茶叶化学及茶饮料的应用.pdf

茶叶化学及茶饮料的应用 论道-竹叶青主讲 http:/ 茶叶化学及茶饮料的应用 主讲：论道-竹叶青 主办： 主讲：论道-竹叶青 主办：食品伙伴网食品伙伴网 制作：zyg 版权所有：食品伙伴网 制作：zyg 版权所有：食品伙伴网 茶叶化学及茶饮料的应用 论道-竹叶青主讲 http:/ 目录目录 目录 2 Foodspace 陈词 3 课堂讲述.4 一、茶叶的主要化学成分及其生理生化特征.6 1 茶多酚的组成与其特点.6 1.1 茶多酚的组成.6 1.2 茶多酚的抗氧化性.7 1.3 茶多酚的络合性.10 1.4 茶多酚的生理活性.12 2 咖啡碱生理生化特性.15 3 茶叶氨基酸16 4 茶色素.17 5 其他.17 二、茶叶中主要化学成分的检测及茶叶深加工.18 （一）茶叶中各主要内涵成分的检测.18 1.茶叶中各主要内涵成分的检测18 2 速溶茶的制作及其基本工艺流程.20 3 茶色素的生物化学制取.22 （二）速溶茶、茶多酚、茶色素、茶饮料行业实际案例分析.23 1 茶饮料为什么会产生浑浊？如何避免茶汤冷后混的产生？.23 2 茶汤中的苦涩味形成原因？如何减弱茶汤中的苦涩感？.25 3 茶饮料中的酸沉处理.26 4 速溶茶、茶饮料中茶叶的提取.27 5 如何增加茶饮料中的苦涩感？.27 6 提取好的茶汁加蜂蜜为什么会变色？.29 7 没有过滤设备的情况下如何进行冰绿茶的调配？.29 8 速溶茶加工中如何保留香气.29 9 速溶茶加工当中是否需要保持茶叶本身香气？.30 10 说说拼配.30 11 茶饮料中主要的添加剂与配料.32 12 茶叶微生物检测.33 13 茶叶制品的发展方向.33 三、论坛网友补充部分内容.35 四、相关参考文献和材料.35 在线问答.37 结束语 51 茶叶化学及茶饮料的应用 论道-竹叶青主讲 http:/ Foodspace 陈词陈词 本次活动我们邀请到论坛论道-竹叶青老师为我们主持，讲座的题目是：茶 叶化学专题知识。 论道-竹叶青朋友是论坛食品添加剂和配料版块版主，茶学专业毕业，目前 在某食品企业从事研发工作。 本次大讲堂主讲人论道-竹叶青是由首席大弟子举荐，谢谢大弟子。 希望大家多多讨论，多多提问，共同学习。 讲座大纲： 一、茶叶的主要化学成分及其生理生化特征 1 茶多酚的组成与其特点 1.1 茶多酚的组成 1.2 茶多酚的抗氧化性 1.3 茶多酚的络合性 1.4 茶多酚的生理活性 2 咖啡碱生理生化特性 3 氨基酸 4 茶色素 5 其他 二、茶叶中主要化学成分的检测及茶叶深加工 （一）主要化学成分 1 茶叶中各主要成分的检测 1.1 茶多酚的检测 1.2 咖啡碱的检测 2 速溶茶的制作及其基本工艺流程 3 茶色素的生物化学制取 （二）速溶茶、茶多酚、茶色素、茶饮料行业实际案例分析 1 茶饮料为什么会产生浑浊？如何避免茶汤冷后混的产生？ 2 茶汤中的苦涩味形成原因？如何减弱茶汤中的苦涩感 3 茶饮料中的酸沉处理？ 4 速溶茶、茶饮料中茶叶的提取？ 5 如何增加茶饮料中的苦涩感？ 6 提取好的茶汁加蜂蜜为什么会变色？ 7 没有过滤设备的情况下如何进行冰绿茶的调配？ 8速溶茶加工中如何保留香气 9 速溶茶加工当中是否需要保持茶叶本身香气？ 10 说说拼配 11 茶饮料中主要的添加剂与配料 12 茶叶微生物检测 13 茶叶制品的发展方向 本次讲座从 3 月 26 日下午 13:30 开始，到 4 月 2 日上午结束。 欢迎大家积极参与！欢迎论道-竹叶青老师。 茶叶化学及茶饮料的应用 论道-竹叶青主讲 http:/ 课堂讲述课堂讲述 原本是想在上周就开始的， 但是后面由于公司忙于 FIC 展会的准备， 所以一 直拖到现在，在展会期间碰到康哥，轻舟老师，aing 黄老师，硅化木斑竹，瘦石 斑斑，字母长老，果子小可，一品芝麻糊，jenny-ryy 等等论坛朋友，通过一起 的交流，增长了不少见识，也突然感觉到自己的才疏学浅，竟一时不知道该从哪 里开始。但是论坛的宗旨旨在相互交流，也希望借此机会得到大家的一些指点。 茶叶化学是茶叶深加工及茶叶检测研发的基础，为此先从这里开始，后面会 讲到速溶茶，茶多酚，茶色素等部分，也会有一些平常生活中碰到的实际案例， 发在这里，作为大家相互交流。 内容是这样安排的： 第一讲 茶叶的主要化学成分及其生理生化特征 1 茶多酚的组成与其特点 1.1 茶多酚的组成 1.2 茶多酚的抗氧化性 1.3 茶多酚的络合性 1.4 茶多酚的生理活性 2 咖啡碱生理生化特性 3 氨基酸 4 茶色素 5 其他 茶叶化学及茶饮料的应用 论道-竹叶青主讲 http:/ 第二讲 茶叶中主要化学成分的检测及茶叶深加工 （一）茶叶中主要化学成分的检测 1 茶叶中各主要内涵成分的检测 1.1 茶多酚的检测 1.2 咖啡碱的检测 2 速溶茶的制作及其基本工艺流程 3 茶色素的生物化学制取 （二）速溶茶、茶多酚、茶色素、茶饮料行业实际案例分析 1 茶饮料为什么会产生浑浊？如何避免茶汤冷后混的产生？ 2 茶汤中的苦涩味形成原因？如何减弱茶汤中的苦涩感？ 3 茶饮料中的酸沉处理！？ 4 速溶茶、茶饮料中茶叶的提取？ 