茶饮料汤色褐变机理及其护色技术.doc

茶饮料汤色褐变机理及其护色技术摘要：关键字：茶饮料；褐变；护色技术茶饮料是以茶叶的水提取液或浓缩液、速溶茶粉等为主要原料，经过滤、调配、罐装、灭菌等工序加工而成，含有一定量的茶叶有效成分，且具有茶风味的液体制品。茶叶饮料以其解渴、保健、便捷的特点受到人们越来越广泛的青睐， 茶已成为世界上消费量最大的饮品之一。近年来，我国茶饮料的开发和消费十分活跃，呈现出巨大的发展空间。尽管如此，在茶饮料的加工贮藏过程中存在三大技术难点：茶汤的浑浊沉淀、香气成分的流失及汤色的褐变1。其中，茶饮料在加工或贮藏中色泽的变化在一定程度上影响了消费者对茶饮料产品的选择。茶汤是一种不稳定体系，容易受氧化、高温等因素的影响使颜色发生褐变、滋味变苦涩，尤其是绿茶茶汤氧化还原电位低，体系更不稳定，经热加工（如杀菌处理）后其感官品质变化会很大2。如何解决绿茶饮料变色的问题一直是科学工作者关注的热点。1 绿茶饮料的褐变机理我国茶饮料生产技术主要有两种，一是采用茶叶直接提取，然后进行调配和加工；二是采用速溶茶或茶浓缩汁进行调配和加工。方元超等3认为，构成绿茶汤色的物质主要为叶绿素和黄酮类物质，而儿茶素和花青素则对绿茶茶汤色泽有重要影响。另有研究表明，构成绿茶汤色的物质主要包括黄酮醇、花青素、黄烷酮和黄烷醇类的氧化衍生物等水溶性色素，叶绿素及其降解产物对绿茶汤色也有影响4。绿茶饮料的褐变主要有二个原因: 一是茶多酚类的氧化，二是叶绿素的破坏。由于绿茶中儿茶素类多酚物质和叶绿素的含量较高，在浸提、高温杀菌、热罐装等需要高温处理工序中容易造成多酚物质的氧化和叶绿素的破坏，从而导致茶水汤色褐变，影响绿茶特有的品质5。绿茶原料如果经高温灭菌、贮藏过久或杀青不彻底，均会在贮藏过程中形成多酚类色素（如茶黄素、茶红素），使绿茶汤色发红甚至发暗、褐变。茶多酚的氧化过程为：茶多酚邻醌茶黄素茶红素茶褐素。其中，邻醌、茶黄素和茶红素为中间产物，稳定性由强到弱依次为茶红素、茶黄素、邻醌。褐色的茶褐素为茶多酚的最终产物。茶黄素、茶红素的性质很不稳定（尤其是茶黄素），在氧气和高温条件下容易被氧化成茶褐素，从而使汤色发生褐变。因此，在加工过程中应尽量减少氧气、高温对茶汤的影响6。 叶绿素是一种不稳定的色素，其在茶汤中含量极少，加热后易分解褪色；此外，在酸性条件下，叶绿素中的镁离子会被氢离子取代而形成褐色的脱镁叶绿素，从而使茶汤褐变7。2 茶饮料褐变影响因素2.1 浸提方法浸提是茶饮料加工过程中的重要工序，浸提水质、浸提条件和浸提方式等均对绿茶饮料汤色的变化有重要影响。马红彦等8研究表明，用蒸馏水浸提的茶汁较澄清透明，而用自来水浸提的茶汁贮藏一段时间后，茶汤易出现棕红色，这是因为自来水中含有的金属离子与茶汤中的茶多酚产生反应所致，尤其是有铁离子存在时更易变色。合适的浸提条件是形成绿茶饮料优质汤色的关键技术。陈玉琼等9认为，随着浸提温度的升高和浸提时间的延长，茶汤色泽变黄，混浊度明显增加，并建议最佳浸提条件为温度 60、时间15min、茶水比 160。不同的浸提方式对绿茶汤色也有不同的影响。孙庆磊等10研究了高温浸提、低温浸提和超声波浸提3种不同浸提方法对茶汤明度的影响，结果表明，50超声波辅助浸提不仅能获得较高的有效成分提取率，而且茶汤明度可保持在较高水平。2.2 绿茶饮料贮藏条件对汤色的影响随着贮藏时间的延长，茶汤明度逐渐降低，绿度差下降，黄度差上升，说明茶饮料贮藏过程中汤色会由绿转黄。贮藏过程中影响茶饮料色泽变化的因素主要有光照、氧气和温度等。（1）光照。对用遮光性较好的马口铁、易拉罐或利乐包包装的茶饮料来说，光照对其品质的影响极小；而采用透明PET瓶包装的茶饮料若长时间暴露在外，其中的酚类物质和维生素C将更易发生氧化褐变反应。新型的茶饮料包装BOPP瓶具有成本低廉、耐热性强和超透明性等优点， 在应用上具有良好的开发前景。（2）氧气。在茶饮料的罐装过程中，容器顶端空间残留的氧气与茶饮料中的茶多酚和维生素C的氧化褐变直接关。因此，在绿茶饮料的加工和贮藏中尽可能缩短作业时间和减少氧气的渗入是保证绿茶饮料品质及延长货架期的关键。（3）温度。 贮藏温度对于茶饮料的质量很重要，在温度较高的环境中存放更容易使茶饮料褐变。3 绿茶饮料的护色技术3.1分子包埋法目前绿茶饮料中使用最为广泛的包埋剂是-环状糊精。