（茶学专业论文）绿茶鲜汁加工工艺及品质研究.pdf

硕士学位论文 摘要 在初步确立一套较适合的绿茶鲜汁加工工艺基础上，对绿茶鲜汁的感 观、理化品质进行了研究；对几种外源酶应用于绿茶鲜汁的最佳作用参数、 作用效果进行了探讨：对u h t 超高温瞬时灭菌技术在绿茶鲜汁灭菌工艺上 的应用及其对绿茶鲜汁香气成分的影响进行了分析，得出以下结果： 1 比较了龙井4 3 、福鼎大白茶和鸠坑种三个不同绿茶品种的鲜叶加工 鲜茶汁的适制性，以龙井4 3 所制绿茶鲜汁的品质较优。 2 绿茶鲜汁的加工工艺为：采摘嫩度为一芽三叶的鲜叶，摊放6 h 后， 蒸汽杀青9 0 s ，杀青标准为鲜叶嫩茎不能折断。杀青叶稍做摊放，然后用 板框式榨汁机榨汁，将榨取的粗汁离心，离心参数为8 0 0 0 r p m 、1 5 、1 5 m i n 。 添加单宁酶果胶酶木瓜蛋白酶复合酶，4 5 水浴6 0 r a i n ，采用u h t 超高 温瞬时灭菌方式在1 3 5 条件下灭菌5s ，无菌热罐装，即得品质优良的绿 茶鲜汁。 3 不同的提取工艺制得的绿茶鲜汁品质有较大差异，通过研究比较物 理压榨法、水浸提法和微波萃取法三种茶汁提取方法，发现物理压榨法制 得的绿茶鲜汁浓度最高，且较好的保留和体现了绿茶鲜叶的特质；常规水 浸提法可以大大提高绿茶原料韵利用率，且从品质来看也基本符合绿茶鲜 汁的特征，不足的是浸提液浓度太低；微波萃取法省时节能提取率高，但 由于微波及高温作用，对茶汁品质有一定的负面影响。从生产角度可以将 物理压榨法同水浴浸提法结合起来，在提高茶汁浓度的同时又提高了茶叶 原料的利用率。 4 分析用各种提取方法制得的茶汁儿茶素单体，结果显示：鲜茶汁里 e g c 占儿茶素总量的比例远高于常规干茶中e g c 占到的比例。物理压榨 法提取的非酯型儿茶素总量高于酯型儿茶素。而水浴浸提法和微波萃取法 制取的茶汁非酯型儿茶素总量低于醣型儿茶素。 5 在绿茶鲜汁加工过程中使用单宁酶、果胶酶、木瓜蛋白酶，可以有 效的防止沉淀的产生，提高绿茶鲜汁的稳定性，并且从一定程度上改善茶 汁的品质。在三种酶里面以单宁酶去除绿茶鲜汁沉淀的作用最明显：木瓜 蛋白酶特异性的水解茶汁中的蛋白，释放出氨基酸，对改善茶汁的香气及 滋味的鲜爽度效果较之澄清茶汁的作用更显著；果胶酶的作用效果不明显， 可去除一定量的果胶，但未能达到澄清茶汁、去除沉淀的作用。三种酶复 合添加效果好于单种酶。 i i 硕士学位论文 6 绿茶鲜汁的香气特征为花果香，其特征香气成分以醇、酮、醛及酯 类香气为主。u h t 瞬时高温灭菌处理对绿茶鲜汁的香气组分影响主要表现 在醇类成分减少、生成新的酮类单体及酮类香气总量增长以及酯类香气的 大量增加。由于茉莉酮酸甲酯、苯乙酮的大量增加，花香及甜香表现得更 为明显。 7 运用本试验确定的绿茶鲜汁加工工艺，制得的绿茶鲜汁品质特点为： 游离氨基酸、水溶性蛋白等成分的含量较高，酚氨比及酯型非酯型儿茶素 之比值均较小。滋味较鲜醇爽口，富于浓厚感。香气以清香为主，略带花 果香。茶汁色泽绿明亮，沉淀较少。 关键词：茶绿茶鲜汁茶饮料单宁酶果胶酶木瓜蛋白酶复合酶 u h t 香气g c m s 品质 h i 硕士学位论文 a b s t r a c t e s t a b l i s h i n ga s e to fp r o c e s s i n gt e c h n i q u eo ft h ef r e s hg r e e nt e aj u i c e ， r e s e a r c h i n gt h eo r g a n o l e p t i ct es t i n ga n dc h e m i c a lq u a l i t yo ft h ef r e s hg r e e n t e a j u i c e ；d i s c u s s i n g t h es u i t a b l e p a r a m e t e r a n dt h ee f f e c to f a p p l y i n g e n z y m e ( p e c t i n a s e 、t a n n a s e 、p a p a i n ) t ot h ef r e s hg r e e nt e aj u i c e a u a l y s i s i n g t h ee f f e c to fa p p l y i n gu h tt ot h ef r e s hg r e e nt e aj u i c eo nt h ev f c r e s u l t s h o w e da sf o l i o w ： i c o m p a r e dt h eq u a l i t yo ff r e s hg r e e nt e aj u i c e sf r o mt h r e ed i f f e r e n t b r e e d s ：l o n g j i n g4 3 ，f u d i n gw h i t et e aa n dj i u k e n g a n dl o n g j i n g4 3i sm o r e s u i t a b l ef