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发布时间:2020-05-16 04:22:17

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作者:夏涛,方世辉,陆宁,李立祥

出版社:中国轻工业出版社

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茶叶深加工技术

茶叶深加工技术试读:

前言

茶叶作为全球消费的主流健康饮料,日益受到世界各国人民的青睐。现代科学研究揭示,茶叶中含有丰富的生物活性成分,具有抗氧化、清除自由基、抗突变、抗衰老、抗癌、抗心血管疾病等药理功效。近年来,随着国内外茶叶消费市场的持续向好,我国的茶叶生产也进入了快速发展阶段,2009年我国茶叶产量达134万t,占世界茶叶总产量的三分之一,成为名副其实的世界茶叶生产第一大国。然而,与世界茶叶生产第一大国极不相称的是,我国的茶叶消费和出口至今仍以初级加工产品为主,产品结构单一、附加值低,市场竞争力弱,严重影响了茶产业的健康可持续发展。随着当今社会生活方式的转变,人们对茶叶的消费需求已由传统的单一初级产品形态逐渐向产品优质化、品种多样化方向发展。因此,开展茶叶深加工成为世界茶叶加工的趋势所在。茶叶深加工不仅可以充分利用茶叶资源,开发出具有新功能的茶制品,丰富市场上茶产品的种类,而且还能使茶叶生产企业和茶农获得显著的经济效益。以我国茶饮料生产为例,消耗的原料仅占茶叶总产量的4%~5%,而其产值则相当于茶叶总产值的45%~50%。因此可见,茶叶深加工在提升茶产业发展水平中的作用将越来越重要,其发展状况也标志着茶叶生产现代化的发展水平。

为了更好地服务于我国茶产业发展,促进茶叶深加工技术的不断提高,我们组织相关专家编写了《茶叶深加工技术》。鉴于茶叶深加工涉及面很广,本书主要介绍茶叶功能性成分、速溶茶、袋泡茶、茶粉、液态茶饮料、茶食品、茶酒的生产技术。除绪论外,本书共分八章,其中绪论、第一章、第六章由夏涛编写;第二章由李立祥编写;第三章、第四章、第五章由方世辉编写;第七章、第八章由陆宁编写。本书既可作为茶叶生产技术人员的参考书,也可供茶叶科技工作者和大专院校茶学专业师生作为辅助教材使用。

本书编写中引用了大量参考资料和文献,在此对相关作者表示衷心的感谢。

由于茶叶深加工技术发展迅速,编写人员虽经努力,但因水平和资料所限,遗漏和错误在所难免,敬请读者批评指正。编者2010年仲夏于安徽农业大学绪论

茶源于中国,茶的发现、利用和种植可以追溯到公元前2780年。近年来随着国家对特色农业投入的加大和区域农业产业结构的调整,中国茶产业出现了前所未有的发展势头,茶园面积正以每年近210万公顷(hm)的速度增加,2009年我国茶园总面积已达160多万公顷,茶叶产量升至134万t,稳居世界第一。

然而,不可否认的事实是,我国茶叶大多是以初级农产品直接进入市场的,尤其是占总产量60%的中低档茶叶得不到深加工和综合利用,以极其低廉的价格出口或在国内市场销售。目前,我国茶叶深加工产品只占茶叶总产量的5%左右,且产品的技术含量与附加值也不高,而日本的茶叶深加工产品占到约1/3;我国人均茶叶深加工产品的消费与发达国家相比差距较大,如我国茶饮料的人均年消费仅为4kg,而日本为20~30kg;我国缺乏知名的茶叶深加工企业,欧美等发达国家尽管不种植茶树,但茶叶深加工产业非常发达,拥有装备和技术一流的茶叶加工厂。

可喜的是,随着科技的进步和茶叶消费市场的拓展,我国茶叶深加工产业有了长足的发展。为适应不同消费层次的需求,目前茶叶产品正在从传统的六大茶类向多形式的深加工产品演化。从20世纪80年代以后,国内市场逐渐出现袋泡茶、速溶茶、茶饮料、超微绿茶粉等新型茶产品,特别是茶饮料得到了快速发展。有数据显示,目前我国液态茶饮料年产量达到800 万t,速溶茶年产量达到8000~10000 t。随着世界范围茶与健康研究热潮的兴起,茶叶的健康功效也逐步得到消费者的认同,由茶叶中提取的功能性成分已大量出现在食品、日用化工、医药等领域的产品中。一、茶叶深加工技术及其产品类型

1.茶叶深加工技术的含义

茶叶深加工技术是指以茶鲜叶、各类成品茶以及茶园或茶厂的废弃物为原料,运用现代高新加工技术以改变茶叶原有产品形态,生产出含茶制品的加工过程。茶制品可能以茶为主体,也可能是以其他物质为主体。

2.茶叶深加工的产品类型

茶叶深加工的产品类型极为丰富,如果从加工形式上看,茶叶深加工产品可大致分为两个类型:第一类是通过机械或物理方法仅改变传统茶叶物理形态后形成的新产品,包括袋泡茶、速溶茶、液体茶饮料、茶粉和茶食品等;第二类是通过化学或生物化学方法彻底改变传统茶叶本质形态后产生的新产品,如以提取的茶叶功能性成分(茶多酚、儿茶素、咖啡碱、茶氨酸、茶皂素、茶色素等)为原料生产的医药保健品、日化产品、食品添加剂等,以及用茶叶为原料经发酵生产的茶叶酒类饮料等。(1)袋泡茶 袋泡茶是一种特殊的茶产品,一般是以颗粒状茶加工包装而成。现有很多种类型的袋泡茶,如纯茶型的有红茶、绿茶、花茶、乌龙茶、普洱茶袋泡茶等;果味型的有柠檬、香蕉、荔枝袋泡茶等;香味型的有茉莉、玫瑰、菊花、薄荷袋泡茶等。(2)速溶茶 速溶茶是以茶叶为原料,通过提取、净化、浓缩、干燥、包装等工序加工而成的固态茶制品,主要产品有速溶红茶、速溶绿茶、速溶乌龙茶、速溶花茶、速溶普洱茶等。调味速溶茶是在速溶茶加工过程中加入了各种口味的辅料成分调配而成,如速溶奶茶、果味速溶茶等。速溶茶具有冲水即溶的特点,既可热饮又可冷饮,且易于调节口味,如可以根据喜好添加牛奶、白糖、果汁、冰块等。随着生活节奏的加快,速溶茶已成为最受消费者欢迎的茶叶深加工制品之一。(3)液态茶饮料 是将原料茶经过水浸提、过滤、澄清后制成的茶提取物(水提取液或其浓缩液、茶粉)为原料,再分别加入水、糖液、酸味剂、食用香精、果汁、乳制品、植物提取物等辅料调制加工而成的液体饮料。主要产品有纯茶饮料、调味茶饮料、复(混)合茶饮料和茶浓缩液四类。纯茶饮料如乌龙茶、绿茶、红茶、花茶饮料等;碳酸茶饮料则是在茶饮料加工时充入碳酸气,如各种茶叶汽水、茶可乐、冰红茶、冰绿茶等;调味茶饮料是在茶饮料加工中调配加入各种果汁、食用香精及甜味品等,如柠檬茶饮料、草莓茶饮料、青梅茶饮料、蜜茶饮料等,或配以各种中草药、营养果品等,如绞股蓝茶、田七茶、杜仲茶、柿叶茶、菊花茶等。液态茶饮料由于其花色品种多样,食用方便而风靡世界,特别受到年轻人的追捧。(4)茶叶功能性成分 茶叶功能性成分包括茶多酚、儿茶素、咖啡碱、茶氨酸、茶皂素、茶色素等,已广泛应用在医药保健品、食品和工业及生活用品中。茶叶功能性成分的开发与它们的药用价值研究和应用密不可分。茶多酚和儿茶素作为抗氧化剂、抑菌剂和某些特种药物原料(如抗癌、降压等),已应用于食品、医药、化工等领域。咖啡碱不仅是构成茶汤滋味的重要组分,而且具有强心、利尿、解毒等药理功能,是一种良好的生物碱类医用原料。茶皂素是一种天然的非离子型表面活性剂,可用于乳化剂、发泡剂、清洁剂及洗涤用品等。茶色素可以作为优质天然食用色素。茶多糖具有降血糖、降血脂、防治糖尿病、抗动脉粥样硬化、增强机体免疫功能等药理作用,是良好的药物原料。(5)茶叶食品 茶叶食品是在传统食品中以茶粉或茶提取液为辅料,按食品加工技术通过掺入或添加等方式加工而成,如茶叶糕点、茶叶糖果、茶叶饼干、茶叶面条、茶叶豆腐、茶叶冰淇淋、茶叶口香糖等。(6)茶叶酒类饮料 茶叶酒类饮料是以茶为原料,通过调制或在茶叶提取液中添加发酵基质和适当的酒精发酵酵母菌、有机酸发酵菌等,促进基质的发酵作用,从而形成具有茶叶特殊风味的酒类产品,如汽酒型、调味型、发酵型的茶酒等。二、茶叶深加工涉及的关键技术

