茶叶深加工学 第一章 速溶茶加工
1、第一章 速溶茶加工第一节 概述速溶茶是一种能迅速溶解于水的固体饮料茶,以成品茶或鲜叶为原料,通过提取、过滤、浓缩、干燥等工艺过程,加工成一种易溶入水而无茶渣的颗粒状、粉末状或碎片状的新型饮料。因具有冲水即溶的特点,故得名“速溶茶”。1.速溶茶定义由于速溶茶基本保持了茶叶原有的色、香、味,浓淡易于调节,具有饮用方便、快捷、卫生、高雅等特点,深受国内外消费者的喜爱。另外,速溶茶还可直接用来调配液体茶饮料,经济快捷,所以很受茶饮料生产商的青睐。国标定义:以茶叶或茶鲜叶为原料,经水提(或采用茶鲜叶榨汁)、过滤、浓缩、干燥制成的,可在生产过程中加入食品添加剂、食品加工助剂以及适量食品辅料(如麦芽糊精)的
2、固态速溶绿茶和固态速溶红茶产品。速溶茶理化指标2.速溶茶分类溶解性:热溶型速溶茶(HWS-hot water soluble instant tea)和冷溶型速溶茶(CWS -cool water soluble instant tea );用途:食品工业用速溶茶、直接冲饮型速溶茶;添加物:纯速溶茶、调味速溶茶;功能性成分:高茶多酚速溶茶、高儿茶素速溶茶、高氨基酸速溶茶、高-氨基丁酸速溶茶、高茶黄素速溶茶、高咖啡因速溶茶、低咖啡因速溶茶、低苦味速溶茶等。热溶型速溶茶 在855纯净水中能溶解,经搅拌无肉眼可见悬浮物、沉淀物的固态速溶茶。冷溶型速溶茶 在251纯净水中能溶解,经搅拌无肉眼可见悬浮物
3、、沉淀物的固态速溶茶。成品的速溶茶要求颗粒直径为200500m,颗粒均匀分散,容重617g/100mL,以13g/100mL最佳。速溶茶产品种类速溶红茶:汤色红明、滋味醇厚;速溶绿茶:汤色黄而明亮、香气较鲜爽、滋味浓厚;速溶乌龙茶:汤色橙黄清澈、香气纯正、滋味醇和;速溶普洱茶:汤色红褐明亮、陈香显著、滋味醇和速溶花茶:汤色明亮且显花香,滋味浓厚;调味速溶茶:又称“冰茶”,加糖、香料、药材、果汁等,风味多样。食品安全国家标准食品中农药最大残留限量 GB2763-2014食品中污染物限量 GB2762-2012食品添加剂使用标准 GB2760-20143.速溶茶发展概况早在18世纪,欧洲茶商曾经从
4、中国进口过一种茶叶抽提液浓缩而成的深色茶饼,每块67g,溶化后即成饮用茶,这可能就是今天速溶茶的雏形。20世纪40年代,随着速溶咖啡的发展,英国饮料行业首先进行了速溶红茶的试制。20世纪50年代初,美国正式投入商品化生产。它以进口的成品茶为原料,主要制造冷溶型速溶红茶及冰茶。3.速溶茶发展概况50年代末到60年代初,英、美等发达国家在主要茶叶生产国印度、斯里兰卡以及东非一些国家投资办厂生产速溶茶。70年代印度、斯里兰卡等生产的速溶茶产量不断扩大,出口十几个国家。据统计, 目前速溶茶生产国约有30多个,年总产量8-9万吨。其中产茶国如中国、印度、斯里兰卡、肯尼亚、日本等有生产,非产茶国的美国、英
5、国、德国和澳大利亚也有生产。其中中国2.0万吨,肯尼亚0.4万吨,印度0.34万吨。3.速溶茶发展概况4.中国速溶茶发展概况我国速溶茶研制工作始于20世纪60年代初。70年代在上海、湖南进行了小批量生产,并有少量出口试销。20世纪90年代,得益于国际和国内茶饮料的迅速发展,中国速溶茶行业快速成长。在茶叶资源丰富的浙江、福建、广东、江苏、湖南、安徽、云南等省市,速溶茶得到较快的发展。中国速溶茶生产能力世界第一,产品除在国内消费外,还销往北美、欧洲、东南亚、日、韩以及我国港、澳、台等50多个国家和地区。5.速溶茶特点(1)容易实现机械化、自动化、连续化;(2)原料来源广泛,有利于产茶国或非产茶国加
6、工速溶茶;(3)符合食品卫生安全要求;(4)即可直接饮用又可调配饮用;(5)体积小,重量轻,饮用方便;(6)加工后的茶渣,可作为饲料、基质等。随着科学技术的进步,人们对茶叶的经济价值与健康功能的认识深化,尤其是医学药学的介入,深刻地揭示了茶对治疗心血管病、抗氧化、抗衰老及抗肿瘤等方面具有药效功能,从而更推动了速溶茶的向前发展;同时由于把茶及其它天然植物进行合理配伍,成为时尚的健康食品或饮料,推进了速溶茶的工业生产。国内主要生产速溶茶的公司福建大闽食品有限公司,成立于1995年。目前有福建漳州和南京高淳两家工厂,年生产速溶茶(9000吨)、茶浓缩液(10000吨)以及草本速溶粉及浓缩液、咖啡系列