o rp r o c e s s i n gt h ef r e s hg r e e nt e a j u i c e 2 t h et e c h n i c a lf l o wi s ：p l u c k i n gt h ef r e s hg r e e nt e aw i t ho n eb u da n d t h r e el e a v e s ，t e d d i n gs i x h o u r s ，f i x i n gt h ee n z y m eb y s t e a mu n t i lt h es t e m c a n n o tb eb r o k e no f f t h e np r e s si n gt h ef i x e dl e a v e s ，c e n t r i f u g i n gt h er o u g h j u i c e w i t h 8 0 0 0 r p m 、 15 、 1 5 m i n a p p l y i n gt h et a n n a s e p e c t i n a s e p a p a i n c o m p o u n de n z y m et ot h ec e n t r i f u g e dj u i c eu n d e r4 5 b a t h i n g f o r6 0m i n u t e s f i n a l l y ，s t e r i l i z i n gt h ej u i c ew i t hu h t u n d e r1 3 5 f o r5s e c o n d s af r e s h g r e e nt e aj u i c ew i t he x c e l l e n tq u a l i t yi sm a d e 3 t h ef r e s hg r e e nt e aj u i c ew i t hd i f f e r e n te x t r a c t i n gt e c h n i q u e sh a v eb i g d i f f e r e n c ei nq u a l i t y c o m p a r i n gt h ej u i c ee x t r a c t e db yp r e s s i n g 、d r a w i n g e x t r a c t i o n 、m i c r o w a v ee x t r a c t i o ns e p a r a t e l y ，f i n d i n gt h a tt h ej u i c ee x t r a c t e d b yp r e s s i n gh a st h eh i g h e rc o n c e n t r a t i o n ，a n dp r e s e n t st h eo r i g i n a lc h a r a c t e r o ft h ef r e s hg r e e nt e al e a v e s d r a w i n ge x t r a c t i o nc o u l di n c r e a s et h eu t i l i z i n g e f f i c i e n c yo f t h et e al e a v e s ，a n dt h eq u a l i t yo ft h ej u i c ea c c o r dw i t ht h ef r e s h j u i c e sc h a r a c t e r ，b u tt h ed i s a d v a n t a g ei s t h ec o n c e n t r a t i o no ft h ej u i c ei s m u c hl o w e rt h a nt h ej u i c ee x t r a c t e d b yp r e s s i n g m i c r o w a v ee x t r a c t i n g m e t h o dc o u l ds h o r t e nt i m e 、s a v ee n e r g ya n di n c r e a s et h eu t i l i z i n gr a t e ，b u tt h e h i g ht e m p e r a t u r e a n dm i c r o w a v ee x t r a c t i o nh a v e n e g a t i v e e f f e c to nt h e q u a l i t yo f t h ej u i c e a na d v i s a b l ew a yi sc o m b i n i n gt h ep r e s s i n gm e t h o dw i t h 硕士学位论文 t h ed r a w i n ge x t r a c t i o n , i tc o u l di n c r e a s et h ec o n c e n t r a