传统茶叶经深加工生产速溶茶、液体茶饮料、袋泡茶和茶粉的过程中,涉及的关键技术主要有:浸提萃取技术(如微波浸提、超声波浸提、连续逆流式浸提、超临界CO萃取技术、香气萃取回收技术)、2过滤澄清技术(如膜过滤技术、化学转溶技术)、浓缩干燥技术(如真空冷冻干燥、喷雾干燥、膜浓缩技术)、灭菌技术(如超高温瞬时灭菌技术、膜过滤除菌技术、高压脉冲电场杀菌)、增香技术(如微胶囊技术、香气萃取回收技术)、包装技术(如袋泡茶包装技术、茶饮料耐热PET瓶热灌装技术、茶饮料PET无菌冷灌装技术)、超微粉碎技术(气流粉碎技术、超声波粉碎技术)等。

茶叶功能性成分生产过程中涉及的主要技术有:萃取技术(有机溶剂萃取、超临界 CO萃取技术)、分离纯化技术(色谱分离技术、2高速逆流色谱分离、膜分离技术)、浓缩干燥技术(如真空冷冻干燥、喷雾干燥、膜浓缩技术)等。三、发展茶叶深加工的意义

茶叶深加工产品最早是以袋泡茶形式出现在20世纪20年代的欧美国家;40年代欧美国家开始生产速溶茶;70年代美国Snapple公司推出冰茶产品;日本于80年代初在世界上最先研制出纯茶饮料;茶叶功能性成分的大规模开发利用始于20世纪80年代。

茶叶深加工之所以快速发展是有其深刻背景的。一是为了满足人们对茶叶产品多样化的需求;二是为了满足人们对健康的追求;三是源于茶叶市场的竞争压力;四是现代高新技术向茶叶产业快速渗透的结果。

随着人们生活方式的多元化和对茶叶健康功效研究的不断深入,茶资源综合利用和新产品开发将会更加充分,茶叶深加工也必将成为未来我国茶产业的重要组成部分。发展茶叶深加工的意义可以归纳如下。

1.充分利用茶叶资源,发掘茶叶剩余价值

目前世界茶叶产销趋势总体是供过于求,加之各茶叶生产国茶园面积仍在不断扩大,茶叶产量将持续增长,茶叶供需矛盾将日渐凸显。当前,我国茶叶单产水平较低,增产潜力巨大,大部分低档茶、夏秋茶因为品质、市场价格等原因而滞留在茶树上老化,使茶叶资源没有得到充分利用。为进一步促进茶叶消费,提高茶农和茶叶生产企业的经济效益,综合利用茶资源,开发出新颖、实用的新型茶制品已是大势所趋。因此,发展茶叶深加工产品,使茶叶广泛应用于食品、日用化工、保健制品及医药原料等新领域,不仅可以开拓茶资源综合利用途径,提高茶叶特别是中低档茶及夏秋茶的产品附加值,也可缓解因茶叶产量快速增长所带来的市场压力。

2.提升茶叶产品技术含量,增强市场竞争力

茶叶深加工是茶产业从低技术含量向高技术含量,从单一用途向多用途,从传统的农副产品加工变为现代化的新型食品工业,从低附加值向高附加值转变的重要途径。我国茶叶产品之所以在国际市场上缺乏竞争力,除缺乏知名品牌和营销宣传外,还与其加工技术落后、产品结构单一、产品技术含量低有关。因此,只有促使茶叶深加工产业的飞速发展,开发出适应市场需求的新型茶叶产品,进一步开辟茶叶新的功能,延长茶叶产业链,才能优化产品结构,提高我国茶叶产品在国际市场上的竞争力,实现茶产业良性发展。参考文献

1.金心怡,陈济斌,吉克温.茶叶加工工程.北京:中国农业出版社,2003

2.杨钟鸣,丁志.茶叶深加工与综合利用的现状与发展前景.中国茶叶,2005,1~6第一章 茶叶深加工原料

茶叶深加工的原料,可以来自于茶树鲜叶,也可以来自于加工后的茶制品,根据加工方式的不同而有不同的选择。如绿茶饮料可以从传统的绿茶中提取加工,也可以采用速溶绿茶或茶浓缩汁进行调配加工,或直接用茶鲜叶榨汁进行调配加工。第一节 茶叶深加工原料一、茶树鲜叶

传统茶饮料的加工原料主要来自于加工后的成品茶,如绿茶、红茶、乌龙茶、花茶等。但近年来直接利用茶树鲜叶加工绿茶和红茶饮料已经成为一种新的加工方式。2002年福建宁德投资1300万元建设了福建省首家鲜茶汁生产线。2004年日本茶饮料市场出现了以绿茶鲜汁为原料生产的新型茶饮料。所谓绿茶或红茶鲜汁饮料,实际上是以适度摊放后的绿茶杀青叶或发酵后的红茶半制品为原料,经后期加工制成的饮料。与传统茶饮料加工方式相比,茶鲜汁饮料具有生产工艺简单的特点,符合当前社会对绿色、环保、节约的要求。

直接利用茶鲜叶加工绿茶饮料,对鲜叶的质量是有一定要求的。首先是茶树品种,首选高氨基酸和低咖啡因的品种;其次是茶鲜叶的嫩度,多以一芽三、四叶为原料,为提高品质可以适当提高采摘标准;采摘后的茶鲜叶经过适度摊放后,会诱导香气释放酶活性增加,使鲜叶产生类似花香的香气,从而弥补原料因缺乏加工过程所造成的香气低下的不足;摊放后的原料,需要经过杀青以抑制多酚氧化酶的活性,防止原料中多酚类物质的氧化,同时杀青过程也会促使部分香气的产生。二、茶制品(一)茶制品种类

