如果丢弃将造成资源浪费，而且大量茶叶废渣若直接向环境排放也会对生态环境造成严重污染。

主要成分

工业提取茶饮料、速溶茶或者茶叶功能成分以及日常饮茶，均会产生茶渣。

茶饮料或速溶茶加工时，浸提出的物质一般占茶叶干重的25％-30％，约70％以上的物料成为废渣。

 

制作茶饮料和速溶茶等深加工产品时，茶多酚、咖啡因、糖类、氨基酸和维生素等水溶性成分萃取率较高。茶叶中蛋白质约占干重的20％-30％。虽然含量较高，但只有少量（约1％-2％）能溶于水，因此在茶渣中仍有较多的蛋白质等营养成分。

研究表明，茶渣中粗蛋白含量约17％-19％，同时还有16％-18％粗纤维、1％-2％茶多酚和0.1％-0.3%咖啡因。

茶渣中含有较高含量的粗蛋白等营养成分、而且茶渣来源广泛、价格低廉，将其开发成动物饲料或者饲料添加剂潜力巨大。

如何变废为宝，提高茶渣的综合利用已是目前亟待解决的一大问题。

目前我国对茶渣的利用仍处于初级阶段，少量被用作肥料，部分被用于饲料的研发和茶蛋白的提取，仍有大量茶渣资源尚未得到有效利用。

 

肥料

有研究表明，茶渣中约含氮4．2％、五氧化二磷0．4％、氧化钾1．4％和有机碳28．1％。但茶渣中氮主要以粗蛋白形式存在，植物无法直接利用，因此茶渣需经发酵处理后才能用作肥料。

将适量的营养元素添加到发酵后的茶渣中形成复合有机肥，可使茶渣肥营养更全面。

多种菌可用于茶渣发酵生产有机肥。

胡民强等（2006）将16号菌株用于茶渣发酵，制成有机复混肥和纯有机肥，并用于茄子和葫芦种植，效果与商品复合肥相当，兼具速效性和长效性。

陈利燕等〔2003）先以假丝酵母、青霉菌两种好氧茵对茶渣进行好氧发酵3d，然后以黑曲霉、白地霉两种厌氧菌进行厌氧发酵3d，并与其他速效肥进行复配制成“茶渣有机-无机复合肥”；施用该肥后茶树百芽重、产量、儿茶索类、氨基酸以及水浸出物等品质成分含量明显提高。

周背清等（2010）研究表明，影响茶渣发酵的决定因素是发酵时间和其中的营养物质含量。

 

施用茶渣有机肥可有效改善土壤肥力，提高作物产量。一般认为，将碳氮比小于20的植物残体或肥料旅人土壤后，净矿质氮释放增加，有利于提高土壤肥力。而茶渣碳氮比通常在6.5左右，因此施用茶渣肥有助于提升土壤肥力。

同时，茶渣纤维素含量丰富，还可改善土壤通透性；

此外茶渣中的多酚类能抑制脲酶活性，利于氮肥的逐步释放并减少氮挥发损失。研究显示，施用“茶渣有机-无机复合肥”6个月后，0-15cm和15-30cm土层酌有机质含量比对照（施用尿素）分别增加了80.7％和51.6％，土壤中脲酶活力下降19.4％-24.7％，且土壤pH缓冲能力以及土层中细菌、放线苗和真菌总数均高于市售有机肥、菜饼和尿素处理。

研究还表明，在大棚番茄地中施入茶没有机一无机复合肥后，番茄第一果穗结果数和初收期产量随施肥用量增加而增加。与常规肥料相比，胡民强等（2006）施用茶渣有机肥可使茄子增产18.9％、番茄增产10.9％、葫芦增产8.6％。

施用茶渣有机肥可有效克服连作障碍。孙志栋等（2008）研究显示，施用茶渣有机一无机复合肥后，连作小崧菜地上部分和地下部分结构得到明显改善，产量提高显著，尤以75kg/667m²用量时经济效益最佳。孙志栋等（2010）在连作10年以上的大棚葡萄园中施用茶渣有机无机复合肥后，土壤结构明显改善，葡萄病虫害发生程度有所减轻，果实早熟1-2d，外观及品质提升明显；而且果核、果粒重量随着肥料施用量增多而增加，尤以2250kg/hm²施用效果最佳。

 