7、产品等。浙江茗皇天然食品开发有限公司,前身龙游茶厂,创办于1980年。1988年与浙江大学茶学系合作研发速溶茶。目前年产能力5000吨,是国内最早实现速溶茶工业现代化生产的速溶茶企之一。深圳市深宝华城科技有限公司:前身“广东华城食品有限公司”在1993年开始涉足茶叶深加工行业。年产速溶茶粉2000吨以上,浓缩茶汁、凉茶浓缩液10000吨 。现在有广东潮阳、广东深圳和江西婺源3家工厂。福建仙洋洋食品科技有限公司杭州茗宝食品有限公司易晓食品(衢州)有限公司浙江振通宏茶业有限公司云南天士力帝泊洱生物茶集团有限公司广东正源华茶生物股份有限公司黄山华绿园生物科技有限公司观看企业视频浙江茗皇福建大闽201
8、4FIC上海展会上的速溶茶生产企业大闽2014FIC展会图片大闽2014FIC展会图片大闽2014FIC展会图片茗皇2014FIC展会图片茗皇2014FIC展会图片茗皇2014FIC展会图片深宝2014FIC展会图片深宝2014FIC展会图片茗宝2014FIC展会图片茗宝2014FIC展会图片易晓2014FIC展会图片易晓2014FIC展会图片第二节 速溶茶加工工艺茶叶拼配与水净化浸提过滤净化浓缩杀菌干燥拼配匀堆筛分磁棒除铁金属检测包装入库纯净水反渗透处理设备反渗透动画原理视频一家反渗透膜生产公司介绍视频1.原料验收2.原料拼配3.浸提5.卧螺离心4.板式热交换器冷却7.碟片离心8.浓缩杀菌1
9、5.喷粉茶渣排放烘干冷却水排放循环水库清洗水排放 污水处理 排放 水处理水加热12.调配11辅料验收17.半成品拼配20.匀堆筛粉21.计量内包装成品检验22.PE8S袋真空封口24.外包装25.入库26.储存27.出运18.PE袋验收19.塑料袋杀菌23.外包装箱验收16.内包装塑料袋验收10.筛网过滤14.筛网过滤XX速溶茶企业速溶茶粉HACCP计划 页次:1/1工艺流程图不合格合格注:带有为关键控制点6.板式热交换器冷却9.板式热交换器冷却13.板式杀菌需要原料可用鲜叶、半成品茶或成品茶。原料的选择至关重要。将不同的地区茶、季节茶或不同级别的茶进行适当混配,可较好地解决品质与效益之间的关
10、系。(一)原料及处理用鲜叶原料加工速溶茶直接利用鲜茶叶榨取鲜茶汁,继而开发茶叶食品和饮料。鲜茶汁的加工与传统茶叶加工一样,也可分为红茶、绿茶、乌龙茶等。鲜叶处理鲜茶汁提取超滤浓缩干燥。(1)鲜叶处理 红茶先经萎凋、发酵,绿茶先经杀青,乌龙茶则先经萎凋、做青、杀青,然后破碎,再用压榨机榨取鲜茶汁,最后经深度加工成各种茶饮料或其他食品。一般要求:既要达到传统茶制造时相应技术要求,又要尽可能保持较多的水分含量,以利于茶汁提取。 (2)茶汁提取鲜叶经适当处理后,先用粉碎机粗切,再用LTP锤击机细切。切碎叶装入布袋或用布包好,放入螺旋压榨机进行压榨,压力控制8.89.8Mpa,反复压榨,直到鲜汁不再流出
11、为止,必要时可加水再榨。 (3)超滤浓缩鲜茶汁先经粗滤,除去杂质及沉淀,然后超滤浓缩或反渗透浓缩。(4)干燥采用喷雾干燥或冷冻干燥。喷雾法:热空气进口温度在180200,排气温度100120。冷冻法:要求温度能达到-35以下。 应用防腐剂保鲜 用浓度0.1的苯甲酸、苯甲酸钠和山梨酸三种防腐剂对红茶汁、红茶鲜汁和绿茶鲜汁进行保鲜试验。结果发现就滋味而言,以山梨酸的保鲜效果最好,其次是苯甲酸钠。应用抗氧化剂保鲜 Na2SO3和抗坏血酸对绿茶鲜汁有一定的保鲜效果,尤以 Na2SO3为佳。因为 Na2SO3在酸性条件下有较强杀菌作用,可抑制微生物的繁殖,而且对酚酶活性有抑制作用,用来防止鲜茶汁褐变效果
12、较好。鲜茶汁的保鲜方法用pH调节剂保鲜 研究表明,用H3PO4降低pH,使鲜茶汁酸化,能增强抑菌效果,特别是对腐败性细菌,具有一定的保鲜效果,而且H3PO4能螯合如Al3+、Mg2+、Ca2+、Mn2+等金属离子,减少这些离子的活度,从而抑制某些酶的活性,延缓有关生化反应的进行。防腐剂与抗氧化剂组合的保鲜效果 采用0.1苯甲酸钠、0.1Na2S03和H3PO4 (pH 3.5)组合能有效地保持鲜茶汁的滋味和汤色,获得令人满意的保鲜效果。尤其是对绿茶鲜汁的保鲜,不仅保持了滋味,而且汤色有所改善。茶汤转化-鲜茶汁转变为红茶汤生产速溶茶的原料有绿茶、鲜叶和未发酵的半成品,为了使提取液完成发酵过程,必
