速溶茶浸提工艺研究进展
2020-10-15
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武永福胡强400715)朱金山(西南大学资源环境学院)(西南大学食品科学学院摘要:浸提是速溶茶生产中的个关键环节浸提方式浸提参数(茶叶粉碎度浸提温度浸提时间浸提次数和茶水比等)及辅助浸提手段等影响着浸提速率和制率综述了茶叶浸提工艺的研究进展情况关键词:速溶茶;浸提工艺;浸提参数速溶茶产品香气低滋味淡冷溶性差等问题至今仍没现对速溶茶浸提影响的主次因素为时间温度粉碎度用水有得到有效解决这些问题与速溶茶浸提方式浸提参数和量最佳工艺条件为:温度80C时间30min茶叶破碎度40辅助浸提手段等影响浸提因素的控制密切相关浸提是速目2023~J目各50%茶水比为1:溶茶生产的重要环节浸提条件不仅影响成品的色香味1沸水浸提法等品质也影响到成品得率浸提条件包括浸提方法茶叶水是提取茶内有效成分最方便和廉价的溶剂用较多在浸提前先将茶叶进行浸泡处理故此法采粉碎度茶叶与水的比例浸提温度和浸提时间等般情般使茶叶全部浸况下浸提温度越高时间越长茶叶的提取率越高咖啡碱润为度沸水浸捉又分如下3种方法:1:6茶多酚的溶出越多但温度过高会造成挥发性香气成分损(1)反复提取法按茶水比的沸水冲泡茶叶20℃以下般冲1:14失产品香气低;降低茶水比也能提高浸提率但生产周期长效率低成本相应较高泡163次然后挤滤提取后的茶汤冷却至(2)回流法将茶叶盛在串连的渗滤器中按茶水1的比例在第个渗滤器中通人295100C的沸水从第1浸提方式的选择渗滤器流出的溶液进入第(3)淋洗法渗滤器在各次提取过程中提取液流经所有串连的渗滤器的总时间为25浸提方式的选择是速溶茶生产浸提中最关键的步骤40min将茶叶盛在淋洗塔中然后用100C左右溶其中提取设备按其操作方式可分为间歇式续式半连续式和连剂(沸水或低浓度的茶叶提取液)淋洗采用淋洗法提取时按固体原料的处理方法可分为固定床移动床和分茶与溶剂接触时间短有利于保持茶叶的鲜爽度其不足之处是淋洗液浓度低2散接触式按溶剂和固体原料的接触方式可分为多级接触型和微分接触型若与回流法结合将会收到更好效果处理量大时般考虑用连续式在提取分步提取法5中为了避免茶叶移动可采用几个固定床使提取液连续取出首先在茶叶中加入其质量压提取10minO515倍的水在201570C下常据报道日本采用直列式提取塔用温水流(70C)分4此后分离提取液5残渣加入30min5倍的水在段提取可获得20%的提取液”I浸提方式目前主要有浸出3Okg/cm。蒸汽通量下提取分离其提取液最后100C沸式浸提浇渗式浸提和逆流式连续浸提阮美娟采用浸出式将两次获得的提取液混合喷雾干燥水对秀眉茶进行头泡胡述明曾采用5‘浸提以获取最佳茶汁浸出率与产品品质为原则用k(3)7倍水量二泡倍水量三泡3倍水正交试验优化浸提工艺条件在浸提时添加3%的环糊精量每次各冲泡lOmin浸提率为77%嘲以达保香和增加速溶茶抗吸湿性之目的通过实验分析发如果采取逆流提取可以缩减加水比提高茶的浸出率糖分离纯化中的应用研究[J]食品科技2008(10)水研究[J]福建化工2004(1):l3:271潘晓鸥李健宋毅等超滤法在中药分离纯化【工艺152155中的应用进展叨华西医学200419(2):35135231】江和源陈小强寇小红等茶多糖的分级纯化及【28】2007刘军海超滤法提取茶多糖研究【J】【28(9)组成分析【茶叶科学200727(3):248252J】124126汪东风周小玲[32】王常红等茶叶多糖稀土复合物及[29]KenichieITklifoTTadakazuwaTAntidiabetiesmeedlitm/第四届海峡两岸茶业学术研讨会c]/某些生物活性【fectoftersolubletea/Procpolysa~haride[C]/dings:论文集331寇小红【2006:275江和源2840ftheInTheternanitonalSympesiummOiloTeaSeienceJapan崔宏春等膜过滤绿茶多糖的系统分OrgaizingComitteefISTS1992:240.242级纯化及免疫活性分析叨】80茶叶科学200828(3):172[301寇小红江和源张建勇等景列膜超滤处理在茶多15然而,选用提取方法,必须以保证速溶茶不产生粗老气和不 良的苦涩味为原则。