刘仲华主持的“黑茶技术创新与产业化应用”科研项目获2016年度国家科技进步二等奖

刘仲华主持的“黑茶技术创新与产业化应用”科研项目获2016年度国家科技进步二等奖



1月9日,2016年度国家科学技术奖励大会北京人民大会堂隆重举行。党和国家领导人习近平、李克强、刘云山、张高丽出席大会并为获奖代表颁奖。李克强代表党中央、国务院在大会上讲话。张高丽主持大会


2016年度国家科学技术奖共授奖279个项目、7名科技专家和1个国际组织。其中,国家最高科学技术奖2人;国家自然科学奖42项,其中一等奖1项、二等奖41项;国家技术发明奖66项,其中一等奖3项、二等奖63项;国家科学技术进步奖171项,其中特等奖2项、一等奖20项、二等奖149项;授予5名外籍科技专家和1个国际组织中华人民共和国国际科学技术合作奖。




刘仲华教授主持的《黑茶提质增效关键技术创新与产业化应用》科研项目入选2016年度国家科学技术进步奖二等奖,该项目系2016年度茶行业唯一一个国家科学技术奖。


项目的科研团队由刘仲华、周重旺、黄建安、吴浩人等专家领衔,湖南农业大学湖南省茶业集团为主体。


据悉,此项目获授权国家发明专利28项,授权实用新型专利13项,制订国家标准2项,制订发布安化黑茶湖南省地方标准13个,获得SFDA保健食品批文3个,在国内外发表学术论文70篇(SCI收录论8篇)。获奖项目技术成功在生产中得到推广应用,大力提升了黑茶产业技术水平,取得了令人瞩目的经济效益与社会效益。



黑茶提质增效关键技术创新与产业化应用》科研项目是在刘仲华教授带领下获得的第二个国家科学技术进步奖。2008年,《茶叶功能成分提制新技术产业化》成果荣获当年年度国家科技进步二等奖。当时参与该项目专家有:湖南农业大学刘仲华、施兆鹏、黄建安、王增盛、卢向阳、林亲录、朱旗、崔湘兴、张盛、龚雨顺、肖文军、施玲、陈惠衡、何小解、王坤波等。


附:项目介绍


作为“黑茶提质增效关键技术创新与产业化应用”项目的第一完成人,刘仲华教授在大会现场对项目做了详细介绍:


黑茶是中国六大茶类之一,主产湖南、陕西、四川等省。湖南黑茶具有600多年的产销历史,一直占全国边销黑茶的一半左右。黑茶是我国西北地区少数民族日不可缺的生活必需品,在维系民族团结中具有不可替代的作用。人们长期饮用表明,黑茶具有去油腻、助消化、调肠胃的独特作用。由于饮食、环境、工作、生活等影响,三高、肥胖等亚健康群体数量大,潜在的黑茶消费群体多,黑茶产业具有做大规模与效益的潜力。


然而,传统黑茶存在外形粗放笨拙、品饮储运不便、工艺装备落后、质量控制不稳、健康机制不明等发展瓶颈,严重影响产业规模与效益。



为此,项目组自1990年以来,在国家和省部级重点项目的资助下,通过加工理论研究、健康功效评价、加工技术创新、生产装备研制、技术标准制订,丰富加工技术理论,提升产品品质、提高加工效率,为黑茶产业提质增效提供技术支撑。


创新点及技术内容


创新一:揭示了黑茶加工中优势微生物及其形态、主要化学成分变化规律与品质风味形成机理,探明了黑茶主要功能成分组成、调节糖脂代谢和调理肠胃的作用机制。


(1)揭示了黑茶加工中生化成分变化的动力及品质风味形成机理。


探明了黑茶初制及茯砖茶压制中的优势微生物菌群;明确了黑茶初制中的物化动力和生化动力;阐明了两种动力促进色素物质转化途径及色泽形成机理、特征性香气形成途径、滋味物质转化途径与滋味形成机理。探明了“金花”即冠突散囊菌释放的胞外酶在环境热、微生物热及水分的协同下,促使茶叶生化成分氧化、降解、聚合,形成茯砖茶特有品质风味的机理。


(2)明确了黑茶主要功能物质组成。


探明了不同黑茶化学物质组成特征差异,鉴定了以儿茶素及其氧化产物、黄酮苷、原花青素、有机酸、嘌呤碱为主体的92种黑茶活性成分,探明了黑茶独特健康功效的物质基础。


(3)揭示了黑茶调控糖脂代谢和调理胃肠的作用机制


明确了黑茶可显著降低实验大鼠总胆固醇、总甘油三酯和低密度脂蛋白,提高高密度脂蛋白;可有效抑制前脂肪细胞分化与增殖,缩小脂肪细胞体积,控制体重、改善肥胖;可有效保护酒精性肝损伤;能有效降低糖尿病小鼠空腹血糖水平,改善葡萄糖耐受能力,降低胰岛素水平,增加胰岛素敏感性。



探明了黑茶可抑制与脂肪酸合成密切相关的基因表达,增强与脂肪酸分解相关的基因表达,激活AMPK酶、增强葡萄糖转运蛋白活力,改善胰岛素抵抗,有效调控糖脂代谢。


确证了黑茶既可有效促进小肠蠕动,改善便秘,又可有效抑制小肠亢进,抑制腹泻,且陈年老茶效果更好;发现了黑茶可增加胃肠道乳酸杆菌、双歧杆菌,减少大肠杆菌、金色葡萄球菌,起到调理肠胃的作用。上述研究成果为研发功能型黑茶、引导黑茶健康消费提供了科学依据。


