国家科学技术进步奖提名书.DOC

1、国家科学技术进步奖提名书 (2018 年度 ) 一、项目基本情况 专业评审组：序号： 奖励类别：编号： 提名者 云南省 项目 名称 项目名称 普洱茶产业关键技术创新与应用 公布名 普洱茶产业关键技术创新与应用 主要完成人 盛军，闫希军， 龚加顺， 王宣军， 郝淑美， 严亮， 方崇业，黄业伟，周红杰，赵明 主要完成单位 云南农业大学，云南天士力帝泊洱生物茶集团有限公司，云南大学，普洱茶研究院，云南唐人生物科技股份有限公司 ,普洱茶树良种场，保山昌宁红茶业集团有限公司 项目密级 定密日期 保密期限 (年 ) 定 密机构 (盖章 ) 学科分类名称 1 茶学 代码 2104050 2 农产品贮藏与加工

2、 代码 2104510 3 代码 所属国民经济行业 农业 所属国家重点发展领域 农业 任务来源 省部级项目 计划、基金名称编号：（ 1）云南省科技创新强省计划 普洱茶调节人体代谢机理研究（云南省政府科技攻关普政发（ 2009） 20 号） ； （ 2）云南省科技创新强省计划 普洱市现代茶园综合效益科技示范工程（ 2011AB020） ； （ 3）云南省科技创新强省计划 普洱茶中咖啡碱功效的研究及普洱咖啡茶新产品开发（ 2009AB021） ；（ 4）党政一把手科技工程 降血糖普洱茶功能食品开发（ 2008QA028）。 已呈交的科技报告编号： 授权发明专利（项） 54 授权的其他知识产权（项）

3、 26 项目起止时间 起始： 1985 年 1 月 1 日 完成： 2013 年 12 月 31 日 国家科学技术奖励工作办公室制 二、提名意见 （适用于提名机构和部门） 提名者 云南省 通讯地址 云南省昆明市北京路 542 号 邮政编码 650051 联系人 和振远 联系电话 0871-63137002 电子邮箱 传真 0871-63168766 云南农业大学等单位完成 的 “ 普洱茶产业关键技术创新与应用 ” 成 果，是系统研究普洱茶产业关键技术的原创性成果。项目针对普洱茶加工技术落后、精深加工不足、健康功效缺乏科学依据等制约普洱茶产业发展的关键问题进行了系统研究， 创新 普洱茶产业 发

4、展关键 技术 ，并进行产业化应用，取得了显著经济效益和社会效益 。一是创新 速溶 普洱茶加工技术，构建了普洱茶自动化加工技术体系，实现了普洱茶 从初加工到 精深加工产品的机械化和标准化生产 ，开发出普洱茶精深加工系列产品 ；二是 发现了茶多酚抗炎作用新靶点，揭示了普洱茶主要功效机理 ；三是 选 育了抗 虫 茶树新品种，建立了高效生态茶园栽培技术体系，提高了普洱茶的原料品质，从源头上保障茶叶的质量安全。 项目 成果在 “Frontiers in Immunology”等国内外刊物发表论文 150 篇（其中 SCI 索引文章 41 篇，影响因子 5.0 以上 3 篇），专著 4 部，授权国家专利

5、54 件（发明专利 26 件），培育茶树新品种 2 个 ， 生态茶园栽培技术推广应用 229.66 万亩。项目近 3 年 推广 应用产生经济效益 186.40 亿元，其中出口创汇 5260 万美元。第 三方评估认为 ， 项目 从全产业链创新入手，解决了普洱茶产业发展的关键技术 难题， 推动了普洱茶产业的转型升级 。项目整体水平 先进，在普洱茶功效和分子机制研究方面处于国际领先地位。 该成果获 2017 年云南省科技进步特等奖，经我单位组织专家提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。 声明： 本单位遵守国家科学技术奖励条例及其实施细则的有关规定，承诺遵守评审工作纪律，所提供的提名材料真实有效，且不

