（茶学专业论文）浓缩茶汁的香气分析.pdf

g r a d u a t et h e s i so ff u ji a na 殍i a j l c 嘴 a n a l y s i so fa r o m a o fc o n c e n t r a t e dt e a c a t e g o r y ：a g r i c u l t u r e d i s c i p l i n e ：h o r t i c u l t u r e s u b d i s c i p l i n e ：t e as c i e n c e r e s e a r c ha r e a ：t e am a n u f a c t u r e & q u a l i t yt e s t p o s t g r a d u a t e ：y ux i n y a n g s u p e r v i s o r ：a s s o c i a t ep r o f y u a nd i s h u n p r o f y u ep e n g x i a n g c o m p l e t a t i o nd a t e ：a p r i l ，2 0 10 谢中已作了答谢的地方外，论文中不包含其他人发表或撰写过的研究成果。 与我一同对本研究做出贡献的同志，都在论文中作了明确的说明并表示了谢 意，如被查有侵犯他人知识产权的行为，由本人承担应有的责任。 学位( 毕业) 论文作者亲笔繇j 钦嗡 吼凇 论文使用授权的说明 本人完全了解福建农林大学有关保留、使用学位( 毕业) 论文的规定，即学 校有权送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或 部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 保密，在年后解密可适用本授权书。 口 不保密，本论文属于不保密。 口 学位( 毕业) 论文作者亲笔签名：专：欲汤 艚刻禄毯轹群岐 以瓦刁7 ” 日期：沙知1 , 日期p 声6 。f f 目录 中文摘要i 英文摘要i i 第一章绪论1 1 茶叶香气发展及研究现状1 1 1 茶叶香气成分l 1 2 茶叶香气的提取方法3 1 3 茶叶香气的综合利用4 2 茶水浓缩方法的研究进展4 2 1 茶浓缩液的概念4 2 2 茶浓缩液的浓缩方法5 2 3 茶浓缩技术的展望6 3 本论文研究意义7 第二章不同浓度浓缩液香气的变化8 1 材料与方法9 1 1 试验材料与试剂9 1 2 香精油制备1 0 1 3 测定方法1 0 2 结果与分析1 0 2 1 不同浓度的红茶浓缩液香气的变化1 0 2 2 不同浓度的绿茶浓缩液香气的变化1 5 2 3 不同浓度的乌龙茶浓缩液香气的变化1 9 3 讨论与小结2 3 第三章不同浓缩方式香气的变化2 5 1 材料与方法2 5 1 1 试验材料与试剂2 5 1 2 实验方法2 6 1 3 测定方法2 6 2 结果与分析2 7 2 1 不同浓缩方式红茶浓缩液香气的变化2 7 2 2 不同浓缩方式绿茶浓缩液香气的变化3 0 2 3 不同浓缩方式乌龙茶浓缩液香气的变化3 2 3 讨论与小结3 5 第四章浓缩对茶叶香气的影响3 7 1 材料与方法3 7 1 1 试验材料与试剂3 7 1 2 香精油制备3 8 1 3 测定方法3 8 2 结果与分析3 9 2 1 红茶原料及浓缩液香气的变化3 9 2 2 绿茶原料及浓缩液香气的变化4 2 2 3 乌龙茶原料及浓缩液香气的变化4 5 3 讨论与小结4 8 参考文献5 0 致谢5 3 图标清单 表1 不同浓度红茶浓缩液香气的化学成分及含量1 0 表2 不同浓度红茶浓缩液香气组分的变化1 5 表3 不同浓度绿茶浓缩液香气的化学成分及含量1 7 表4 不同浓度绿茶浓缩液香气组分的变化1 9 表5 不同浓度乌龙茶浓缩液香气的化学成分及含量2 0 表6 不同浓度乌龙茶浓缩液香气组分的变化2 3 表7 不同工艺红茶浓缩液香气的化学成分及含量2 8 表8 红茶r o & v o 香气组分的变化3 0 表9 不同工艺绿茶浓缩液香气的化学成分及含量3 l 表l o 绿茶r o & v o 香气组分的变化3 2 表1 1 不同工艺乌龙茶浓缩液香气的化学成分及含量3 3 表1 2 乌龙茶r o & v o 香气组分的变化3 5 表1 3 红茶原料和浓缩液的香气成分和含量4 0 表1 4 不同类型香气组分在浓缩红茶汁加工过程中的变化4 l 表1 5 绿茶原料和浓缩液的香气成分和含量4 3 表1 6 不同类型香气组分在浓缩绿茶汁加工过程中的变化4 4 表1 7 乌龙茶原料和浓缩液的香气成分和含量4 6 表1 8 不同类型香气组分在浓缩乌龙茶汁加工过程中的变化4 