基质

谭伟等（2016），针对近年杏鲍菇栽培主要原料棉籽壳和杂木屑价格大幅度上涨的现实问题，在常规栽培基质配方（CK）基础上，设计茶渣部分或全部替代棉籽壳和杂木屑的栽培基质配方5个处理，进行杏鲍菇栽培试验研究。结果表明．含茶渣40％的配方5栽培杏鲍菇综合效果最好，是杏鲍菇栽培的优良基质配方。配方5栽培杏鲍菇的优点为发菌期较短（27d），原基形成期短（46d），育菇期短（10d），单菇重量较重（173.0g·个^-1），出菇单产最高（238g·袋^-1），菇体蛋白质含量较高（粗蛋白3．16％）、脂肪含量较低（0.2％）、总氨基酸含量（2.10％）高，合有茶多酚，单产利润即生产经济效益最高（1.58元／袋）。在生产上具有广阔的推广应用前景。

以茶渣部分或全部替代棉子壳、木屑等栽培杏鲍菇,结果表明:①茶渣是完全可以替代棉子壳、木屑等栽培杏鲍菇,可以作为食用菌栽培的一种新型基质材料;②配方3、4、5可作为杏鲍菇栽培配方,其中以配方4最优;③茶渣配方3、4、5栽培杏鲍菇育菇期短,产量、蛋白质含量高,脂肪含量低,并含有茶多酚成分,具有很高的推广价值。

饲料

由于茶渣颗粒粗细规格不一，而且还有多酚等残留，直接作为饲料时适口性较差，因此将茶渣开发成饲料前需进行发酵等适当处理。处理的目的是提高茶渣中粗蛋白的有效性，减少苦涩味，改善适口性。

一般的处理方法是；将废茶或茶渣烘干至含水量为6％-8％，随后进行机械粉碎，采用20％NaOH溶液于100℃条件下处理1h以除去木质素，再用果胶酶或木霉菌在40℃条件下发酵3-4d，并于70℃下烘干至含水量为4％-5％，适当粉碎即可用作饲料。

刘姝和涂国权（2001）研究指出，将茶渣与一定辅料复配，加入木霉、曲霉等有益微生物进行固体发酵，处理后的饲料中可溶性物质在25％以上，粗蛋白含量可达26％-29％，达到了仔猪配合饲料中钮蛋白的含量要求。

将茶渣作为添加剂与普通日粮进行复配作为饲料，不仅可以克服茶渣的适口性问题，同时可以显著提高饲喂动物的品质和抵抗力。

日本鹿儿岛县开闻地区有人将添加茶叶的饲料喂养白猪，屠宰后猪肉腥味大幅度降低，维生素C含量较普通猪肉提高2倍；而且作为决定猪肉口感重要因素的次黄嘌呤核苷酸（又称肌苷酸）含量也比普通饲料喂养的猪肉高。

国内研究方面，高风仙等（1998）在猪饲料中添加5％的茶渣，可完全替代麦麸，并且产量不受影响，成本至少节约10％。

王敏（1999）研究指出，将添加茶渣的饲料喂鸡，可使鸡血脂降低，维生素增多，其中维生素A校对照组增加30％-50％，维生索E也较对照组提高1.2-1.4倍。同时有研究显示，在饲料中添加1％左右的茶渣，可以使鸡蛋壳色泽加深，蛋黄呈现深红色，肉鸡皮肤呈橘红色。

韩国顺天大学研究者发现，以添加茶渣的饲料养鸡，6周后鸡的平均重量虽然低于用普通饲料喂养的鸡，但其死亡率（无死亡）远低于普通饲料喂养的鸡（死亡率21.4％）。

 

吸附材料

 “三废”徘放是造成环境污染的重要因寒之一，直接威胁到生境中的动植物生长发育。茶渣内部具有网状和多孔结构、比表面积大，能有效吸附水中的重金届离子以及空气中的有害气体；而且吸附速度快、吸附率高、温度影响小。利用茶渣进行三废处理，可有效降低处理成本，达到以废治废的目的。

一、用茶渣去除废水中的金属离子

废水中常含有Pb²⁺、Cu²⁺、Cr⁶⁺、Au³⁺等重金属离子，直接排放将对生态环境造成严重污染。

敖晓奎等（2008）采用正交实验法研究了铅离子原始浓度、茶渣投入量、废水温度、初始pH以及处理时间对茶渣吸附铅离子效果的影响，结果发现，废水pH对茶渣吸附铅离子影响最大，其次为吸附时间，温度影响最小，最适宜吸附处理条件为温度60℃、pH2、时间3h。

Yoshita等（2009）研究发现，茶渣粒度大小、NaOH浓度和前处理时间对茶渣吸附铅能力有显著影响。卢宏翔（2011）研究也显示，以NaOH或者KOH对茶渣进行处理，能显著提高茶渣对废水中铜离子的吸附量，适宜的前处理条件为：茶渣粒度0.90-1.25mm、NaOH浓度0.3-0.5mol/L，前处理时间12—24h。