6、存在任何违反中华人民共和国保守国家秘密法和科学技术保密规定等相关法律法规及侵犯他人知识产权的情形。如有材料虚假或违纪行为，愿意承担相应责任并接受相应处理。如产生争议，保证积极调查处理。 法人代表签名：单位（盖章） 年月日 二、提名意见 （适用于提名专家） 姓名 身份证号 院士 学部 最高奖 是 否 年度 工作单位 职称 学科专业 通讯地址 邮政编码 电子邮箱 联系电话 责任专家 是 否 提名意见： 提名该项目为国家科学技术进步奖 等奖。 声明： 本人遵守国家科学技术奖励条例及其实施细则，以及国家科学技术奖提名制实施办法（试行）的有关规定，承诺遵守评审工作纪律，所提供的提名材料真实有效，且不存在

7、任何违反中华人民共和国保 守国家秘密法和科学技术保密规定等相关法律法规及侵犯他人知识产权的情形。本人已征求被提名者同意；作为提名者，本人同意在项目公示时向社会公布；本人承诺根据需要参加答辩，接受评审专家质询；如产生争议，保证积极调查处理。如有材料虚假或违纪行为，愿意承担相应责任并接受相应处理。 专家签名： 年月日 三、项目简介 普洱茶传统加工工艺由摊晾、杀青、揉捻、晒青、渥堆、干燥、压制、包装组成。项目针对普洱茶加工技术落后、精深加工不足、健康功效缺乏科学依据等制约普洱茶产业发展的关键问题进行了系统研究，创新普洱茶产业 关键技术，提升了普洱茶从初加工到精深加工的技术水平，构建了普洱茶自动化加工

8、技术体系，并进行成果转化和产业化应用，实现了普洱茶初加工到精深加工产品的机械化和标准化生产，开发出普洱茶精深加工系列产品；研究发现了茶多酚抗炎作用新靶点，揭示了普洱茶主要功效机理；选育出抗虫茶树新品种，建立了高效生态茶园栽培技术体系，从源头上保障了茶叶的质量安全，并取得了显著经济效益和社会效益。主要创新点如下： 一是构建了普洱茶自动化加工技术体系，开发出普洱茶精深加工系列产品。该项目创新传统工艺，研制出自动化摊晾 电磁 +微波杀青 自动 化揉捻 阶梯式太阳能晒青 数字化发酵 机械化压制和包装一体化的普洱茶初加工技术体系；开发出自动投料 数控罐组逆流循环提取 二次连续离心除杂分离 自动出渣 快速

9、干燥 香气回收 自动分装的普洱茶智能化深加工工艺和设备。筛选获得 17 种起主要作用的耐热微生物；阐明了普洱茶发酵过程中微生物区系特征和茶多酚氧化聚合形成茶褐素的机理，明确了茶褐素的理化特征并建立了检测方法；该项目开发了“帝泊洱速溶普洱茶”、“茶褐素”、“茶纤素”新产品以及茶多酚食品添加剂等系列深加工产品，延长了普洱茶产业链条。研发的速溶普洱茶“卓清”成为 我国第一个纯茶辅助降血糖保健食品。项目制定了速溶普洱茶标准 3 个，创新了普洱茶从初加工到精深加工的技术体系。 二是首次发现茶多酚作用新靶点，阐明了普洱茶主要功效机理。该项目系统研究了茶叶抗炎以及普洱茶的健康功效和作用机理，为科学饮茶提供了