5 如何增加茶饮料中的苦涩感？ 6 提取好的茶汁加蜂蜜为什么会变色？ 7 没有过滤设备的情况下如何进行冰绿茶的调配？ 8速溶茶加工中如何保留香气 9 速溶茶加工当中是否需要保持茶叶本身香气？ 10 说说拼配 11 茶饮料中主要的添加剂与配料 12 茶叶微生物检测 13 茶叶制品的发展方向 茶叶中的主要化学成分及所占比例.jpg 茶叶化学及茶饮料的应用 论道-竹叶青主讲 http:/ 一、茶叶的主要化学成分及其生理生化特征一、茶叶的主要化学成分及其生理生化特征 要了解茶叶深加工，就必须首先了解茶叶中的各种主要成分以及他们的性 质！ 1 茶多酚的组成与其特点茶多酚的组成与其特点 茶多酚也称茶单宁或茶鞣质，是一类多酚化合物的总称，茶多酚是茶叶中重 要的滋味成分，也是构成茶叶苦涩味的主要成分，约占茶叶干物质的 18-36%， 所以我们饮茶会感到苦涩，并把它作为茶叶主要的味觉特征。 茶多酚因为其分子结构，所以有着很活跃的化学性质，我们在茶叶加工中根 据茶多酚的氧化程度不同把茶叶分为：不发酵茶，半发酵茶，全发酵茶，后发酵 茶等等。 茶多酚分子式 1.1 茶多酚的组成茶多酚的组成 茶多酚并不是单一物质，其中包括儿茶素、黄酮、花青素、酚酸四类化合物， 其中又以儿茶素在茶多酚中的比例最大，约占茶多酚含量的 70%左右。 儿茶素：儿茶素是茶多酚最主要的组成部分，它主要包括了简单儿茶素与酯 型儿茶素 （一般我们简称为 EC/ECG/EGC/EGCG 等） ， 其中酯型儿茶素滋味苦涩， 简单儿茶素滋味醇和，苦涩味弱。他们是茶叶中苦涩味的主要成分。 黄酮类：黄酮类一般以糖苷的形式存在于茶叶中，色泽黄绿明亮，是绿茶汤 色的主要构成成分之一，但是单纯的黄酮不溶于水，溶于乙醇，所以只有与糖苷 结合才能很好的溶解在水中。 花青素：花青素尽管在茶叶中含量不高，但是其苦涩味要强于茶多酚的其他 组分，所以一般花青素含量高的茶叶滋味较为苦涩，另外，强光照射的情况下有 茶叶化学及茶饮料的应用 论道-竹叶青主讲 http:/ 利于花青素的积累，所以夏茶中容易有很多紫色芽，并且滋味苦涩。 酚酸：酚酸的组成成分多种多样，其主要为没食子酸，也是水解单宁化学的 重点研究对象， 没食子酸并不像茶多酚的其他组分一样滋味苦涩， 而是稍显酸味。 当然了酚酸中的其他组分还包括了金鸡纳酸，绿原酸等等。 在上述的四种组分中，因为都含有酚羟基，我们把他们统称茶多酚。 茶多酚由茶叶中代谢产生，是茶叶中主要的次生代谢产物，一般光照有利于 茶多酚的积累，所以低纬度地区的茶叶一般滋味比较苦涩，如云南绿茶，国外的 如斯里兰卡绿茶，高纬度地区滋味醇和，如江苏的洞庭碧螺春，河南的信阳毛尖 等等；春茶滋味醇和，夏茶滋味苦涩。 1.2 茶多酚的抗氧化性茶多酚的抗氧化性 茶多酚是一种良好的抗氧化剂，尤其是在人体内，其清除体内自由基的能力 要高于很多合成药剂，又加上其天然，无毒，国人数千年来的临床验证，所以近 年来，吸引了很多学者的研究。 同样，在食品添加剂标准 GB2760 中茶多酚是可以作为抗氧化剂使用的，但 是由于其氧化容易变色，还有一定的苦涩味，而且不溶于油脂，所以限制了其作 为抗氧化剂在食品行业中大量使用。 谈到抗氧化性，或许很多人不好理解，茶多酚的酚羟基很容易失去电子而被 氧化，由于苯环的原因，而自身形成稳定醌类结构，从而可以终止体内自由基的 链式反应，所以是有效的自由基清除剂。在体外，可以与目标组分竞争氧化剂， 所以能够起到很好的抗氧化效果。 当然了，正是由于其本身极易被氧化，所以我们可以看到隔夜的茶汤会有非 茶叶化学及茶饮料的应用 论道-竹叶青主讲 http:/ 常明显的褐变，茶饮料在经过高温杀菌后，无论是否有添加抗氧化剂，汤色都会 变黄，因为茶多酚的氧化伴随着聚合反应的进行，所以颜色变化明显。 儿茶素的基本结构 茶叶化学及茶饮料的应用 论道-竹叶青主讲 http:/ 一般来说光照越强，越有利于茶多酚的代谢，所以从北向南的茶区，茶叶中 茶多酚的含量是逐渐提高的。所以国外比如印度，斯里兰卡的茶叶不适合加工绿 茶，而国内的小叶种茶叶则不适合加工红茶。当然，从茶树本身而言，茶多酚主 要是在茶叶中代谢形成，这个与茶氨酸由茶树根部代谢形成不一样。无论是茶多 酚还是茶氨酸代谢形成后都经由茶树体内疏松到嫩叶， 所以嫩叶中茶多酚与茶氨 酸的含量都较高。茶氨酸是茶叶中鲜爽味的主要来源，所以一般名优茶都是以茶 叶的嫩芽为原料，以期达到良好的风味效果。但是茶叶深加工则不然，都是是相 对粗老的原料为主，其主要原因在于细嫩原料价格较高。当然了，在茶饮料与速 溶茶的加工中细嫩的原料经高温提取容易形成熟闷味，往往适得其反，达不到良 好的风味效果。 光照对儿茶素含量的影响 光照对儿茶素含量的影响 茶树新梢中儿茶素的含量变化 茶树新梢中儿茶素的含量变化 茶叶化学及茶饮料的应用 论道-竹叶青主讲 http:/ 黄酮类化合物的合成代谢与分解代谢. 黄酮类化合物的合成代谢与分解代谢. 儿茶素类化合物在茶树体内的分布 儿茶素类化合物在茶树体内的分布 1.3 茶多酚的络合性茶多酚的络合性 说到络合性可能很多人并不理解， 举个简单的例子， 做检测的朋友可能知道， 我们茶多酚检测中最常用的方法就是酒石酸亚铁比色法， 其原理就是利用铁离子 与茶多酚酚羟基的络合呈蓝色这个特点，如果您没有做过检测，也不要紧。 