Zuorro和Lavecchia（2010）将红茶和绿茶茶渣烘干并粉碎成＜500µm的颗粒，用于吸附废水中的铅（浓度为0.01-2g/L，pH5.5），结果显示，当红茶和绿茶茶渣用量为废水的1/200、温度为25℃和40℃的情况下，对铅的最大吸附量可达80-100mg/g，清除率达到98％以上，其效果与活性炭和硅藻土相当。

研究还发现，将茶渣用去离子水蒸煮去除其中有机酸，可使茶渣对废水中六价铬离子吸附特性明显获得改善。

二、用茶渣去除废水中的染料物质

Hameed（2009）研究显示，碳化后的茶渣可用于吸附去除废水中的染料，碳化茶渣对“亚甲蓝”的平衡吸附量可达300mg/g以上，高于咖啡豆种皮、丝瓜纤维、小麦麸炭、活化罗萨犬蔷薇种子、白藤和油棕榈纤维制备的活性炭。

Reaz等（2008）利用茶渣处理印染厂排放的含有紫RR染料（VioletR．R．dye）的废水，每100mL使用0.5g茶渣处理5min，可以吸附去除废水中89％以上的紫RR染料。

 

 

 

三、利用茶渣吸附去除有毒有害气体

茶渣具有多孔性构造，可用于吸附环境中的甲醛，达到净化空气的效果。

卢绮静等（2011）研究表明，茶渣对甲醛的吸附作用受到温度的影响：随着温度升高，茶渣对甲醛的吸附量不断增加，当温度从25℃上升到95℃时，吸附量从0.07511mg/g上升到0.1507mg/g，吸附率从31.9g％上升到64.19％（表16．4）。

 

在生活中，茶叶常用于去除色腥味及膻味等异味。

研究显示，茶中的单宁、类黄酮、叶绿素、糖类、皂苷、有机酸等众多成分能与臭味分子中的氨基、琉基、亚氨基发生反应，从而具有除臭、去异味效用；同时茶又具有多孔性特点，能有效吸附和吸收臭味分子。

茶或茶渣的除臭效果受用量、处理时间以及臭气浓度等多种因素影响；且对于不同种类的臭气，其关键影响因素有所不同：

对硫化氢、甲醛、乙醛、吲哚类臭气而言，除臭处理时间是最重要的因素；对甲胺、三甲胺类臭气而言，用量是决定因素。

填充材料

枕芯填充料

茶渣经去杂、清洗，再进行干燥和灭菌，可以作为枕芯填充材料，制成茶枕。有报道显示，茶枕对鼻炎、神经衰弱、头晕目眩及感冒头痛等病症具有一定的疗效。此外，以绿茶渣和乌龙茶渣为主要成分，再添加以桑叶、薄荷叶等制成的枕芯，具有清热解毒、降血压、降血糖、降血脂等功效。目前在市场上已有铁观音茶枕和荣莉花茶枕等产品销售。

第四节利用茶渣制备有用成分

茶叶废渣中仍含有较多的蛋白质、粗纤维以及少量茶多酚和咖啡因等成分，可以作为蛋白和纤维的制备原科。

一、制备蛋白质

茶渣蛋白质是良好的饲用蛋白质资源，开发从茶渣提取茶叶蛋白的技术，有重要的环境效益和经济效益。茶渣蛋白的制备技术有碱处理制备法和酶解制备法。

1．碱处理制备法

茶渣蛋白的碱处理制备工艺流程为：茶渣一热水浸提除杂（充分去除茶多酚、生物碱、茶多糖等水溶性物质）→滤渣碱液浸提→过滤除渣→离心取上清液→酸沉→离心去除清波→浓缩、干燥→租蛋白。

研究表明，碱处理制备法制备茶渣蛋白主要影响因素有固液比、处理时间、碱液浓度和温度等。

蔡志宁等（2008）实验表明，温度对提取率的影响最大，pH次之，处理时间的影响最小。将茶渣与1.0mol/L的NaOH溶液按照1/8的比例混合（调节最终pH11），在60℃处理60min，过滤除渣，经4000r／min离心20min，取上清液格酸度调节至pH4.0进行沉淀，然后以8000r/min离心20min，收集沉淀并调节至pH7.0；冷冻干燥后即可得到茶渣粗蛋白；在该条件下制备率为茶渣的21.89％。

但沈莲清等（2007）研究认为，处理时间对产量的影响最大，NaOH浓度和处理温度次之，固液比对蛋白质制各率的影响最小。按照固（茶渣）液（0.10mol/LNaOH）比1:40，在40℃下处理5h，蛋白质提取牢可达56.36％。

