（生物化学与分子生物学专业论文）微波辐照对绿茶品质的影响.pdf

独创性声明 本人声明，所呈交的学位( 毕业) 论文，是本人在指导教师的指导下独立完 成的研究成果，并且是自己撰写的。尽我所知，除了文中作了标注和致谢中已作 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。 弥仲猿嗍形、。 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c 论文作者亲笔魏唧嬷嘲沙缸、；。 指导教师亲笔签 福建农林大学硕士学位论文 摘要 我国是世界上主要的茶叶生产国之一，但在茶叶的深加工和综合利用方面才 刚刚起步，与世界发达国家相比还有很大的差距。 本研究以粗老茶叶为原料，对粗老茶叶进行废物利用，解决了资源浪费的问 题，变废为宝。本研究针对目前杀青设备在加工过程中无法控制适度杀青条件产 生的困难，提出微波杀青的制作工艺方案，调节茶叶中含水量的多少，对茶叶进 行微波膨化处理，得到了低密度保青茶粉，提高了茶粉品质，有利于有效成分的 浸出，保护茶叶的绿色素。本研究对茶叶微波杀青、干燥条件进行了优化，为进 一步产品开发提供了实验依据。 1 、微波杀青方法制备的茶粉具有较好的感观效果；茶多酚含量比传统加工 方法提高了4 1 6 ；微波加工的茶粉比鲜叶的粗纤维量降低了5 2 3 ；氨基酸含 量比传统的增加1 3 6 。 2 、茶叶组织结构观察表明，浸水后微波杀青处理的茶叶，受破坏程度、膨 化率均高于未浸水后处理的茶叶。 3 、高效液相色谱图表明，儿茶素总量传统加工比一年前减少了7 5 6 ，微 波加工常温粉碎的减少了6 8 7 ；经过浸水处理的茶叶，茶粉中儿茶素和咖啡碱 含量随浸水时间的延长而增加，e g c 的含量增加了1 1 3 5 ，e g c g 5 6 2 ， e c 2 4 4 7 ，e c g l 6 3 6 ，总含量1 0 4 9 ，咖啡碱4 6 9 ；细度越高的茶粉，儿 茶素含量越低。 4 、茶汤试验结果表明，8 0 是茶粉浸出的最佳温度；茶多酚含量随着浸泡 时间的延长而增加，但随着浸泡时间的延长，茶汤呈棕黄色，色泽效果差；茶粉 细度越高，茶汤中茶多酚含量越少。 5 、进行了茶粉作为巧克力着色剂的试验，结果表明，茶粉可以很好地与巧 克力基料混合，可以根据需要调节添加量，以便调整色度和风味。 关键词：微波：膨化；浸水；茶粉；高效液相层析 福建农林大学硕士学位论文 i n f l u e n c eo fm i c r o w a v ei r r a d i a t i o no nq u a l i t yo fg r e e nt e a a b s t r a c t t h el e v e l so nd e p t hp r o c e s s i n ga n di n t e g r a t e du t i l i z a t i o no ft e aw e r el o w e rt h a n d e v e l o p e dc o u n t r i e s ，a l t h o u g hc h i n ai so n eo ft h eb i g g e s tt e a - p r o d u c t i o nc o u n t r i e s t h et o u g ht e aa sar a wm a t e r i a lw a sa p p l i e di no r d e rt os o l v et h er e s o u r c e sw a s t e p r o b l e ma n di m p r o v et h er e s o u r c ev a l u e f o r w a r dp r o c e s sp r o j e c to fe n z y m e d e n a t u r e i nam i c r o w a v eo v e nw a st a k e no u ta n dt h et e ap o w d e rw i t hl o wc o n s i s t e n c yw a sg o t ， f o rd i s s o l v et h ed i f f i c u l t yo nc o n t r o lo fe n z y m e - d e n a t u r ec o n d i t i o n t h et e c h n i q u e s i n c l u d e d f o l l o w i n gp r o c e s s ：i n j e c tc o n t a i n i n gm o i s t u r e ，i n f l a t eo nt h et e ab y m i c r o w a v e ，d e c r e a s ec o n s i s t e n c yo fk e e p i n gg r e e nt e ap o w d e r , i m p r o v et h eq u a l i t yo f t e ap o w