大家很多人都喝过茶， 这点毋庸置疑吧， 有感觉到涩味吗？呵呵， 那就对了， 这个也是络合，这就是茶多酚与蛋白质的络合后口腔里形成的感觉，严格的说这 个并不能叫味觉，只是一种触觉，跟辣一样。至于原理呢，是这样的，口腔中的 唾液其本身含有大量的粘滑的蛋白质，所以一般情况下，舌面及口腔四周是比较 滑腻的，但是饮茶后，茶多酚通过与蛋白质的结合沉淀从而导致了口腔中摩擦力 的增大，就是我们说的干燥的涩感。 当然了还有一种假说，我们陈为手手套模型，什么意思呢？！就是说人口 腔中的蛋白质其中有些疏水结构，但茶多酚进入口腔后，会依靠其疏水端进入疏 茶叶化学及茶饮料的应用 论道-竹叶青主讲 http:/ 水结构内部，形成一种镶嵌模型，这样，就在舌面及口腔内壁表面形成一层不透 水结构，从而导致涩味的产生。 据统计，茶多酚可以与数十种金属离子发生络合反应，比如钙、锰、锌、银、 汞、钒、铁、钼、铅等十五种离子与茶汤发生明显的颜色反应，生成具有特征颜 色的络合物，其中钙、锌、汞、铅、银、钒等 11 种金属离子-茶汤络合物的溶解 度较低，有沉淀出现，可以利用这一性质对茶多酚进行分离。多酚类容易与蛋白 质络合沉淀，如啤酒中就经常会添加一下蛋白质胶体沉淀多酚，来提高啤酒的清 澈度。 手-手套模型 手-手套模型 茶叶化学及茶饮料的应用 论道-竹叶青主讲 http:/ 茶多酚容易与金属离子尤其是多加金属离子产生螯合， 从而显示出不同的颜 色，当然除此之外，茶多酚在高浓度的氯化钠溶液中也会析出。当然了，有些金 属离子与茶多酚的反应是可逆的， 比如钠钾等一价金属离子， 有些则是不可逆的， 比如三价铁。 所以在实验室模拟茶多酚的生产过程中， 有很多也采用盐析的办法， 只是因为该法不便于操作，所以并没有广泛普及到茶多酚的生产当中。目前茶多 酚的产品质量指标一般包括：茶多酚含量，儿茶素含量，EGCG 含量，咖啡因含 量。因为对 EGCG 含量要求比较高，所以对茶叶原料的来源很讲究，因为此处 设计到很多企业的采购规则，所以不便多说。目前市场上主流的茶多酚提取工艺 依然为溶剂提取并萃取，柱层析当然也比较多，但是价格较高所以并不是主流。 说说题外话，经常有人问茶叶中农残是否超标，这里从提取的角度给大家进行解 释，一般来说我们用水提取的茶多酚出口是不会出现农残问题的，但是溶剂提取 的几乎都会出问题。 这里其实可以反映出国内在茶叶中普遍会使用农药， 但是允许使用的农药都 是以脂溶性为主，水溶性一般较差，所以一般开水泡饮不大会出现农残摄入过量 得问题。 1.4 茶多酚的生理活性茶多酚的生理活性 唐代陆羽茶经中这样写道： “神农尝百草，日遇七十二毒，得荼解之” ， 相信这样一个古代传说大家都不陌生。神农，就是传说中的炎帝，荼，就是茶的 古称。当然神农是否真有其人我们不得而知，他可能只是中国古代先祖的化身。 但是从故事的侧面我们可以得知， 早在远古时代， 我们的先民可能已经认识了茶。 “得荼解之” ，说明最早的茶是用来作为药物使用的，解毒。 当然了，神话传说固然不可尽信，自 20 世纪 50 年代以后，自由基假说便成 为了医学领域最广泛应用的假说，人体器官在运行过程中，由于内在的或者外在 茶叶化学及茶饮料的应用 论道-竹叶青主讲 http:/ 的原因产生自由基， 自由基在人体类如果得不到即使清除， 就容易形成链式反应， 攻击人体细胞，造成病变。 前面已经说过了，酚羟基容易提供电子，而自身形成稳定的醌类结构，从而 终止自由基的链式反应，中国数千年来的临床验证也表明，茶多酚对人体没有危 害。因为茶多酚能够有效清除人体自由基，进而衍生到茶叶的抗辐射，抗衰老等 等，其实归根到底就是茶多酚具有很强的清除自由基能力。 当然了，茶叶的作用不仅仅在于清除自由基了，在中国古代医学著作里面就 有说道茶叶清热，解毒，名目，消炎的。近代研究发现，茶多酚具有广谱抗菌活 性，对自然界中绝大多数的微生物都有抑制作用，尤其是痢疾病毒，有很强的杀 灭活性，我想这也一定程度的说明了茶饮料中为什么很少使用防腐剂。 茶多酚的抑菌作用 茶多酚的抑菌作用 茶多酚在不同 ph 条件下地反应 一般来说，茶多酚的正常 ph 范围在 5-6 之间，随着 ph 提高，茶多酚颜色 逐渐加深并且极易被氧化，我们称为氧化聚合。聚合后的茶多酚用酒石酸亚铁发 检测含量并不会减少，但是儿茶素几乎消失殆尽，涩味也会逐渐消失。随着 ph 值得降低，茶多酚颜色逐渐变浅，不易发生氧化，但是当 ph 小于 2 或者大于 12 时都容易出现沉淀。 随着温度的提高，茶多酚的氧化加剧，悬光结构改变，改变后的结构抗氧化 活性更强，但是涩味更弱。同样随着温度的提高，茶多酚的聚合加强，形成双黄 烷醇类化合物，从感官上来看颜色会加深，但是抗氧化活性不会有太大变化。从 茶叶水提取物的整个体系来看，随着温度的降低，茶多酚，蛋白质，咖啡因，果 胶之间就会相互聚合形成茶乳，就是感官上的浑浊，专业店称为冷后混。所以在 茶饮料生产中为了避免冷后混的产生， 一般是低温离心或者过滤去掉果胶蛋白质 这样的大分子物质。