国内的茶制品可以分为基本茶类和再加工茶类。基本茶类包括绿茶、红茶、青茶(乌龙茶)、白茶、黄茶、黑茶六大类;而再加工茶类包括花茶、紧压茶等。

绿茶属不发酵茶类。以茶树新梢为原料,经高温杀青、揉捻、干燥等典型工艺制成,具有清汤绿叶的品质特征。按其干燥和杀青方法不同,一般分为炒青绿茶、烘青绿茶、晒青绿茶和蒸青绿茶等四类。优质绿茶的干茶色泽翠绿,冲泡后汤色黄绿清亮,香气多为清香或熟栗香,滋味鲜醇爽口,浓而不涩。绿茶是我国生产历史最悠久的茶类,也是生产量、消费量和出口量最大的茶类,产区主要分布于浙江、安徽、江西、湖北等省。著名的绿茶品种有杭州的西湖龙井,安徽的黄山毛峰、太平猴魁和六安瓜片,江苏的洞庭碧螺春,河南的信阳毛尖,江西的庐山云雾等。但目前国内外制作绿茶饮料的原料一般多采用中低档炒青或烘青绿茶。

红茶属于发酵茶类,以茶树新鲜芽叶为原料,经萎凋、揉捻(切)、发酵、干燥等典型工艺制成。具有红汤红叶、香味甜醇的特点。按加工工艺不同,红茶可分为小种红茶、工夫红茶和红碎茶。优质红茶的色泽乌黑油润,汤色红艳,具有花果香,滋味鲜醇回甘。著名的红茶品种有安徽的祁门红茶、云南的滇红、福建的闽红、江西的宁红等。国内制作红茶饮料的原料通常采用红碎茶。

青茶亦称乌龙茶,属半发酵茶类,是我国六大茶类中独具特色的茶叶品类。乌龙茶的加工工艺是采摘具有一定成熟度的茶树鲜叶,经晒青萎凋后进行多次摇青,然后高温杀青、揉捻(或包揉)、干燥而成。其工艺综合了绿茶和红茶的制法,因此品质也介于绿茶和红茶之间,既有红茶的甜醇味,又有绿茶的清花香,叶底素有“绿叶红镶边”的美誉,香气馥郁芬芳,花香明显,滋味浓厚爽口。乌龙茶分为福建(又分为闽南乌龙和闽北乌龙)、广东和台湾三大产区,著名品种有闽南的安溪铁观音、闽北的武夷岩茶、广东的凤凰单枞和台湾的冻顶乌龙、文山包种等。

白茶是我国茶类中的珍品,属轻微发酵茶类。因其成品茶多为芽头,满披白毫,干茶色泽如银似雪而得名。白茶的加工工艺只有萎凋和干燥两道工序,其关键在于萎凋。白茶制法的特点是既不破坏酶的活性,又不促进氧化作用,保持毫香,滋味鲜爽。优质白茶的外形芽叶肥壮,毫色银白,汤色杏黄,香味鲜醇清甜。白茶主要产区在福建省建阳、福鼎、政和、松溪等县。白茶有芽茶和叶茶之分,芽茶有白毫银针;叶茶如白牡丹、贡眉等。

黄茶的制作与绿茶有相似之处,不同点是杀青后多了一道闷黄工序,这个闷黄过程正是黄茶制法的主要特点。优质黄茶的干茶金黄显毫,汤色浅黄,香气清新,滋味甜爽。黄茶按鲜叶的嫩度和芽叶的大小,分为黄芽茶、黄小茶和黄大茶三类。主要名品有湖南的君山银针、四川的蒙顶黄芽等。

黑茶是我国生产历史十分悠久的特有茶类。茶鲜叶杀青后,经特殊的“渥堆”工序,使茶叶由绿变黑,故称黑茶。黑茶既可冲泡散茶直接饮用,也可以经再加工过程压制成紧压茶(如各种砖茶、饼茶等)。黑茶的干茶色泽油黑或褐绿色,汤色橙黄或棕红色,滋味醇和。主要产于湖南、湖北、四川、云南、广西等省区。因以销往边疆地区为主,故以黑茶制成的紧压茶又称边销茶。

再加工茶类是指以绿茶、红茶、青茶(乌龙茶)、白茶、黄茶、黑茶等基本茶类为原料,经再加工而成的产品。主要产品有花茶、紧压茶、果味茶和药用保健茶等。再加工茶中,花茶常常作为深加工的原料。(二)六大茶类初制加工

茶树鲜叶被加工为六大基本茶类制品,通常需要经过初制加工和精制加工两个阶段。初制加工过程是各类茶基本品质形成的主要过程,同时也是决定深加工原料品质的重要环节。下面就简单介绍一下六种基本茶类的初制加工工艺。

1.绿茶加工工艺

绿茶的加工可以简单分为杀青、揉捻和干燥三个步骤。(1)杀青 杀青主要是利用高温钝化茶鲜叶中酶活性的过程,是形成绿茶品质的关键工序。在高温作用下,由于多酚氧化酶和水解酶活性被抑制,阻碍了鲜叶中茶多酚类物质的酶促氧化和叶绿素的降解及转化,有效防止了叶子的红变,保证了绿茶色泽翠绿的品质;同时在高温作用下,低沸点的芳香物质随着水蒸气消失,减少了茶叶的青草气;经过杀青后的鲜叶变软,有利于后续的揉捻成型过程。

杀青有炒热杀青和蒸热杀青两种方式。炒热杀青是利用燃料加热铁锅或滚筒,利用锅壁或筒壁产生的辐射热或热空气进行杀青;蒸热杀青是利用锅炉产生的高温蒸汽进行杀青。影响杀青质量的因素有杀青方式、杀青机具种类、杀青温度、投叶量、时间等。杀青一般掌握“高温杀青、先高后低;老叶嫩杀、嫩叶老杀;抛闷结合、多抛少闷”等技术原则。(2)揉捻 揉捻即茶叶在外力作用下塑造成型的过程。经过杀青的鲜叶,在人工或揉捻机的作用下,揉搓呈条状或卷曲状;在此过程中,茶汁被挤出并附着在表面,有利于茶叶内含物的冲泡,提高了茶汤的滋味。

根据不同绿茶的造型和品质要求,揉捻时间和轻重程度有所不同。如条形绿茶,需要重揉,直至鲜叶形状成条索状、茶汁溢出;而扁形绿茶只需轻微的翻动或压扁的工序。(3)干燥 干燥即在高温作用下蒸发水分的过程。干燥后的茶叶含水率低,其内含物变化较小,有利于品质的保存;在干燥工序的高温作用下,茶叶中产生了一些新的香气成分,使得茶叶香气得到了明显的改善;干燥过程也是整理绿茶外形的过程。绿茶干燥方法有烘干、炒干和晒干三种形式。