8 图l 不同浓度红茶浓缩液香气总离子流色谱图l o 图2 不同浓度绿茶浓缩液香气总离子流色谱图1 5 图3 不同浓度乌龙茶浓缩液香气总离子流色谱图1 9 图4 红茶浓缩液在r o 和v o 浓缩下香气总离子流色谱图2 7 图5 绿茶浓缩液在r o 和v o 浓缩下香气总离子流色谱图3 0 图6 乌龙茶浓缩液在r o 和v o 浓缩下香气总离子流色谱图3 2 图7 红茶茶叶和红茶浓缩液的香气总离子流色谱图3 9 图8 绿茶茶叶和红茶浓缩液的香气总离子流色谱图4 2 图9 乌龙茶茶叶和红茶浓缩液的香气总离子流色谱图4 5 福建农林大学2 0 1 0 届硕士学位论文浓缩茶汁的香气分析 中文摘要 本文系统的分析了浓缩茶水的香气成分。主要结果如下： 1 开展不同浓度浓缩液香气的变化研究。结果表明：随着浓度的升高，茶浓 缩液香气总量和组分数主要呈降低趋势，随浓缩时间的增长，浓度的增大，香气 逐渐损失，醇类、酮类、醛类、酯类呈下降趋势，主要呈香物质减少，香气在加 工过程中损失，因此根据不同浓度要求生产的浓缩液在保证一定浓度的基础上， 要最大限度的保留香气，是决定浓缩液品质的重要因素。 2 不同浓缩工艺对茶浓缩汁的香气组分和总量进行了初步测定与分析，结果 显示：采用反渗透浓缩的红茶汁中共检出8 4 种香气成分，绿茶浓缩液检出2 4 种香 气成分，乌龙茶浓缩液检出5 7 种香气成分；采用真空浓缩的茶汁，红茶检测出2 1 种，绿茶浓缩液仅检测出8 种香气组分，乌龙茶浓缩液5 0 种香气组分。这表明， 采用反渗透浓缩工艺的茶汁香气明显地高于蒸发浓缩工艺茶汁的香气，能更好的 保持茶汁中的香气成分。 3 对红茶、绿茶、乌龙茶原料和浓缩液进行了初步的香气组分和总量测定与 分析，试验表明：茶浓缩液在加工过程中经浓缩工艺，受温度、压强一些因素等 影响，造成茶浓缩液香气严重损失，使香气大大减少，香气总量和香气组分与原 料相比已相去甚远，不具有原茶特有的风味特征。o 关键词：浓缩茶汁；茶叶；香气；浓缩工艺；s d e ；气相色谱质谱联用 塑壅奎签奎堂垫! ! 旦堡主堂垡笙奎浓缩茶汁的香气分析 。一一 ：! ：竺：! ：竺! 型竺! a b s t r a c t s t u d yo nt h ea r o m ac o m p o n e n t so ft h ec o n c e n t r a t e dt e a t h em a i nr e s u i ti s 嬲 f o l l o w ： 1 c a r r i e do u tw i t hd i f f e r e n t c o n c e n t r a t i o n so ft e a a i o m ac h a n g e so f c o n c e n t r a t i o n - t h er e s u l t ss h o w e dt h a t a st h ec o n c e n t r a t i o ni n c r e a s e d t h et o t a l a m o u n to ft e aa r o m ac o n c e n t r a t ea n dg r o u ps c o r e sm a i n l yt e n d e dt od e s c e n d 诵t ht h e g r o w t ho fc o n c e n t r a t e dt i m ea n dc o n c e n t r a t i o n ，t h eg r a d u a ll o s so fa r o m a ，a l c o h o i s k e t o n e s ，a l d e h y d e s ，e s t e r sh a sav e r ym a r k e dd r o pt r e n d ，t h em a i na r o m a c o m p o n e n t s t or e d u c e ，a r o m al o s sd u r i n gc o u r s eo f w o r k i n g ，t h e r e f o r e ，t h ec o n c e n t r a t i o nr e q u i r e d f o rd i f f e r e n tc o n c e n t r a t ep r o d u c t i o ni nt h eg u a r a n t e eo n t h eb a s i so fc o n c e n t r a t i o n t o m a x i m i z ea r o m ar e t e n t i o ni st od e t