10、科学依据。项目研究发现了茶多酚（ EGCG）作用的新靶点是细胞膜受体蛋白 Notch，并阐明了 EGCG 通过抑制 Notch 受体的细胞信号通路，从而快速抑制机体免疫炎症反应的机制，揭示了茶叶“清火”的主要机理；研究证实普洱茶以及其它茶中的咖啡因是引起空腹喝茶“低血糖”（俗称“醉茶”） 的主要原因，并阐释了其作用机理；研究进一步证实，普洱茶能够通过抑制破骨细胞生成增加骨密度，不会引起钙流失。 三是选育出抗虫茶树新品种，构建了高效生态茶园栽培技术体系。该项目选育出抗虫茶树新品种普茶 1 号和普茶 2 号，抗虫性能优于云南现有茶树品种云抗 10 号；构建了茶与中药材、食用菌复合种植的高效生态栽培

11、技术体系，推广应用 229.66 万亩，减少了农药、化肥的使用。在生态茶园改造的基础上， 15.64万亩通过有机茶园认证， 4.16 万亩通过国际雨林认证，从源头上保障普洱茶的质量安全。 该项目在“ Frontiers in Immunology”等国内外刊物发表论文 150 篇（ SCI文章 41 篇） ,专著 4 部，获国家专利授权 54 件（其中发明专利 26 件）。项目整体技术在云南、陕西等省和斯里兰卡得到了推广应用，产生直接经济效益 186.40亿元 ,其中出口创汇 5260 万美元。项目通过第三方专业科技成果评价机构 中科合创 (北京 )科技成果评价中心组织专家进行了科技成果评价。

12、鉴定意见认为，项目是生物新技术在普洱茶领域的重大应用，在理论和工艺上有重要创新，总体达到国际先进水平，对我国普洱茶领域的科技进步，发挥了重要推动作用。该项目成果 获 2017 年云南省科技进步特等奖。 四、主要科技创新 1 主要科技创新 1.1 技术创新的背景 普洱茶是我国最具特色的地理标志产品之一，是以地理标志保护范围内的云南大叶种晒青茶为原料，并在地理标志保护范围内采用特定的加工工艺制成，具有独特品质特征的茶叶。按其加工工艺及品质特征，普洱茶分为普洱茶（生茶）和普洱茶（熟茶）两种类型。普洱茶和传统黑茶在产地、原料、加工工艺和品质特征等方面存在明显差异，具有特征明显、知名度高、产业规模大等特

13、点。 2017中国茶叶区域公用品牌价值评估数据显示，普洱茶品牌价值高达 60亿元， 居 2017年中国茶叶区域公用品牌之首。普洱杂志调查表明，云南省 16 个州市中有15 个州市的 110 个县区市生产茶叶，其中 11 个地州 75 个县属于普洱茶地理标志产品行政保护区域。茶农有 800 余万人，涉茶人口 1100 多万。截至 2016 年底，茶园采摘面积达 575 万亩，总产量 37.5 万吨，产业综合产值达 670 余亿元，茶农人均来自茶产业收入 2900 余元。 普洱茶产业是我国少数民族区域重要的经济支撑和边疆稳定保障产业。 典型的普洱茶传统加工工艺由摊晾、杀青、揉捻、晒青、渥堆、干燥、

14、压制、包装等步骤组成。作为传统农业产业，普 洱茶产业在发展过程中凸显出以下问题： 普洱茶加工技术落后。 普洱茶加工机械化、清洁化、标准化水平低，严重影响了普洱茶的生产效率、品质稳定和质量安全。 产品同质化和产能过剩严重。 普洱茶作为我国紧压茶的典型代表，产品形式相对单一，消费人群局限性强，普洱茶产品产能过剩问题严重。 普洱茶深加工不足、附加值低。 普洱茶深加工技术发展缓慢，产品的冲泡步骤较复杂致使饮用不便，产品附加值低，严重阻碍市场拓展。 健康功效缺乏科学依据。 普洱茶以特殊健康功效著称，但其保健功效作用机理不清，创新产品开发和国内外市场推广亟需其抗炎、降糖 等功效的科学数据支撑。 质量安全保

