随茶梗成熟度增加而增加（Zhang等，2022）。茶加工过程中产生的纤维废料和二次筛分物也可能保留可回收的多酚（Ozsefil & Ziylan-Yavas，2023）。饮料或提取物生产过程中产生的茶渣已经历提取，其水溶性成分已不同程度地被移除；残余量取决于茶类和先前的提取条件。这些副产品中的纤维素、半纤维素、木质素和其他非目标成分形成复杂的基质，增加了研磨、预处理、固液分离和下游纯化的负担（Miao等，2023；Wang, Chai等，2025）。大多数现有研究使用了单一来源的小批量物料，经干燥和研磨后进行提取，并通常在优化条件下仅评估提取率或生物活性。因此，不同来源原料混合、含水量和批次组成变化以及连续操作对工艺性能的影响评估仍不充分。大规模应用将需要原料分类分级标准，以及连续进料、预处理能耗、固液分离、溶剂和耗水量、溶剂回收、质量平衡和单位生产成本的系统评估（Miao等，2023）。

现有综述已分别总结了茶多酚的绿色提取、功能活性和递送技术；茶多糖的提取、结构特征和生物活性；L-茶氨酸的生产与应用；以及茶色素的形成、分离和功能特性（Cheng等，2024；Le等，2025；Shaukat等，2023；Zhang等，2024）。然而，这些综述通常聚焦于单一类成分或单个技术阶段，对四大类成分加工需求差异的关注不足，对提取、分离纯化、稳定化递送和产品应用之间联系的探讨也不够。此外，研究中原料信息、加工参数、成分表征和生物活性评估方法的不一致性限制了所报道结果之间的直接比较。提取率或总成分含量的提高是否伴随结构稳定性、生物利用度和产品性能的改善，尚未得到系统解答。

据此，本综述聚焦于茶多酚、茶色素、L-茶氨酸和茶多糖，考察涵盖绿色提取、分离纯化、稳定化递送和产品应用的技术链。系统比较了水提取和水-醇提取、物理辅助提取、酶辅助提取、超临界和亚临界流体提取以及深共熔溶剂（DES）和天然深共熔溶剂（NADES）基制备技术，讨论了树脂吸附、膜分离、色谱分级和主要递送系统的适用性和局限性。在此基础上，进一步评估了这些技术在食品与饮料、功能食品与营养保健品、活性包装和化妆品中的应用，特别关注提取选择性、成分与结构保持、纯化要求、溶剂回收、加工和储存稳定性、生物利用度与最终产品功能性能之间的关系。本综述旨在为不同茶活性化合物的技术选择、质量评价和高值化利用提供理论基础和技术参考。

**章节片段**

**文献检索方法**

本综述作为结构化叙述性综述进行。在Web of Science、Scopus和PubMed中检索2015年1月至2026年8月期间发表的同行评审文章。检索查询使用布尔运算符（AND/OR）构建，并根据各数据库语法进行调整。主要检索字符串为：（"tea" OR "Camellia sinensis"）AND（"tea polyphenols" OR "tea pigments" OR "L-theanine" OR "tea polysaccharides" OR "green extraction" OR "separation...

**绿色提取、分离纯化与稳定化递送**

茶活性化合物在化学结构、极性、稳定性和在植物组织中的结合方式上差异显著，使得单一提取策略难以同时实现高效释放、最小化活性损失和环境可持续加工。因此，近年来茶活性化合物的制备技术越来越从传统热水提取和有机溶剂提取向集成化...

**跨领域应用与高附加值产品开发**

随着天然功能成分、保健食品、活性包装、化妆品和生物材料的快速发展，茶活性化合物的开发已从传统的茶饮料和粗提取物利用逐步扩展至多元化、高附加值产品体系。同时，相关研究已从单一生物活性评价逐步转向以应用为导向的功能验证、产品设计和产业...

**结论与展望**

本综述表明，茶多酚、茶色素、L-茶氨酸和茶多糖的研究现已涵盖提取、分离纯化、稳定化递送以及在食品、营养保健品、活性包装和化妆品中的应用。这四大类茶活性化合物在化学结构、极性、稳定性和功能特性上差异显著，使得单一的制备和评价方法不适合应用于所有类别。

**CRediT作者贡献声明**

Tong Zhao：撰写—原始稿，调查研究，形式分析。
Chen Yang：调查研究，形式分析。
Yanghuan Cheng：撰写—审阅与编辑，可视化。
Zhonghua Liu：监督指导，资源，项目管理。
Shuling Ruan：调查研究，形式分析。
Changwei Liu：撰写—审阅与编辑，监督指导，资源，方法论。
sheng zhang：撰写—审阅与编辑，监督指导，资源，项目管理，资金获取。

**未引用参考文献**

Chen等，2024c；Li等，2022；Li等，2023；Li等，2023；Wang等，2022；Wang等，2023；Wang等，2023；Wang等，2025；Yang等，2025；Zhang等，2025。

**数据可用性**

所有数据均以表格和图形的形式包含在稿件中。

**生成式AI及AI辅助技术在稿件准备过程中的声明**

在准备本工作期间，作者使用ChatGPT（OpenAI）辅助语言润色并提高稿件的清晰度。使用该工具后，作者根据需要审阅和编辑了内容，并对已发表文章的内容承担全部责任。

**资金支持**

本工作部分受国家自然科学基金（32502775）、湖南省自然科学基金（2026JJ60023）、国家重点研发计划（2021YFD1601104）以及茶树种质创新与资源利用国家重点实验室开放基金（Z20250952）支持。

**利益冲突声明**

作者声明不存在已知可能影响本文所报告工作的竞争经济利益或个人关系。

**致谢**

作者衷心感谢国家植物功能成分利用工程研究中心为本工作的编制提供了基础设施支持。

Tong Zhao | Yanghuan Cheng | Chen Yang | Shuling Ruan | Zhonghua Liu | Changwei Liu | Sheng Zhang