e r m i n et h ec o n c e n t r a t i o na n i m p o r t a n tf a c t o ri nt h e q u a l i t yo f t e a 2 h a sc a r r i e do nt h ed i f f e r e n tc o n c e n t r a t i o ne n r i c h m e n tp r o c e s so nt h e 锄- o m a c o m p o n e n t so ft e aa n dap r e l i m i n a r yd e t e r m i n a t i o no ft o t a la n da n a l y s i s t h er e s u i t s s n o w e dt h a tr e v e r s eo s m o s i sc o n c e n t r a t i o no fb l a c kt e aa r o m ac o m p o n e n t sw e r e d e t e c t e d8 4 ，c o n c e n t r a t e dg r e e nt e aa r o m ac o m p o n e n t sw e r ed e t e c t e di n2 4 5 7a r o m a c o m p o n e n t sf r o mc o n c e n t r a t e do o l o n gt e aw e r ed e t e c t e d ；v a c u u mc o n c e n t r a t i o no f t e 乱 b l a c kt e aa r o m a c o m p o n e n t sw e r ed e t e c t e d21 ，c o n c e n t r a t e dg r e e nt e aa r o m a c o m p o n e n t sw e r ed e t e c t e di n8 ，5 0a r o m ac o m p o n e n t sf r o mc o n c e n t r a t e do o l o n gt e a w e r ed e t e c t e d i ts h o w st h a tr e v e r s eo s m o s i sc o n c e n t r a t i o n p r o c e s so ft h et e aa r o m a s i g n i f i c a n t l yh i g h e rt h a nt h ee v a p o r a t i o np r o c e s st h ea r o m ao ft e aa n db e t t e rt ok e e p t h ea r o m ac o m p o n e n t si nt e a 3 c a r r i e do u tt h er a wm a t e r i a l sa n dc o n c e n t r a t e so ft e aa r o m a c o m p o n e n t sa n d t h ei n i t i a lm e a s u r e m e n ta n da n a l y s i so f t h et o t a l t h er e s u l t ss h o w e dt h a tc o n c e n t r a t e d t e ap r o c e s s i n gb yt h ec o n c e n t r a t i o np r o c e s s ，a f f e c t e d b yt e m p e r a t u r e ，p r e s s u r ea n d o t h e rf a c t o r s i n f l u e n c e ， a r o m ad e c r e a s e sf r o mr a wm a t e r i a l t oc o n c e n t r a t i o n p r o c e s s a r o m aa n df l a v o rc o m p o n e n t so ft h et o t a lh a v eb e e nf a rf r o mc o m p a r e dw i t h t h er a wm a t e r i a l s d o e sn o th a v eu n i q u ef l a v o rc h a r a c t e r i s t i c so f t h eo r i g i n a lt e a k e yw o r d s ：c o n c e n t r a t e dt e a ；t e a ；a r o m ac o m p o u n d s ；c o n c e n t r a t i o n p r o c e s s ；s d e ； g c m s i i 福建农林大学2 0 1 0 届硕士学位论文浓缩茶汁的香气分析 第一章绪论 我国是茶叶的故乡，茶叶的发源地。