13、须通过酶的作用或加入氧化剂来完成,前者称为酶法转化,后者称为化学转化。酶法转化是用天然植物或微生物生产的酶制剂与未发酵的茶叶提取液混合放在一起振荡保温,就能完成从绿茶变红茶的转化作用,其转化速度与酶活性大小、基质浓度、溶解氧浓度以及温度、pH有关。酶制剂一般是通过交联、包埋、吸附等方法固定到适当载体上,做成固定化酶。化学转化即用氧化剂来完成转化过程,这是一种氧化反应,必须有氧化剂参加。常用的氧化剂有氧、臭氧和过氧化氢。化学转化的速度取决于氧化剂的种类、用量、茶叶的类型、茶中多酚类物质的浓度以及转化温度等条件。两种转化方法相比:酶法转化条件温和,尤其是由天然多酚氧化酶引起的偶联氧化反应能使茶黄素
14、的氧化与氨基酸的还原同时发生,有利于香气的改善,使更接近茶叶风味。化学转化的突出优点是简单易行,但转化过程中茶黄素只经历单纯的氧化,促使茶红素增多,随着酸性茶红素的形成,抽提液的pH有所下降,茶乳酪容易产生。酶法转化的基本原理 -绿茶抽提液转化成红茶速溶茶制造过程的转化,其基本原理与传统红茶的发酵是一致的:多酚类物质被氧化成醌类物质,醌类物质一方面聚合形成茶黄素、茶红素和茶褐素,另一方面亦带动其它成分变化,从而形成了具有红茶风味的物质。 转化的酶(1)利用茶鲜叶的酶来转化(2)利用微生物或其它植物的酶转化粗酶液的制备1、注意选择那些多酚氧化酶活性较强的茶树品种和部位;2、注意在低温下制备粗酶液
15、。 酶转化技术要点粗酶液的加入量约为待转化抽提液总量的7%左右,反应温度在2637之间,通过转化时间和通氧量来控制转化程度。这样制得的速溶红茶就具有与以商品红茶为原料所制得产品相似的品质。例子采摘第一轮新稍,经蒸汽杀青处理,揉捻并干燥制成绿茶。然后用沸水浸提的办法制成可溶性浓度为2.6%的绿茶抽提液,亦可直接用成品绿茶制成同浓度的抽提液。将这种抽提液冷却至37,按每100ml加入7.0g的茶鲜叶粗酶液,然后保温并通气4h,接着加热混合液至75左右,以杀死酶活性。用此方法转化后所制得的速溶红茶,与用红茶制得的产品有相似的品质,在香气和滋味方面还较好于后者。利用微生物或其它植物的酶转化在非产茶国要
16、想用绿茶加工成速溶红茶,可利用微生物或其它植物的酶转化。日本专利JP 4816636介绍了2种微生物,即细链格孢A-2和芽枝状枝孢都能产生一种邻位二酚氧化还原酶,其转化效果类似于多酚氧化酶。其它植物如土豆皮、菊苣、苹果树的愈伤组织等也都有促进绿茶抽提液向红茶转化的酶系。 利用物理或化学的方法转化加压、加热、通氧、改变PH等物理及化学的方法也能达到转化目的。加压转化:绿茶抽提液在有足够氧气的条件下加热到50左右,施加689.41kPa(7.03kgf/cm2)以上的压力,可达转化效果。催化氧化:利用无机催化剂。如在绿茶抽提液内加入KMnO4(加入量约为提取液固形物干重的0.06%),8090下保
17、温6h左右即完成转化。臭氧氧化:臭氧是强氧化剂之一,作用原理同KMnO4。 原料可用鲜叶、半成品茶或成品茶。原料的选择至关重要。将不同的地区茶、季节茶或不同级别的茶进行适当混配,可较好地解决品质与效益之间的关系。(一)原料及处理原料拼配应品质互补、制率互补及价格互补。生产上多用成品茶。制速溶红茶,配搭1015%的绿茶,改善汤色,增加鲜爽度;用低档茶做原料,可加入2030%的中上档茶,以提高品质;将茶叶进行适当的轧碎,提高可溶物的浸出率。一般轧碎程度掌握在50目(0.282mm),过度粉碎将导致过滤困难,茶汤浑浊。目是表示标准筛中每25.4毫米(1英寸)长度中的筛孔数目。例如,200目的筛子,是
18、指这种筛子每25.4毫米的长度有200个筛孔,其筛孔为0.075毫米。粗算方法:直径=25.4目数0.65目-概念金属丝编织网:125mm到20um;穿孔板:方孔(25mm到4mm)、圆孔(125mm到1mm);电成型薄板:方孔或圆孔(500um到5um)。(二)浸提茶水比在1612较好。加水愈少,意味着浸提液的浓度增高,则茶汤在浓缩时的蒸发量减少,从而减少了芳香物质的挥发,降低了茶多酚等有效成分的氧化,从而提高了茶汤质量;但加水过少,则有效物质浸出量减少,制率降低。因此茶水比例也应因茶而异,因产品质量要求而异,因浸提方法而异。提取可分两次,时间以1015min为宜。提取时间太长,将使一些有损
19、滋味的无效成分过多浸出,而浸提温度较低时,则可适当延长浸提时间。就茶类而言,绿茶及要求冷溶的速溶茶的浸提时间宜短,而红茶、乌龙茶的浸提时间可适当延长。绿茶浸提温度9095,红茶为100;冷溶型浸提温度低于热溶型。对于绿茶,若温度高了,茶汤泛红,茶汤苦涩;温度低了,难以提高制率及获得良好的香味。浸提红茶时水温100,浸提液红艳明亮,香味浓强。提取设备间断式提取设备:多功能单级提取罐连续式提取设备:罐组式连续逆流提取机组槽式连续逆流提取机组(单级、双级、多级)环型连续逆流提取机组螺旋推进式连续逆流提取机组等多功能单级提取罐适用于中药、食品、化工行业的常压、微压、温浸、热回流、强制循环渗透,芳香油提