d e ri nf a v o ro fe x t r a c t i o no fe f f i c i e n c yc o m p o n e n t sa n d k e e p i n go ft h ec o l o r o p t i m i z e dc o n d i t i o no nm i c r o w a v ee n z y m e d e n a t u r ea n dd r y n e s so ft e aw a s e s t a b l i s h e d ，f o rp r o v i d eo f e x p e r i m e n t a lf o u n d a t i o no nd e v e l o p m e n to f p r o d u c t s t h ep r i m a r yr e s u l t sc o u l db es u m m a r i z e da sf o l l o w s ： 1 t e ap o w d e r 谢map e r f e c ts e n s ew a sm a d eb ya b o v em e t h o d t h ec o n t e n to f t e ap o l y p h e n o l sw a sh i g h e r4 16 t h a nt h a tm a d eb yt h et r a d i t i o n a lp r o c e s s t h e c o n t e n to fa m i n oa c i dw a sh i g h e r1 3 6 t h ec o n t e n to fc o a r s e f i b r e di nt h et e a p o w d e rw a sl o w e r5 2 3 t h a nt h ef r e s ht e a 2 t h et i s s u es t r u c t u r eo fi n f i l t r a t e dt e ap o w d e rw a sd e s t r o y e dm o r eb a d l yt h a n t h et e ap o w d e rw i t hn o ti n f i l t r a t i o n 3 t h ec h r o m a t o g r a mo fh p l ci l l u s t r a t e d ，t h ec o n t e n to fc a t e c h i ni nt h et e a p o w d e rm a d eb yt h et r a d i t i o n a lp r o c e s sw a sd e c r e a s e d7 5 6 t h a nay e a rb e f o r e a n d t h et e ap o w d e rm a d eb ye n z y m e - d e n a t u r e di nam i c r o w a v eo v e nw a sd e c r e a s e d 6 8 7 t h ec o n t e n to fc a t e c h i na n dc a f f e i n eo ft e ap o w d e rw e r ei n c r e a s e df o l l o w e d w i t hp r o l o n g a t i o no fi n f i l t r a t i o n ，t h ep e r c e n to fe g cw a si n c r e a s e d11 3 5 ，e g c g 5 6 2 ，e c2 4 4 7 ，e c g1 6 3 6 ，t o t a lc o u n t1 0 4 9 ，c a f f e i n e4 6 9 m a k i n gt h e 2 福建农林大学硕士学位论文 t e ap o w d e rs m a l l e rc a nd e c r e a s et h ec o n t e n to fc a t e c h i n 4 i tw a ss h o w e dt h eo p t i m i z e dt e m p e r a t u r eo fe x t r a c t i o nw a s8 0 。