t i o na n dt h eu t i l i z i n g r a t i oo ft h et e al e a v e s 4 a n a l y s i s i n gt h em o n o m e ro ft h e c a t e c h i n si nt h ej u i c e t h er e s u l t s h o w e da sb e l l o w ：t h er a t i oo ft h ee g ci nt o t a lc a t e c h i n si sf a rh i g h e rt h a n t h en o r m a ii nt h em a d et e ai n f u s i o n a n dt h ea m o u n to ft h en o n e s t e r e d c a t e c h i n si sm u c hh i g h e rt h a nt h ee s t e r e dc a t e c h i n si nt h ej u i c eb yp r e s s i n g b u ti nt h ej u i c eb yd r a w i n ge x t r a c t i o no rm i c r o w a v ei so nt h ec o n t r a r y 5 t h ea p p l i c a t i o no ft a n n a s e 、p e e t i n a s ea n dp a p a i nt ot h ej u i c ec o u l d p r e v e n tt h et e ac r e a m 、i m p r o v et h eq u a l i t yo f t h ej u i c ea n ds t a b i l i z et h ej u i c e i nt h i st h r e ek i n do f e n z y m e s ，t a n n a s ei st h eb e s tf o rp r e v e n t i n gt h et e ac r e a m p a p a i n c o u l dh y d r o l y z et h es o l u b l ep r o t e i na n dr e l e a s et h ef r e ea m i n oa c i d si n t h ej u i c e ，s oi tc o u l di m p r o v et h e f r a g r a n c e a n dt h et a s t e t h ee f f e c to f a p p l i c a t i o no fp e c t i n a s ei s i n f e r i o rf o rp r e v e n t i n gt h et e a c r e a m ，t h o u g hi t c o u l dh y d r o l y z et h ep e c t i ci nt h ej u i c e t h ec o m p o u n de n z y m et r e a t m e n ti s b e t t e rt h a nt h es i n g l ee n z y m et r e a t m e n t 6 t h ea r o m ac h a r a c t e r i s t i co ft h ef r e s hg r e e nt e a j u i c ei sc o n s t i t u t e db y t h ea l c o h o l s ，p h e n o l s 、a l d e h y d ea n de s t e ra r o m a sw h i c hr e p r e s e n tt h ef l o w e r a n df r u i t t h ei n f l u e n c eo nt h ev f co ft h ej u i c eb yu h ti s ：t h ea l c o h o l s r e d u c i n g ，t h ek e t o n ep r o d u c i n ga n di n c r e a s i n g ，t h ee s t e ra r o m ai n c r e a s i n gi n l a r g e a m o u n t b e c a u s et h e l a r g e i n c r e a s eo f m e t h y lj a s m o n a t e a n d a c e t o p h e n o n e ，t h ef r a g r a n c eo ff l o w e ra n ds w e e ti sm o r eo b v i o u s 7 t h eq u a l i t yc h a r a c t e ro ft h ef r e s hg r e e nt e a j u i c