20、取及有机溶媒回收等多种工艺操作,具有效率高、操作方便等优点。单级提取罐1:溶剂喷灌 2:溶剂 3:冷凝器 5:蒸汽 7:制品 8:溶液导管 9:多孔假底 罐组式连续逆流提取机组螺旋推进式连续逆流提取机组超声波连续逆流提取机组进料口提取液出口溶剂入口出渣口(三)净化速溶茶不可夹杂茶叶碎末和任何悬浮杂质。因此,茶浸提液中的颗粒、茶灰、茶梗毛等夹杂物以及大分子物质,要经过净化处理。(1)采用物理方法,如离心、过滤等;(2)采用化学方法,通过各种转溶方法使茶乳酪混浊胶体转溶,以使速溶茶冲泡后具有明亮的汤色,比如脱咖啡碱、茶多酚、调酸碱度等。物理方法冷冻离心法 茶乳酪不通过任何转溶处理,直接经冷冻离心去
21、除,冷却温度越低,茶乳酪的析出量也越多,则越有利于提高产品的冷溶性。该方法处理技术简单,产品质量纯正,不带异味,但由于茶多酚等呈味物质的过多弃除,使茶味较淡,制率偏低。离心设备三足式离心机碟片式离心机管式离心机由篮式转鼓、壁面钻有小孔、内壁衬有金属丝及滤布组成。整个机座借三根弹簧悬挂于三足支柱上,以减轻运转时的振动。三足式离心机碟片式离心机碟片式离心机工作原理转鼓内有一组互相套叠在一起的碟形零件-碟片。碟片与碟片之间留有很小的间隙。悬浮液(或乳浊液)由位于转鼓中心的进料管加入转鼓。当悬浮液(或乳浊液)流过碟片之间的间隙时,固体颗粒(或液滴)在离心机作用下沉降到碟片上形成沉渣(或液层)。沉渣沿碟
22、片表面滑动而脱离碟片并积聚在转鼓内直径最大的部位,分离后的液体从出液口排出转鼓。碟片的作用是缩短固体颗粒(或液滴)的沉降距离、扩大转鼓的沉降面积,转鼓中由于安装了碟片而大大提高了分离机的生产能力。积聚在转鼓内的固体在分离机停机后拆开转鼓由人工清除,或通过排渣机构在不停机的情况下从转鼓中排出。管式离心机管式分离机是转鼓呈管状的高速离心分离机。转鼓的直径较小,长度较大,转速高,用于处理难于分离的低浓度悬浮液和乳浊液中的组分。粗滤精滤超滤过滤设备粗滤粗滤是茶饮料加工过滤系统的第一步,一般采用100300目的筛网,主要是去除固体颗粒和悬浮物。所用筛网主要有金属网、尼龙、绢布、无纺布,一般采用震动筛、袋
23、式过滤机、板框式过滤机;经粗滤后茶汤仍呈现混浊状态,静置后出现明显沉淀物,一般需要做进一步的过滤澄清处理。板框式过滤机精滤精滤主要去除茶汤中细小的固体颗粒和悬浮物。根据产品澄清度需要,通常采用0.1100um的各类微孔滤膜、硅藻土、石棉纤维等。生产上常采用微孔精密过滤器、板框过滤机和薄板过滤机等。超滤超滤是在低压0.10.5MPa条件下,利用具有不同截留分子量的半透膜阻止茶饮料中高分子物质或固体颗粒的通过,有效去除大部分蛋白质、果胶、淀粉等大分子物质,而茶多酚、氨基酸、儿茶素、咖啡碱含量损失较少,从而达到澄清的目的。超滤膜分为有机膜和无机膜,孔径在0.0020.2um之间。无机陶瓷膜是以氧化铝
24、、氧化钛、氧化锆等材料制备而成的多孔非对称膜。优点:耐污染、耐高温、机械强度高、对茶汁预处理要求低、易清洗再生、可长时间维持高通量过滤等特点。陶瓷膜设备有机膜:由高分子材料制成,如醋酸纤维素(CA)、聚酰胺(PA)、聚砜(PSF)、聚偏氟乙烯(PVDF)等。有卷式、管式、中空纤维等形式。优点:取材广泛、单位膜面积制造成本低廉、膜组件装填密度大。中空纤维超滤膜中空纤维超滤膜压力膜分离技术使用的半透膜:膜壁布满小孔,据孔径大小分为:微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)、反渗透膜(RO),大都采用错流过滤方式分离。并流过滤错流过滤微滤超滤纳滤反渗透1Bar=100KPa=1个标准大气压 膜
25、分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能,又有高效、节能、环保、分子级过滤及过程简单、易于控制等特征。 目前已广泛应用于食品、医药、生物、水处理等领域,产生了巨大的经济效益和社会效益,已成为当今分离科学中最重要的手段之一。化学方法为了推动速溶茶的工业化生产,特别是冷溶型速溶茶的生产,必须设法阻遏茶乳酪的形成。因此首先必须弄清楚茶乳酪的特性及影响茶乳酪形成的条件。大量的科学研究表明,茶叶种类、温度、咖啡碱及茶多酚的浓度、水质及酸碱度是茶乳酪形成的主要制约因子。1、茶叶种类 在红茶制造中,茶黄素、茶红素、茶褐素等氧化产物与咖啡碱以氢键相互缔合而形成茶乳酪沉淀的能力要比绿茶中的简单儿茶素或酯型儿