茶叶中由于含有多种丰富的营养物质 如糖、蛋白质、氨基酸和多种维生素及微量元素，还富含多种生物活性物质而具 有的保健功能备受消费者欢迎。近几年来，由于人类对自身健康越来越关注及生 活水平的提高，对高品质、高附加值的产品需求日益增加，如高品质的饮料、生 物制药等也逐渐成为人们日常生活消费的主体。特别是茶饮料作为一种健康时尚 方便的消费品成为饮料方面的主导产品。茶浓缩液作为茶饮料最重要的原料在生 产方法和工艺方面也受到越来越多的关注与研究，而香气是茶叶最重要的品质， 是决定茶叶品质的重要因素。到目前，已经从各种茶叶中分离出7 0 0 多种的 香气物质【l 】，包括酮、醇、醛、酯、酸、氮等十余大类化合物。因此对茶浓 缩液中香气成分的研究及有效的提取，是对提高茶浓缩液香气及最大限度的 保护茶叶的营养成分与风味物质起着至关重要的作用。 1 茶叶香气发展及研究现状 1 1 茶叶香气成分 对茶叶香气的分析测定一直都是茶叶品质领域的重要课题。而香气的形 成是一个由多种因素共同决定的复杂过程：茶树品种、栽培环境、加工方法 等。茶叶香气概括起来说主要形成于三个方面，首先是鲜叶中原有存在的游 离态香气成分，还有是在加工过程中由酶促等作用产生的香气以及加工过程 中经过热物理化学变化所形成的香气【2 1 。感官审评和仪器分析都表明，茶叶 香气除鲜叶中原有的为数不多的成分外主要是在n i 过程中产生的 3 1 。因此 要提高茶叶香气，就必须先了解各类茶叶的基本香型，确定呈香物质成分， 对进一步高效的提取茶叶香气十分有利。首先对三大类茶叶的香气特征、成 分进行总结。 1 1 1 绿茶的香气特征 绿茶根据其加工方法不同，可分为炒青、烘青、晒青和蒸青绿茶，其香 气也有明显的区别。绿茶主要香气成分为：芳樟醇及其氧化物、水杨酸甲酯、 香叶醇、丁香烯、法呢烯、橙花叔醇等【4 1 。绿茶的香气成分由加工方法的不 浓缩茶汁的香气分析 究发现提高炒锅温度 物：顺一3 一己烯醇、反一2 一己烯醛等，其中顺一3 一己烯醇占鲜叶挥发性物质 的6 0 ；( 2 ) 萜烯类衍生物：其中芳樟醇和香叶醇是主要香气成分；( 3 ) 芳香族 衍生物：苯乙醛、苯甲醛、2 苯基乙醇、茉莉酮酸甲酯等；( 4 ) 其它化合物： 如吡嗪类、吡喃、吡啶类及其衍生物。 不同的乌龙茶香气成分主要是在加工过程中形成的。一般认为，发酵程 度重的接近于红茶的香气成分，香气成分中芳樟醇及其氧化物、香叶醇、苯甲 醇含量较高。而发酵较轻的如铁观音香气成分则检测出橙花叔醇、茉莉内酯和吲 哚。小林彰夫研究表明摇青对包种茶香气成分影响很大，试验还表明包种茶的花 香以17 分钟晒青和4 次做青效果最佳【7 1 。 1 1 3 红茶的香气特征 红茶为发酵茶，普遍具有花香气味。香气的前体物质分为三类：多酯类、 萜烯类化合物、不饱和脂肪酸类和其它一些热降解的组分。主要还有香叶醇、 芳樟醇及其氧化物、苯甲醇、2 一苯乙醇、水杨酸甲酯、二氢猕猴桃醇酸内 酯等8 1 。s a n d e r s o n 9 】发现，儿茶素在多酚氧化酶催化下被氧化成氧化型儿茶 素，这种氧化型儿茶素继续与其他儿茶素缩合便产生茶黄素以及进一步形成 茶红素等。同时，氧化型儿茶素也作用于茶叶中的p 一胡萝卜素，使其降解 为p 一紫罗酮。降解是香气形成的主要过程。作用于其他结构的胡萝卜素便 产生相应的酮类香气化合物。夏涛等认为发酵是红茶香气形成的重要阶段 1 0 1 。而在干燥过程中，一些低沸点的芳香物质散失，吡咯、吡喃、p 一紫罗 酮醛、酸化合物会大量形成。 2 福建农林大学2 0 1 0 届硕士学位论文浓缩茶汁的香气分析 比较绿茶、乌龙茶和红茶的香气成分，可以发现形成香气的主要物质可以 分为糖苷的降解产物、萜烯类合成物、和脂类氧化降解产物【1 1 】。 1 2 茶叶香气的提取方法 对茶叶香气研究中最重要的步骤就是提取分离，它对茶叶香气的定性定 量分析结果具有十分重要意义。茶叶中的香气物质在提取过程中由于受外界 条件的影响，很容易发生物理化学反应，使提取出的香精油不能很好的反映 茶叶本身的香气特征，从而影响对茶叶品质的判断【12 1 。所以对香气的提取 分离方法进行了许多的研究。不同的提取方法使茶叶香气成分有明显差异。 