但是并非所有的植物多酚在碱性条件下色泽都会变红，比如 绿原酸，在碱性条件下就会变绿，这就是我们和菊花茶时经常看到色泽变绿的原 因。绿原酸是菊花中最重要的功能性成分，当然也具有良好的保健价值。 茶叶化学及茶饮料的应用 论道-竹叶青主讲 http:/ 不同工艺参数和酶处理对红茶汤品质的影响.pdf (234.39 KB) 单宁酶及其在茶饮料中的应用.pdf (434.71 KB) 茶叶酶研究的方法与进展.pdf (305.49 KB) 复合酶对绿茶饮料质量影响的研究.pdf (231.83 KB) 共固定化单宁酶和-葡萄糖苷酶对茶饮料增香和除混效果的研究.pdf (421.28 KB) 红茶发酵中pH调控对多酚氧化酶活性及茶黄素形成的影响.pdf (178.94 KB) 加工过程中添加外源酶对夏季绿茶品质影响的研究.pdf (316.31 KB) 酶技术在茶叶深加工中的应用研究.pdf (233.33 KB) 酶制剂对改善茶饮料浊度的研究.pdf (223.79 KB) 酶制剂在饮料加工中的应用及发展前景.pdf (277.74 KB) 茶多酚是茶汤中的主要组成成分，就绿茶而言，一般茶汤中的茶多酚含量可 以达到固形物含量的 40%甚至更高， 茶多酚中又以黄烷醇类为主， 其比例越占多 酚含量的 70%左右，黄烷醇类本身无色，或者浅黄色，但是在长时间放置的情况 下， 加上与空气的接触， 很容易氧化形成醌类， 然后再进一步聚合形成双黄烷醇， 从而导致色泽加深，随着放置时间的延长，多酚类进一步聚合，所以隔夜后的茶 汤一般表现为暗黄褐色。 同样对于 34 楼提到的问题，给大家解释一下 茶多酚之所以不能广泛的被应用主要不在于成本高，也不在于不稳定。其最 主要的原因在于 2760 中对于其使用范围的严格限制，也就是说法规上不允许。 目前新的 2760 出台，拓宽了茶多酚的应用范围。尽管在饮料中的使用会面临变 色、苦涩的问题，但是茶多酚在糕点中却有着良好的抗氧化效果并被广泛应用 茶多酚的络合作用研究进展.pdf (226.7 KB) 茶叶化学及茶饮料的应用 论道-竹叶青主讲 http:/ 茶多酚对肾病的作用及其机理.pdf (70.94 KB) 茶多酚抗炎作用研究进展.pdf (285.49 KB) 茶多酚抗氧化的构效关系.pdf (278.69 KB) 茶儿茶素清除活性氧自由基的机制.pdf (86.05 KB) 茶色素的制备和化学成分分析.pdf (126.34 KB) 黄酮类化合物抗氧化活性构效关系的研究进展(综述).pdf (217 KB) 儿茶素及其氧化产物的分离制备、化学特性及对红茶品质的影响.pdf (5.63 2 咖啡碱生理生化特性咖啡碱生理生化特性 在茶叶生物碱中，最主要的就要数咖啡碱了，咖啡碱是茶叶中的特征性成分 之一，也是茶叶的嫩度指标，一般来说，幼嫩芽叶中的咖啡碱含量较高，粗老茶 中较低；大叶种茶叶中含量高，小叶种茶叶中相对较低。 在真假茶叶鉴别当中很早还有这样的鉴别方法：茶叶冲泡，氯仿萃取，然后 滴加在玻璃板上，让其自然风干，可以看到针状结晶，这个就是咖啡碱了。 当然了，茶叶中还包括茶碱，可可碱，但是由于含量并不高，所以这里不再 论述。 咖啡碱味苦，在茶叶中，跟茶多酚的涩味有协同增效作用，从而构成了茶汤 的主体滋味：苦涩。 咖啡碱具有兴奋中枢神经的作用， 所以一般来说喝茶后难以入睡就是这个道 理了。 茶叶中咖啡碱的薄层扫描法测定.pdf (48.46 KB) 茶叶中生物碱的分析方法概述.pdf (373.42 KB) 茶叶化学及茶饮料的应用 论道-竹叶青主讲 http:/ 茶叶中提取咖啡因实验方法比较.pdf (241.44 KB) 国际标准茶叶中咖啡碱测定方法的研究.pdf (2.02 MB) 咖啡碱对速溶绿茶冷溶性和浊度的影响.pdf (179.87 KB) 论茶饮料的特征性成份及评价方法.pdf (126.34 KB) 三类茶中茶氨酸、咖啡碱及多酚类的比较分析.pdf (261.92 KB) 太阳散射光对紫外分光光度法测定咖啡碱的影响.pdf (278.88 KB) 微波辅助萃取红茶中咖啡碱的研究.pdf (234.7 KB) 3 茶叶氨基酸茶叶氨基酸 茶氨酸在茶树根部合成，然后运输到茶树幼叶当中。至今为止人们在茶叶中 已发现 25 种氨基酸。其中茶氨酸约占氨基酸总量的 50%。大多数学者认为茶氨 酸是茶叶的特征氨基酸，因为到目前为止除了在茶梅、山茶、油茶、簟等四种天 然植物中检测出其微量存在外,其他植物中尚未发现。 说起谷氨酸钠，大家应该都非常熟悉了，跟谷氨酸一样，大多数氨基酸都有 鲜爽的滋味，茶氨酸也是如此，他是茶汤滋味的主要构成成分之一，一般来说， 茶多酚含量高的茶叶滋味苦涩，氨基酸含量高的茶叶滋味鲜爽，所以茶学工作者 尝尝把茶叶酚氨比作为茶叶优次的一个重要指标，一般茶多酚适中，氨基酸含量 高的茶叶滋味醇和鲜爽，这也是大多数名优绿茶的特征。 茶氨酸在人体中具有重要的生理功能，它可以舒缓人体血压，对高血压患者 大有益处，一般来说，咖啡碱兴奋人体中枢神精，氨基酸对这种由咖啡碱造成的 兴奋有很强的抗桔作用，这几说一般喝茶后人们往往感觉精神舒爽的原因，所以 古人也乐于把茶叶引入 “静，和”的概念。 