茶葉是一種具有保健功能的非酒精飲料，在世界范圍內(nèi)都非常受歡迎。中國有著豐富的茶葉資源以及悠久的花香茶葉加工工藝歷史。無論傳統(tǒng)工藝或是現(xiàn)代工藝，花香茶葉香味的呈現(xiàn)都依靠一個最重要的過程：茶葉對芳香化合物的吸附與解吸。本文從物理吸附和化學吸附機理出發(fā)，積極探索茶渣作為固體吸附劑的拓展應用，提高茶渣等副產(chǎn)物資源的綜合利用效率。
2024年8月，Beverage Plant Research 在線發(fā)表了中國農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所茶深加工與多元化利用團隊題為Theories and Applications of Tea Residue Adsorbing Aroma Compounds-A Review 的論文。
茶葉吸附外源物質(zhì)的機理主要分為物理吸附和化學吸附，是基于茶葉原始生物結構和內(nèi)含成分，具有重要的研究基礎作用。物理吸附理論認為茶葉具有良好的自然吸附能力，其孔隙結構發(fā)達且比表面積大，有利于外源物質(zhì)的粘附?；瘜W吸附機理則聚焦于茶葉加工的過程，隨茶葉細胞的破碎，可用于吸附結合的位點明顯增多，茶葉的吸附性能進而提高。但茶渣對外源物質(zhì)的吸附機制研究仍缺乏有力的數(shù)據(jù)支撐。
圖1 茶葉吸附芳香化合物過程示意圖
茶葉在作固體吸附劑方面有著獨特的優(yōu)勢，對茶葉吸附外源物質(zhì)的研究同樣具有它特有的重要性。借助掃描電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope)、傅里葉變換紅外光譜(Fourier Transform Infrared Spectroscopy)、X射線光譜(X-ray Photoelectron Spectroscopy)、拉曼光譜(Raman Spectra)等技術可以實現(xiàn)對外源物質(zhì)與茶葉內(nèi)含物質(zhì)結合的結構分析與表征，依靠熱力學吸附模型以及吸附動力學方程了解并描述茶葉吸附外源物質(zhì)的過程，從而實現(xiàn)吸附過程中分子結合與排列規(guī)律的可視化。未來，茶葉吸附外源物質(zhì)的機理研究將為其應用于物質(zhì)吸附領域奠定基礎，提高茶葉、茶渣等資源的利用效率。
圖2 茶葉內(nèi)含物質(zhì)(吸附劑)與被吸附化合物(吸附質(zhì))之間可能的結合機制
中國農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所茶深加工與多元化利用團隊研究生徐龍杰為第一作者，許勇泉研究員和南京農(nóng)業(yè)大學黎星輝教授為該論文通訊作者，本論文得到浙江農(nóng)林大學杜琪珍教授和安徽農(nóng)業(yè)大學宋傳奎教授的鼎力支持。該研究獲得山東省茶產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效技術集成創(chuàng)新與示范項目(2021TZXD009)、浙江省三農(nóng)九方科技協(xié)作項目(2024SNJF028)、恩施州科技計劃項目(XYJ2022000099)、溫縣特色產(chǎn)業(yè)高效生產(chǎn)技術能力提升項目(22CX8NA034)等資助。
來源：園藝植物研究 ，作者徐龍杰
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