26、茶素强。因此,在速溶红茶、速溶乌龙茶的生产中其茶乳酪的形成要比速溶绿茶的更为明显。2、温度 随着温度降低,茶汤会慢慢变浑浊。红茶沸水浸提液在不同温度下冷却相同时间,然后离心,测得茶乳酪重量,将脱除了茶乳酪的滤液经冷冻干燥制成速溶茶粉末,然后用10冷水和100沸水分别冲泡,观察其溶解特性及汤色等。温度()茶乳酪脱除率()冷水冲泡冲泡沸水冷溶性能(10)汤色溶解性能(100)汤色滋味对照0.0浑暗红艳浓强355.0浑浊红艳浓强2612.0稍浑稍淡稍淡2017.5明亮稍淡稍淡1523.0明亮淡淡1028.0明亮淡淡535.5明亮橙黄淡注:有不溶解物;微量不溶物;十 溶解度很好。3、咖啡碱及茶多酚的浓
27、度 热溶型速溶茶中咖啡碱和茶多酚的含量都较高,而冷溶型速溶茶的咖啡碱和茶多酚含量都较低或者仅是咖啡碱含量较低。茶样溶解类型咖啡碱%茶多酚%产地Bushall热溶9.4645.60澳大利亚Nestea热溶11.1643.83英国金农热溶9.1541.05中国新芽热溶10.5037.48中国Maxwerhouse冷溶6.3840.51美国Ourown冷溶6.7433.10美国Tenderleaf冷溶7.1835.04美国芙蓉冷溶7.2028.01中国4、水质的纯度 速溶茶加工通常以水为浸出溶剂,但水质的纯度直接影响浸提效果。一般用蒸馏水或去离子水。当水质硬度大时,影响有效成分的浸出,当水中含钙量大
28、于13.5 mg/L时,能与茶叶中果胶产生沉淀反应;当水中含镁盐量为0.5 g/L 时,将减少多酚的浸出率;当钙、镁、铁离子含量高时,制成的速溶茶溶解度差,且汤色发暗;当水中重金属含量高时,不仅影响酚类等有效成分的浸出效果和稳定性,还将使产品的重金属含量超标。因此确保浸提用水的水质,是提高制率、获得高品位速溶茶不可忽视的因素。 5、酸碱度 浸提用水的酸碱度可明显的控制茶乳酪的絮凝或转溶。茶多酚具有在酸性条件下聚沉的特性,因此在茶汤中加入酸后将促进茶乳酪的凝聚。相反,加入苛性碱将导致茶乳酪转溶。(1)碱解离后的羟基带有明显的极性,能切断茶乳酪内部的氢键,并且还能与多酚类物质竞争咖啡碱,重新组合成
29、分子量较小的颗粒,从而达到转溶的效果。(2)苛性碱还能与本来以弱酸形式存在的茶红素等酚类物质反应生成水溶性更高的盐类,从而也提高了产品的溶解性能。但后者却带来了使茶汤颜色变深、茶味发涩的缺点。为了尽量减少碱的用量,且又获得满意的转溶效果,采用将茶乳酪分离出来单独进行转溶处理,然后再与原浸提液合并的方法比较有利。 碱的种类与数量 对茶乳酪的转溶采用KOH比NaOH所造成的副作用小,即茶多酚的钠盐比其钾盐的颜色更加深暗。因此许多生产厂家均是采用KOH来转溶,通常以把转溶的pH值调到8-9为宜。碱转溶法转溶时的温度 碱处理的时间与温度有密切的关系,对于同样数量的茶乳酪在24转溶处理要进行2-3h,而
30、在121则只要2.5 s,温度越低,转溶处理需要的时间越长,为了兼顾转溶效果及产品品质,应控稍制适中的转溶时间和温度。否则作用时间过长或者作用温度过高都将使产品汤色过度变暗。转溶后汤色与pH值的调节 茶乳酪部分被转溶后,pH值显著升高,应选用磷酸等食用酸将其中和恢复到茶汤本身的pH值,以消除碱味,对于转溶所导致的深暗汤色可采用氧化剂漂色的办法来补救,如通氧气、臭氧或加入过氧化氢等。经过氧化剂和中和剂调节处理后,先行冷却,然后离心除去少量残留的不溶物后与原茶汤部分合并,交下一工序处理。酶促降解法酶是一种具有高度催化活性的蛋白质,酶促反应条件温和,对底物作用的专一性强,副反应少,催化效率较高,所以
31、酶法转溶前景广阔。 酶法转溶主要采用单宁酶,单宁酶能切断酯型儿茶素上的酯健,释放没食子酸。游离的没食子酸又能同茶多酚竞争咖啡碱,形成分子量较小的水溶物;释放的阳离子(H+)可在通氧搅拌的条件下,用碱中和,以避免汤色变暗。单宁酶现在可以用微生物发酵的方法进行工业生产,常用的产酶菌种有黑曲霉(Aspegillus noger)和米曲霉(Aspergillus oryzae)两种。底物酶量pH值温度-时间终止酶反应澄清效果1.3%红茶浸提液75ml单宁酶粉190mg/g磷酸柠檬酸盐缓冲液pH5.630搅拌70min90使酶失活,3500r/min离心澄清5以下对照样不溶物为7.5%,处理后不溶物为1