创新二:发明了黑茶诱导调控发花、散茶发花、砖面发花及品质快速醇化等加工新技术


通过对冠突散囊菌的分离纯化与优选,获得了优良菌株,构建并优化了冠突散囊菌诱导茯砖茶发花时,茶坯水分、温湿度、供氧量、发花时间的工艺参数,发明了茯砖茶“诱导调控发花技术”,使发花周期缩短3~5天,产品“金花”茂密,加工成本降低30%以上,产品综合效益提高50%以上。


发明了“散茶发花技术”。该技术明确了在冠突散囊菌诱导下,控制黑毛茶含水量、发花温度、环境湿度的最适参数,在散茶状态下3~5天即可形成茂密、鲜活的“金花”。


发明了“茯茶砖面发花技术”,发现调控发花温度为25~28℃、环境湿度为70~75%,冠突散囊菌诱导7~9天可使茯砖茶表面形成茂密、饱满的金花。这两项技术突破了“高档黑茶不能发花”、“茯茶必须紧压才能发花”、“茯砖茶表面不能发花”的技术瓶颈。


通过微生物酶促催化与温度、湿度、氧气调控相结合,发明了“黑茶品质快速醇化技术”。采用增湿升温渥堆、间歇控温渥堆,加速黑毛茶醇化;通过优化调控烘房温湿度,加速茯砖茶中风味物质转化。黑毛茶经12天左右醇化处理与自然存放1~2年的品质相当;茯砖茶经30天左右醇化处理,滋味醇厚度明显改善,相当于自然贮藏1~2年,品饮价值与健康价值同步提升。


创新三:发明了茯砖茶高效安全综合降氟技术,研制了系列黑茶加工新装备,建立了黑茶质量标准体系,研发了方便型、功能型、时尚型黑茶新产品。


(1)发明了茯砖茶高效安全综合降氟技术


明确了茶叶含氟量与鲜叶嫩度呈负相关,茶树品种间存在聚氟水平差异,筛选了4个适制黑茶品种。通过辐射诱变获得了聚氟能力提高2倍的冠突散囊菌诱变株,发明了以鲜叶品种搭配、黑毛茶拼配加工、黑毛茶发花迁移氟、茶菌分离去除氟相融合的茯砖茶高效安全综合降氟技术,可在相对低成本下控制茯砖茶含氟量符合国家标准。



(2)研制了系列黑茶加工新装备


针对影响黑茶质量与加工效率的关键环节,研制了原料拼配与净化装备,明显提高了加工原料均匀度,有效解决了生产车间粉尘污染;研制了茶叶自动司称下料器,实现了加工中原料的自动精准计量;研制了高效节能型汽蒸与渥堆发酵新装备,使渥堆发酵均匀度显著提高、蒸汽利用率提高35%以上;研制了黑茶压制定型与模具输送装置,使黑茶外观正品率达到99%以上、生产效率提高一倍以上;研制了发花干燥自动控制系统,显著提高了茯砖茶发花效率与品质。通过上述14项专利装备的系统集成,使黑茶加工综合效率提高3倍以上,直接加工成本降低50%以上,实现了黑茶加工的清洁化、机械化、连续化。


(3)建立了黑茶质量标准体系


主持制订了3项黑茶国家标准,参与修订了3项黑茶国家标准,制订了13项安化黑茶湖南省地方标准,有效推进了黑茶产业标准化进程。


项目黑茶加工理论创新与技术创新为支撑,研制了方便型、高雅型、功能型、时尚型黑茶新产品20多种。方便型、高雅型黑茶,打破了传统黑茶外形笨拙、内质低档的特征,推动了黑茶消费群体的快速拓展,实现了黑茶规模出口的突破;功能型黑茶获批了4个具有降脂减肥、通便功能的健字号食品;休闲食品、功能饮料等时尚型黑茶产品吸引了年轻消费群体,引领了黑茶消费趋势。


应用效果及效益


项目研发的新技术、新装备、新产品,在湖南、陕西大部分黑茶企业推广应用。其中,湖南茶业集团、益阳茶厂、白沙溪茶厂、泾渭茯茶、怡清源茶业等5家项目完成单位,近三年累计新增销售9.2亿元、新增利润2.2亿元;华莱生物、润和茶业、久扬茶业、湖南中茶、梅山黑茶、泉笙道茶业、湘茶高科、湘丰茶业、道然茶业、阿香茶果等10家重点应用企业,近三年累计新增销售24.7亿元、新增利润5.3亿元;2013~2015年15家重点应用企业累计新增销售额33.98亿元,新增利润7.52亿元。


同时,项目的实施为提高我国茶叶资源利用率及行业整体效益,提供了重要技术支撑;大幅增加了贫困山区茶农收入,有力推进了精准扶贫,近三年,仅安化黑茶就增加农民就业岗位50000多个,带动农民户均年增收9000多元;有效推进了中国黑茶产业技术进步与快速健康发展,使黑茶由2011年的第四大茶类跃升为现在的第二大茶类。安化黑茶产业规模由2006年的2亿多元增长到2015年的100多亿元。有效提升了西北地区少数民族生活必需用茶的质量,对保护少数民族利益、维护国家和谐稳定发挥了重要作用;为现代饮食结构和生活环境下人们改善代谢机能、预防亚健康,提供了健康茶饮。


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