eb ym a k i n gu s eo f t h e t e c h n i q u ec r a f tc o n f i r m e di nt h i sr e s e a r c hi s ：t h ea m o u n to ft h ef r e ea m i n o a c i d sa n ds o l u b l ep r o t e i n e t c ，a r eh i g h ，t h er a t i oo f p h e n o l s a m i n oa c i da n d e s t e rc a t e c h i n s n o n - e s t e rc a t e c h i n sa r el o w t h et a s t ei s f r e s h 、h e a v ya n d b r i s k ，t h ea r o m ai sf r e s ha n df l o w e r y k e yw o r d s ：t e a f r e s hg r e e nt e aj u i c et e ad r i n k i n gt a n n a s e p a p a i n p e c t i n a s e c o m p o u n de n z y m e u h ta r o m ag c m s v 硕士学位论文 a b b r e v e a t i o n t pt e ap o l y p h e n o l s a aa m i n oa c i d u h tu l t r ah i g ht e m p e r a 忱r e g c m sg a sc h r o m a t o g r a p h ? m a s ss p e c t r o m e t e r s h p l c h i g hp e r f o r m a n c el i q u i dc h r o m a t o g r a p h y v f cv o l a t i l ef l a v o rc o m p o u n d s p hp o t e n t i a lo fh y d r o g e n e c ( ) - e p i c a t e c h i n e c g ( - ) 一e p i c a t e c h i ng a l l a t e e g c ( - ) - e p i g a l l o c a t e c h i n g c gg a l l o c a t e c h i n sg a l l a t e e g c g ( - ) e p i g a l l o c a t e c h i n sg a l l a t e cc a t e c h i n r p m r o u n d sp e rm i n u t e ss e c o n d 前言 1 前言 1 1 我国茶叶生产及产销现状 根据最新的统计数据，我国的茶园面积为1 1 9 万公顷，居世界首位。 2 0 0 3 全国产量为7 6 2 万吨，其中绿茶5 5 9 6 万吨，占到了7 3 。总产值可 达1 15 亿元。( 茶叶经济信息，2 0 0 4 ) 近年来我国的茶叶发展主要有以下几个特点( 江用文，2 0 0 4 ) 1 茶类结构不断优化，不断调整产品结构，扩大绿茶、乌龙茶等具有 资源优势和市场竞争力的产品生产。绿茶生产尤其是名优绿茶生产发展迅 速。 2 茶叶生产区域布局发生较大变化。 3 茶叶加工技术和产品档次不断提高，名优茶产值已经占到茶叶总产 值的5 5 2 。 4 茶叶出口量增加，单价下降。绿茶出口上升到主导地位。 5 茶叶深加工产业发展迅速。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，从低附加值向高附加值转变的重要途径。 第一，茶饮料飞速发展，2 0 0 2 年已经超过3 0 0 万吨，年产值达1 0 0 亿人民 币。第二，茶多酚近年来需求增长迅速，2 0 0 2 年销售量超过1 0 0 0 吨，产 值达2 亿元。据不完全统计，目前我国约有2 5 的茶叶被用于深加工，且 销售额达到茶叶总销售额的5 。( 江用文，2 0 0 3 ) 从以上几点可以看出，提高茶叶生产的科技含量，加快茶叶深加工产 品的研究和开发，是扩大我国茶叶出口及国内消费的有利举措。其中茶饮 料的开发及市场的扩大正适应了时代的发展，对加快我国茶叶产业化进程 也具有重要意义。 前言 1 2 茶饮料发展现状 国际市场以日本发展最完善和成熟。2 0 0 1 年日本茶饮料生产量为 4 8 2 8 0 万吨，销售额达9 5 6 亿美元，日本各大型饮料企业介入茶饮料市场 的竞争推动了茶饮料的发展。也正是日本茶饮料的迅速发展，带动和推动 着全球茶饮料市场的发展趋向。美国茶饮料市场的发展同样迅速，1 9 9 8 年 美国茶饮料的产量达到3 0 0 万吨，产值近3 0 亿美元。 国内市场的发展以台湾的茶饮料发展最为迅速，目前茶饮料已稳居台 湾饮料市场第一位，占整个软饮料市场的2 5 - 3 0 。