32、.35%10离心,收集茶乳酪,流速(15ml/h)固定化单宁酶柱(每g硅藻土加25mg酶)pH值保持5.540保温0下完全澄清,放置2天也不混浊浓度抑制法浓度抑制法是在茶乳酪形成之前先去除一部分多酚类或咖啡碱,从而遏制茶乳酪的絮凝和聚沉。如木瓜蛋白酶、明胶或聚乙烯吡咯烷酮都是部分脱除茶多酚的优良试剂。各种卤代烷、植物油,液态CO2等则是咖啡碱的良好脱除剂。有实验表明,消除大约30%的咖啡碱既能达到冷溶的目的,而且又不影响茶制品的质量。非多酚类高分子化合物去除法通过超滤、微孔过滤、交联葡聚糖柱、聚丙烯酰胺柱、二氯甲烷、氯仿等方法去除茶汤中的蛋白质和多糖类物质。这些方法能解决由蛋白质、淀粉、果胶等
33、物质引起的茶汤低温浑浊及沉淀的形成。分离剂转溶法聚磷酸盐法:聚磷酸盐,特别是偏磷酸钠和六偏磷酸钠,可改变浑浊物颗粒的带电特性,防止其继续絮凝。稳定剂法:黄原胶、CMC等乳化剂和稳定剂,提高茶汤粘度,避免其在冷藏过程中产生茶乳沉淀。茶饮料的沉淀主要是由茶汤中内含物质引起的。所以首先要考虑在保持茶饮料成分物质不过分损坏和风味不过多改变的基础上,应用合理的、有效的方法去解决。比如加入外源物进行包埋、离子络合、膜分离过滤技术、酶处理技术、高压杀菌技术及微胶囊技术等。(四)浓缩净化后的抽提液浓度很低(固形物23%),因此必须要浓缩,将固形物提高到2040%。这样既提高了干燥效率,而且是增大产品颗粒直径的
34、必备条件。浓缩方法有真空蒸发浓缩、冷冻浓缩和膜浓缩等。(一)真空蒸发浓缩为避免浓缩过程的香气损失及多酚类的氧化,利用浓缩液在减压(真空度0.003Mpa)情况下,能在较低温度下(50)蒸发水分,进而达到浓缩目的。我国目前使用较多的真空蒸发浓缩设备有离心薄膜真空浓缩、升膜式或降膜式真空浓缩设备。真空浓缩的正常工艺指标应为:温度不超过45,时间不超过40min,最终浓度以30%左右为宜。单效升膜式蒸发器三效降膜式蒸发器物料由加热室项部加入,经液体分布器分布后呈膜状向下流动。在管内被加热汽化,被汽化的蒸汽与液体一起由加热管下端引出,经气液分离后即得到浓缩液。机械压缩式蒸发器机械压缩蒸发器利用蒸发器中
35、产生的二次蒸汽,经压缩机压缩,压力、温度升高,热焓增加,然后送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽使用,使料液维持沸腾状态,而加热蒸汽本身则冷凝成水。这样,原来要废弃的蒸汽就得到了充分的利用,回收了潜热,又提高了热效率。(二)冷冻浓缩通过低温将部分水分冻结成冰晶,再通过离心除去冰晶,达到浓缩目的。优点:保持茶的天然本色。减少氧化及香气物质损失。缺点:成本较高、且弃除的冰晶内部将夹带一些可溶物,从而影响制率。(三)膜浓缩膜浓缩由于在常温下操作,消耗能源较少,可将茶汤浓缩至固形物含量4050%。它使用半透膜,只让溶剂从膜的一侧渗透到另一侧,而溶质在溶剂减少时达到浓缩目的。优点:常温下不发生相变,产品风味保
36、持良好;缺点:进膜条件要求较高,热溶型产品尤其是优质热溶红茶无法膜浓缩。茶汤浓缩设备茶汤浓缩设备流水线(五)超高温瞬时杀菌为确保速溶茶粉的微生物不超标,所有茶浓缩液需经过超高温瞬时杀菌,并且把这道工序设置为关键控制点。关键限值温度120,杀菌时间5s,操作限值122130,810s。若杀菌温度低于120,进液泵自动停止,应立即调节蒸汽阀,使温度达到操作限值后,才能继续进液杀菌。盘管式超高温瞬时灭菌器(六)干燥茶浓缩液须经干燥蒸发大量的水分后,才能成为粉末状或碎片状或颗粒状的速溶茶成品,影响产品的外形、速溶性及色、香、味品质。目前常用的干燥方法有喷雾干燥和冷冻干燥。不管采用哪种干燥方法,除要求尽
37、可能不破坏茶叶的固有品质外,都应该使速溶茶的质量控制在15g/100mL左右,粒径控制在0.20.5mm。(一)喷雾干燥 其干燥原理是利用不同的喷雾器(压力式、气流式和离心式),将浓缩液喷成雾状,与热空气接触后雾滴水分受热迅速气化随热风排出,而固形物部分则受重力作用落入产品收集桶中,连续或间断地从卸料器排出。干燥时间一般几秒到十几秒,具有瞬间干燥的特点,效率高、制品的溶解性好、成本低,成为速溶茶干燥的最主要方法。喷雾干燥的特点干燥速度快、时间短,一般为330s。虽然采用较高温度的热空气(150以上),但由于雾滴中含有大量水分,其表面温度不会超过加热空气的湿球温度,一般为5060,加之物料在干燥