在茶饮料中应用有如下特点：可包埋香气组分，使香气组成稳定，防止加热损失及裂变；可包埋茶汤中茶多酚、叶绿素等物质，因而可减少沉淀现象，具有显著的护色作用；防止茶饮料产生杀菌不良气味；减少茶汤的苦涩味和收敛味。在茶饮料中添加-环状糊精包埋饮料中的内含物质，能大大增强这些物质对氧、光、热、酸、碱等的抵抗力，从而保持茶汤色泽。-环状糊精的包埋作用是一个可逆过程，当包含物进入口腔后，在口腔温度和湿度作用下，包含物从-CD中释放出来，产生良好的风味。绿茶饮料生产过程添加-CD于茶汤中，可包埋茶汤中的芳香物质和儿茶素，避免杀菌后产生不良气味并防止产品的色泽变褐。3.2 加抗氧化剂法氧气对茶汤汤色影响较大，因而添加抗氧化剂对改善茶汤汤色极为重要，常用的抗氧化剂是维生素C。马红彦等11研究表明，添加维生素C可使茶汤在加工、储藏过程保持较好色泽，防止灭菌引起的茶汤变色及沉淀的产生，添加时机以浸提时加入为佳。3.3 改变茶汤的pH茶汤中的儿茶素虽不是茶汤的呈色物质，但如被氧化或在强酸或偏碱的条件下变褐，对茶汤汤色极为不利，调节pH可保持茶汤绿色。林亲录等12研究表明， 绿茶茶汤色泽与其总还原剂具有显著性关系，总还原力越强则茶汤绿色度越好， 在茶汤中添加缓冲液以维持茶汤在贮藏中的pH 值，经40贮存3个月后汤色仍然翠绿明亮，而对照则色泽深暗。3.4 灭菌技术灭菌是绿茶饮料生产的必要工序之一，在高温灭菌过程儿茶素会发生氧化降解和差向异构化反应，导致茶汤出现褐变现象，因此采用合适的灭菌技术可减少其对绿茶汤色和品质的破坏作用。辐照杀菌是通过射线的电离作用而达到杀菌的目的，从本质上它是一种冷杀菌，不耐热的营养物保存比较完好，能相对比热力杀菌少，在纯茶味的绿茶饮料中应用辐照杀菌技术具有一定的应用价值。有研究发现，在绿茶饮科中利用射线杀菌时， 辐照剂量与产品质量的关系极为密切， 剂量过大，产品有异味，剂量过小则杀不死微生物紫外线有杀菌作用，同时对绿茶饮料汤色的破坏作用不显著，因此也使绿茶饮料汤色稳定性加强，可长时间保持其色泽。有研究表明，采用高温高压瞬时灭菌法可有效保持绿茶汤色的稳定，若同时添加一定量的抗氧化剂，可长时间保持良好的色泽。4 展望光照、高温、pH 值对茶汤色泽的影响很大，有研究者认为4.5-5.0，也有研究者从感官审评的结果分析，认为5.95-6.91较佳，这些还有待深入研究。但总的来讲都是使茶汤保持酸性，使儿茶素保持还原的状态。当前针对影响绿茶饮料汤色稳定性的多种因素, 分别采用了多种技术方法来保护汤色，但是这些技术方法还存在许多有待完善的地方。虽-环状糊精有较好的包埋效果，但其水溶性较差，不利于包埋反应朝正反应方向进行，而改性-环状糊精具有更好的效果。鉴于绿茶茶汤体系的极不稳定性，单一护色技术往往难以获得理想的效果， 故需要多种护色技术结合起来使用，而这些技术的综合利用方法也值得进一步探讨。另外，离心分离技术的应用也能较好地保持绿茶茶汤的澄清度，起到一定的护色效果，但目前关于这一技术的应用研究报道较少。参考文献：1 林亲录，刘冠民. 绿茶饮料保色的探讨J . 食品科学， 1994， (9) :18- 202 屠幼英. 茶提取物理化特性的研究. 食品科学， 1994， (3) : 30- 323 方元超，赵晋府.茶饮料生产技术M.北京:中国轻工业出版社，2001:191.4 陆松侯，施兆鹏.茶叶审评与检验M.北京:中国农业出版社，2001:85 林亲录，刘冠民. 绿茶饮料保色的探讨J . 食品科学， 1994， (9) :18- 206 方元超，梅丛笑,杨朝伟.茶汤色、香、味的变化机理及提高茶汤品质的方法J.冷饮与速冻食品工业，2000，6(4):19-217 方元超.绿茶茶汤沉淀组成、沉淀机理及对护色的研究D.天津:天津轻工业学院，20008 马红彦，王登良，曹潘荣.加工工艺对绿茶饮料品质的影响初探J.广东茶业2002(6):15-179 陈玉琼，倪德江，张家年.罐装绿茶水浸提条件的研究J.茶叶科学，2000，20(2):119-123.10 Kim E S， Liang Y R， Jin J， et al. Impact of heating on chemical compositions of green tea liquorJ. Food C