茶叶化学及茶饮料的应用 论道-竹叶青主讲 http:/ 4 茶色素茶色素 茶叶中的色素主要包括叶绿素，胡萝卜素，花青素，然后加工过程中形成的 色素依茶多酚的氧化程度不一样有茶黄素，茶红素，茶褐素等等。茶黄素色泽浅 黄明亮，滋味醇和鲜爽，跟茶多酚一样，具有很强的抗氧化活性，是优质红茶中 最主要的质量指标。一般茶黄素含量高的红茶汤色红艳明亮，奶茶色泽粉红。茶 红素色泽红艳，滋味平淡，是红茶色素中的主要成分，一般来说，茶黄素与茶红 素比例越高，红茶品质越好。 不仅仅是茶叶，其他很多植物提取领域，叶绿素的去处问题都比较棘手，但 是膜分离技术让这个难题迎刃而解。 5 其他其他 芳香油：也叫茶香精，是酯、醇、酮、酸、醛类等有机物的混合物，易挥发， 是赋于茶叶香气最主要的成分。茶叶中芳香油的含量极少，约为 0.003一 0.02 (干茶)；一般情况下嫩叶高于老叶，高山茶多于平地茶，红茶多于绿茶，由于 芳香油属易挥发成分，故陈茶的茶香较差。 糖类：茶叶中含糖类约 20一 30，有单糖、双糖及淀粉、纤维素、果胶 质等多糖。单糖和双糖能使茶汤具有甜醇味，还有助于提高茶香。可溶性果胶质 可以使茶汤具有醇厚感。脂多糖是脂和多糖结合在一起的大分子复合物，是组成 茶叶细胞壁的重要成分。将适量的植物脂多糖注入动物或人体，短时间内可以增 强机体的非特异性免疫功能。茶叶脂多糖，还有防辐射损伤的作用， 同时也有 改善造血功能、保护血象的效果。 茶多糖是茶叶的主要成分之一，一般来说，其在老叶中的含量比幼嫩芽叶中 要多，多糖，也是灵芝中主要的功能性成分，我们称为灵芝多糖，茶多糖尽管与 灵芝多糖存在这一定的差异，但是同样具备良好的保健功效，中国及日本民间一 直有粗老茶叶能够治疗糖尿病的说法，目前研究表明与其中的茶多糖有关，不过 具体效果，因为自己没有做过所以不得而知。 茶多糖因为其配糖体的单糖组成千差万别而有不同的分子结构， 在茶汤的口 感方面并不起主要作用（可能主要是达到一个口感饱满度的效果，与蛋白质，果 胶比较类似，当然了其分解的单糖可能有一定的甜味，但是这个量很少，以至于 我们的味觉很难感受得到） 。所以也一直没有引起我的重视，在茶饮料当中，因 为超滤的环节，一般多糖都被去除，不过随着人们保健意识的提高，多糖的研究 应该会越来越被重视。 维生素与矿物质类： 这是茶叶中的主要营养成分。 茶叶中的维生素主要有、 茶叶化学及茶饮料的应用 论道-竹叶青主讲 http:/ 、和肌醇等。茶叶中的维生素可分为水溶性和脂溶性。 水溶性的，如维生素、等，可以从饮茶中得到。脂溶性维生素不溶于茶 汤，如、等， 尤其是含量很高的维生素，只有把茶叶吃掉，才 可能得到。茶叶中含有大量矿物质。但各地茶叶和各类茶叶， 含量不等， 差别 较大。 一般为， 其中可以溶解于热水， 能够被吸收利用。 二、茶叶中主要化学成分的检测及茶叶深加工二、茶叶中主要化学成分的检测及茶叶深加工 （一）茶叶中各主要内涵成分的检测（一）茶叶中各主要内涵成分的检测 1.茶叶中各主要内涵成分的检测茶叶中各主要内涵成分的检测 1.1 茶多酚的检测 要了解茶叶中茶多酚的检测方法， 我们必须对茶多酚有一个比较详细的了解 茶多酚因为其独特的分子结构，有很强的氧化性以及螯合性，所以能很好的清除 人体内的自由基，起到抗氧化、抗衰老的效果；同样也因为其分子结构中的酚羟 基，所以茶多酚有很好的螯合性能，能够与蛋白质，金属离子相结合。据了解， 茶多酚能与 20 多种离子产生络合，与其中 10 多种产生沉淀，再者，络合产物很 多会产生明显的色泽变化。所以茶多酚的检测方法有很多： 1）蛋白质沉淀法：利用与蛋白质的络合沉淀特征检测茶多酚的含量； 2）金属例子螯合法：就像 GB/T8313-2002 茶叶和 GB/T21733-2008 茶饮料 中的检测方法一样， 利用多酚羟基与铁离子的螯合变成蓝紫色的特性， 在 540nm 出进行检测； 3）氧化法：高锰酸钾与茶多酚的氧化滴定，但是这种方法误差较大，所以 目前已经用的很少了；再就是 GB/T8313-2008 的福林酚法，利用福林酚能将茶 多酚氧化然后自己被还原呈蓝色的特征。 目前使用的比较多的就是GB/T8313-2002的酒石酸亚铁法与GB/T8313-2008 中的福林酚试剂法！ 酒石酸亚铁法作为茶多酚检测的经典方法在国内被应用了几 十年，采用 3.913 的经验系数进行茶多酚的检测，但是在“食品添加剂茶多酚”的 检测标准中则是以没食子酸作标准曲线，系数 2.78。 同样的茶多酚检测，为什么会有不同的系数呢，很多人或许会疑惑？！但实 际上 3.913 的的系数是以茶叶的乙酸乙酯分离物作为标定物质作标准曲线的，因 为乙酸乙酯分离物中不仅仅包括了多酚类物质，还包括了一些其他内涵成分，所 以检测结果会偏大，目前主要用于饮料行业中，而 2.78 的系数则主要用在植物 茶叶化学及茶饮料的应用 论道-竹叶青主讲 http:/ 提取物茶多酚领域，其主要区别在于采用的标定物不一致！ 当然酒石酸亚铁法也有自身的缺点：茶多酚是一种复合物，并非单一组分， 其中包括了儿茶素，黄酮类，花青素等等，不同的组分与铁离子络合颜色并非完 全一致，所以对于一般成分比较复杂的植物多酚并不适用！ 