2.红茶加工工艺

红茶的加工大体有萎凋、揉捻(切)、发酵、干燥四个工序。(1)萎凋 萎凋即采摘后的鲜叶摊放失水的过程。萎凋过程中,鲜叶的水解作用加强,内含成分增加,有利于后续的发酵工艺;叶片柔软,韧性增强,便于造形;鲜叶的青草味消失。萎凋方法有自然萎凋和萎凋槽萎凋两种。自然萎凋即将茶叶薄摊在室内或室外阳光不太强处自然失水;萎凋槽萎凋是将鲜叶置于通气槽体中,通以热空气,以加速失水萎凋过程。(2)揉捻(切) 揉捻(切)的作用主要是充分破坏茶鲜叶的细胞组织结构,使酶促生物化学反应顺利进行,是启动和促进红茶发酵的关键工艺。(3)发酵 发酵是把完成揉捻(切)后的叶子放置在设定好温度湿度的发酵室内进行自然发酵的过程,是红茶制作的独特工艺,也是其红汤红叶品质形成的主要阶段。发酵过程中,多酚类物质在多酚氧化酶(PPO)作用下,迅速氧化聚合形成茶红素和茶黄素,同时其他化学成分亦相应发生深刻变化,形成红茶独特的红汤红叶、香味甜醇的特点。(4)干燥 干燥工艺既是终止红茶发酵的过程,也是红茶品质最终形成的过程。

3.乌龙茶加工工艺

乌龙茶加工可分为萎凋、做青、炒青、揉捻(包揉)、干燥工序,其中做青是形成乌龙茶特有品质特征的关键工序,是奠定乌龙茶香气和滋味的基础。(1)萎凋 萎凋即是乌龙茶所指的凉青、晒青过程。其目的与红茶萎凋基本相同,但其萎凋程度有别于红茶萎凋。(2)做青 做青又称摇青,是将萎凋后的茶叶置于摇青机中摇动的过程,是乌龙茶制作的重要工序。萎凋叶在摇动的过程中,由于外力作用导致叶缘细胞的破损,促进了酶促氧化反应,产生轻度发酵作用,形成了“绿叶红镶边”的特殊品质特点;做青过程也是乌龙茶特有香气的形成过程。(3)炒青 炒青即高温破坏和钝化鲜叶中酶活性的过程,与绿茶杀青的作用一样,主要是通过抑制鲜叶中的氧化作用,从而防止叶子继续红变。(4)揉捻(包揉) 其作用类似于绿茶的揉捻,主要是为了乌龙茶的造形。对闽南的安溪铁观音而言,为了形成其颗粒状外形,需要长时间的包揉过程。(5)干燥 其作用类似于绿茶,既是干燥过程,也是品质形成过程。

4.白茶加工工艺

白茶加工工艺独特,分为萎凋和干燥两部分。白茶表面密布白色茸毫的品质特征是其加工方式决定的,一是采摘多毫的幼嫩芽叶制成;二是制法上采取不炒不揉的晾晒烘干工艺。(1)萎凋 白茶萎凋分为室内萎凋和室外日光萎凋两种。要根据气候灵活掌握,在春秋晴天或夏季不闷热的晴朗天气,采用室内萎凋或复式萎凋为佳。采摘的茶鲜叶及时摊在竹制水筛上,放在室内自然萎凋约50h,中间适时采取并筛操作。(2)干燥 采用低温烘焙方式干燥。

5.黄茶加工工艺

黄茶加工主要有杀青、闷黄、(揉捻)、干燥工序。(1)杀青 黄茶杀青与绿茶的杀青相似。(2)闷黄 闷黄是黄茶制造工艺的特点,也是其形成黄叶黄汤品质特征的关键过程。作为一个独立的加工工序,有的黄茶采取杀青后闷黄,有的黄茶放在毛火后闷黄,有的黄茶采用闷炒交替进行。(3)干燥 其作用类似于绿茶。

6.黑茶加工工艺

黑茶加工可以分为杀青、揉捻、渥堆、干燥几道工序。其中渥堆是黑茶加工的特有工序,也是形成黑茶品质的关键工序。(1)杀青 由于黑茶采摘的叶子粗老,含水量低,杀青前有时需在叶子上喷洒少许清水,杀青时需高温快炒,杀至叶色呈暗绿色即可。(2)揉捻 杀青叶出锅后,立即趁热揉捻,易于塑造良好外形。揉捻方法与一般红、绿茶相同。(3)渥堆 揉捻后的叶子,堆放在篾垫上,厚15~25cm,上盖湿布,以保湿保温,进行渥堆过程。渥堆进行中,应根据堆温变化,适时翻动1~2次。(4)干燥 有烘焙法、晒干法,以固定品质,防止变质。第二节 茶叶原料中的有效成分

由于含有较多的营养及功效性成分,茶叶及其制品已经成为当今时代最受欢迎的健康食品之一。国内外科学家对茶叶中功能性成分的研究结果表明,茶叶内含化合物很复杂,已分离鉴定的多达700种以上。

茶鲜叶中含有75%~80%的水分、20%~25%的干物质。干物质中含有许多无机和有机化合物。有机化合物主要包括蛋白质、脂肪、氨基酸、碳水化合物、维生素、茶多酚、生物碱、色素和芳香物质等,是茶叶具有营养及药理功效的主要构成成分。无机化合物占干物重的3.5%~7.0%,分为水溶性和水不溶性两部分。由于无机化合物主要残留在茶树经过高温灼烧后的灰分中,因此又称为“灰分”。灰分含量可以用来衡量茶叶原料的好坏,嫩度好的茶叶水溶性灰分较高,粗老茶、含梗多的茶叶总灰分含量高。灰分是出口茶叶质量检验的指标之一,一般要求总灰分含量不超过6.5%。

表1-1列出了茶鲜叶中的主要化学成分,下面分别介绍茶叶的主要化学成分。表1-1 茶鲜叶的主要化学成分续表一、多酚类物质

茶叶多酚类物质简称茶多酚,是茶叶中最为特殊的次生代谢产物,总量占干重的20%~35%,主要由儿茶素类、黄酮类化合物、花青素和酚酸类物质组成,其中最重要的是儿茶素类化合物,它占茶多酚总量的50%~70%。茶树中的儿茶素类有多种,其中表儿茶素[(-) EC]、表没食子儿茶素[(-) EGC ]、表儿茶素没食子酸酯[(-)ECG]和表没食子儿茶素没食子酸酯[(-) EGCG]是主要成分。

茶多酚既是茶饮料的主要品质成分,也是最重要的功能性成分。茶多酚具有一定的苦涩味和收敛性,对茶叶的色、香、味均有影响。其中儿茶素无色、呈苦涩味,其氧化聚合产物茶黄素、茶红素、茶褐素等则呈黄色、红色、褐色,对乌龙茶和红茶的干茶色泽、滋味、汤色均有决定性作用。黄酮及黄酮醇类物质呈黄色,是形成绿茶汤色的主要物质之一。花青素为红色,呈苦味,其含量过多会造成茶饮料品质下降。

儿茶素具有抗氧化、抗诱变、抗癌、抗心血管疾病、防紫外线辐射、抗糖尿病、抗菌消炎等作用。儿茶素通过清除自由基、络合金属离子、抑制氧化酶活性、提高抗氧化酶活性等作用以增强人体抗氧化能力。儿茶素的抗菌抗病毒作用已经被广泛用于民间和医疗行业,如喝浓茶可治疗细菌性痢疾,预防蛀牙和牙周炎,喝茶可降低移动电话、计算机、电视等带来的电磁辐射的作用等。在现代高脂肪、高能量的饮食结构中,饮茶可以降低糖尿病、高血压、高脂血等疾病的发生。