大陆的茶饮料发展早于 2 0 世纪8 0 年代就开始了，但由于当时的加工技术及消费水平有限，很快 又落于低潮。自9 0 年代末进入新的增长期，目前我国的茶饮料生产主要集 中在几家大型的食品饮料企业，顶新国际集团、统一企业、杭州娃哈哈、 可口可乐、健力宝和乐百氏等企业占国内生产量的8 0 以上。目前国内茶 饮料品种以低糖调味茶为主，最热销的品种为冰红茶，低糖绿茶等，正逐 渐向纯茶、健康茶方向发展。日本的麒麟公司早于2 0 0 1 年即推出了以新鲜 绿茶原料萃取加工而成的生茶系列饮料，三得利公司也推出了以原料中混 有新鲜冷冻茶叶加工而成的绿水一绿茶系列茶饮料。我国的顶新国际集团 也推出了以绿茶鲜叶为原料低温萃取而成的优健美系列茶饮料。在整个茶 饮料市场上刮起了一股“鲜茶之风”。从饮料生产厂家对鲜茶汁的青睐可以 预见鲜茶汁将成为茶饮料生产的又一原料来源。因此对鲜茶汁的品质及相 关研究工作就显得紧迫而重要。 1 3 绿茶鲜汁的研究进展 现有的绿茶饮料生产主要是以干茶为原料，经过浸提、调配而成。由 于干茶制作需要先经过杀青、揉捻、干燥等加工工序，不但加工时间长、 能源消耗较多，鲜叶中的营养成分也会部分缺失。若采用茶叶鲜叶为原料 2 前言 直接制成绿茶饮料，则可克服上述弊端，有益于保持绿茶原有的风味。原 浙江农业大学茶学系张堂恒等人自1 9 8 3 年以来，研制了茶鲜汁及鲜汁制 品，如鲜汁乳晶、鲜茶汁汽水、汽酒及糖果饼干等，在当时取得了一定的 成功。辜博厚( 1 9 8 7 ) 研究了鲜茶汁的榨取工艺，认为绿茶鲜叶以加水1 0 后炒锅杀青再以饲料粉碎机粉碎，用液压机榨取绿茶鲜汁的工艺较好，茶 汁的提取率为8 左右。并对比绿茶、红茶、乌龙茶三种鲜茶汁的提取率， 以红茶最高，绿茶和乌龙茶因为高温杀青后果胶物质的粘滞性增强影响了 茶汁的榨出。吴小崇( 1 9 8 5 ) 研究了鲜茶汁的主要化学成分，发现绿茶鲜 汁在化学组成上均与传统绿茶水浸出物一致，但是在组分的比例上有较大 差异。鲜茶汁中游离氨基酸、果胶、蛋白质及其降解物和无机盐等均较高， 而茶多酚及其氧化产物和不包括果腔的可溶性糖含量较低。并提出鲜茶汁 的化学组成不仅受加工原料所制约，而且在一定程度上与工艺处理密切相 关。而这种关系并非完全符合传统茶叶加工原理，尤其是榨汁过程中各成 分的变化和去向可能有其独特规律，有必要作进一步研究。 赵学仁研究了茶树品种与榨汁浓度之间的关系，就一芽三叶而论，从 刚开采的4 月开始随出生长的进展，5 月茶汁浓度升高，到6 、7 月最高； 8 月开始明显下降，至9 月又逐渐回升，全年芽叶浓度有低一高一低一高 的周期性交化过程。 龚淑英( 1 9 9 2 ) 研究发现通过添加磷酸溶液以降低茶鲜叶的p h 值， 可较大幅度的降低茶汁中的果胶和蛋白质含量，从而提高茶汁的榨取率。 同时提高氨基酸的含量，对茶多酚等物质影响较小。 张凌云( 2 0 0 3 ) 研究了灭菌对绿茶鲜汁饮料的感官品质及相关生化成 分的影响，发现绿茶鲜汁经过高温灭菌后，汤色变化较大，而滋味品质变 化相对较小，茶多酚和氨基酸的总量变化不明显，但可溶性糖发生降解及 儿茶素类物质异构化，从丽使茶汤的苦涩味、刺激性降低，而甜味增加， 表现为茶汤滋味更加醇和。 前言 绿茶鲜汁的品质特点为：较多的果胶和可溶性蛋白赋予了绿茶鲜汁较 好的明亮度。游离氨基酸、果胶、有机酸、水溶性蛋白等成分的含量较高， 酚氮比及酯型儿茶素与非酪型几茶素之比值均较小。因此滋味较鲜醇爽口， 且富于浓厚感。香气以清香为主，略带花果香。 存在的问题是：较高的蛋白及其降解物含量易导致茶汁的腐败产生硫 化氢、氨等气体。酚氨比较小可能会减弱茶汁的抗菌和抗氧化作用。茶汁 中各成分的高浓度易发生化学变化，如自动氧化、络合、缩合以及转化、 降解等。所以在贮藏保鲜时需考虑上述的具体情况。 1 4 茶饮料加工的工艺研究进展 1 4 ，1 影响茶饮料品质的因素 1 4 1 1 茶叶原料 茶饮料所用原料主要有两大类，一是速溶茶和浓缩液；其次是直接用 茶叶萃取。纯茶饮料普遍采用茶叶直接萃取。为了保证茶饮料的质量，对 茶叶原料需进行有效的选择、处理和贮藏。主要根据生产需要选择相当品 质的茶叶原料，抽真空、充氮、低温贮藏，并采用烘焙这一提高品质的有 效途径进行处理。 1 4 1 2 水 茶饮料用水对茶饮料非常之重要，其原因是水中含有多种金属离子或 其它杂质。水中c a 2 + 、m 9 2 + 与茶多酚物质反应产生沉淀，使茶汤混浊；水 中f e 2 + 达到5 p p m 时茶汤色泽就会变黑。当c a 2 + 达4 p p m 时茶味会发苦。 因此，茶饮料用水必须经过严格处理才能使用。 1 4 1 3 提取工艺 萃取是茶饮料生产工艺中最重要的环节，按照水的温度可分为冷浸提 4 前言 和热浸提两种方法。根据提取设备不同，又有提取罐、吊篮和逆流连续萃 取等方法。浸提效果主要受下列因素影响： ( 1 ) 茶水比、温度、时间 陈玉琼等( 2 0 0 0 ) 对罐装绿茶水的浸提条件进行了系统研究，认为水 温6 0 、时间1 5m i n 、茶水比l ：6 0 ，对保持茶风味降低茶汤浑浊度，提 高浸出率具有最佳效果。 ( 2 ) p h 值：浸提时的p h 值影响茶饮料内含成分的稳定性。