较为理想的是用沸水在5-6min内将 (3)环糊精法。常用的环糊精(CD)主要是B一环糊精 (p—CD)、混合环糊精和MJF。姚勇芳等采用添加8%p一环 茶的可溶物加以适度提取,有利于防止熟汤味。如果采取分 级淋洗,可以将不同香气品质的各级提取液分别处理,从而 为更多地保留天然茶香并充分排除原茶的粗老气创造有利 条件,这对于加工低档茶有特殊意义。 糊精,茶水比1:9,温度85--00%,浸提25min,提高了浸提率, 浓缩喷雾干燥后保持了乌龙茶的香气并改善了其滋味_】uI。俞 宝康等用p一环糊精溶液浸泡茶末,高速离心喷雾干燥后得 粉状速溶红茶,其色、香、味品质与原茶末品质相当或更优 陈洁辉在乌龙茶提取剂(水)和浓缩液中加入一定量的p— CD或麦芽糊精,可溶性固形物由2.1%~2.2%提高到3.1%~ 3.2%,成品溶解度良好,不会导致异味的产生。而加入糊精后, 二、主要浸提参数 1.茶叶破碎度 对香气成分有一定的吸附作用,有利于香气的保留;并且有抗 成品结块和充当辅料的作用【 】。白卫东等以英德红茶为原料, 速溶茶浸提要求浸提剂加入量要少,以便短时间内就 能将茶叶内含物浸提出来,若浸提剂加入量过多则浓缩 所需时间延长,各种催化氧化反应加剧,多酚类化合物等 氧化过度,挥发性化合物损失较大,从而影响品质。所以 浸提前必须将茶叶进行轧碎处理,增大固液两相接触面, 加快浸提速度。样品粉碎得越细,表面积就越大,浸出速 度就越快;但粉碎度过高,样品颗粒表面积过大,吸附作 用增强,反而影响过滤速度。一般茶叶粒度以20 ̄60目为 适宜。如进行原料拼配,可用茶叶副产品配以20%的正品 茶,能提高速溶茶的浓度;拼配20%的揉捻叶,则能提高 其鲜爽度…。 2.浸提时间 各种化学成分随提取时间延长,浸出量也增加。但浸提 时间过长会影响浸提效率,一般用热水加热或用食用酒精 回流提取,以1~2h为宜f4l。浸提时间对得率影响不大,但对 产品品质有较大影响,随浸提时间延长,产品品质下降。 3.浸提温度 般情况下浸提温度越高、时间越长,浸提效率和速溶 茶制率越高。但浸提温度不宜过高,温度过高会使某些内含 成分因氧化或热作用而遭到破坏,一般以60℃左右为宜, 最高不超过100%I 。胡隆基等以茶叶为原料,用50%以下 低温水搅拌浸提3次,得率为17%~19%E 。钱三宝用50- 80℃水搅拌浸提2次,得率达20%以上 。台湾大学一位博 士应用Spiro等数学模式,探讨了以逆流式连续浸提法浸 提茶叶可溶性成分的效率,结果表明,以浸泡法浸提茶叶约 需20min才能达到浸提平衡,然而以90℃逆流式连续浸提 16—18min,其浸提效率为浸泡式的1.5~2.5倍,可见逆流式 连续浸提法适合于速溶茶加工。 三、辅助浸提方法 1.添加化学物质 (1)有机溶剂法。日本用80%乙醇在40%下将绿茶浸 提过滤,然后在50%下蒸发,获得较高的浸提率 1。刘延泽 采用有机溶剂乙醇或丙酮提取,得率为35%-40% ̄71。 (2)调节提取液pH法。提取液的pH值对提取率影响 也很大,沸腾蒸馏水提取红茶时,pH为1.2的浸提液的提 取率是pH为6.8浸提液提取率的2倍 。梁月荣等认为,在 调节浸提液pH至1.2时提取,茶叶固形物产量比直接用沸 蒸馏水提取时高1倍 1。 B—CD浸提破碎后的茶叶,以3%8一CD液作提取剂,经造 粒、干燥而成颗粒状速溶固体饮料。实验发现,p—CD液可以 较好地提取茶中的有效成分,且茶香与茶味保持较好,采用 B—CD液作提取剂,成品香气、滋味和得率均优于水,但由于 13一CD价格贵,此法还有待进一步验证其可行性【 】1。而雷敬敷 等研究表明,在相同的费用下,混合CD可以代替p—CD用于 速溶红茶的制备,其浸出物总量、氨基酸总量、吸湿性、风味等 指标优于13一CD,在与p—CD达到同样浸提质量条件下,应 用混合CD代替p—CD可降低费用20%左右_I 。 MJF是用土豆淀粉经酶工程转化加工精制而成的粉状产 品。陈西鸾等对MJF溶液制取速溶茶的研究指出,利用MJF 溶液制取速溶茶,其成品膨胀率增大,外观光泽度增强,特别 是成品的冲调性能增强,有较好的透明度,且不需添加任何防 腐剂,对速溶茶起到自然保护作用。MJF代替13一CD制取速 溶茶,不仅基本保持了茶叶的色、香、味,且大大降低了速溶茶 的生产成本,故有较大的开发前景 】。 2.采用物理手段 (1)采用微波助提。