主要有常压水蒸气蒸馏并同时萃取法( s d e ) 、顶空吸附法( h s a 法) 和减压蒸馏 萃取法( v d e 法) 、超临界二氧化碳萃取法等。 1 2 1 常压水蒸气蒸馏并同时萃取法( s d e ) 常压水蒸气蒸馏并同时萃取法( s i m u l t a n e o u s d i s t i l l a t i o na n ds o l v e n t e x t r a t i o n 简称s d e ) 是由l i k e n s 和n i c k e r s o n 设计成功用于香气全组分分析的 方法，是目前使用最为广泛的一种挥发性成分分析的方法。它是将蒸馏与萃取 同时进行。优点：操作简便，并且使得香气物质的提取率和回收率都较高【1 3 】。 但是利用s d e 法提取的茶叶香精油，李拥军等【1 4 1 研究表明提取的茶叶香精油 具有焦糊味，与原样品的香气特征相差较大。陈悦娇等【1 3 】也得到相同的结果。 1 2 2 减压蒸馏萃取法( v d e l 减压蒸馏萃取法是一种应用较广泛的香气提取分离方法。它是将样品在 低压条件下进行蒸馏，然后收集的冷凝液利用重蒸乙醚进行萃取。由于此过 程都是在较低温度下进行，减少了高温对茶叶香气物质的影响，对醛类和酸 类有较高的萃取比例，提取的香精油能较好的反应原料的香气特征，是一种 较好的香气分析方法。但用v d e 提取香气时对样品及试剂需要量较大，而且 处理周期较长，对酯类香气的收集又十分低，所以逐渐被其他方法取代。 1 2 3 顶空分析法( h a s ) 顶空气体捕集分析方法( h e a d s p a c ea n a l y s i s ) ，是直接对液体或固体物质 的挥发性成分取样并联用气相色谱分析的一种技术，分为静态项空分析法和 福建农林大学2 0 1 0 届硕士学位论文浓缩茶汁的香气分析 动态顶空分析法。目前使用的树h 旨x a d - - 2 树脂效果最为理想【”】。静态顶空 分析法能很好的反应原料的香气特征。朱国斌等 16 】研究证明静态顶空吸附法 分析的香气最接近原样品的香气特征，但该法收集到的茶叶香气量较少，从 而限制了茶叶中微量成分的检验。 动态项空分析法能够弥补其不足。朱旗等【1 7 1 对h a s 法和s d e 法提取绿茶 的香精油进行了比较，认为h a s 法提取的香精油具有绿茶特有的板栗香，能 较好的反映绿茶香气的特征，但此方法对热敏性物质有影响。 1 2 4 超临界二氧化碳萃取法( s f e ) 超临界二氧化碳萃取法是利用c 0 2 处于固、液、气三相平衡时的超临界 状态，将其与待分离的物质接触，并且通过控制压力来收集待分离物中的不同 组分，然后通过减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体，被萃取物质分离 出来。 优点是：接近室温的状态下对茶叶的香气物质进行提取能有效的防止热敏 性物质的氧化和降解，它萃取出来的香精油成分与原料中的几乎完全相同。 茶叶香气提取的方法各有利弊，但有一定的互补性。因此在进行香气的 全组分分析时需要几种方法联合同时进行。 1 3 茶叶香气的综合利用 茶叶香气形成茶叶的风味特征，尽管它极为微量又十分敏感易变，但近 年来根据它的特点及形成机理方面的研究已有重大突破，而且关于它的生理 作用方面也引起相关领域的极大关注，并开始有了关于茶叶香气制成精油可 调节精神状态、可能有益于生理代谢等研究，及根据不同的口味要求将茶叶 香料向食品中添加，制成各种具有茶叶香味的食品和在化工方面等的研究。 2 茶水浓缩方法的研究进展 2 1 茶浓缩液的概念 浓缩茶( c o n c e n t r a t e dt e a ) 是以成品茶为原料，经浸取、净化、浓缩、灌装 和灭菌等工序制得的茶原汁或调味茶汁。其主要用于茶饮料的生产，作为原浆或 主剂使用，是一种新的茶叶深加工产品。在茶叶深加工中，浓缩是为了去除水分 4 福建农林大学2 0 1 0 届硕士学位论文 浓缩茶汁的香气分析 或回收有机溶剂，制备浓度高的茶浓缩液或固态提取物。在技术方面应用较多的 浓缩方法有真空浓缩技术，冷冻浓缩技术，膜浓缩技术等。因此，浓缩方法的不 同，对茶浓缩液的品质具有很大的影响。 2 2 茶浓缩液的浓缩方法 ， 2 2 1 真空浓缩技术 传统上采用蒸发浓缩技术浓缩茶汁【1 8 】。真空蒸发浓缩就是在真空条件下，溶 液在真空锅中，对物料加热，使溶剂( 多数情况下是酒精) 在低温状态下沸腾，使 溶液浓度升高。以气态从有效成分中分离出去。当气态溶剂流经冷凝器时，被液 化回收。 浓缩茶水实验表明由于此方法有加热及抽真空，在茶叶浓缩方面对茶浓缩液 的品质有一定影响，茶多酚、芳香物质类、色素类的氧化使速溶茶的香气、色泽、 滋味都严重劣变，造成最终茶饮料成品品质下降，使茶饮料丧失了茶叶良好的天 然风味。