由于加工方式的不同,不同茶类的茶多酚含量有较大差异。一般来说,绿茶中茶多酚含量最高,红茶中含量较低,乌龙茶介于绿茶与红茶之间;夏、秋茶的茶多酚含量高于春茶。

近年来茶多酚作为抗氧化剂被广泛应用于食品和精细化工行业。目前以茶多酚为主要原料的药物已经投放市场。二、生物碱类

茶叶中生物碱约占其干重的2%~5%,主要包含咖啡碱、可可碱和茶叶碱,其中咖啡碱占大部分。咖啡碱无色、无嗅,有苦味,易溶于热水。咖啡碱呈苦味,是茶汤滋味的重要组成部分,咖啡碱的兴奋作用赋予了茶的嗜好性。

咖啡碱易溶于水,可与茶多酚类化合物结合形成络合物。红茶汤中出现的“冷后浑”就是咖啡碱与茶叶中的多酚类物质生成的大分子络合物,它也成为衡量红茶特别是红碎茶品质优劣的感官指标之一。

咖啡碱对人体有多种药理功效,可以提神、利尿、促进血液循环、助消化等。它们通过兴奋神经中枢,消除疲劳;通过兴奋中枢和末梢血管系统,促进血液循环;通过舒张肾血管、提高肾小球过滤作用,达到利尿功能;通过刺激胃液的分泌,使胃液持续增加,促进食物的消化;通过对平滑肌的松弛作用,消除支气管的痉挛。三、糖类

茶叶中的糖类物质包括单糖、双糖和多糖,其含量占干物重的20%~25%。单糖和双糖又称可溶性糖,易溶于水,是组成茶叶滋味的物质之一,对茶叶香气的形成也有重要作用。

茶叶中的多糖包括淀粉、纤维素、半纤维素、木质素、果胶等物质,占茶叶干物质总量的20%以上,是衡量茶叶老嫩度的重要成分。茶叶中的果胶等物质含量占干重的4%左右,水溶性果胶是形成茶汤厚度和干茶外形光泽度的主要成分之一。茶叶中具有生物活性的复合多糖,一般称为茶多糖,是一类与蛋白质结合的酸性多糖,其含量因茶树品种、采摘季节、原料老嫩及加工方式不同而异。茶多糖有降低血糖的功效,在中国和日本民间常见用粗老茶治疗糖尿病的经验报道。除此之外,茶多糖还有抗凝血、抗血栓、降血脂、降血压、抗癌、抗氧化等功效。四、蛋白质与氨基酸

茶叶中蛋白质的含量占其干物质总量的20%~30%,其中可溶性蛋白质含量占1%~2%。

茶叶中的氨基酸是构成茶叶品质的重要成分,主要的氨基酸有茶氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、精氨酸、丝氨酸、丙氨酸、组氨酸、苏氨酸、谷氨酰胺、苯丙氨酸、甘氨酸、缬氨酸、酪氨酸、亮氨酸和异亮氨酸等25种以上,其中茶氨酸是茶树中特有的氨基酸成分,含量占氨基酸总量50%以上,占茶叶干重的1%~2%,一些名优绿茶可超过2%。

氨基酸,尤其是茶氨酸是形成茶叶香气和鲜爽度的重要成分。现代医学研究发现,茶氨酸还有提高脑神经传达能力、镇定大脑、减肥护肝、增加免疫功能及增强抗癌药物疗效等作用。五、维生素类

茶叶中的维生素含量可以达到干物重的0.6%~1%,可以分为水溶性维生素与脂溶性维生素两类。水溶性维生素中以维生素C含量最多,尤以高档名优绿茶为高,一般每100 g茶中可达250 mg左右,最高可达500 mg以上,高于柠檬、苹果、橘子和菠萝。脂溶性维生素不溶于水,能够被直接利用的较少。

维生素C又称抗坏血酸,有较强的还原性,具有抗氧化、解毒、增加机体抵抗力、促进伤口愈合等功能。成人每天饮茶3~4杯,可基本满足人体对维生素C的需要。在过去交通不便的情况下,边疆少数民族地区由于缺少蔬菜,靠喝砖茶补充维生素。

茶叶中的维生素B类物质包括硫胺素(维生素B)、核黄素(维1生素B)、烟酸(维生素B)、叶酸(维生素B)、泛酸(维生素B)25113等。其中维生素B约占B族维生素中含量的一半,由于它是辅酶Ⅰ和5辅酶Ⅱ的重要组成成分,若缺乏会引起癞皮病,因此饮茶有利于预防和治疗癞皮病等皮肤病。此外茶叶中维生素B含量高于蔬菜,它可1以预防及治疗神经炎、脚气病和消化不良等疾患;茶叶中维生素B2的含量高于米、面、豆、瓜、果、蔬菜等,它具有维持眼睛的正常视觉功能,防治口角炎、结膜炎、脂溢性皮炎等功能;茶叶中烟酸的含量比糙米、粗面、杂粮、瓜果蔬菜等高得多,它参与人体核苷酸生物合成和脂肪代谢功能。

茶叶中有较多的脂溶性维生素,如维生素A的含量甚至高于胡萝卜;维生素E和维生素K的含量也很高。虽然脂溶性维生素不能溶于水,无法通过泡茶的方式被人体吸收,但是茶的深加工过程可以提高它们的利用率,如可以将超微茶粉添加到面条、饼干、糖果、菜肴、点心、冷饮等食品中。

由于加工方式的不同,不同茶类的维生素含量有差异。一般来说,绿茶多于乌龙茶,乌龙茶高于红茶;春茶高于夏、秋茶;同类茶叶中高级茶高于低级茶。六、矿物质

茶叶中含有多种矿物质,其中以磷和钾的含量最高,约占矿物质总量的15%和50%;其次为钙、镁、铁、锰、铝;微量成分有铜、锌、钠、硫、氟、硒等。茶树中氟和铝含量高于其他植物。这些矿质元素中的大多数对人体健康是有益的。

氟对预防龋齿和防治老年骨质疏松有明显效果。锌是人体的必需微量元素,影响人体的垂体分泌,还与人的智力与抗病力有关,缺锌会使儿童和青少年生长发育缓慢,性腺机能减退。铁参与体内氧和二氧化碳的运送,是一些呼吸酶(如细胞色素氧化酶、过氧化氢酶等)的组成。硒能刺激免疫蛋白及抗体的产生,增强人体对疾病的抵抗力,治疗冠心病并抑制癌细胞的发生和发展,又可防治某些地方病,如克山病的发生。湖北恩施、陕西紫阳地区的茶叶富含硒。七、色素

茶叶中的色素影响茶叶的干茶、叶底和茶汤的颜色,是决定茶叶品质的主要因素。绿茶、红茶、黄茶、白茶、乌龙茶、黑茶六大类茶的色泽均与茶叶中色素的含量、组成密切相关。

茶叶中的色素包括脂溶性色素和水溶性色素两部分,含量仅占茶叶干物质总量的1%左右。脂溶性色素不溶于水,有叶绿素、叶黄素、胡萝卜素等,其中叶绿素是主要色素,脂溶性色素影响干茶色泽和叶底色泽,对绿茶的色泽影响最大,叶绿素对绿茶的汤色也有一定的影响。