微波助提具有简便、经济、省时的优 点,在很多领域都得到了应用,同样应用于绿茶的提取可获得 高品质产品。影响微波提取过程的因素主要有微波加热功率、 提取剂种类、浓度及操作工艺,通过对提取条件的优化,可以 达到较好的提取效果,微波提取温度一般低于75℃ 。向胜 沅采用微波助提与常规水提对比,结果认为前者在速溶茶品 质成分得率、品质及功效方面均优于后者 j。农绍庄等研究认 为,采用微波法以茶末为原料制备速溶茶粉,工艺用时短、得 率高、易于工业化生产。微波最佳条件为:功率640W,时间 120~150s,料液比为i:15,乙醇浓度为50%,浸提2次,得率在 36%以上 。 (2)采用超声波助提。超声波是频率大于20kHz的声波, 具有频率高、波长短、穿透力强等特点 ”。超声波提取技术则 是利用超声波特殊的强纵向振动、高速冲击破碎、空化效应、 搅拌及加热等物理性能,破坏提取物细胞结构,使溶液能渗入 细胞内部,从而加速茶叶有效成分的溶解,提高有效成分的提 出率。实验证明,超声波提取可大大缩短速溶茶的提取时间, 提高提取效率,并且极少改变有效成分的结构,在一定程度上 解决了速溶茶产品香气低、滋味淡、得率低等问题。张远志等 利用超声波辅助对西湖龙井进行提取,提取率较常规提取的 要高,且提取液汤色嫩黄明亮,略有沉淀,滋味鲜爽,香高持 久【 I 16· 随着超声波提取技术的成熟,可进一步应用于茶叶深 加丁产品的生产与开发,如茶多酚、咖啡碱的提取,还可用 于茶饮料的杀菌等。 3.添加酶制剂 酶解法的原理是采用纤维酶、细胞分离酶的作用,使 茶叶分离成单细胞,并使细胞壁打开。酶法提取最大的优 势是反应条件温和,茶叶中有效成分在提取过程中几乎不 损失.有效成分的提取率高,产物纯度、稳定性、活性都较 高且无污染。此外,酶法提取在缩短提取时间、降低能耗和 提取成本等方面也具有一定优势。谭淑宜研究表明,采用 纤维素酶、果胶酶和蛋白酶提取效果好,其水浸出物提取 率均比对照高;纤维素酶与蛋白酶组合提取效果最好;同 时还发现采用酶法提取,可以改善提取液的香气、汤色与 清澈度 I。 肖文军曾采用饱和添加酶制剂的方法,在膜滤澄清浓 缩速溶茶时,分别添加蛋白酶、果胶酶和单宁酶,结果显著 提高_『速溶茶的茶多酚、氯基酸、咖啡碱、儿茶素等品质成 分的含量,并且减轻了料液对膜的污染,提高了膜滤功效, 延长了膜的使用寿命 1。梁靖等通过对纤维素酶的应用研 究.探讨出彳f速溶茶加工过程中,添加纤维素酶的适宜浸提 温度为45℃、浸提时间为60rain、纤维素酶添加量为 0.15U/mL,此时速溶茶浸提率为26.8%,未经酶解时其提取 率仅为1 7.2%t 。 由此可见,在生产速溶茶时添加酶制剂对提高其浸提 率、增加膜渗透率、减轻膜污染、提高茶叶利用率、降低能 耗等方面部有较好的效果。但目前应用于茶叶及其深加工 方面的酶制剂种类和数量部很少,而且许多尚处在试验研 究阶段。同时由于茶叶中的内源酶种类和数量比较少,所 以可以考虑从其他动植物中提取活性酶(如淀粉酶、果胶 酶、纤维素酶等)应用于茶叶深加T,酶制剂在茶叶深加 工方面的应用还需进行进一步的基础实验研究和应用研 究 4.2种或3种辅助手段相结合 农绍庄等采用添加柠檬酸、p一环糊精、Vc、酒精,同时 以微波助提制备速溶茶,得率在36%以上 I。姚勇芳等和肖 文军的研究也表明,添加化学物质和物理手段相结合,其效 果较单纯添加化学物质和采用物理手段要好IⅢ’I。 总之,虽然有关速溶茶提取工艺研究较多,但目前还是 不能很好地解决速溶茶香气低、滋味淡、冷溶性差的问题。 且大多数研究停留在实验阶段,一:业大生产应用效果还不 是很理想。只有选择合适的浸提剂、探索适宜的浸提条件、 采用先进的浸提方法和设备才能提高速溶茶产品质量和产 量,从而提高我国茶叶深加工技术水平。 另外,周内外关于速溶茶的研究多集中于对其工艺和 品质的研究,对有关速溶茶种质资源、栽培管理和市场开发 及贸易的研究报道很少 因此,在这些方面有待进一步深入 研究,以从茶树种质资源方面提高速溶茶的浸提率,解决速 溶茶香气低、滋味淡、冷溶性差的问题。 参考文献: 【1】康孟利,薛旭初,骆耀平,等.速溶茶研究进展及前景 l7· [J】_茶叶,2006,32(3):136—140. 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