有的真空浓缩加上了回收香气的装置，增加工艺设备，十分复杂。由于 真空浓缩涉及到气液态变化，不仅能量损失大，而且易使热敏性物质发生氧化聚 合，使得产品的冷溶性较差，茶叶香气及品质变差。 2 2 2 冷冻浓缩技术 。 从上世纪5 0 年代末学者们开始关注冷冻浓缩这一工艺。荷兰e i n d h o v e n 大学 t h i j s s e n 挣】等将冷冻浓缩技术应用于工业化生产。冷冻浓缩是将水溶液中的一部 分以冰的形式析出，并将其从液相中分离出去而使溶液浓缩的方法。可分为冷却 过程、冰结晶生成与长大的结晶过程及冰和浓缩液的分离过型2 0 1 。 在茶叶浓缩过程中，虽然有少量的茶多酚损失，但能最大限度保留茶的色、 香、味。冯毅，唐伟耐2 1 1 在做茶叶冷冻浓缩试验时表明浓度、冷冻温度对冷冻浓 缩茶叶水提取液分离效果的影响，可保留茶的芳香成分，虽然引起少量茶多酚损 失，设备费用较高，但制冷技术发展较成熟，于茶饮料冷冻浓缩中，极富应用潜 力。 2 2 3 反渗透浓缩技术( r o ) 反渗透浓缩技术是在浓溶液的边加上比自然渗透压更高的压力，扭转自然 福建农林大学2 0 1 0 届硕士学位论文浓缩茶汁的香气分析 渗透的方向，把浓溶液中的水份靠压力压到半透膜的另一边，故称反渗透，这种 特定的半透膜为( 反) 渗透膜。 随着膜技术的推广应用，反渗透浓缩开始广泛应用于茶叶深加工。反渗透浓 缩的优点：具有不发生相变、可在常温下进行、历时短等优点，使料液体系中热 敏性物质、挥发性物质的损失与劣变少，香气成分保留多。而超滤则可以解决沉 淀混浊及冷后浑现象，同时超滤又为反渗透膜浓缩作准备。 2 2 4 纳滤浓缩技术 纳滤( n a n o f i l t r a t i o n ) 浓缩技术是2 0 世纪8 0 年代末发展起来的介于反渗透和超 滤之间的一种新型的压力驱动的膜分离技术。日本学者大谷敏郎曾对纳滤膜的分 离性能进行了具体的定义：操作压力s 1 5 0 m p a ，截留分子2 0 0 - - 1 0 0 0 ，n a c l 截留 率夕0 的膜可以认为是纳滤膜【2 2 】。 岳鹏翔等【2 3 】在纳滤膜浓缩绿茶提取液实验中表明纳滤膜能有效地浓缩绿茶 提取液。董坤等【2 4 】也在纳滤浓缩绿茶试验中证明在较低的操作压力下用纳滤对绿 茶提取液进行浓缩脱水是可行的，并建立了浓缩模型。杨组金等在中药浓缩中 应用纳滤浓缩技术，能保持其有效成分的稳定性。肖文军2 6 】做纳滤、反渗透、 真空蒸发等浓缩方法对不同制品的浓缩效应实验结果表明，在加工速溶绿茶时， 采用3 0 0 d a 膜进行浓缩的工效较高，能显著降低产品中p b 与a s 的含量。 纳滤分离过程的显著优点是：可以较好地截留有机物而允许无机物通过，分 离过程无任何化学反应，无需加热，无相变，不会破坏生物活性，不改变被分离 物的风味和香味，且操作压力低，能耗也低。 2 3 茶浓缩技术的展望 此外，除上述几种浓缩技术，还有超滤浓缩( u f ) 。有人在对蒸发浓缩和 膜分离浓缩技术分析研究【2 7 1 ，其结果表明了采用超滤( u f ) 、反渗透( r o ) 膜分离 工艺生产的茶浓缩汁品质显著地高于传统的蒸发热浓缩工艺生产的茶浓缩汁。 主要表现在茶汁中的各种化学成分保留量更高，如茶多酚、氨基酸、咖啡碱、 儿茶素、碳水化合物等物质。由于茶浓缩过程中不经受热升温，又不汽化，具有 无相变、无热破坏等优点，因此能更好地保留原茶汁的色香味物质和茶饮料所具 6 福建农林大学2 0 1 0 届硕士学位论文 浓缩茶汁的香气分析 有的保健功能。能更好的保持茶汁中的香气成分，由于采用低温浓缩工艺，因此 茶汁在浓缩中不发生热化学反应如氧化褐变反应，无香气损失。茶汁更加澄清透 吲2 8 1 。由于采用超滤去除了茶汁中的蛋白质、果胶等大分子和其它杂质，使茶浓 缩汁过滤后更加澄清透明，不混浊，粘度低。色泽保持了原茶水应有的自然本色。 从感官审评结果表明，膜分离浓缩的茶汁稀释后与现泡茶水的色、香、昧品质基 本相同【2 9 1 。同时具有晶莹透亮的澄清透明度。国外在利用超滤技术和膜透技术进 行乳品浓缩方面都取得了令人满意的成果【3 0 1 。 随着科研的深入，将会有更多更高效的浓缩技术出现，对茶浓缩液以及纯茶 汁方面的品质将会有更好的保障。 3 本论文研究意义 目前研究已经表明，茶叶香气是决定茶叶品质的重要因素，而不同的浓度、 不同的浓缩方式对茶叶香气等品质影响很大，本研究将就相同的浓缩方式不同的 浓度对茶叶香气的影响，不同浓缩方式对茶叶香气的影响，以及浓缩工艺对茶叶 香气影响变化进行比较研究，比较其差异，并试阐述其造成原因。因此，本研究 将具有重要的现实意义。 