水溶性色素包括黄酮及黄酮醇类物质、花青素,茶多酚的氧化产物如茶黄素、茶红素和茶褐素等,它们主要影响干茶的色泽和茶汤的色泽,如黄酮类及黄酮醇类化合物影响绿茶的汤色;茶多酚的氧化产物影响红茶的干茶、茶汤和叶底的色泽。八、芳香物质

茶叶中的芳香物质是指茶叶中挥发性物质的总称,含量较少,鲜叶中含 0.02%,绿茶中含 0.005%~ 0.02%,红茶中含0.01%~0.03%。

茶叶中芳香物质的含量虽不高,但成分极为复杂。据分析,茶鲜叶中香气化合物仅为50种左右,但绿茶中可达100种以上,红茶中可达300种之多,说明茶叶加工过程中产生了大量香气成分。由于加工工艺差异,不同茶类又各自具有特殊的香气成分。

组成茶叶芳香物质的主要成分有醇、酚、醛、酮、酸、酯、内酯类、含氮化合物、含硫化合物、碳氢化合物、氧化物等十多类。茶鲜叶中的芳香物质以醇类化合物为主,其中低沸点的青叶醇具有强烈的青草气,而高沸点的沉香醇、苯乙醇等则具有清香花香等特性。绿茶含有较多的醇类和吡嗪类化合物,吡嗪类和糠醛类衍生物香气成分赋予绿茶清香或烘炒香的特性。红茶香气成分以醇类、醛类、酮类、酯类等香气化合物为主,它们多是在红茶加工过程中经氧化作用而形成的,使红茶具有甜香或花果香的特征。茉莉花茶中与茉莉花香气有关的是乙酸苯甲酯、芳樟醇及其氧化物和苯甲醇。乌龙茶因其特有的晒青、凉青、做青(摇青)加工过程,使其香气成分表现出橙花叔醇、茉莉内酯、茉莉酮酸甲酯、吲哚等花香型成分含量较高的特性。第三节 茶叶深加工原料的品质控制一、茶叶深加工原料的品质

随着经济社会的发展,消费者对茶叶要求提高了,不仅要求营养、风味、品质,还要求卫生、安全等。茶叶原料的品质直接影响深加工产品的质量。

茶鲜叶的质量评价包括鲜叶嫩度、匀度、净度和新鲜度等四个方面。嫩度是指新梢发育的成熟度,它是衡量鲜叶质量最重要的因素之一。研究发现,随着鲜叶嫩度的下降,其有效成分如茶多酚、咖啡因、氨基酸、水溶性果胶等含量逐步下降,而纤维素、灰分等含量则上升,从而影响茶叶品质。匀度指同一批采下的鲜叶理化特性的均匀程度,用于深加工的茶叶原料对匀度的要求不是太高。净度是指鲜叶中夹杂物含量的多少,鲜叶中夹杂的茶籽、茶果、老枝、老叶及病虫叶、杂草、树枝、金属物等均影响茶叶品质。新鲜度是鲜叶离开茶树母体后,其理化性状的变化程度,失去新鲜度的鲜叶其内含物发生变化从而影响茶叶品质。

成品茶的质量包括茶叶含水率、总灰分、碎末茶、水浸出物和粗纤维含量等理化指标,以及重金属、农药残留、致病微生物等卫生指标。茶叶原料含水率应控制在6.0%~7.0%,含水量过高会造成茶叶成分变化和微生物滋生,导致茶叶品质的劣变;总灰分含量是茶叶粗老、品质差的反映;茶叶中的非茶类夹杂物是指在茶叶采制、包装、运输及贮藏过程中夹杂进去的各类杂质。

茶鲜叶和成品茶原料的卫生质量检测主要包括铅、铜、砷、镉等重金属含量,以及农药残留、致病微生物。茶树种植过程中,土壤、空气、水中的污染物都有可能被茶树吸收并积累在其中。茶叶加工及包装过程中也是污染物的重要来源之一。茶叶原料应该符合国家《食品中农药最大残留限量标准》(GB2763—2005)和茶叶中铬、镉、汞、砷及氟化物限量标准(NT659)。目前我国农业行业对茶叶的质量安全管理十分严格,并分层次实施无公害茶、绿色食品茶和有机茶生产,《无公害食品茶叶》(NY5244)、《绿色食品茶叶》(NY/T228)和《有机茶》(NY5196)分别提出对7种、13种和18种农药残留要求。目前欧盟对茶叶进口限制十分苛刻,农药残留限量的控制采用零风险制,日本从2006年5月起实施的《食品中农业化学品肯定列表制度》标准虽然比欧盟标准相对宽松,但亦有较高要求。虽然这些标准尚未完全用于茶叶深加工产品,但从发展的角度看,随着茶叶深加工产品市场的扩大和对深加工产品质量要求的逐步提高,今后对茶叶深加工的原料要求也必将提高。二、茶叶深加工原料品质的控制

茶鲜叶生产和茶制品加工过程是把握茶叶深加工产品质量的源头。为实现这一目标,必须从茶树栽培、采摘到茶叶加工、包装实现全程高质量管理体系,走绿色、环保、有机产品之路。

根据现有的标准,茶制品可以分为绿色食品茶、无公害茶、有机茶。无公害食品保证人们对食品质量安全最基本的需要,是最基本的市场准入条件,是金字塔座产品;绿色食品达到了发达国家的先进标准,满足人们对食品质量安全更高的需求,是金字塔腰产品;有机食品是一种无污染,纯天然的食品,是食品中最高品质的代表,是金字塔尖产品。

1.无公害茶叶

无公害食品是指无污染、无毒害、安全优质的食品,生产过程中允许限量使用限定的农药、化肥和合成激素。

根据标准,茶叶深加工原料(鲜叶或茶制品)的生产加工过程必须遵循无公害的原则。根据茶叶生产实际情况,无公害的茶叶生产包括产地环境、生产过程、加工过程和产品质量四个标准,并构成完整的无公害食品茶叶生产技术体系。无公害食品茶叶四个标准:《无公害食品茶叶产地环境条件》(NY5020—2001);《无公害食品茶叶生产技术规程》(NY/T 5018—2001);《无公害食品茶叶加工技术规程》(NY/T 5019—2001);《无公害食品茶叶》(NY5244—2004)。四个标准重点对产地环境中的空气、土壤和灌溉水的pH、重金属元素含量;对茶叶生产过程中的茶树病虫害的综合防治技术、茶园施肥和用药安全;对茶叶加工过程中的厂房卫生、机械设备卫生和茶叶加工人员的卫生与健康,对茶叶的农药残留、有毒有害元素、大肠菌群和灰分的污染方面上都做了具体规定。

无公害茶叶标志由所在市级标准化行政主管部门审批、颁发,标志使用有效期为三年。

2.绿色食品茶

绿色食品是指在无污染的条件下种植、养殖,施有机肥料,不用高毒性、高残留农药,在标准环境、生产技术、卫生标准下加工生产,经权威机构认定并使用专门标识的安全、优质、营养类食品的统称。绿色食品标准是由农业部发布的推荐性农业行业标准(NY/T) ,是绿色食品生产企业必须遵照执行的标准。

绿色食品标准以“从土地到餐桌”全程质量控制理念为核心,由以下四个部分构成:绿色食品产地环境标准,即《绿色食品 产地环境技术条件》(NY/T 391);绿色食品生产技术标准;绿色食品产品标准;绿色食品包装、贮藏运输标准。绿色食品标准分为两个技术等级,即AA级绿色食品标准和A级绿色食品标准。A级绿色食品允许在生产过程中限量使用限定的化学合成物质,其质量安全标准达到发达国家的先进水平;AA级绿色食品禁止在生产过程中使用任何人工合成化学物质,符合有机农业的生产方式,相当于国际上的有机食品。