造成两个实验结果差异的主要原因是试验设计条件存在差异，后者的试验碱液用量大（为茶叶的40倍），而且最高的设定温度为55℃；在碱液用量充足和较低的温度情况下，处理时间成为关键的限定因素。而前者的碱液用量较少（为茶叶用量的8倍），在较高温度条件下处理时间相对较短。因此，在具体实施茶蛋白制备时，可以根据实验条件，如设备容旦和加温条件等，同时结合材料的成本估算，选择适宜的条件。

采用碱处理法制备茶叶蛋白，会改变部分茶叶蛋白质成分的结构和性质，如半胱氨酸和丝氨酸在碱性条件下结合形成赖丙氨酸，导致营养的部分损失。

2．酶解制备法

相对于碱处理法工艺，酶解制备茶蛋白条件相对温和，有利于提高相改善蛋白质的溶解度、乳化性、起泡性及黏度等，同时可以避免碱处理对蛋白质氨基酸的破坏，蛋白质的活性和质量更有保证。

酶解制备茶蛋白的工艺流程为：茶渣→加水配成一定的液同比（质量体积）→调节适当的pH及温度→酶解处理→加热使酶钝化→离心分离含蛋白上清液→浓缩、干燥→茶粗蛋白。

在酶解制备茶蛋白工艺中，酶的种类是影响蛋白质制备率的关镶因家。实验表明，当采用碱性蛋白酶时，酶量为茶渣的4％、pH7.5、55℃、液固比35:1（mL/g）、酶解时间4h，粗蛋白产量可以达到物料的34．2％；当采用复合蛋白酶时，酶量为茶液的3％、液固比35:1（mL/g）、酶解时间4h，粗蛋白产量可以达到物料的18.63％；当先以复合蛋白酶处理（加酶量3％，液固比35:1（mL/g），酶解时间4h，温度55℃），再用碱性蛋白酶处理，最高蛋白产量可达物料的47.76％（沈莲清等，2006）。

 

二、制备膳食纤维

除了粗蛋白，粗纤维也是茶渣的主要成分之一。粗纤维不溶性于水，具有良好的吸水性和膨胀性，能促进肠胃蠕动、吸附肠毒素并促其排出体外，可用于含膳食纤维功能性食品和保健品开发。

水不溶性膳食纤维可采用“酶一化学法”和“化学法”制备，前者工艺难度大、成本较高；后者操作相对简便，是常用的制备方法。

“化学法”制备水不溶性膳食纤维的一般工艺流程为：茶渣→酸液处理→水洗→碱液处理，水洗→乙醇处理→水洗→乙醚脱脂→水洗→干燥→成品（安风平等，2011）。

 

化学法制备过程中的酸处理是为了除去果胶、淀粉等物质，而碱处理是为了去除蛋白质等物质，并采用乙醚处理除去脂溶性物质。在酸处理过程中，pH1.0对水不溶性膳食纤维含量的影响显著，因而要严格控制溶液pH7.0（张水华，2005）。

安凤平等（2011）指出，茶渣在pH1.0（盐酸溶液调整）和90℃条件下水解处理1.5h，水洗至pH7.0，获得的粗品中水不溶性膳食纤维含量为31.27％，制率为茶渣干重的58.30％；然后在pH13.5（用NaOH溶液调整）和温度90℃条件下处理3h，获得的在制品中水不溶性膳食纤维含量为85.25％，得率为21.47％；在制品经乙醇处理后，再以乙醚脱脂、水洗和干燥，获得的产品中水不溶性膳食纤维含量为91.32％，制率为20.11％。

三、制备茶多糖

茶多糖是茶叶中的一种酸性糖蛋白，并结合有矿质元素。茶多糖具有降血糖、降血脂、抗凝血及增强机体免疫力等多种生理活性。提取茶多酚、茶饮料后的茶渣仍含有约5％的茶多糖，可用于茶多糖制备（焦自明等，2012）。从茶渣中制备茶多糖的技术与茶叶中制取相似，具体可参照第十章相关内容。

四、制备茶黄素

茶饮料和速溶茶提取后的茶渣，仍然有部分多酚类物质，通过化学氧化处理，可以将其氧化转变为茶黄索类化合物。单圣晔等（2010）以绿茶渣和红茶渣为材料，添加3％的氧化剂K₃Fe（CN）₆／NaHCO₃，20℃下反应20min，茶黄素生成量最高为0.23％。利用茶渣氧化制备茶黄素类化合物，成本较低