c f o l l o w e d w i t hp r o l o n g a t i o no fi n f i l t r a t i o n ，t h ec o n t e n to ft e ap o l y p h e n o l si nt e ap o w d e rw a s i n c r e a s e d ，b u tt e aj u i c eb e c a m eb r o w na n dt h ec o l o ro ft e aj u i c el o o k e db a d m a k i n g t h et e ap o w d e rs m a l l e rc a nd e c r e a s et h ec o n t e n to ft e ap o l y p h e n o l s 5 r e s e a r c ho nm i x i n gc h o c o l a t ew i t ht h et e ap o w d e ri n d i c a t e dt h a tt e ap o w d e r c a nb em i x e dw e l lw i t hc h o c o l a t ea n dy o uc a na d j u s tt h ec o l o ra n dt a s t ey o un e e d k e yw o r d s ：m i c r o w a v e ；e x t r u s i o n ；i n f i l t r a t i o n ；t e ap o w d e r ；h p l c 福建农林大学硕士学位论文 1 前言 1 1 我国茶叶的生产概况 我国是世界上主要的茶叶生产国之一，但在茶叶的深加工和综合利用方面才 刚刚起步。尽管近年来在茶叶的生产开发和应用研究方面取得了一些成果，与 世界发达国家相比，尤其是要满足市场需求上还有很大的差距。当前，以茶叶为 原料开发天然食品添加剂和天然药物的研究已成为国际竞争的热点e 2 3 。 茶叶在我国经济作物中占有十分重要的地位。饮茶是国人的习惯，以茶待客 是对亲友贵客的尊重。近年来以茶为载体的保健食品不断面市。传统茶制品、以 茶为主要原料的保健药品食品市场容量巨大，通过微波杀青技术的茶制品市场容 量将更大。 2 0 0 3 年我国茶园总面积约为1 1 7 5 万公顷，茶叶的年产量7 2 0 6 万吨，居世 界第二位。其中绿茶为5 2 3 2 万吨，占茶叶年产量的7 2 6 1 ；乌龙茶7 3 1 万吨， 占茶叶年产量的1 0 1 4 ；红茶4 8 9 万吨，占茶叶年产量的6 7 9 ；紧压茶2 7 0 万吨，占茶叶年产量3 7 5 ；其它茶4 8 4 万吨，占茶叶年产量的6 7 2 。2 0 0 4 年我国茶园面积达到1 2 0 7 万公顷，其中采摘面积为9 2 5 万公顷，居世界第一。 长期以来，我国茶叶加工仅处于一种满足人们传统消费需求的初级加工状 态，茶叶加工产品结构单一，综合利用水平低。我国的茶园面积总数很大，但是 单位面积的茶叶产量不大，还不到世界平均单产的一半，应该说生产上的潜力是 很大的。但是我国目前6 0 多万吨的茶叶年产量中，名优茶的产量较小，只占到 总产量的百分之十一e 2 3 。 同世界主要产茶国相比，我国茶园面积居第一位，茶叶产量居第二位，出口 居第三位，产值居第四位，经济效益仅居第五位。由此看来，我国茶产业还处于 一个低级发展阶段。因此，要发挥我国多茶类的优势，努力开拓国外茶叶市场， 积极引导全球茶叶消费，加大绿茶作为一种健康饮品的宣传力度，加强对老茶园 改造，提高单位面积茶叶产量。大力引进先进的茶叶生产和加工机械，降低生产 成本，增加茶叶的附加值，促进茶叶适度规模经营，发展茶叶深加工，同时，积 极开发适应市场需求的无公害茶和有机茶，降低茶叶农残量、提高茶叶品质，并 加快制订与国际接轨的茶叶标准，促进茶叶产销稳定健康发展。 4 福建农林大学硕士学位论文 1 2 国际茶叶生产概况 世界茶叶消费格局随着社会进步和人们生活水平的提高而发生变化，过去传 统的饮茶方式在很大程度上己发生改变，并向多样化和有益健康发展的方向发 展，目前主要有以下几种消费方式：一是袋泡茶，占国际市场的5 0 以上；二是 速溶茶；三是茶饮料；四是香味茶：五是去咖啡碱茶；六是有机茶；七是药茶等 等。最近几年茶叶消费在许多国家都有新的发展，消费领域在不断扩大，消费方 式日益多样化。由于许多西方国家人们健康意识的不断增强，作为健康饮料的茶 叶声誉日增，在一定的程度上已经形成饮茶热。美国和日本茶饮料市场方兴未艾， 茶叶需求不断增加。 世界各国都非常重视茶叶深加工技术与设备的研究开发，美国、日本是世界 上对茶叶深加工综合利用最先进的国家。在日本，以茶叶为基础原料的高附加值 新产品成为一个重要的主攻方向，并已实现了产业化，茶叶的附加值提高了3 5 倍。 近年来，茶叶副产品在国外的食品、化工、医药、建材等领域都得以广泛开 发和利用，并取得了显著的经济效益。茶叶生产中自然产生的副产品占总产量的 2 ，茶叶副产品资源十分丰富。若将茶叶副产品进行深加工，能大大激活和提 升我国的茶叶产业，具有十分广阔的发展前景b 】。 综观国外的发展趋势，茶叶及其副产品的深3 n - r - 已经成为发达国家茶叶资源 高效增值的主要手段，茶叶产、供、销一体化的水平越来越高，加工技术与设备 越来越高新化，科技投入的比例亦越来越大。 1 3 茶叶的营养成分 茶的化学成分很复杂，据报道，到目前为止，已分离鉴定的化合物有7 0 0 余 种，这些成分对茶叶香气、滋味、颜色以及营养、保健起着重要作用。 1 3 1 蛋白质和氨基酸 茶叶中蛋白质总量占干物质量的2 5 - - 3 0 ，以难溶于水的谷蛋白为主体成 分，占蛋白质总量的8 0 ，还有约2 0 白蛋白、球蛋白和清蛋白。