3.有机茶

有机茶就是在无任何污染的产地,按有机农业生产体系和方法生产出鲜叶原料,在加工、包装、贮运过程中不受任何化学物品污染,并经有机认证机构审查颁证的茶叶产品和再加工制品。绿色食品中的AA级等同于有机食品。

有机食品的标准包括:①原料来自于有机农业生产体系或野生天然产品;②生产和加工过程中必须严格遵循有机食品生产、采集、加工、包装、贮藏、运输标准,禁止使用化学合成的农药、化肥、激素、抗生素、食品添加剂等,禁止使用基因工程技术及该技术的产物及其衍生物;③有机食品生产和加工过程中必须建立严格的质量管理体系、生产过程控制体系和追踪体系;④有机食品必须通过合法的有机食品认证机构的认证。根据标准,有机茶生产必须在生产的环境、茶园的土壤管理、茶树管理、茶园病虫草防治、产品的加工和包装、产品贮运和销售等方面开展全方位的质量管理,并制定相应的标准。

首先,有机茶基地应该选择在空气清新,水质纯净,土壤未受污染,土质肥沃,茶种优良,周围森木繁茂,生物多样性的地方。

有机茶的栽培方式分为有机栽培与准有机栽培。有机栽培是完全不使用化学肥料、农药的栽培方式,且必须完全使用未受污染的有机肥料,并采用自然方法防治病虫害。准有机栽培是准许在一定限制范围内,使用一些化学肥料和低毒性农药,但产品仍不可有任何化学农药残留的栽培方式。在栽培技术上,如肥培、病虫害、杂草的处理,也有别于一般的惯行农法,只施用堆肥、豆粕类或种植绿肥、非农药的方式防治病虫害(如生物防治)、有机防治杂草(人工除草、中耕除草)。

有机茶加工厂应远离各种污染源,选择地势高、空气新鲜、水质良好的地方。加工车间和仓库房屋应空气流通,采光明亮,清洁卫生,符合加工有机茶的室内卫生标准。

有机茶加工过程中,应该从鲜叶入厂开始到成品茶入库为止,坚持清洁卫生无污染的原则。特别要注意机械采摘、加工中的机油污染;严禁使用人工合成的食品添加剂、合成色素及其他添加物。

只有在获得有机茶标志准用证的企业生产的产品,才能允许使用统一格式的有机茶标志、标志准用证证书号和认证机构名称。绿色有机茶必须有《有机茶原料生产证书》、《有机茶加工证书》、《有机茶交易证明》三个证书。有机茶证书有效期最长不超过一年,第二年必须重新进行检查颁证。

表1-2为与茶叶品质控制相关的部分国家标准和行业标准。表1-2 与茶叶品质控制相关的国家标准和行业标准参考文献

1.宛晓春.茶叶生物化学(第三版).北京:中国农业出版社,2003

2.肖强.无公害茶叶生产关键技术百问百答(第二版).北京:中国农业出版社,2009

3.有机茶的生产和认证.中国茶叶,2009(9):1~7

4.梁月荣.绿色食品茶叶生产顶尖指南.北京:中国农业出版社,2004

5.中国标准出版社第一编辑室.茶叶标准汇编(第二版).北京:中国标准出版社,2005第二章 茶叶功能性成分的生产

茶叶中含有多种功能性成分,主要源自于茶树的次生代谢产物,包括茶多酚、生物碱、茶色素、茶氨酸、多糖类、茶皂素、芳香物质等,它们既是茶树生长代谢所形成的特征性成分、也是构成茶叶独特品质和风味的主要成分。由于这些功能性成分对人体健康具有明显的营养和药理功效,因此其开发利用具有良好的前景。第一节 茶多酚

茶多酚是茶叶中特有的一组以儿茶素类化合物为主的多酚类化合物,是一种具有超强抗氧化性能的天然抗氧化剂,其抗氧化指数是混合维生素E的10~20倍,并具有抗癌、抗衰老、抗辐射、清除人体自由基、降血糖、降血压、降血脂及杀菌消炎等一系列药理功能,在油脂、食品、医药、化妆品及饮料等领域具有广泛的应用前景。

茶鲜叶中茶多酚含量一般占其干重的18%~35%,包括儿茶素(黄烷醇类)、黄酮、黄酮醇类,花色苷类,酚酸及缩酚酸等。除酚酸及缩酚酸外,均具有2-苯基苯并吡喃为主体的结构,统称为类黄酮物质(见图2-1),基本碳架为:C-C-C。其中最重要的是以儿茶素636为主体的黄烷醇类,其含量约占多酚类总量的70%~80%,是茶树次生物质代谢的重要成分,也是茶叶保健功能的主要成分,对茶叶色、香、味品质的形成具有重要作用。图2-1 类黄酮物质的基本结构一、茶叶原料选择

选择茶多酚含量高的茶叶原料,不仅可获得较高的茶多酚产量,而且能降低茶多酚生产成本。因此,茶叶原料中茶多酚含量的高低对茶多酚产品得率、产品中儿茶素的组成及生产成本至关重要。茶叶中茶多酚含量一般为18%~35%,但不同的茶类、加工技术、产区、生产季节和茶树品种等均对茶叶中茶多酚含量有较大影响。

茶多酚在茶树体内主要集中于新梢生长旺盛的幼嫩芽叶中,老叶、茎及根部的茶多酚含量相对较少。茶树新梢生长伸育程度不同,茶多酚含量与儿茶素组成差异较大。一般来说,幼嫩芽叶茶多酚含量高,酯型儿茶素含量也高(如L-EGCG,L-ECG等);成熟芽叶茶多酚含量相对较少,非酯型儿茶素含量高(如L-EGC,L-EC, D,L-C等)。

茶树品种不同,茶多酚含量差异较大,即大叶种>;中叶种>;小叶种,且大叶种茶树鲜叶中酯型儿茶素含量高,中叶种、小叶种茶树鲜叶中非酯型儿茶素含量高。茶叶生产季节性不同,茶多酚含量变化较大,一般而言,夏季>;秋季>;春季。

不同茶类加工过程中茶多酚的含量变化差异较大,从不同茶类的茶多酚保留量来说,一般是绿茶>;黄茶>;青茶>;白茶>;黑茶>;红茶,故生产茶多酚的茶叶原料以绿茶为好。另外,由于茶多酚具有较强的活性,在茶叶贮存过程中受环境影响较大而变化,贮藏时间越长,茶多酚损失越多,因此宜选择新鲜的茶叶作为原料。

综上所述,选择生产茶多酚的原料一般以南方茶区、夏季生产的大叶种绿茶为好。同时,在茶叶生产中无论采用何种茶叶加工方法和技术,茶多酚均有一定量的损失,为了减少这一损失,通常还可采用茶鲜叶直接经蒸汽(或微波)杀青、干燥的方法制得原料。二、茶多酚生产工艺

目前茶多酚的生产工艺主要采用有机溶剂提取法、离子沉淀法等。茶多酚的提取和分离方法主要根据其物化性质确立,目的是使茶多酚尽可能多地从原料中提取出来,并能有效与杂质分离,以获得较高的产品得率和高纯度的茶多酚产品。(一)有机溶剂提取法