15、障体系有待完善。 普洱茶产业从原料生产到产品加工、储存等环节的质量安全保障体系不够健全，不利于普洱茶产业的持续发展。 为解决制约普洱茶产业发展的关键技术难题，提升普洱茶产业核心竞争力，增强普洱茶产业的竞争优势，在云南省科技创新强省计划等科技计划项目的支持下，以盛军教授为首席科学家的团队实施了 “ 普洱茶科学研究行动计划 ” 从解决普洱茶产业发展中存在的关键问题入手，开展科技攻关和集成创新，取得了普洱茶加工技术和产品开发、功效研究和立体高效生态茶园等产业关键技术的突破，推动了普洱茶产业 的转型升级。项目推广应用近 3 年产生直接经济效益 186.40亿元，其中出口创汇 5260 万美元，社会效益

16、良好。 1.2 主要技术创新 1.2.1 构建了普洱茶自动化加工技术体系，开发普洱茶精深加工产品系列 普洱茶的作坊式生产是制约普洱茶产业发展的关键问题之一。项目组采用现代生物技术研究普洱茶的加工过程、品质形成特点和规律，创新传统工艺，开发机械化生产设备 6 台 /套，形成了普洱茶的现代加工技术体系。筛选获得 17 种起主要作用的耐热微生物；阐明了普洱茶发酵过程中微生物区系特征和茶多酚氧化聚合形成茶褐素的机理，明确了茶褐 素的理化特征并建立了检测方法。此外，项目组针对普洱茶深加工不足、产品同质化和产能过剩严重、附加值低等影响普洱茶产业转型升级的问题，开发出普洱茶智能化深加工工艺和设备，研制了系列

17、深加工产品，延长了普洱茶产业链条。 （ 1）构建了普洱茶自动化加工技术体系 普洱茶的加工传统上采用地面发酵形式，依赖师傅经验对发酵过程进行控制和判断发酵终点，这种手工作坊式的生产不利于普洱茶的规模化发展。项目组在对普洱茶化学成分和发酵过程研究结果的基础上，通过对普洱茶传统加工过程的研究，将自动化技术、远程控制、设备互联等技术应用于普洱茶 发酵等生产过程，创新传统工艺，开发出自动化摊晾 电磁 +微波杀青 自动化揉捻 阶梯式太阳能晒青 数字化发酵 机械化压制和包装一体化的普洱茶初加工技术体系，实现了普洱茶生产的清洁化和自动化。主要成果如下： 、研制了普洱茶清洁化、自动化初加工装备 项目组通过对普洱

18、茶传统加工工艺的研究，将远程控制、设备互联等技术与普洱茶发酵等生产过程结合，研发了自动化生产设备，实现了普洱茶初加工过程的清洁化和机械化： 自动控温控湿动态摊青萎凋设备。作为普洱茶加工的第一步，摊青或萎凋对后序加工工序有着深远的影响，自动化控温控湿动态 摊青和萎凋机组的成功研制改变了以往靠视觉、手感等主观感官对该工序加工质量的评判，为普洱茶加工和品质控制的标准化奠定了基础。 采用电磁杀青结合微波杀青的方式，具有高效节能、加热均匀速度快、温度可控性好等特点，实现 “ 高温杀青、先高后低 ” ，能稳定、均匀破坏多酚氧化酶的活性，达到了理想的杀青效果。 程控连续揉捻机组。将自动化技术与传统揉捻方法有

19、机结合，解决了手揉或简易设备揉捻不均匀导致的茶叶品质不稳定的问题，提高了普洱茶加工中揉捻工序的效率和质量。 针对阴雨天晒茶难题，开发太阳能茶瀑晒茶技术。采用可最大限度利用阳光 的阶梯式高透光率专用材料进行密闭晒茶，同时储存太阳能用于晚上和阴天模拟光照，提高晒青茶品质，加速晒青茶干燥速度。 自动化发酵设备。根据对普洱熟茶渥堆工艺的研究结果，开发了配备多组传感器以获取普洱茶制备过程中的技术参数信息并进行有效控制的普洱茶自动化发酵设备，实现了普洱茶的清洁化、自动化生产，提升产品品质的同时降低了生产成本。 普洱茶自动压饼机。采用机器模拟传统人工茶饼制备方式，开发了包括进料装置、初步压制装置、自动定型装