茶叶中水溶 性蛋白质含量为1 2 ，尽管较少，却对增进茶汤滋味和茶汤营养有重要作用， 对保持茶汤清亮和茶汤胶体溶液稳定也有一定作用。 茶叶中已发现并鉴定的氨基酸有2 6 种，除2 0 种组成蛋白质氨基酸外、另外 福建农林大学硕士学位论文 还检出6 种非蛋白质氨基酸，分别是茶氨酸、豆叶氨酸、谷氨酰甲胺、y 氨基 丁酸、天冬酰乙胺、j 3 丙氨酸，这些氨基酸均属于植物次生物质。茶叶氨基酸是 茶叶品质的重要组成成分，与茶叶的滋味和香气关系密切。茶叶氨基酸的组成、 含量以及它们的降解产物和转化产物直接影响茶叶品质。 1 3 2 糖类 糖类又称碳水化合物( c a r b o n h y d r a t e ) ，是植物光合作用产物，植物中的绝大 多数成分都是通过它们合成的。茶叶中的糖类约占茶叶干物质量的2 0 2 5 ， 包括纤维素( 4 - - - 9 ) 、半纤维素( 3 8 ) 、淀粉( o 1 o 7 ) 和果胶质( 约1 1 ) 。 尽管茶叶糖含量较高，但多数不溶于水，能被沸水泡出来的糖类数量很少，溶于 水的糖类只占4 - - - 5 ，故茶叶为一种低糖饮料，适于糖尿病及其他忌惮病人饮 用。 1 3 3 维生素和矿物质 茶叶中的维生素无论是含量还是种类也是多数果蔬食物所无法比拟的，尤其 是水溶性维生素c 、b 族( b i 、b 2 、b 3 、b s 、b 6 ) 以及脂溶性维生素( e 、d 、k ) 和 胡萝卜素( 维生素a 的前体) 等的含量都相当丰富。 据统计，植物中常量和微量矿物元素中，茶叶大约含有5 0 种，其中对人体 健康有益的常量元素如c a 、m g 、p 、k 、n a 、s 等，1 4 种必需的微量元素也几 乎样样齐全 4 - 6 。 1 4 茶叶的功能成分 茶是有益于人类健康的最佳饮料，这已成为人们的共识。国内外大量研究表 明，茶叶主要功能性成分首推茶多酚。 1 4 1 茶多酚 茶叶中的多酚类物质大多属综合单宁，因其大部分溶解于水，所以又称为水 溶性单宁【7 - 8 】。茶多酚是茶叶中一类主要的化学成分。它含量高( 占总干物质的 1 8 3 6 ) ，分布广( 植株各器官都有，但主要集中于嫩叶和芽) ，变化大，对 茶叶品质的影响最显著，是茶叶生物化学研究最广泛、最深入的一种物质。 1 4 1 1 茶多酚的分离纯化与测定方法 目前，国内外对茶多酚的分离纯化方法进行大量的研究，主要可分为五种类 型：水或有机溶剂制备；柱层析分离制备；超临界流体萃取；膜分离技术制备d 。 6 福建农林大学硕士学位论文 茶多酚属于类黄铜类化合物，能与金属离子发生显色反应、络合重金属离子、 提供质子等理化性质。因此到目前为止，有多种方法能对其进行分析，但主要用 比色法、氧化还原法分析茶多酚的总量，用高效液相层析分析主体成分儿茶素的 组成和含量 1 2 - 1 8 。 1 4 1 2 茶多酚的应用 随着科技的进步，茶的各种功能不断被发现，茶多酚已被广泛应用于食品工 业和医药等行业。 茶多酚是一种由茶叶提取的高效低毒的天然自由基清除剂。茶多酚中的酚羟 基有提供活泼质子的能力，能捕获油脂自动氧化的自由基，对自由基的清除达 9 8 以上，使连锁反应中断，防止油脂继续氧化，是b h t 、b h a 理想的天然替 代物。茶多酚对食品中的色素和维生素类具有保护作用，可防止食品褪色，提高 稳定性 1 9 - 2 0 。 茶多酚在日化行业的应用也有极为广泛的发展前景。茶多酚不仅是良好的抗 氧化剂，可减缓氧化反应的发生，且有抗菌止痒，愈合伤口，增进毛细血管韧性 等功效；同时茶多酚还是较好的紫外线过滤器，可减少皮肤黑色素的形成，能去 除雀斑与老年斑，达到护肤之目的3 。至今茶多酚已广泛应用于防晒露、花露 水、洗发香波、洗面奶、香皂等产品。茶多酚还具有维生素p 的作用，可降低毛 细血管的通透性和脆性。可用于唇膏预防唇的干裂和干燥感，同时改善口唇的柔 软度。茶多酚还能增强酪氨酸酶的活性，能抑制酪氨酸脱羧酶的活性，用作护肤 品的调理剂和增白剂；还用于生产口臭消除剂等。 在医学上，国内外大量的基础研究和临床应用表明茶多酚具有如下功效：降 低血糖，治疗糖尿病陇1 ；降血脂、抗心血管疾病 2 3 - 2 4 ；抗癌 2 5 - 2 9 抗突变 3 0 - 3 2 。 抗病毒3 、抗过敏、抗辐射 3 4 - 3 6 、消臭解毒 3 7 - 3 8 等，因此茶多酚被广泛应用 于心血管疾病、癌症、龋齿等疾病的防治。 在农业上，茶多酚对农作物的病原菌有独特的抑制作用，可作为一种新型的 生化激素农药和植物生长促进剂，对水稻、豆类、胡萝卜和番茄等都有明显的增 产和抗病虫害的作用如。另外，茶多酚还是一种极有潜力的新型饮料添加剂， 还可作为分离活性蛋白酶的沉淀剂。 福建农林大学硕士学位论文 1 4 2 茶叶嘌呤碱 生物碱是一类来源于生物界的含氮有机化合物，有类似碱的性质，能与酸结 合生成盐。大多数生物碱具有比较复杂的环状结构和特殊的生理作用。生物碱在 植物中分布较广，种类较多，已发现和分离出的生物碱近6 0 0 0 种，在植物体组 织各部分均可存在，但往往集中在某一部位或某一器官、如三颗针生物碱集中在 根部。 1 4 2 1 咖啡碱的制备方法与测定方法 咖啡碱又名咖啡因，生物碱的一种。