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茶叶在我国有着几千年的饮用历史,它以其丰富的营养成分、独特的风味品质、特殊的保健、药效功能而深受人们喜爱。自20世纪80年代初,茶饮料在日本开发上市以来,成为世界上增长最快的软饮料之一。美国每年进口茶叶约有70%用于生产速溶茶。
速溶茶(Instant Tea)又名可溶茶、结晶茶、茶精等,以成品茶或茶鲜叶为原料,提取水溶性成分精制成的一种没有茶渣,用热水、凉水、甚至冰水即冲即溶的茶制品。它以健康、快捷、方便、卫生的特点迎合现代饮料的消费时尚。速溶绿茶保留茶了的主要风味和有效成分,主要指茶多酚、儿茶素、咖啡因、氨基酸、香味物质等。其中的儿茶素类化合物是其主要活性物质和品质基础。
本文介绍了速溶茶的基本概念及制造工艺,并对各个关键技术中的设备及工艺条件进行了讨论,从理论上以及工业化生产的角度分析其优缺点及存在的问题。主要讨论速溶茶生产过程中浸提的各个工艺参数的影响,如浸提用水、茶水比、浸提温度、浸提时间的影响,并针对茶乳酪和茶褐变的产生原因、影响因素和解决方法进行了综合阐述。
文献研究茶乳酪产生的主要原因是儿茶素类物质、咖啡碱、金属离子、茶蛋白、茶多糖、叶绿素、淀粉等互相络合,在低温下沉降析出。所以解决方案一般是采取低温离心过滤去除茶乳酪或降低儿茶素类物质、咖啡碱等物质浓度来达到效果。本人认为这些解决手段得率偏低,同时大多以降低有效成分浓度为手段,影响了速溶茶的使用效果和食用价值。
同时在结合前人的基础上,经过大量的试验摸索,总结出了一条适合工业大众化生产的工艺路线,工艺可操作性较强。
1、 研究了速溶茶生产中不同的浸提条件,主要通过对各个单项因素做不同的梯度试验,并结合工厂生产实际情况,得出最佳浸提条件为:浸提温度80℃、浸提时间20分钟、茶水比为1:14、浸提用水PH为5.5—6.0的无离子水。
2、 分析讨论了目前新兴的浸提技术,如乙醇溶液浸提,微波辅助浸提和超声波辅助浸提,以及添加外源酶如单宁酶、纤维素酶、蛋白酶等辅助手段浸提工艺的现状和优缺点。认为在目前的国内情况下,这些新兴的辅助手段研究还没有研究彻底,暂时不能直接应用于生产;而添加外源酶,可以实现低温浸提,浸出率较高,目前制约因素是浸提时间比较长,成本也较高。
3、 分析研究了茶乳酪和褐变产生的原因、影响因素和控制手段,认为在目前的生产过程中,茶乳酪大量产生的主要原因是茶汤中含有高浓度的茶蛋白和茶多糖物质,而金属离子、咖啡碱的影响相对较低,因此不建议用溶剂去除咖啡碱、低温沉降去除茶多酚等;而褐变主要是因为儿茶素类物质在高温情况下容易氧化、叶绿素在高温条件下化学性质不稳定引起。在此基础上提出了实施简单、效果相对比较明显的措施为使用亚硫酸钠、β-环糊精、SJ12澄清剂进行消除茶乳酪和褐变的处理,必要时辅助陶瓷膜过滤。并对其他的一些研究方向做了评估。
4、对比研究了不同温度、压力、截留分子量条件下陶瓷膜过滤浸提液的效果,发现要达到滤液澄清透明、性质比较稳定,则损失一般在30-50%,影响较大,因此提出了尽量不使用陶瓷膜过滤的观点;
5、对比研究了反渗透膜浓缩与普通薄膜浓缩的区别,离心喷雾、压力喷雾与冷冻干燥等不同干燥方式的区别,得出了便于生产的方式。
6、结论:经过本试验工艺最终所得产品与国内外同行产品比较,从溶解性、溶液澄清度、外观性状分析,已领先与国内同行。在本研究中,由于生产的实际情况和研究条件的不足,所以速溶茶生产中香味的保留和结束时的调香只能留待以后进一步研究。
7、主要工艺流程:茶叶+无离子水(1:14)+亚硫酸钠→浸提(80℃、20分钟) →挤压→粗滤→冷却至40-—60℃→(陶瓷膜过滤)→添加SJ12澄清剂→静置2小时左右→吸取上清液→ 细滤(5u)→离心过滤(3000r/min、12分)→添加β-环状糊精、叶绿素铜钠盐→浓缩→ 精滤→喷雾干燥(进口温度180℃,出口温度85℃)→包装→成品