再来谈谈福林酚法： 福林酚法主要利用福林酚的强氧化性， 与多酚反应变蓝， 在 765nm 处进行检测，当然了，福林酚还用于蛋白质的检测中，正是因为这点， 所以福林酚并不能有效区分茶多酚，一些还原性氨基酸，植物中非多酚类酚性物 质，抗坏血酸等等，这也是它的局限性。 当然了，我在网上搜索了一些，很多朋友最关注的是两种方法的检测结果到 底有多大差异，经本人数天的实验，当然可能有不尽完善之处，两者差异大概在 30%左右，如果以酒石酸亚铁法采取 2.78 的系数，则差异不大，究其主要原因， 还是在于 GB/T8313-2002 中标准曲线的制作并非纯粹的茶多酚。 再者，就 GB/T8313-2008 中一些问题，我咨询了标准校订单位的王盈峰教 授，标准中的刻度试管容积为 10ml，所以大家在标准曲线的绘制中要注意了。 最后，无论是 8313-2002 还是 8313-2008，茶多酚的检测方法不断更新，越 来越与国际接轨，也为中国茶叶走出去提供了契机，新方法中也还有很多不尽完 善之处，还需要茶学工作者在以后的工作中慢慢完善。提醒大家，“尽信书不如 无书”，真是因为福林酚法有他自身的不足，所以不同的产品还是需要区别对待！ GB/T21733-2008：GB/T21733-2008 与 GB/T8313-2008 两个标准几乎同时更 新，前者作为茶饮料的标准仍然以酒石酸亚铁法作为检测方法，而后者作为茶叶 的检测方法则采用福林酚法，如果两者检测结果没有太大的差异，那也就算了， 可关键是两者检测差异极为显著，所以引起了广泛的争议。 但是仔细想想也不难理解， 茶饮料企业之所以不用福林酚法主要还是存在以 下两点原因：1，福林酚是利用氧化还原反应测定茶多酚的含量，但是在茶饮料 中茶多酚与抗坏血酸等抗氧化剂浓度均为几百 PPM，所以这个确实不好判定， 这也是福林酚法的局限性；2，如果采用福林酚法检测原料中茶多酚，检测结果 比较低。再进行灌装，前后衔接不上，这个不符合饮料企业的利益。 GB/T8313-2002 与 QB2451-1995：前面我也提到了，茶叶中的多酚类主要包 括儿茶素类，花青素类，黄酮类。而在这三者中，黄酮类是不能溶于水的或者说 水溶性差，我们 GB/T8313-2002 中采用的是水提取，而一般的食品添加剂茶多 酚则采用的是乙醇提取。 前者提取物中不包括黄酮，后者提取物种包括了黄酮，所以儿茶素在茶多酚 中的比例就会下降，会有这样的差异。但是如果茶多酚行业采用水提取，结果就 完全不一样了，3.913 是茶叶检测中的一个经验系数，所以真正要准确测定茶多 酚我们还得用没食子酸标准曲线的系数。 1.2 咖啡碱的检测 茶叶化学及茶饮料的应用 论道-竹叶青主讲 http:/ 咖啡碱的检测这里就不说了，很多朋友都知道饮料中咖啡碱的检测方法，但 是可能很少人知道茶叶中的咖啡碱标准 GB8312-2002，原料不一样，一个是碱式 乙酸铅沉淀茶叶内涵成分，一个是三氯甲烷对咖啡碱的萃取，饮料中的标准几乎 可以通用在速溶茶领域，但是 GB8312 测不了饮料中的咖啡因，因为糖在 274nm 处也有吸光值，碱式乙酸铅沉淀不了白砂糖。 2 速溶茶的制作及其基本工艺流程速溶茶的制作及其基本工艺流程 速溶茶是以成品茶或鲜叶为原料通过提取、 浓缩和干燥等工序加工成的一种 粉末状或碎片状或小颗粒状的新型产品。该产品冲水即溶，不留余渣，故得名为 “速溶茶”，也因外形是晶块状又称“茶晶”。 20 世纪 40 年代，随着速溶咖啡的发展，在英国饮料行业首先进行了速溶红 茶的试制； 50 年代初， 由美国正式投入商品性生产； 50 年代末到 60 年代初， 英、 美等发达国家在主要的茶叶生产国印度、斯里兰卡、东非等国投资办厂生产速溶 茶；我国速溶茶的研制工作开始于 60 年代初期，最先由福州商品检验局采用真 空冷冻干燥试制速溶茶获得成功。 目前国内比较大型的速溶茶企业有：福建大闽，深宝华城，浙江茗皇，福建 仙洋洋，浙江茗宝，浙江易晓，浙江绿洲，福建立兴，北京保德瑞 正在筹建的有浙江塔塔，浙江东方茶叶等等。 我接触过很多茶多酚企业，他们想做速溶茶，但是每次跟我谈检测就会谈到 EGCG，EGC，觉得速溶茶企业的检测太简单了，就是分光光度计，甚至不屑一 顾，但是仔细想想，速溶茶本身就是个很感官的东西，你即使测出 17 种茶黄素 单体的含量又有什么用呢，影响大吗，几乎是微乎其微，跟测个茶多酚本质来讲 对速溶茶爱好年工业没有多大意义，或者说几乎没有什么显著的作用，企业讲究 实用。 不是说项目多了不好， 关键是要整个行业达到那个程度， 同样除了添加剂， 大多数食品行业也是如此。 流程说明： 原料验收： 由品管部与研发部根据茶叶原料验收标准验收。 茶叶化学及茶饮料的应用 论道-竹叶青主讲 http:/ 原料贮存： 在公司规定的仓贮条件下贮存。 原料粉碎： 根据生产需要将原料进行粉碎。 原料拼配： 根据研发部下达的配方对原料进行拼配。 水处理： 自来水经锰砂过滤、精滤、离子交换使水达到软化， 硬度小于 1 度。 加热： 蒸汽通过盘管式加热器对处理后的水加热。加热水温按工艺要求。 定量加水： 通过流量计控制加水量。 