咖啡碱主要用于医药领域。工业制备咖 啡碱的方法主要有升华法、溶剂法、吸附法、超临界c 0 2 萃取法等。升华法和 溶剂法在生产中目前得到广泛应用，得率为o 3 - 0 5 。 咖啡碱的定量方法有多种，主要有碘量法、重量法、定氮法、比色法、层析 法、紫外分光光度法、近红外分析法、气相色谱法、高效液相色谱法等 4 1 - 4 2 1 。 1 4 2 2 应用 咖啡碱是制备氨茶碱( 止喘剂) 和荷尔蒙( 抗运动育药物) 的原料，在医药上咖 啡碱被用于兴奋中枢和血管运动中枢，缓解严重传染病和中枢抑制药中毒引起的 中枢抑制，能直接舒张皮肤血管、冠状血管、肺肾血管和兴奋心肌。在哮喘病人 的治疗中，咖啡碱已被用作一种支气管扩张剂。 茶叶咖啡碱在民间被用于治疗由高血压引起的头痛、心绞痛、心肌炎、水肿、 支气管哮喘等症状。茶叶中所含的咖啡碱还常用来缓解醉酒状况。茶咖啡碱有强 心、利尿作用，能刺激肾脏使酒精从小便中迅速排出，解除酒精毒害；茶咖啡碱 能提高肝脏对物质的代谢能力；扩张血管，增强血液循环，把血液中的酒精排出 体外；缓和与消除酒精所引起的刺激，解除酒毒 4 3 - 4 5 。 1 4 3 茶叶多糖 茶叶中具有生物活性的复合多糖，一般称为茶多糖t p s ( t e ap o l y s a c c h a r i d e ) ， 是一类与蛋白质结合在一起的酸性多糖或酸性糖蛋白。粗茶叶多糖( c r u d et e a p o l y s a c c h a r i d e ，c t p s ) 是多糖、蛋白质、果胶、灰分和其他成分等的混合物。经分 离纯化的茶叶多糖主要组成有：葡萄糖、阿拉伯糖、核糖、半乳糖、甘露糖、木 糖及果糖等 4 6 1 。 由于茶多糖具有降血糖、降血脂、抗凝、抗血栓、抗辐射以及在短时间内增 福建农林大学硕士学位论文 强机体的非特异性免疫能力等功能 4 7 - 4 9 ，使得茶多糖在食品工业及医药领域有 广阔的应用前景，现在已研制出以t p s 为原料的降血糖和抗糖尿病人的保健食 品。 1 4 4 茶氨酸 茶氨酸( t h e a n i n e ) 是1 9 5 0 年日本酒户弥二郎从玉露茶新梢中发现并命名的。 茶氨酸是茶树中一种比较特殊的氨基酸，在一般植物中十分罕见，除了一种蕈 ( z e e c o m u sb s d i n s ) 及茶梅( c a m e l l i a s a s a n g u a ) 外，在其他植物中尚未发现。茶 氨酸是由一分子谷氨酸与一分子乙胺在茶氨酸合成酶作用下，在茶树根部合成 的，生长季节中能迅速运输到地上部生长点，是参与氮素代谢的一种重要化合物 5 0 日本对茶氨酸研究较早且贡献突出，1 9 9 2 年日本太阳化学公司研制成功的 l 一茶氨酸，价格低廉、纯度高且能大规模工厂化生产，使之在食品中作为添加剂 应用。作为一种食品添加剂，茶氨酸不仅易溶于水，还有抑制苦味及改善食品风 味的特点，常常被用于作为绿茶的风味改善剂，还可用于抑制其他食品的苦味及 哈败味，改善食品的风味 5 1 - 5 5 。 1 4 5 茶叶色素 色素是一类存在于茶树与成品茶叶中的有色物质，是构成茶叶外形色泽、汤 色及叶底色泽的成分，其含量及变化对茶叶品质起着非常重要作用。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 左右嘶1 。 随着研究的不断深入，茶色素在医药、食品和日用化工等方面开拓了更多的 应用领域，如可将其开发成保健品、牙膏、化妆品等。茶色素具有较强的抗氧化 能力，对心脑血管疾病、糖尿病、肾脏疾患、抗菌抗病毒及恶性肿瘤都有显著疗 效，且无明显副作用及不良反应。茶色素作为一种食用色素具有如下性质：色彩 艳丽；富含维生素p 、氨基酸和其他营养物质；着色效果好；稳定性能好；纯天 然制品，无毒无副作用。茶色素对形成龋齿的细菌有抑制作用，且还具有消炎、 除口臭等作用。将茶色素作为牙膏添加剂不仅赋予牙膏以鲜艳的颜色，还可提高 牙膏的防龋和洁齿功能 5 7 - 6 0 。 1 4 6 茶皂素 皂苷( s a p o n i n s ) 又名皂角苷、皂草苷或皂素，是一类结构比较复杂的糖苷类 9 福建农林大学硕士学位论文 化合物，因其水溶液振荡时可产生大量肥皂样泡沫，故名皂苷。 茶皂素是一种性能良好的天然表面活性剂，可使原来互不相溶的气一液、液一 液、固一液体系产生发泡、乳化、分散及湿润等作用。因此，可广泛应用于日化 工业作清洁剂、林产工业作乳化剂、机械工业作减磨剂、农药工业作为湿润剂以 及啤酒工业作发泡剂等e 6 1 - 6 3 3 。 1 5 高新技术在国外茶叶加工中的应用 随着科学技术的飞速发展，日本、前苏联、印度等产茶国，为了提高茶叶品 质，争夺国际市场，纷纷将高新技术运用到茶叶加工中，取得了显著效益。 1 5 1 利用超声波加湿器管理鲜茶叶 茶鲜叶采摘后，如贮放管理不当，会严重影响茶叶的品质。为寻求高质量的 贮青方法，日本利用超声波加湿器管理技术，以2 0 0 0 k 型模式超声波加湿器装 置的贮青管理制成的绿茶，色香味均优于一般贮青方法，尤其是成茶中维生素c 和叶绿素含量提高1 0 左右。 