20、置以及出料装置等的普洱茶自动压饼机，在降低了人工成本的同时，提高了茶饼的质量。 、开发 出普洱茶智能化深加工工艺和设备 项目组针对普洱茶产品同质化严重、附加值低、深加工不足等影响普洱茶产业转型升级的问题，开发了普洱茶深加工关键技术，研制出自动投料 数控罐组逆流循环提取 二次连续离心除杂分离 自动出渣 快速干燥 香气回收 自动分装的普洱茶智能化深加工工艺和设备，构建了普洱茶智能化深加工技术体系。实现了全程数字化操控、物料封闭传输，保证了普洱茶深加工产品的 安全性，提高了品质 。 更 建立了普洱茶有效成分提取生产质量管理规范（ Good Extracting Practice,GEP） 和 5 套

21、普洱茶深加工产品 标准 。 该 技术体系首先在 云南天士力帝泊洱生物茶集团有限公司 应用实施，年处理茶叶原料 340 吨，近三年实现销售收入 2.70 亿元，出口 创汇 660 万美元；此外，还在 云南唐人生物科技股份有限公司 、 陕西省安康市圣泰生物科技有限责任公司等推广应用 实现销售收入 9.05 亿元，出口 创汇 4600 万美元。 （ 2）阐释了普洱茶发酵机理和品质变化规律，为普洱茶加工技术研发提供了理论支撑 项目组应用宏基因组学技术阐明了普洱茶发酵过程中微生物变化规律和微生物区系特征 ，系统研究了 茶多酚氧化聚合形成茶褐素的机理，明确了茶褐素的理化特征并建立了 检测方法，为普洱茶加工

22、技术研发提供了理论支撑。 、阐明了普洱茶发酵过程中微生物变化规律 首次发现了嗜热真菌和细菌，并对其进行了生理生化分析，确定了 17 种 在普洱茶发酵起关键作用的嗜热微生物。普洱茶渥堆发酵最初阶段以好氧细菌为优势种，好氧菌的生长氧化茶叶中可利用成分，使堆温升高，含氧量下降，氧化代谢产生有机酸使 pH 下降，形成有利于真菌生长的环境条件。应用宏基因组学技术研究了普洱茶发酵中微生物群落结构与酶以及它们的变化规律 。 普洱茶发酵中优势细菌属于变形菌门（ Proteobacteria， 48.42%)，优势真菌 属于曲霉属（ Aspergillus， 94.98%)。研究成果发表在 Scientific

23、 Reports 等杂志上，这些研究结果为普洱茶（熟茶）的标准化、自动化加工提供了理论基础。此外，项目组证实了在茶叶发酵过程中不适合黄曲霉的生长，改进并验证了适用于普洱茶的黄曲霉毒素检测方法，包括 ELISA 快筛法和 HPLC 法，从市场上随机抽取的 1183份普洱茶样品中未检出黄曲霉毒素，为有效监控普洱茶受黄曲霉毒素的污染情况提供了科技支撑。 、阐释了普洱茶发酵机理和品质变化规律 渥堆发酵过程是普洱熟茶品质形成的关键，普洱茶固体 发酵的过程控制是普洱熟茶加工工艺中的难点。研究发现，在发酵过程中，原料中原有的大量儿茶素类成分发生一系列如氧化、聚合、缩合等复杂的化学变化，形成以褐色氧化型茶多酚