茶多酚易溶于有机溶剂,如乙酸乙酯、丙酮、乙醇、水等,但对于极性较小的有机溶剂溶解性较小,如三氯甲烷、二氯甲烷等,利用这一特性可将茶多酚从茶叶中提取分离出来。由于茶叶中化学成分多而复杂,单一有机溶剂难以有效提取茶多酚,因此需采用分步提取分离方式:

1.茶叶原料的粉碎

茶叶原料的粉碎直接影响茶多酚浸提效率及过滤难易程度。一般而言,粉碎颗粒越细小,茶多酚浸出越快、浸出率越高。但是,粉碎颗粒越细小,茶叶中原本不易溶出的成分如蛋白质、原果胶、茶多糖等溶出增多,使得茶提取液中杂质成分复杂、浓度增高,提取液黏度变大,对后续过滤、萃取等分离固相杂质过程带来困难。试验表明(见表2-1) ,茶叶粉碎粒度以20~30目为宜。表2-1 茶叶粉碎粒度与茶多酚浸出率的关系

茶叶原料的粉碎方法有多种:磨碎、粉碎、打碎、碾碎等,其相应的机械种类较多可供选择。但选择机械时应考虑以下因素:茶叶原料在粉碎过程中发热情况,粉碎时间的长短、分筛配备方式及茶叶原料吸湿情况等,因为这些因素都会导致茶叶原料中的茶多酚因氧化而损失。同时,在茶叶原料粉碎前宜采用烘干的方式进行干燥,使茶叶原料较充分干燥(含水率控制在5%以内),以利于粉碎的顺利进行。

2.浸提

浸提是通过液体溶剂将固体物质中目标成分分离出来的操作过程。由于原料受到茶类、加工技术、原料等级等因素的影响,其组织结构和内含成分差异较大,仅凭一般浸提原理往往难以处理生产中出现的问题,需要依靠经验或半经验的方法解决。

从茶叶中提取茶多酚,主要应综合考虑浸提过程中的溶剂选择、茶液比、温度、时间、浸提方式对茶多酚提取率、纯度及其后续生产工艺的影响,以达到提高茶多酚生产质量和产品得率,并降低生产成本。(1)浸提溶剂选择 浸提溶剂的选择主要根据溶剂的极性和被提取成分及共存杂质的性质决定,基本要求:被提取成分溶解度大,共存杂质在溶剂中溶解性小,溶剂与被提成分以及杂质不起化学反应,溶剂容易取得、价格较低、安全、对环境污染较小。

茶多酚浸提所用溶剂的极性大小顺序:氯仿<;乙酸乙酯<;丙酮<;乙醇<;水。茶多酚属极性中等的物质,较易溶于水(尤其是热水中溶解性更大)和乙醇,同时水与乙醇具有互溶性,因此茶多酚浸提溶剂主要为水和一定比例的乙醇。乙酸乙酯、丙酮虽然对茶多酚溶解性较好,但易溶于提取液中的杂质较多,对后续分离与纯化带来困难,因此一般不宜作为浸提茶多酚的溶剂,而是作为萃取或纯化分离的溶剂。

根据生产试验,用水、30%乙醇和50%乙醇溶剂分别提取茶多酚,其茶多酚产品中儿茶素总量和EGCG含量均以30%乙醇的提取率最高,且三种提取溶剂并不影响茶多酚产品中儿茶素的组成。采用乙醇水溶液提取茶多酚,需在生产中增加乙醇回收和浓缩装置,以降低生产成本,并为后续液-液萃取过程打下基础。(2)浸提的茶液比、温度、时间 茶多酚产品得率与浸提的茶液比、温度、时间密切相关。通常情况下,茶液比小,茶多酚提取率高。但茶多酚浸提液的比例过小,后续工艺需增加浓缩过程或需消耗较多的溶剂萃取,使生产成本增加;相反,浸提液的比例过大,可能会影响茶多酚产品得率。试验表明采用1∶9~10茶液比,茶多酚浸出率高。同时,生产上为了提高茶多酚浸提率,常采用二次或多次浸提的方法,并随浸提次数增加,茶液比逐渐增加,即第一次采用1∶9~10 ,第二次1∶5 ,第三次1∶2。

茶多酚浸提过程中,随浸提温度的提高,茶多酚浸出率上升。同样随浸提时间的延长,茶多酚浸出率提高。但茶多酚在浸提过程中也会因温度、时间的影响而产生一定程度的氧化。因此,浸提温度不宜太高,浸提时间亦不可太长。通常情况下,采用80℃浸提温度,浸提20~30 min 即可。如采用有机溶剂提取或多次提取茶多酚,还可适当降低提取温度和缩短浸提时间。

值得指出的是,影响茶多酚浸提率的各因子——浸提溶剂、茶液比、温度、时间及浸提次数,具有一定的交互作用,即在确定某一个因子最好时,其他因子未必最佳,因此在确定茶多酚浸提相关因子时需综合考虑。

在实际生产中常利用茶叶加工中的茶末、茶灰等下脚料作为原料提取茶多酚,由于此类原料价格低廉、货源充足、且茶多酚含量在15%~20%,因此对茶多酚浸提率不太看重,常采用水提法。若采用有机溶剂萃取法制备茶多酚,为了减少有机溶剂使用量和提高萃取效率,可提高茶液比或进行多次提取。(3)浸提方式与设备 茶多酚浸提生产通常采用三种基本方式,即单级间隙式浸提、多级接触式浸提和连续式移动床浸提。

单级间隙式浸提:使用单一的简单浸取罐(见图2-2),可以每次都使用新鲜溶剂进行浸提,也可将浸取液从浓到稀分成若干组(一般2~3组)作溶剂,按顺序分段进行浸取,最后阶段才使用新鲜溶剂。单级间隙式浸提设备常用作中试设备或小规模生产设备。

多级接触式浸提:是将若干浸取罐组合成一定顺序,依一定的顺序将它们以管道和阀门连接起来,可以构成多级逆流或错流固定床浸取系统(见图2-3)。这一方式使新鲜原料与最后的浓浸取液相接触,而大部分溶质已被浸取的物料则与新鲜的溶剂相接触。图2-2 单级浸取罐1—溶剂喷管 2—溶剂 3—冷凝器 4—废水 5—蒸汽6—蒸汽蛇管 7—制品 8—溶液导管 9—多孔假底图2-3 多级逆流接触式浸取器1—浸取罐 2—热换器 3—溶剂进口 4—溶液出口

连续式移动床浸取:有三种形式,即浸泡式、渗滤式以及浸泡与渗滤结合的形式。浸泡式典型设备有U形管式浸取器和板式浸取塔等;渗滤式典型设备有篮式浸取器和平转式浸取器。

①U形管式浸取器:又称为Hildbrandt浸取器(见图2-4)。它是由三个密闭的螺旋输送器构成的U形装置。螺旋片均有滤孔。溶剂用泵强制由左立管上部加入,最后由右立管上部排出。固体物料由右立管顶端加入,螺旋输送器使其向下、向左又向上移动,最后由左立管顶部排出。在U形管中,溶剂与固体物料逆流接触进行浸取。图2-4 U型管式浸取器

②板式浸取器:又称为Bonott浸取器,为一垂直单管重力式浸取器

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