福建农林大学2 0 1 0 届硕士学位论文浓缩茶汁的香气分析 第二章不同浓度浓缩液香气的变化 中国是茶树的原产地，最早发现并利用茶这种植物，有”自秦人取蜀而后， 始有茗饮之事”。随着社会的发展，人们生活节奏的加快以及人们健康意识的提 高，需要健康、方便、天然的饮品，而茶饮料作为一种健康时尚方便的消费品成 为饮料方面的主导产品。茶饮料是指以茶叶的萃取液、茶粉、浓缩液为主要 原料加工而成的饮料，具有茶叶的独特风味，同时含有天然茶多酚、咖啡 碱等茶叶有效成分，兼有营养、保健功效，是多功能饮料，其中速溶茶粉或 浓缩汁对实现工业化生产起到很大作用。茶浓缩汁是以成品茶为原料，经浸取、 净化、浓缩、灌装和灭菌等工序制得的茶原汁或调味茶汁，既保持了茶的原汁原 味，又更方便、快捷、健康，即冲即饮，冷热水均可。其独特的产品形式突破了 传统饮茶方式，可能引领一场饮茶革命。而香气是决定茶叶品质的最重要因素， 因此，浓缩液香气的好坏直接决定茶饮料的品质。 同时蒸馏萃取法( s d e 法) 是茶叶香气提取分离应用较广泛的方法【3 1 1 。在利用 s d e 法提取香精油的过程中，在加热的条件下挥发性香气物质随着水蒸汽与 萃取剂( 乙醚) 蒸汽在密闭装置的顶部混合并进行萃取，然后冷凝回流，这样 反复进行可以浓缩数千倍，也可以在一定浓度范围内对大多数有机物进行定 量提取，所以利用少量的样品和萃取剂就可以对其进行色谱分析【3 2 1 。该方法 对于提取茶叶游离态香气成分，比较不同茶样间香气成分上的差别，也是一种较 为有效的方法： 虽然茶叶香气的研究已较广泛和深入，但茶浓缩液不同的浓度对香气的影响 研究甚少，并且由于受工艺、温度、气压等影响，不可避免地造成浓缩茶香气严 重损失，香气贫乏，所以本文分别以红茶、绿茶、乌龙茶浓缩液在不同浓度时， 用s d e 法进行香气提取，通过g c m s 对其进行香气分析，在保证一定浓度的基础 上，为更好的保留茶叶香气组分，提高茶浓缩液的品质提供了理论依据。虽然由 于品种质量、地点以及加工工艺的差异，试验样品中香气成分的含量未达到该品 种最佳时期与最佳加工制成成茶的成分含量，存在一定的局限性，但试验中主要 福建农林大学2 0 1 0 届硕士学位论文浓缩茶汁的香气分析 是探讨浓缩工艺对茶浓缩液香气的影响，依然有很大的实际意义。 1 材料与方法 1 1 试验材料与试剂 1 1 1 样品 由大闽( 国际) 食品有限公司提供，茶浓缩生产线中取不同浓度马拉维红茶 浓缩液，根据不同折光换算相应浓度，分别为1 1 b r i x ，1 5 。b r i x ，1 7 。b r i x ，备用； 焙火乌龙茶浓缩液折光分别为7 b r i x ，1 1 b r i x ，1 3 b r i x ，备用；绿茶浓缩液折 光分别为1 1 。b r i x ，1 3 b r i x ，1 5 b r i x ，备用。 1 1 2 试剂 无水乙醚( - - 次蒸馏) 、将无水硫酸钠分析纯放入马弗炉中3 0 0 4 0 0 。c 烘 4 5 个小时后取出，制成无水硫酸钠粉末，放入干燥皿中备用。 1 1 3 仪器 采用a g i l e n t 6 8 9 0 g c 5 9 7 5 m s 气质联用仪，其中采用h p i n n o w a x 毛细管色 谱柱( 3 0 m x 0 2 5 m mx 0 2 5 p r o ) ，载气为高纯氦气( 纯度9 9 9 9 9 ) ，分流比2 0 ：1 。 初始柱温：5 0 。c ，保持时间l m i n ，升温速率2 - - 5 m i n ，终止温度2 6 0 ，进 样量l 此。质谱条件：电子能量为7 0 e v ，离子源温度为2 3 0 。c ，电离方式为e i ， 香气成分组成参查n i s t 和w i l e y 谱库和相关文献鉴定。 江苏数显恒温水浴锅、切 t 装置、s d e 香气收集设备、折光计、p l 3 0 3 电 子天平、m t n 2 8 0 0 d 氮吹仪、马弗炉、g b 贮温箱、p h g 型智能电热鼓风干燥 箱、超纯水机、k q 2 5 0 d e 型数控超声波清洗器、d k b 低温恒温槽、p h t w - i i 数显电热套。 1 2 香精油制备 香精油采用同时蒸馏萃取法( s d e ) 提取。从生产取出的浓缩液备用。根据 原料浸出率折算浓缩液在制品的取样量于l l 圆底烧瓶中，用电热套加热至微沸， 取重蒸乙醚3 0 m l 于萃取瓶中，水浴4 0 。cj j i 热，回流萃取1 h 。提取液加无水硫酸钠 除水，放入4 c 冰箱1 2 h ，过滤后，用9 9 9 9 9 氮气吹扫液面浓缩至l m l ，供色谱分 析检测。 