38、器内停留时间短,因此物料最终温度不会太高,非常适合于热敏性物料的干燥。制品具有良好的分散性和溶解性,纯度高。喷雾干燥也有缺点,产品香气较差,冲泡时容易产生浮沫。两种喷雾干燥方式依据喷雾方式的不同,其颗粒有空心和实心之分。显然,空心颗粒的速溶性要好。空心颗粒制造方法是将惰性气体混合到一定体积的浓缩汁中,使茶汁中产生微小泡沫,然后使用一定的压力,驱动产生的泡沫经喷嘴进行分散,就形成一个个中空的小颗粒。操作关键是控制泡沫的稳定性。实验室离心式喷雾干燥塔大生产压力式喷雾干燥塔大生产压力式喷雾干燥塔接粉区喷雾干燥塔示意图热空气浓缩液干燥塔(二)真空冷冻干燥真空冷冻干燥是将浓缩后的茶汤先冻结成固体,然后在
39、低温低压条件下,不经过液态而直接升华除去水分的一种干燥方法。同时是在低温缺氧的环境中干燥,因而化学反应很弱,使产品的色、香、味品质保持优良。产品疏松多孔,色泽鲜艳,呈晶型薄片状,冷溶性好,冲泡时不产生浮渣。但成本高,生产能力小,一般用于高档速溶茶加工。真空冷冻干燥方法首先将浓缩茶汁在-35冻结,在低于水的三相点压力(609pa)下,固态冰直接汽化,可得到含水量低于3%的晶片状速溶茶。操作时,真空度1380pa,蒸发室温度以3/h从-35升到0,接着5/h从0升到2530,在2530下恒温12h;全程2024h。真空冷冻干燥机速溶茶工艺流程(七)包装及贮存速溶茶既对异味敏感又容易吸潮,严重吸潮时
40、会变成似沥青状,无法饮用。为此,包装速溶茶时,必须有空调、去湿机设备,控制包装车间温度小于20,相对湿度低于60%。 包装方式宜用轻便包装材料,常用的为轻量瓶、铝箔袋等。库房贮存温度25以下,相对湿度低于75%,保持阴凉、清洁、干燥。为了使大批量速溶茶成品在外观、色泽、内含物含量等方面都趋于一致, 包装前应对相应产品进行批次混匀, 再经过振动筛分处理, 除去其中杂质, 最后才进行包装。包装材料要求密封性能好,以内套塑料袋、外被铝箔薄膜为好,既可防潮,又可避光,可较长时间保存而不变质。(七)包装及贮存(八)速溶茶产业存在的主要问题1. 市场相对单一当前生产的速溶茶主要作为液体茶饮料和固体奶茶的原
41、料2. 产品同质化速溶茶企业相互复制样品,大打价格战,行业利润变薄3. 品质低档化价格战最终导致品质下降4. 巨量的茶渣 如何处理?主要问题之解决办法探讨市场单一化 由原料单一市场向原料和终端市场并举发展产品同质化 进行技术创新,创造差异化产品,错位竞争品质低档化 适当提高国家、行业标准门槛,约束恶性竞争行为茶渣问题 综合利用茶渣综合利用: 饲料:鸡饲料、猪饲料、鱼饲料等; 食用菌培养基; 花卉及作物肥料; 燃料:压缩后燃烧或转化为沼气; 其他:茶枕及蚊香片等。主要问题之解决办法探讨本发明提供了一种提高蛋鸡鸡蛋及鸡肉品质的饲料添加剂,其各组分的干料重量百分比为:绿茶5060,银杏叶2535,丁
42、香48,桂皮59,芥菜籽14。按46的量添加在蛋鸡饲料中,可延长饲料的贮藏期,饲喂蛋鸡后,可以降低鸡蛋中胆固醇和甘油三酯的含量,提高鸡肉中肌苷酸和维生素E的含量,且原料来源广泛,配方简单。申请日期:2011年3月31日公开(公告)日:2011年7月20日申请(专利权)人:安徽农业大学发明(设计)人:周裔彬,宛晓春,胡经纬,李大祥,张正竹一种提高蛋鸡鸡蛋及鸡肉品质的饲料添加剂一种降脂抗病和提高鱼肉品质的饲料添加剂本发明公开了一种降脂抗病和提高鱼肉品质的饲料添加剂,其由以下原料按其干重量百分比配制而成:45-60%绿茶,25-35%发酵茶,5-10%丁香,4-8%金银花,2-5%瓜蒌仁。将瓜蒌仁在
43、温度120-130、频率2400-2450MHZ条件下微波烘烤10-20分钟,至鼓起、香气浓郁而不烤焦即止,将烘烤后的瓜蒌仁在0-2下迅速降至常温;将其余原料干燥后,与瓜蒌仁一同粉碎过80-100目的筛,然后按干重百分比混合,即得本发明饲料添加剂。将该饲料按3-6%的量添加在鱼饲料中,可以延长饲料的贮藏期,饲喂鱼后,可以降鱼肉中胆固醇和甘油三酯的含量,提高鱼的免疫力和生长率。申请日期:2013年3月19日公开(公告)日:2013年7月17日申请(专利权)人:安徽农业大学发明(设计)人:周裔彬,宛晓春,杨严鸥,张梁,张尧北平,桑八一,张建立如何做好冲饮型速溶茶产品开发冲饮型速溶茶的产品定位冲饮型