1 5 2 应用气体交换膜贮管鲜茶叶 气体交换膜是一种高科技新产品，它既能使贮青器中的二氧化碳浓度提高， 又可使氧气的浓度不断降低，从而抑制青叶的呼吸作用，达到保鲜的目的。 1 5 3 微波和热处理提高绿茶品质 前苏联进行了微波杀青和热处理干燥的绿茶加工新工艺研究。试验结果表 明，采用微波技术制成的绿茶，氨基酸、维生素c 、芳香类物质、水浸出物等均 比常规方法加工的绿茶高，而且具有成茶色泽翠绿、滋味醇鲜、香气高长等特点 e 6 4 】 o 1 5 4 远红外加温萎凋提高乌龙茶质量 日本是国际上乌龙茶最大的消费国，但由于茶树品种、生态环境、加工工艺 等原因，日本自产的乌龙茶品质明显低于我国产的乌龙茶。为此，日本开展了提 高乌龙茶的加工工艺研究。经研究发现，运用远红外线加温萎凋的方法，可提高 乌龙茶品质。 1 5 5 远红外复干及添加芳香浸出液改善陈化红茶品质 前苏联为了解决陈化红茶劣变的问题，他们探索出一套“添加新鲜芳香浸出 液并运用远红外线复干”的方法：先将芳香食用植物的浸出液均匀地添加到陈化 1 0 福建农林大学硕士学位论文 红茶中，通过远红外线干燥复烘，使这些新鲜芳香液浸入陈化红茶的内部，形成 次生芳香物质驱散陈味。该法不仅能改善陈化红茶的色泽和滋味，而且能有效地 提高茶叶香气。 1 5 6 添加多酚氧化酶提高红茶质量 为提高低档红茶的香气和滋味鲜爽度，日本进行了添加多酚氧化酶的试验， 以中低档鲜叶为原料，经自然萎凋，揉捻时按每百千克揉捻叶加入1 0 9 - - 2 0 9 多 酚氧化酶，然后再发酵。这样处理后，发酵时间缩短，品质明显提高，茶黄素和 茶红素含量提高1 0 以上。 1 5 7 负压揉捻技术 揉捻作业通常是在室温和大气压下进行作业，近年来日本研究表明：在密闭 的环境条件下进行揉捻作业，即将粗揉机、揉捻机、中揉机、精揉机用输送带和 贮茶斗、升降机连成一个机组，置于密闭的室内，并且用一台或数台风扇抽出室 内空气，形成负压条件下的揉捻。制出的茶叶外形完整，色泽翠绿，香味清爽， 防止了茶叶内湿外干的弊病，并且可提高热效率。 1 5 8 新型干燥技术 干燥是进一步蒸发茶叶水分，提高茶叶香气和品质的过程。日本近年来采用 波长在2um 以上的远红外线对茶叶进行5 m i n - - - 1 0 m i n 辐射，同时向机内送入 热风，使茶叶获得双重效果的干燥，烘干效率高，茶叶色泽翠绿以，叶绿素变化 少，耐藏，香气损失少，干燥均匀。茶叶干燥方法的另一新进展是缺氧( 负压) 干 燥，即在缺氧条件下炒制绿茶，可以长时间保持茶叶风味和鲜度，防止茶叶氧化。 同时，将干燥气流设计成循环状态，并采用加热和除湿装置对循环气流进行加热 和除湿，使得干燥效率高，成茶品质好邮1 。 1 6 高新技术在国内茶叶加工中的应用 1 6 1 膜分离技术 膜分离技术是用半透膜作为选择障碍层，允许某些组分透过而保留混合物中 的其他组分，从而达到分离目的的技术。膜分离以其分离溶质的不同范围而划分 为微滤似f ) 、超滤( u f ) 、纳滤( n f ) 、反渗透 o ) 四种形式。膜分离具有设备 简单、操作方便、无相变、无化学变化、节能、无污染等特点，因此在茶叶加工 中广泛应用。 福建农林大学硕士学位论文 1 6 2 超临界流体萃取技术 超临界流体萃取技术( s u p e r c r i t i c a lf l u i de x t r a c t i o n ，简称s f e ) 是以超临界状 态下的流体( 如c 0 2 ) 作为溶剂，利用该状态下流体所具有的高渗透能力和高溶解 能力萃取分离混合物的过程晰1 。 利用超临界萃取技术提取茶叶中的咖啡碱具有良好的选择性，在获得咖啡碱 的同时，不会造成其它芳香物质的损失，从而可提高茶叶的经济价值跖们。用超 临界c 0 2 萃取茶叶中的芳香物质既能保留茶叶原有的香气特征，又无溶剂残留， 并可采用不同的压力和温度，有选择地萃取所需要的芳香类物质 6 8 3 。 1 6 3 冷杀菌技术 杀菌是茶饮料生产中的关键技术，为保证茶饮料的品质能符合食品安全卫生 要求，一般是采用高温杀菌技术，但由于茶中含有的茶多酚及维生素c 等成分 属于热敏感性物质，高温对它们具有相当大的破坏作用。因此高温杀菌易使茶饮 料产生明显的“热汤味”以及色泽氧化褐变，无论是红茶、绿茶或乌龙茶均易失 去清新像鲜爽的茶风味。因此寻找能够保持茶饮料天然风味和营养素的杀菌方法 一直是世界各国食品行业追求的目标。近几年，国外的研究机构相继研究出了几 种不加热杀菌技术即冷杀菌技术。冷杀菌技术是指不用热能来杀死微生物， 主要有超高压杀菌，辐射杀菌，超高压脉冲电场杀菌，脉冲强光杀菌，磁力杀菌， 紫外线杀菌和二氧化钛催化杀菌技术等，这些技术已在食品饮料行业得到推广应 用，对茶饮料生产也具有很好的借鉴作用。 1 6 4 真空冷冻干燥技术 真空冷冻干燥就是先把物料( 如茶汁浓缩液) 速冻，然后在物料冻结的状态 下，利用特定的真空环境使物料中的水晶直接升华的一种干燥方法。在日本该技 术已在速溶茶生产中得到广泛应用，我国部分厂家也已开始应用此项技术，在对 茶汁进行真空干燥的过程中，为避免茶汁固体融化、起泡，物料温度一般不超过 5 0 。