9 1 3 2 茶水固形物的测定方法 固形物含量= m x 折光率1 2 0 ，m 为溶液质量 1 3 3 数据分析 m i c r o s o f te x c e l 2 0 0 7 数据处理 2 结果与分析 2 1 不同浓度的红茶浓缩液香气的变化 2 1 1 不同浓度红茶浓缩液香气总离子流色谱图 5 0 01 0 0 01 5 0 0 2 0 0 02 5 0 0 3 0 0 03 5 4 0 0 04 5 0 05 0 0 0 1 0 福建农林大学2 0 1 0 届硕士学位论文 浓缩茶汁的香气分析 a b u n d a n c e 1 2 6 9 5 4 1 5 2 1 1 06 1 7 1 0 5 9 2 0 6 3 3 7 69 9 4 鲥 煽 穗i 槛勰赫硼萌 s a 鑫 4 4 6 岛溺 如 血1 i 。 t i m e - - t 曲e 一 5 0 01 0 0 01 5 0 02 0 o o2 5 0 03 0 0 03 5 0 04 0 0 04 5 0 05 0 0 0 1 2 8 1 1 c ：瑚l a w e i b l 扯k t e a l 7 d d a r a m s i 74 l 51 7 3 7 6；o l o 5 ，l 1 01 f i 五 ic 口n 黼一j ”捌尚窖黼趣潜p 卑q 御9 。j 72 lt 捏留4 9 5 1 5 l o j d o1 5 0 02 0 0 02 5 0 03 0 0 03 5 0 04 0 o o4 5 0 0，o j d o 图2 一l 为不同浓度马拉维浓缩液香气总离子流色谱图( 从上到下分别为1 1 。b r i x ，1 5 。 b r i x ，1 7 b r i x ) f i 9 2 - 1i o n f l o wg r a p ho fd i f f e r e n tc o n c e n t r a t i o n so f b l a c kt e aa r o m a l l 啪 啪 哪 啪 啪 啪 咖 啪 唧。 删 洲 硎 刚 洲 枷 姗 猢 姗 福建农林大学2 0 1 0 届硕士学位论文 浓缩茶汁的香气分析 2 1 2 不同浓度红茶浓缩液香气的化学成分及含量 表2 一l 马拉维红茶浓缩液1 1 b r i x ，1 5 。b r i x ，1 7 b r i x 香气的化学成分及含量 t a b l e 2 1c h a n g e so fa r o m ao fd i f f e r e n tc o n c e n t r a t i o n so f b l a c k ! 塑 反2 己烯醛o 6 4芳樟醇氧化物 乙基苯 o 2 2 1 、2 - 二甲苯o 1 1 正戊酸 苯乙烯 o 3 5 o 0 7 芳樟醇 脱氢芳樟醇 未知物 苯乙醇 2 4 己二烯醛0 3 2硫氰酸甲酯 0 52 ，6 ，6 - 三甲基1 0 1 氧杂 1 o o 正十七烷 o 2 8 螺【4 5 】1 2 至8 月烯 3 5 l1 h 吲哚o 5 l十七烷o 2 3 0 9 9 争紫罗兰酮0 3 9对特辛基 o 1 3 苯酚 o 1 3 5 苯基2 ( 5 ) h 呋喃酮0 1 6 4 - 壬基苯 o 1 8 0 7 9 0 4 4 香叶酸 4 丁基5 吲哚 2 乙酰呋喃0 2 1二乙基甲基硅烷0 2 1 b e t a - 大马烯酮 l 、2 丙二醇4 2 0芳樟醇氧化物 正丙基苯 o 0 9 1 对甲苯基乙基醚 苯甲醛0 2 8松油醇 庚酸 正己酸 l 0 3 2 2 正戊基呋喃o 0 6 反式3 己烯酸 0 2 8 水杨酸甲酯 2 ，3 二氢- 2 ，2 ，6 - 三甲 基苯甲醛 4 乙烯苯酚 2 ，7 ，7 - 三甲基- 双 环【2 2 1 】庚- 2 - 烯 4 羟基2 甲基喹啉( 含n ) 2 ( 4 甲氧基苯基) - 噻吩 1 ( 6 甲基2 一吡唑) - l - 庚烯 ( 5 r 5 乙基2 甲基四氢吡喃 ( 5 r ) - 5 乙基- 2 - 甲基四氢 吡喃 戊烯比妥 2 ，6 ，1 0 三甲基7 ，l o 环氧基2 ，5 ，l l - 十二碳 三烯 反式3 己烯酸 0 3 5 4 甲基3 乙基1 氢 0 1 23 甲氧基茴香硫醚 吡咯2 ，5 二酮 3 硝基丙酸o 1 l苯乙酸 0 1 7 二氢猕猴桃内酯 苯甲醇 o 9 l香叶醇o 9 9 马来酸二丁酯 苯乙醛 5 6 73 ，4 ，5 ，6 ，8a - 四0 2 2 6 甲基- 3 ( 1 - 甲乙基) - 2 环 甲基2 h 1 苯并吡己烯1 酮 喃 乙缩醛o 1 l2 - - 甲胺基吡咯啉 0 3 9 1 氨基2 乙酰胺基3 氟 5 酮苯 芳樟醇氧化物 o 5 6 4 8 壬酸 o 1 4二氢- 2 ，5 一二氧呋喃乙酸 1 丙氧基- 2 - 丙 o 1 l l ，3 - 二甲基5 甲氧 o