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茶叶是一种具有保健功能的非酒精饮料，在世界范围内都非常受欢迎。中国有着丰富的茶叶资源以及悠久的花香茶叶加工工艺历史。无论传统工艺或是现代工艺，花香茶叶香味的呈现都依靠一个最重要的过程：茶叶对芳香化合物的吸附与解吸。本文从物理吸附和化学吸附机理出发，积极探索茶渣作为固体吸附剂的拓展应用，提高茶渣等副产物资源的综合利用效率。2024年8月，Beverage Plant Research 在线发表了中国农业科学院茶叶研究所茶深加工与多元化利用团队题为Theories and Applications of Tea Residue Adsorbing Aroma Compounds-A Review 的论文。茶叶吸附外源物质的机理主要分为物理吸附和化学吸附，是基于茶叶原始生物结构和内含成分，具有重要的研究基础作用。物理吸附理论认为茶叶具有良好的自然吸附能力，其孔隙结构发达且比表面积大，有利于外源物质的粘附。化学吸附机理则聚焦于茶叶加工的过程，随茶叶细胞的破碎，可用于吸附结合的位点明显增多，茶叶的吸附性能进而提高。但茶渣对外源物质的吸附机制研究仍缺乏有力的数据支撑。
图1 茶叶吸附芳香化合物过程示意图
茶叶在作固体吸附剂方面有着独特的优势，对茶叶吸附外源物质的研究同样具有它特有的重要性。借助扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope）、傅里叶变换红外光谱（Fourier Transform Infrared Spectroscopy）、X射线光谱（X-ray Photoelectron Spectroscopy）、拉曼光谱（Raman Spectra）等技术可以实现对外源物质与茶叶内含物质结合的结构分析与表征，依靠热力学吸附模型以及吸附动力学方程了解并描述茶叶吸附外源物质的过程，从而实现吸附过程中分子结合与排列规律的可视化。未来，茶叶吸附外源物质的机理研究将为其应用于物质吸附领域奠定基础，提高茶叶、茶渣等资源的利用效率。
图2 茶叶内含物质（吸附剂）与被吸附化合物（吸附质）之间可能的结合机制
中国农业科学院茶叶研究所茶深加工与多元化利用团队研究生徐龙杰为第一作者，许勇泉研究员和南京农业大学黎星辉教授为该论文通讯作者，本论文得到浙江农林大学杜琪珍教授和安徽农业大学宋传奎教授的鼎力支持。该研究获得山东省茶产业提质增效技术集成创新与示范项目（2021TZXD009）、浙江省三农九方科技协作项目（2024SNJF028）、恩施州科技计划项目（XYJ2022000099）、温县特色产业高效生产技术能力提升项目（22CX8NA034）等资助。