连续逆流提取： 在不锈钢 U 型槽中提取， 进料及进水方向相反， 连续投 料、加水、出液、出渣。 输送带过滤： 采用 200 目滤网输送过滤。 贮桶贮存： 不锈钢贮桶暂时贮存茶水。 辅料验收： 由品管部及研发部按辅料验收标准验收。 板式换热 （ 一次板式换热、 二次板式换热） ： 通过热交换达到冷却目的， 冷 却温度按生产工艺， 板式换热器材料由不锈钢构成。 冷却： 冷冻机组提供冷冻水， 通过热交换对茶水进行降温制冷。 碟式分离： 利用碟式分离机将茶水中的杂质去除， 初步使较大杂质与水分离， 使茶水达到约 300 目的过滤效果。 反渗透浓缩： 使茶与水分离， 达到浓缩目的。 贮桶内静置： 茶水在高浓度条件下静置， 部分络合物及悬浮物沉降。 速溶茶加工原理及工艺：速溶茶的生产主要包括原料处理、浸提、净化、浓 缩、干燥、包装等工序。 浸提：浸提(萃取)过程系指溶剂进入细胞组织溶解其有效成分变成浸出液的 全过程。它实质上是溶质由茶叶固相转移到液相中的传质过程，系以扩散原理为 基础，其浸提过程包括浸润、溶解、扩散、置换四个阶段。 水质对茶叶提取的影响： 速溶茶加工通常以水为浸出溶剂， 它对极性物质如 多酚类、生物碱、甙、水溶性有机酸、糖类、氨基酸等都有较好的溶解性能，但 水质的纯度直接影响浸提效果。一般应用蒸馏水或去离子水。 当水质硬度大时， 能影响上述有效成分的浸出， 当水中含钙量大于 13.5 mg/L 时，能与茶叶中某些成分产生沉淀反应；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、 获得高品位速溶茶或茶饮料不可忽 视的因素之。 过滤、离心：速溶茶不可夹杂茶叶碎末和任何悬浮杂质，一定要经过离心过 滤处理。速溶茶的净化方式有两种，一种是物理净化，以过滤和离心的方法除去 茶叶化学及茶饮料的应用 论道-竹叶青主讲 http:/ 抽提液中不溶性的大小杂质，目前比较常用的包括离心机以及超滤膜设备，去除 一些大分子物质； 另一种是化学净化， 即通过各种转溶方法使茶乳酪混浊胶体转溶， 以保证速 溶茶即便用冷水或硬水冲泡也具有明亮澄清的汤色。 浓缩：茶叶浸提液的浓度很低，仅含有 2%-3%的固形物，该稀提取液在经 过净比处理之后必须加以浓缩，以把固形物提高到 30%左右的浓度。 这样不仅可以提高于燥效率，而且是增大产品颗粒直径的必备条件。目前国内使 用较多的还是以真空浓缩为主，尤其是做奶茶用红茶粉时，但是对于一些比较高 端的产品，企业还是倾向于膜浓缩，所以目前国内速溶茶企业都有相应的膜浓缩 设备。 干燥： 干燥是速溶茶加工中的一道关键工序， 对于产品的外形型状及色、 香、 味品质都起着决定性的作用。 现行干燥速溶茶的方法主要有喷雾干燥和真空冷冻 干燥两种。喷雾干燥是速溶茶加工中应用最广的一种比较先进的干燥手段。其干 燥原理是通过一定的方法(如高压或离心等)使浓缩后的茶汤先行雾化，然后与热 空气接触，在此过程中受热雾滴上的水分迅速气化随热风排出，而固形物部分则 受重力的作用落入产品收集桶中。 3 茶色素的生物化学制取茶色素的生物化学制取 广义来讲，我们将茶叶中所有的色素都可以称为茶色素，也有人将茶叶的水 提物称为茶绿色素（这样显然是不准确的） 。具体茶色素的定义还没有一个明确 的概念，一直处在争议当中。狭义的茶色素：主要是指多酚或者以多酚为主发生 氧化聚合， 所产生的色素类物质， 我们一般认为它包括茶黄素， 差红素， 茶褐素。 对于茶色素我只能进行一下简单的讲解，具体坛子里有这方面的专家：y8d4p ， 如果感兴趣可以找他进行更深入的了解。 茶色素：包括茶黄素，差红素，茶褐素。相比茶多酚，茶黄素同样具有良好 的抗氧化效果，所以近年来收到了广泛的关注，国内茶黄素的生产厂家有：无锡 世纪生物，江阴德和生物，茶黄素是茶多酚氧化反应的产物，一般在茶叶中占干 物质含量不超过 2%，是红茶汤色的最主要成分之一。 目前茶黄素很难依靠提取来制取，一般比较普遍的方法是茶多酚的体外氧 化。目前研究比较多的是铁氰化钾氧化法，酶促氧化法，由于目前食品医药行业 对天然色素的安全性比较重视，所以化学方法制取的茶黄素并没有多大的空间。 茶黄素的酶促氧化，目前国内比较多的专利都是采用酶促氧化的方法，其原 理在于茶多酚在外援多分氧化酶的作用下发生氧化反应生成茶黄素， 因为自然界 中除了茶叶还有很多植物中含有多分氧化酶， 比较常见的就是梨， 苹果， 当然了， 茶叶化学及茶饮料的应用 论道-竹叶青主讲 http:/ 也可以利用茶叶中自身的氧化酶类或者微生物源的多分氧化酶。 茶黄素的发展方向： 茶黄素良好的抗氧化效果及其生理功能得到了很好的研 究，既然是食品论坛，我们就聊聊但是茶黄素是否会进入食品行业。 茶黄素（Theaflavin）是存在于红茶中的一种金黄色色素，是茶叶发酵的产 物。在生物化学上，茶黄素是一类多酚羟基具茶骈酚酮结构的物质。他是红茶汤 色的最主要成分之一。但是呢，跟茶多酚一样，其本身的分子结构并不稳定，容 易发生氧化形成差红素，所以一般我们在茶黄素的体外制取中，温度不能太高， 否则茶黄素极易氧化，但是也不能太低，不然反应速度比较慢，茶黄素本身的不 稳定性决定了他很难在食品当中作为作色剂来使用， 再者价格高也是限制其广泛 使用的原因之一，所以茶黄素的发展方向还是以保健品为主。 （二）速溶茶、茶多酚、茶色素、茶饮料行业实际案例分析（二）速溶茶、茶多酚、茶色素、茶饮料行业实际案例分析 1 茶饮料为什么会产生浑浊？如何避免茶汤冷后混的产生？茶饮料为什么会产生浑浊？如何避免茶汤冷后混的产生？ 茶饮料为什么会产生浑浊？ 茶饮料浑浊和沉淀的形成原因及表现性状 1）在浸提茶叶时进入茶汤的有机物微粒、亚微粒 2）茶乳。茶多酚及其氧化产物（茶黄素，茶红素）与咖啡碱、水溶性蛋白 及二价金属离子在氢键的作用下形成的络合物。此类沉淀形态为絮状，部分沉积 于瓶底，部分悬浮于瓶中，一般灌装后五日左右产生，并随着时间的延长缓慢增 加，一般来说，同批次生产的饮料沉淀出现的时间、沉淀量大体一致。 3）亚铁离子、镁离子、钙离子等二价金属离子与蛋白质、果胶、多酚类形 成的浑浊和沉淀物。此类沉淀形态为流沙装，将瓶倒置会沉降带来整平瓶浊，其 一般在灌装 3 至 4 天左右产生，并随时间的延长而逐渐增加。 4）在低温或体系 PH 值呈酸性时蛋白质呈正电，多酚类和果胶类呈负电而 聚合形成不溶性悬浮颗粒。其结构较松散，沉淀颜色浅，沉淀量与温度和 PH 值 呈显著相关。 5）糖未净化好或采用硫化糖时产生的沉淀，以糖中杂质为主，悬浮于瓶底， 摇动后颗粒消失并形成浑浊，其形成时间和糖的净化程度直接关联。 6）微生物繁殖引起的沉淀。沉淀的状态因染菌的微生物种类不同而异，一 般有丝状、线状和球状，整个体系一般都会形成浑浊，有的打开瓶盖会有异气和 异味产生，有的则没有。进行微生物检测时会出现微检超标。沉淀的产生随储藏 温度不同而异，一般在灌装 3 天到一周左右产生，并且同批次生产的饮料沉淀出 现的时间和沉淀量相差悬殊。 茶叶化学及茶饮料的应用 论道-竹叶青主讲 http:/ 7）配料时，辅料过滤不彻底，灌装线 CIP 清洗时因有死角而沉积的茶垢等 物质脱落后进入瓶体所带来的可见杂质。这些沉淀在灌装后就可发现，且沉淀与 储藏时间和沉淀量无太大关联，其形态和带入的可见杂质有关。 如何防止茶饮料浑浊的产生？ 下面就对茶饮料的浑浊和沉淀防止提出一些建议： 1）根据不同茶饮料品种（纯茶或调味茶，绿茶或红茶、乌龙茶等）及茶饮 料品质定位合理选用茶饮料原料； 2）严格控制茶饮料生产用水的水质，一般需用反渗透或经软化后的水，防 止金属离子引起的沉淀； 3）糖要选用碳化糖，在进入混合灌前，要进行净化处理。最好采用活性炭 脱色和硅藻土过滤的方式去除汤中的各种杂质； 4)注意各辅料的投料顺序，各辅料在进入混合罐在前，要通过精滤处理以去 除杂质； 5)在生产调味型茶饮料时，PH 最好在 3.0 以上，混合均匀，以免局部酸度过 高而导致沉淀； 6)选用合理的加工工艺，严格品质管理，避免微生物超标而导致的浑浊和沉 淀； 7)严格按照工艺要求， ，尽量缩短调配至灌装之间的停留时间，在灌装之前 最好能添加 1u-5u 的保安过滤以便去除存放过程中形成的不溶性杂质。 所以归根到底茶饮料产生浑浊的原因主要还是与茶叶内涵成分的而化学性 质有关： 1)茶多酚在 PH 低于 3 的时候容易聚合沉淀，当有蛋白质参与的时候，这种 沉淀变得更加明显，所以很多企业采用酸沉的处理方式； 2)茶多酚的络合性，能够跟很多金属离子发生颜色反应甚至产生沉淀，所以 饮料用水最好采用反渗透处理或者脱除阳离子， 如果在没有条件的情况下加入六 偏磷酸钠等金属离子螯合剂，这样可以保证茶汤的清澈效果； 3)各种辅料的选择，这个相信大家比我更有经验； 4)最后就是一些茶汤中的细小微粒，这个一般离心就能够去除了。一般采用 的是管式离心或者碟式离心。 解决办法有很多，最常见的也就是速溶茶企业经常用到的就是超滤了，对绿 茶而言，超滤能够达到很好的清澈效果，可以有效去除蛋白质，果胶等成分，提 高茶汤的稳定性。 在这就是酶处理了，一般红茶因为其内涵成分如差黄素，咖啡碱等跟容易络 合，所以难以进行膜过滤，这样就需要才用酶解技术了，单宁酶，果胶酶，木瓜 蛋白酶，纤维素酶，这些都是茶饮料加工中比较常见的酶类了，不一定是为了提 高得率，更重要的恐怕还是一个清澈效果。 茶叶化学及茶饮料的应用 论道-竹叶青主讲 http:/ 2 茶汤中的苦涩味形成原因？如何减弱茶汤中的苦涩感？茶汤中的苦涩味形成原因？如何减弱茶汤中的苦涩感？ 茶汤中的苦涩味形成原因？ 茶汤中苦涩味产生的原因，很大程度上与茶多酚类及咖啡碱有关，茶多酚的 作用机理，我在前面已经进行了阐述，就是茶多酚与口腔蛋白质残基的络合造成 的。咖啡碱是茶叶中苦味的重要来源，他与茶多酚的涩味具有协同增效作用。 如何减弱茶汤中的苦涩感？ 知道了茶叶苦涩味产生的原因，那其他的就好解决了。 上面说过了，导致苦涩为的主要是茶多酚与口腔蛋白质残基的络合，那么这 里可以给出一些降低茶汤苦涩味的方法： 1)原料的选择： 一般来说， 大叶种绿茶茶汤滋味苦涩， 小叶种滋味比较醇和， 夏茶滋味苦涩，春茶滋味醇和，我们可以选择偏北的茶区来寻找茶叶提取原料， 或者选择春茶为原料。 2) 一般而言，低温情况下，口感对味觉的灵敏度更高，所以同一种原料， 热饮口感醇和