24、（ Oxidized Tea Polyphenols, OTP）为主并与其它成分结合形成结构更为复杂的聚合多酚类成分，构成了普洱茶（熟茶）茶色素的重要化学物质基础。 OTP具有多聚酚羟基的结构特征，能够与脂类、糖类、咖啡因以及脂溶性毒素等相互作用，具有显著的降脂、减肥、解毒等保健作用。从普洱茶（熟茶）中共分离鉴定了 31 个化合物、 46 种共性挥发性香性成分 、 15 种微量元素痕量成分以及 10种农残成分。首次发现 4 个新的黄烷 -3-醇类化合物， 3 个新的黄酮苷类化合物和 1 个新的简单酚酸类化合物。应用质谱联用技术，获取了普洱茶的水溶性成分、挥发性成分、无机元素、理化成分、农残安全

25、评价等 “ 多息 ” 特征，用于普洱茶品质的综合评价。此外，通过制备茶褐素标准品、确定其最佳吸收波长，建立了标准曲线和茶褐素紫外测定方法，所建立的测定方法操作简便，可用于普洱茶及其制品中茶褐素的分析测定。以上研究结果明确了普洱茶重要品质特征成分和发酵过程中形成的新化合物，为普洱茶加工工艺创新和质量控制提 供了科学数据支撑。 （ 3）开发出普洱茶精深加工系列产品，实现了创新加工技术的应用与转化 针对普洱茶产业产品链短、产品同质化严重、附加值低等现状，项目组在构建普洱茶自动化加工技术体系、阐明普洱茶发酵机理和品质变化规律的基础上，先后开发了 “ 帝泊洱速溶普洱茶 ” 、 “ 茶褐素 ” 、 “ 茶

26、纤素 ” 新产品以及茶多酚食品添加剂等系列深加工产品共计 22 种。开发的 “ 帝泊洱即溶普洱茶珍 ” 、 “ 茶褐素 ” 、 “ 茶纤素 ” 、茶多酚系列食品或食品添加剂等 为 普洱茶深加工 企业起到了示 范 作用 。创新产品开发推动了普洱茶产业向其它领域的 扩展 ，延长了普洱茶产业链 条。 在项目整体成果 的 支撑下，以单一普洱茶为原料制备的保健食品 帝泊洱牌 “ 卓清 ” 速溶茶，通过国家药品总局的认证，取得保健食品批文， 成 为我国第一个纯茶保健食品 （ “ 国食建字 G20151019” ） 。 普洱茶深加工产品 帝泊洱即溶普洱茶 2013 年通过中国、美国、欧盟、日本有机产品加工认

27、证，天士力帝泊洱生物茶集团公司先后通过了 ISO9001 质量管理体系、 ISO22000 食品安全管理体系、 OHSAS18001 职业安全管理体系的认证。项目制定了普洱茶深加工产品系列企业标准（已备案） 3 个，分别是即溶普洱茶珍产品企业标准 Q/TSL 0001 S-2012、固体速溶茶企业标准 Q/TSL 003 S-2013、滇红茶珍产品企业标准 Q/TSL 0002 S-2013。 项目 成果由云南天士力帝泊洱生物茶集团有限公司、云南唐人生物科技股份有限公司、保山昌宁红茶业集团有限公司、云南滇红集团股份有限公司、陕西省安康市圣泰生物科技有限责任公司和云南大叶帝红生物科技有限公司等转化生产，近 3 年产生直接经济效益 11.75 亿元。普洱茶系列深加工产品的开发和转化生产， 延伸 了普洱茶产业链条，推动了普洱茶产业的转型升级。 1.2.2 首次发现茶多酚作用新 靶点，阐明了普洱茶主要功效机理 普洱茶以特殊健康功效著称， 但对其功效缺乏系统的科学研究。 为 科学阐述普洱茶 的 保健功效和作用机理，为创新产品开发、普洱茶产品的 科学 应用提供科学支撑，该项目系统研究了 普洱 茶抗炎 等 健康功效和作用机理，为科学饮茶提供科学依据。 通过系统的科学研究， 发现了茶多酚（ EGCG）作用的新靶点是细胞膜