据末松伸 一等( 1 9 9 2 ) 报道，浸提p h 乌龙茶以5 8 6 5 ，红茶p h 为5 ，绿茶p h 5 0 - 6 5 为宣。 1 4 1 4 过滤 过滤是将绿茶汤中已经形成的沉淀物，大分子和杂物去除，分粗滤和 精滤两种工艺。粗滤采用离心方式或选用硅藻土及布袋等去除浸提后的茶 渣以及茶乳，在粗滤的基础上再进行多级精滤。精滤是利用尼龙布、真空 泵减压分级过滤及超滤膜、陶瓷膜和生物膜等方法彻底去除茶乳、大分子 及杂质的方法。 1 4 1 5 热加工工艺 茶饮料中由于含有丰富的营养物质，因此灭菌要求非常完全。通常灭 菌方法有热力灭菌、紫外线灭菌和辐射灭菌。而目前茶饮料生产中最常用 的灭菌方法为高温瞬时灭菌( u h t 和h t s t ) 。u h t 工艺是将产品在1 3 0 以上保持数秒钟，以达到杀灭产品中的有害及腐败微生物，同时极大限 度地保留产品中营养成分和风味成分。 1 4 2 茶饮料存在问题及措施 随着茶饮料工业的发展，对茶饮料的加工技术提出了更高的要求，目 前在茶饮料生产中存在的最大问题：一是混浊沉淀( 茶乳) 的产生；其次 前言 是茶饮料色泽的褐变；三是加工过程中香气的散发及不良气味的产生。 1 。4 2 1 茶乳形成机理及解决措施 1 4 2 1 1 形成机理 最早由r o b e r t s ( 1 9 6 3 ) 提出红茶茶乳主要由咖啡因、茶红素和茶黄素 组成，其比例为1 7 ：6 6 ：1 7 。后来他又提出，除上述物质外还有少量的类黄 酮、含氮化合物、叶绿素及无机物。s m i t h ( 1 9 6 8 ) 认为茶乳中还含有柯豆 素、咖啡酸、没食子酸、果胶等。s e s h a d r i ( 1 9 8 3 ) 发现茶乳中还含有蛋白质。 张凯农( 1 9 9 3 ) 研究指出，茶乳主要由茶多酚蛋白质，茶多酚咖啡碱， 蛋白质一咖啡碱，茶多酚蛋白质咖啡碱形成。 前人研究发现茶乳的形成过程主要通过以下几种情况结合： ( 1 ) 茶多酚物质的酚羟基分别与咖啡碱的酮氨基、可溶蛋白的肽基， 通过氢键结合形成络合物，在温度较低时沉淀。 ( 2 ) 咖啡碱与蛋白质以氢键结合成络合物。 ( 3 ) 茶多酚与蛋白质形成沉淀，并且以e c g 和e g c g 能力最强。 ( 4 ) 脂类物质的疏水作用。 ( 5 ) f e + 茶多酚一f e 一茶多酚在温度较低时，可溶性蛋白质冷却形成絮状 沉淀，可溶性果胶质形成云雾状沉淀。 1 4 2 1 2 解决措施 1 物理方法 通过低温等方法促进茶乳形成，然后离心除去；其次是通过膜过滤截 留大分子的蛋白质、淀粉、果胶等能形成茶乳的物质。 2 化学方法 ( 1 ) 碱法转溶 6 前言 通过添加n a 2 s 0 3 或强碱等产生一o h ，使茶多酚与咖啡碱之间的氢键断 裂；另外还可用碱与茶多酚形成水溶性盐，达到转溶，但这一方法对茶叶 的风味有影响。 ( 2 ) 分离剂处理转溶 在茶汤中添加聚磷酸盐( 偏磷酸钠和六偏磷酸钠) ，形成大量的多价阴 离子，可吸附在茶乳的微粒表面，改变其表面的电荷，使其悬浮而不至沉 淀下来，另外多价阴离子与蛋白质结合，增加蛋白质的溶解性。 ( 3 ) 浓度抑制法转溶 通过降低形成茶乳的某一种或几种成分的浓度，达到减少形成茶乳之 目的。如添加不溶性吡咯烷酮吸附茶多酚，然后除去茶乳，或添加多聚糖 除去蛋白质，或用氯仿、石油谜、乙醇等萃取咖啡碱，降低茶乳的形成。 3 酶法 酶是一种生物催化剂，比化学催化剂反应条件( 温度、压力) 温和，具 有对底物专一性强，产物纯度高、质量好、得率高、副产物少，对设备( 耐 酸碱、耐蚀等) 要求低等优点。据英国国际食品配料和分析杂志2 0 0 0 年5 6 期报导，发达国家酶制剂的应用构成，食品工业占6 0 、其他工业占4 0 。 到目前为止，已有多种酶，如单宁酶、纤维素酶、果胶酶、蛋白酶、多酚 氧化酶、溶菌酶等酶制剂应用到茶叶深加工及茶饮料加工中。 ( 1 ) 单宁酶：能切断儿茶酚与没食子酸的醅键，释放的没食子酸与茶 黄素和茶红素竞争与咖啡碱的结合，形成分子量较小的水溶物 关于单宁酶的应用研究报道中，单宁酶在茶饮料中应用最广泛。这是 因为它可以促使茶叶中多酚类化合物中没食子酸水解的缘故。1 9 7 3 年， c o g g o np h i l i p 等将单宁酶处理细碎的鲜茶叶，制备了速溶茶，并获得了专 利。1 9 7 6 年可口可乐公司利用单宁酶防止茶饮料中的“冷后浑”，取得了 良好的效果，浑浊度由8 0 降到8 。1 9 7 5 年c o g g o np h i l i p ，t s a i 等( p & g 公司) 也分别利用单宁酶提高了茶叶的冷溶性而获得专利。l a u r e n 7 前言 s j a c k s o n 等报道，用单宁酶处理红茶，可提高茶汤中可溶性铁与钙的含 量。若在绿茶加工中使用单宁酶，可部分消除夏秋茶的苦涩味，提高茶品 质。1 9 9 3 年，日本专利报道添加单宁酶和环糊精可改善茶提取物品质。单 宁酶的固定化使其在茶叶加工业的应用中更加经济、高效。 ( 2 ) 纤维素酶和果胶酶：能够使纤维素和果胶物质水解成小分子的糖 类物质，增强茶汤的醇和度，降低茶汤的浑浊度及提高茶叶的提取率。