c ，这样不但可防止物料结焦，而且防止了茶汁中营养成分受到高温破坏，所 得到的速溶茶粉溶解性好，茶味浓郁，且保存期长。 1 7 茶粉 长期以来茶叶的利用方式主要是泡饮，但是科学研究证明在泡饮方式下茶叶 的有效成分远未得到充分的利用，在一般饮茶的浸泡条件下，茶多酚的浸出率约 1 2 福建农林大学硕士学位论文 6 0 - - - 7 0 ，维生素、游离氨基酸及矿物质浸出率约7 0 8 0 ，茶多糖、膳食 纤维浸出率不到2 0 。在唐宋时期，中国出现了抹茶，将茶叶磨细成粉再调饮， 抹茶传入日本，一直至今仍为日本茶道所用。 茶叶产品的多样化是茶叶利用的发展方向。人们对茶叶的消费追求的是方 便、健康、多样化和经济。而方便和健康将是首要考虑点。传统的茶叶在国内市 场上仍占主要地位，但新颖方便的茶产品如茶粉饮料、添加茶粉的食品、浸出型 茶饮料、果味茶、加香茶、保健茶等产品将日益受到青睐 6 9 - 7 0 。利用茶叶的功 能成分研究开发新型食品工业是当今发展的一大趋势，用超微粉碎技术将茶叶粉 碎成数微米粒度的粉末，直接食用或用于各种点心、冷食、饮料的加工，既保存 了茶叶的保健和营养成分，又充分利用了茶叶的膳食纤维、活性多糖等物质，改 “饮茶”为“食茶”，可以扩展茶叶的使用范围，形成新的茶叶消费方式f 7 l - 7 3 1 。 随着人们多元化生活方式和现代食品加工技术的发展，今后茶资源利用将主 要向三个方向发展，即立体化、深度加工和有效成分的提取、饮茶与“吃”茶并 存。超微粉碎技术已在食品( 包括茶粉) 上应用，孙威江等 4 1 报道了绿茶粉的 关键加工技术：先用蒸青方式杀青，再用超细微茶粉技术。 抹茶( 超微绿茶粉) 由于其色泽翠绿，滋味清香淡雅，粉质细腻，溶解性能好， 因而用途广泛。作为饮料无论冷水或热水均可冲饮，还可作固体饮料、罐装饮料， 牛奶饮料。在食品方面用途更广，可做月饼、饼干、糖果等：冷饮类可做冰淇淋、 雪糕等；速冻食品类可作汤圆、面条等；保健品类可做复合茶、茶胶囊等。在日 用化工品方面，也有广泛发展空间，将超微粉末加入到各种化妆品中，如制作美 容产品不仅能美容，还能杀菌消炎，真正起到护肤作用。 1 8 微波技术在茶叶加工中的应用 微波作为一种新的能量传递方法，已被日本、新加坡、印尼等国用于茶叶的 杀青和烘干，提高了茶叶的品质档次，取得了明显的经济效益7 卯。 自1 9 4 5 年人们发现微波热效应以来，微波加热的应用日益广泛。茶叶中含 有水分，水分子在微波电磁场中被极化，具有偶极子特性，并随着电磁场的频率 不断地改变极性方向，分子作高速振动，产生摩擦热，使茶叶从内部深层升温， 并且各处温度一致【7 6 1 。利用微波加热的这一特性，能使茶叶快速升温，在瞬间达 到钝化酶的临界点温度，加速茶叶结构水的迁移，有利于绿茶的护色和茶叶后期 福建农林大学硕士学位论文 干燥作业，提高茶叶的质量和品质均匀性。日本、韩国将微波用于茶叶加工，可 以有效地保持绿茶的营养成分，而且色、香、味均优于传统的加工方法。综上所 述，微波技术用于茶叶的杀青和后期干燥是一种理想的方式，其关键是如何匹配 微波频率、功率、物料运行速度、微波加热设备的结构以及微波技术用于茶叶杀 青、干燥工艺的技术规范的优化。微波加热作为当今高新技术，早已从实验室走 向生产实用阶段，前景十分广阔。 1 8 1 微波加热技术在茶叶初加工中的应用 微波是指波长为1 0 米0 0 0 1 米，频率为3 0 0m h z 一- 3 0 0 0 0 m h z ，具有穿透 物质特性和电磁辐射线。在初加工中主要用于茶叶杀青与干燥。 杀青是茶叶初加工的一道重要工序，杀青主要通过高温湿热作用使茶叶中的 多酚氧化酶、过氧化酶迅速钝化或变性失活。微波加热的物理环境则有温度场与 电磁场，其合作用快速加强茶叶中酶的变性作用，电磁场作用大于温度场，而常 规加热的物理环境只有温度场，因此其升温速度远慢于微波加热。 试验结果表明，微波杀青加热时间短，仅为传统炒杀时间的1 5 ，微波杀青 叶温低，只需升到8 5 就可满足杀青要求，比传统方法杀青温度低2 2 ，故对 叶绿素的破坏大大降低，有效提高了杀青质量。刘新等( 2 0 0 2 ) 报道了微波加热适 用于绿茶加工，微波杀青和微波干燥的茶叶感官品质优于传统方法，氨基酸、咖 啡碱和水浸出物的含量也高于传统方法 7 7 3 。 1 8 2 微波在茶叶干燥中的应用 微波干燥和传统干燥一样，也是基于物体内部和外表面水的蒸汽压差，对水 分传递形成驱动力。传统干燥方法将热量从外部传导到内部需要一定的时间，且 存在内外温度差和湿、热传递方向相反的问题。微波加热可导致物料表面和内部 同时升温，且内部温度高于物料表面，使大量的水分子从物料中逸出而被蒸发带 走，达到干燥的目的。这种干燥方法的特点是加热时间短，且热传递方向与湿传 递方向一致。因此，微波干燥的茶叶产品叶绿素变化少，色泽翠绿，干燥均匀， 香气损失少，产品质量优于传统方法干燥的茶叶。 1 8 3 微波在茶叶贮藏中的应用 目前毛茶主要采取分散生产的方式，鲜叶经收购集中后转运到茶厂进行毛茶 加工，因此，毛茶贮藏不可避免。但是毛茶在贮藏中常因保管不当而吸潮霉变和 1 4 福建农林大学硕士学位论文 生虫。