44、速溶茶:不是原茶,但可以高度接近于茶,也可以添加其他食品元素而较大差别于茶,关键是让消费者产生时尚感、价值感和健康感。1、饮用方式方便、快捷、安全;2、相对于液体茶饮料便于携带、储藏;3、较低的成本(低于液体茶饮料成本的三分之一);4、相对于原茶、液体茶饮料货架期质量稳定;5、相对于原茶具有良好、丰富的口感体验;6、可以拼配加入其他功能性成分从而增加附加价值。冲饮型速溶茶的产品特色溶解性问题:易溶、速溶风味问题: 香气香型、浓度、新鲜度、持久、纯异 滋味浓度、醇度、新鲜度当前冲饮型速溶茶需要解决的两大主要问题如何解决-溶解性问题CO2中空造粒:在喷雾干燥过程中将液态CO2和茶浓缩液充分混合后喷
45、雾干燥从而形成空心球状速溶茶。冷冻真空干燥制粒:在浓缩液速冻过程中加入惰性气体将其冰淇淋化,然后真空冷冻干燥。辅助手段:茶汤净化、低温浸提、酶解运用、配料助溶。如何解决风味问题-香气开源:提升茶叶的香气(原料选择与拼配处理、原料的焙火提香、茶渣中键合态香气的释放处理、外源性香气引入)、加入抹茶让其更有原茶感。原料质量:速溶茶品质高低的基础。原料拼配:在中低档茶中加入20-30%的中上档茶。 茶用香精:选择优质茶用香精,适当修饰与润色。一种天然高香液体茶的加工方法本发明所要解决的技术课题是收集液体茶加工过程中茶叶萃取后剩余的茶渣,用酸水解的方法释放其中的键合态香气物质,再将释放后的香气物质通过蒸
46、馏回收后重新添加到液体茶中以提高液体茶香气品质。申请日期:2003年7月31日公开(公告)日:2005年2月16日申请(专利权)人:安徽农业大学发明(设计)人:张正竹,宛晓春,夏涛如何解决风味问题-香气节流:1. 水蒸气汽提增补法2. 液态CO2抽提增补法(超临界流体萃取)3. 分馏增补法4. 人工调香法1. 水蒸气汽提增补法将浸提、过滤的茶汤由蒸馏塔塔顶逐渐加入,汽提蒸汽从塔底引入,使蒸汽与茶汤相对而行,充分混合后,蒸汽再从塔顶放出,茶叶中的芳香物质就这样被汽提出来后进行冷凝。对抽提香气后的茶汤浓缩后与含芳香油的冷凝部分混合,然后进行喷雾干燥。旋转锥蒸馏塔2. 液态CO2抽提增补法将液态CO
47、2与茶液相混后形成含有香气成分的CO2抽提液,然后进入蒸发器进行加热,CO2气化后,即成为香精油,既可以与浓缩液混合后一起喷雾,也可以直接雾化喷洒在干燥后的产品上。其抽香过程是在较低的温度下进行,且CO2的回收十分容易,因而此法具有防止茶香及滋味物质氧化,保持香高味醇的特点。具体工艺过程:将待抽提的茶液先盛于贮存缸中,它经喷嘴雾化进入提取器,再经管道通过泵的作用,循环进入提取器;液态CO2经管道进入提取器与茶液相混并抽提其中的香气成分形成含有香气成分的CO2抽提液,抽提液经管道进入蒸发器,蒸发器有热水夹套加热,使液态CO2汽化进入冷凝器,冷却成液态后循环利用;而从CO2中分离出来的香气成分收集
48、起来作为香精油使用,可以与浓缩液混合一起喷雾,也可以直接雾化喷撒在干燥后的成品。液态CO2贮存器作为操作开始时液态CO2的供给源和操作过程中CO2丢失后的补给源。2. 液态CO2抽提增补法3. 分馏增补法在提取、浓缩、干燥的过程中,通过把以气体方式逸散的茶香组分冷凝收集起来,通过这种方法收集的香气物质因含有大量的水蒸汽,故浓度很低,再进一步精馏,获得香气浓缩物,再加入到浓缩液中一起喷雾干燥。4. 人工调香法(1)添加各类天然浆果的香气抽提物 不同水果的香气抽提物适合于不同的茶类,如香蕉的香气抽提物是浓香型的,适合加入到苦涩味较重、收敛性较强的绿茶中去;苹果的香气抽提物是淡香型的,宜于作为红茶的调香料。 (2)添加各种香料单体 (杏香型、干草香型、醛香型、花香型、冬青香型、果香型和酯香型)在选用调香料方面不可能强求一致,一般都采用多品种香料单体调配,而很少使用单一的或少数几种调香料来调香。就调香料的用量而言,差别也很大,如冷溶型速溶茶往往比热溶型速溶茶要多用40%左右,这是由产品的加工特点和冲饮条件所决定的。速溶茶的调香料(重量%) (英国专利3,966,986,1976)香 型香气单体冷溶型速溶茶热溶型速溶茶12312甜木香型沉香醇沉香醇氧化物23.5812.8218.8310.2427.0015.1255.6611.
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