( 王 华夫，1 9 9 5 ) ( 3 ) 蛋白酶：专一性的作用于蛋白质，有澄清茶汤的效果，且能够提 高茶汤中氨基酸的含量。( c o p p e r ，1 9 6 3 ) ( 4 ) 多酚氧化酶：属于内源酶，天然存在于茶叶中。其作用原理为在 红茶加工中的发酵过程中促进多酚物质的酶性氧化，生成茶黄素、茶红素 等构成红茶品质的重要成分。能提高红茶成品的香气和滋味。 ( 5 ) 溶菌酶：是一种能够选择性地分解微生物细胞壁的酶。应用于茶 汤灭菌工艺，可避免因常规灭菌工艺引起的汤色褐变及香气劣变等，能较 好地保持茶汤的原有风味。( 方元超，1 9 9 9 ) 1 4 2 2 茶饮料褐变机理及其措施 1 4 2 2 1 褐交机理 茶饮料中的色素组分在不同的茶类中有较大的不同，在绿茶饮料中其 色素主要由茶多酚中呈黄绿色的黄酮醇类、花青素和水溶性叶绿素组成； 乌龙茶和红茶饮料中的色素则主要是茶多酚的氧化产物茶黄素、茶红素和 茶褐素等。这些成分在茶饮料中主要存在如下变化，导致茶饮料的色变： c 5 m 7 2 0 5 n 4 m g ( 叶擐蠢) 强寸c 5 5 h u o s n * + m g c j 5 h 7 0 0 6 n 4 m g ( 叶黼”翌_ c 舒h 7 2 0 拍+ m g 茶多酚盟斗茶黄素i g l 茶红素【垒l 茶褐素 8 前言 f e + 茶多酚f e 茶多酚 1 4 2 2 2措施 ( 1 ) 添加护色剂：常用的有l 一抗坏血酸、半胱氨酸和亚硫酸钠。 ( 2 ) 调节茶汤的p h ：绿茶以5 9 5 6 6 1 为宣。 ( 3 ) 充n 2 灌装，充n 2 可稳定儿茶素，避免氧化褐变。 1 4 。2 3 茶饮料中失香及不良气味产生机理 1 4 2 3 1机理 茶饮料加工在萃取过程中不可避免地会发生香气损失，另外灭菌过程 香气也发生了较大的变化。高温灭菌会使红茶、乌龙茶香气成分减少，丧 失其新鲜和花果香味，并且由于其不稳定的香味化合物如脂类、醇类恶化 产生不良气味；而绿茶强高温灭菌后会产生一些挥发性的物质，如萜烯醇、 吲哚、b 一紫萝酮，尤其是4 一乙烯苯酚是“甘薯味”的重要成分。 1 4 2 3 2措施 在原料选取时应尽量选择新鲜的茶叶；也可将原料进行焙火处理及在 茶饮料加工过程中添加b 一环糊精。( 梁靖，2 0 0 3 ) 1 5 。研究内容及目标 茶叶原料的选择是决定茶饮料品质优劣的关键。而鲜茶汁的加工由于 工序较简单，外力对其品质的影响相对较小，因此茶鲜叶品种的选择是整 个生产的基础。 绿茶饮料生产中存在的茶乳沉淀、色泽褐变、香气劣变这三大问题在 绿茶鲜汁的生产过程中也同样存在，由于直接榨取的绿茶鲜汁浓度很高， 9 前言 又富含蛋白质、糖类等成分，因此极易产生沉淀，并且在贮藏过程中易腐 败变质，灭菌处理就显得尤为重要。 本文在前人对绿茶鲜汁品质特征及加工工艺研究的基础上，将外源酶 应用于加工过程中以期能够改善绿茶鲜汁的品质及稳定性，解决高浓度茶 汁易沉淀、腐败变质的实际生产问题；在掌握了绿茶鲜汁香气特征的基础 上，将u h t 超高温瞬时灭菌技术应用于绿茶鲜汁，研究其变化及影响，希 望解决常规灭菌后香气劣变的问题。 ( 1 ) 绿茶鲜汁的品质特征 ( 2 ) 对茶树品种进行选择 ( 3 ) 绿茶鲜汁制取工艺的选择 ( 4 ) 外源酶应用于绿茶鲜汁，改善其品质及稳定性 ( 5 ) 绿茶鲜汁的香气特征及u h t 灭菌对其影响 ( 6 ) 确定完整的绿茶鲜汁生产工艺 1 0 材料与方法 2 材料与方法 2 1 。材料 2 i 1 绿茶鲜叶 鲜叶采自浙江大学茶学系品种资源圃和中国农业科学院茶叶研究所， 所选茶树品种为龙井4 3 、福鼎大白茶和鸠坑种，采摘嫩度为一芽三叶新梢。 2 1 2 试剂 理化成分分析为分析纯，色谱所用试剂为色谱纯 2 1 3 酶 木瓜蛋白酶( p a p a i n ，e c 3 4 2 2 6 ) 果胶酶( p e e t i n a s e ，e c 3 2 1 1 5 ) 单宁酶( t a n n a s e ，e c 3 1 1 2 0 ) 2 1 4 主要仪器设备 电子天平f a 2 0 0 4 7 2 3 0 g 型可见分光光度计 u l t r o s p e c3 3 0 0p m u v v i s i b l es p e c t r o p h o t o m e t e r 高速冷冻离心机j 2 h s f t 7 4u h t h t s t p r o c e s s i n gs y a e m 气相色谱，质谱联用仪g c 6 8 9 0 n - m s 5 9 7 3 n m i n o l t ac t - 3 1 0 色差计 数显恒温水浴锅h h - 6 电热鼓风干燥箱9 1 4 3 b 1 高效液相色谱仪l c 1 0 a 上海丽珠东风生物技术有限公司 美国s i g m a 公司 日本k i k k o m a n 公司 上海精密科学仪器有限公司 上海精密科学仪器有限公司 a m e r s h a mb i o s c i e n c e sb i o c h r o ml t d ， b e c k m a n 公司 英国a r m f i e l d 公司 美国a g i