用微波处理毛茶，既可起复火作用，防止毛茶霉变、生虫，又可抑制茶叶 中残余酶的活性而制止酶促氧化反应，有效提高毛茶的耐贮性。 1 8 4 微波在茶饮料灭菌中的应用 微波杀菌是微波的热效应和生物效应共同作用的结果。微波对细菌的热效应 是使蛋白质变性，使细菌失去营养、繁殖和生存的条件而死亡；生物效应是微波 电场改变细胞膜断面的电位分布，影响细胞周围电子和离子浓度，从而改变细胞 膜的通透性能，细菌因此营养不良，不能正常新陈代谢，细菌结构功能紊乱，生 长发育受到抑制而死亡。此外，决定细菌正常生长和稳定遗传繁殖的核酸( r n a ) 和脱氧核糖酸( d n a ) ，是由若干氢键紧密连接而成的卷曲形大分子。足够强的 微波场可以导致氢键松弛、断裂和重组，从而诱发遗传基因突变，或染色体畸变， 甚至断裂。 1 8 5 微波用于茶叶水分的测定 茶叶水分是影响茶叶品质的重要因素，也是茶叶加工、收购以及贮藏管理中 的一个重要检测指标。目前，茶叶水分的测定普遍采用烘箱法，要求将茶样放在 烘箱中烘2 小时以上，尽管测定结果较准确，但周期长、能耗大，较难在普通茶 叶收购部门普及。微波对水有良好的加热效应，能源利用率高，利用微波作为水 分分析手段，可以在数分钟内完成，操作方便、省时、经济，且可同时分析几个 样品。但用微波进行茶叶水分含量测定，不能等样品达到恒重方止，而应以无焦 变为度。该法测定的标准偏差明显高于国标法，所以在严格的质量检测中应执行 国标法1 7 8 - 8 2 。 1 8 6 微波萃取技术在茶叶加工中的应用 1 8 6 1 微波萃取法应用于茶多酚、咖啡碱和茶多糖的复合提取 汪兴平、周志等8 33 应用微波萃取法进行茶多酚、咖啡碱和茶多糖的复合提 取研究。与乙醇水溶液提取法相比，微波联合水浴提取法茶多酚的浸提率高，成 本低、污染少。 荆琪、邓宇强4 1 以绿茶茶末为原料，以乙醇为介质，用微波加热法提取茶多 酚。向胜沅他5 1 实验报道了以古丈烘青绿毛茶为材料，采用微波浸提、工业水提、 磨碎茶叶浸提等三种方案，比较茶多酚、水溶性蛋白质、可溶性碳水化合物和水 浸出物的浸出量，通过微波浸提的方法具有明显优势，在此基础上进行微波浸提 福建农林大学硕士学位论文 技术参数的优化，得出微波浸提的方法在有效成分浸出量及省时等方面具有明显 优势。 1 8 6 2 微波萃取茶叶中茶多酚的工艺改进 覃勇军、黄道战等8 6 3 提出了微波萃取茶叶中茶多酚的改进工艺：用乙酸乙 酯直接加入少量水浸湿的茶叶中，微波加热提取茶多酚。5 9 茶叶加入l o m l 水浸 湿，加入l o o m l 氯仿，2 0 功率微波萃取除杂，抽滤至茶叶基本干燥后将滤液的 水相与茶叶合并搅拌均匀，再加入3 0 0 m l 乙酸乙酯，微波2 0 功率下加热沸腾6 次，抽滤后取有机相6 0 c 减压蒸发回收，得到的结晶进行真空干燥，即可以在 短时间内提取出色泽浅黄的茶多酚，产率为2 2 。该方法在加热、除杂、萃取过 程中仅需要1 5 分钟，省时节能，乙酸乙酯能够回收再利用，有重要的经济意义。 1 8 6 3 微波萃取应用于绿茶饮料研制 范燕忠、阳辛风等腿7 1 采用微波萃取来提高茶叶中有效成分的提取，使茶饮 料更富有风味和饮用价值。结果表明：微波辐射萃取生产绿茶饮料的最佳工艺条 件为：萃取时间3 0 秒，温度在8 0 - 9 0 之间，茶水比l ：2 0 0 。加入0 0 4 的 b 一环状糊精可很好地保持茶液的风味，添加v c 抑制褐变，保持茶液的黄绿色， 选用适当的过滤介质进行精密过滤，可减少白浊现象的产生。 1 9 膨化机理及方法 膨化食品，国外又称挤压食品、喷爆食品、轻便食品等，是近些年国际上发 展起来的一种新型食品，它以谷物、豆类、薯类、蔬菜等为原料，经膨化设备的 加工，制造出品种繁多，外形精巧，营养丰富，酥脆香美的食品嘲1 。由于生产 这种膨化食品的设备结构简单，操作容易，设备投资少，收益快，所以发展非常 迅速，并表现出了极大的生命力。 膨化技术虽属于物理加工技术，却具有自身的特点。膨化技术不仅可以改变 原料的外形、状态，而且改变了原料中的分子结构和性质，并形成某些新的物质 【8 9 - 9 0 】 o 食品中的淀粉分解为糊精和糖的过程，一般是在人的消化器官中进行的，当 人们把食物吃进后，借助口腔中唾液的淀粉酶作用，使淀粉裂解，变成糊精、麦 芽糖，最后变成葡萄糖被人体吸收。而膨化技术则起淀粉酶的作用，即当食物还 没有进入1 ：3 腔前，就使淀粉发生裂解过程【9 卜9 2 1 ，从这个意义上讲，膨化设备等于 福建农林大学硕士学位论文 延长了人们的消化器官。这就增加了人体对食物的消化过程，提高了膨化食品的 消化吸收率。因此，可以认为膨化技术是一种科学、理想的食品加工技术。 物料膨化的主要动力是其内部所含的水分，当物料受微波辐射后迅速升温， 在短时间内使物料纤维组织结构间的水分汽化成蒸汽，产生强大的蒸汽压差并促 使纤维结构间距膨大，水分逸出而使物料定型，得到膨化产品【9 3 1 。 1 1 0 本研究的意义 我国是世乔上主要的茶叶生产国之一，但在茶叶的深加工和综合利用方面才 刚刚起步。尽管近年来在茶叶的生产开发和应用研究方面取得了一些成果，与世