l e n t 公司 日本m i n o l l a 公司 国华电器有限公司 上海福玛实验设备有限公司 岛津公司 材料与方法 2 2 实验与分析方法 2 2 1 各理化成分测定方法 茶多酚：酒石酸铁比色法g b 8 3 l3 - 8 7 ( 钟萝1 9 8 9 ) 氨基酸：水合茚三酮b e 色法g b 8 3 1 4 - 8 7 ( 钟萝1 9 8 9 ) 咖啡碱：紫外分光光度法g b 8 3 1 2 - 8 7 ( 钟萝1 9 8 9 ) 水浸出物：水浴法g b 8 3 0 5 8 7 ( 钟萝19 8 9 ) 含水量：恒重法( 钟萝1 9 8 9 ) 蛋白质：考马斯亮蓝g 2 5 0 法( 韩雅珊1 9 9 6 ) 果胶：果胶酸钙沉淀法( 钟萝1 9 8 9 ) 可溶性糖：葸酮比色法( 钟萝1 9 8 9 ) 茶汤色差及亮度测定：采用色差计法，以蒸馏水为对照，采用日本 m i n o l t ac t 3 1 0 色差计及l a b 色差系统 几茶素各单体及咖啡碱：采用h p l c 法( 梁月荣，2 0 0 1 ) ，以各组分峰 面积为定量依据。分析条件：岛津高效液相色谱仪；色谱柱：5 l a m v p - o d s 4 6 m m 2 5 0 r a m 不锈钢柱；检测波长2 8 0 n m ；流动相：a 醋酸：乙腈：水 = o 5 ：3 ：9 6 5 ，b 醋酸：乙腈：水= o 5 ：3 0 ：6 9 5 ；洗脱梯度为b 相在4 5 r a i n 内从o 升到1 0 0 ；流速1 0 m l m i n 感官审评：采用香气、汤色、滋味三个主要审评因子 2 2 2 绿茶鲜汁初制方法 将采下的鲜叶摊放6 h ，蒸汽杀青9 0 s ，杀青标准为鲜叶嫩茎不能折断。 杀青后的鲜叶稍做摊放后用板框式压榨机榨汁，将榨取的茶汁离心，离心 参数为8 0 0 0 r p m 、1 5 、15 r a i n 。离心后的茶汁在4 条件下冷藏备用。 1 2 材料与方法 2 2 3 绿茶鲜汁提取方法 传统的茶汁提取方法借鉴了果蔬汁加工的方法( 吴小崇，19 8 5 ) 。最为 普遍的就是物理压榨，即通过机械力达到破碎茶叶细胞、胞内汁液流出细 胞，最终得到高浓度茶汁的目的。单纯的榨汁工艺得到的茶汁虽然浓度高， 但从茶汁有效成分的获取总量来看并不高，为了最大程度的提高茶叶原料 的利用率，考虑附加其他工艺对榨汁后的茶渣进行二次提取。一是传统干 茶常采用的水浴浸提方式。具体操作步骤为将茶渣与水按照一定比例在一 定温度条件下( 茶饮料生产中茶汤浸提一般为6 0 ) 浸提。另一种方式则 为微波萃取方式。该法为目前食品和中药材有效成分提取的新技术，与传 统热萃取法相比较具有省时、节能、产量大、质量高等优点。据刘新将微 波加热应用于茶叶加工的研究表明( 2 0 0 2 ) ，利用微波加热生产的茶叶品质 优于常规加工生产的样品。而氨基酸、咖啡碱和水浸出物的含量也高于常 规加工产品，同时抑制了部分茶多酚的提取，改善了茶叶的品质。 同时考虑到不同提取工艺会影响茶汁的品质，主要表现在内含成分的 得率、含量及组分间比例的不同。因此还需要研究水浴浸提和微波萃取两 种提取工艺对鲜茶汁品质的影响，以确定最佳的绿茶鲜汁提取工艺。具体 的工艺路线见图1 。 鲜n | - 一摊放一蒸汽杀青一榨汁一粗汁一离心一绿茶鲜汁i 1 u i 。r 水浴浸挺- 离心- 绿茶鲜汁i i 茶渣_ j 。、”一 一 l k 微波萃取离心一绿茶鲜汁i 图1 绿茶鲜汁提取工艺流程图 f i g 1t h et e c h n i c a lf l o wc h a r tf o rp r o c e s s i n gt h ef r e s hg r e e nt e aj u i c e 材料与方法 具体的操作步骤为： 物理压榨法采用板框式压榨机榨汁，将榨取的茶汁离心，离心参数为 8 0 0 0 r p m 、1 5 、l5 m i n 。离心后的茶汁在4 条件下冷藏备用。 茶渣水浴浸提工艺参数：茶渣( 折算为干茶) 与水的浸提比例为1 ：6 0 ， 水浴温度6 0 ，浸提时间8m i n 。 微波处理工艺参数：微波炉输出功率7 0 0 w ，微波萃取时间18 0s ，茶 渣( 折算为干茶) 与水的萃取比例为1 ：6 0 。 2 2 4 酶处理方法 到e t 前为止，已有多种酶，如单宁酶、纤维素酶、果胶酶、蛋白酶、 多酚氧化酶、溶菌酶等酶制剂应用到茶叶深加工及茶饮料加工中并取得了 较为理想的效果，但是将外源酶应用于绿茶鲜汁中还鲜有报道。由于每种 酶都具有底物特异性且作用效果差异较大，为了解决绿茶鲜汁加工中的的 几个主要问题：易沉淀、易色变、香气劣变。本研究针对性的选择几种酶 应用于绿茶鲜汁，希望达到提高绿茶鲜汁品质的根本目的。 2 2 4 1 单宁酶 2 2 4 1 1单宁酶酶液配制 本试验所用的单宁酶活力单位为5 0 0 u n i t s g ，取单宁酶0 1 9 用p h 值 5 5 的柠檬酸缓冲液在冰浴条件下溶解，定容至1 0 0 m l 。在4 条件下冷藏 备用。 2 2 4 1 2 单宁酶单因素试验 选取酶处理温度、酶作用时间及酶添加浓度作为三个处理因子。酶添 加浓度是以底物浓度与酶