项目三-茶饮料加工PPT课件

.,1,科苑导读,1、茶饮料的市场前景中国茶饮料市场的发展历程中国茶饮料的市场规模中国茶饮料市场行业状况：品牌集中度较高中国茶饮料市场现状中国茶饮料市场的竞争因素茶饮料市场的发展趋势2、茶叶的保健功能,.,2,中国茶饮料市场的发展历程,1998年前,1999-2001年,2006年以后,1999年以后中国的茶饮料进入快速成长期，无论是产量还是消费量都呈膨胀式发展，1997-2001的5年间中国茶饮料的产量增长了280万吨，平均增长速度接近100%,茶饮料市场的导入期，这期间中国茶饮工业尚未形成规模效益，市场份额小。,随着碳酸饮料消费的需求减少，茶饮料效率日益增长。许多国际饮料公司和食品公司涉足茶饮料领域，市场竞争更加激烈。更多口味和包装的产品在市场上呈现,.,3,中国茶饮料的市场规模,茶饮料生产企业近40家,其中大中型企业有15家,上市品牌多达100多个,有近50个产品种类,市场规模,2008年在上海召开的中国饮料冷饮行业上，行业分析认为碳酸饮料的销售增长已经明显趋缓，而茶饮料市场规模以每年30%左右的速度增长。,.,4,中国茶饮料市场行业状况：品牌集中度较高,中国茶饮料市场品牌集中化的趋势比较明显。据统计，销售排名占前十位的茶饮料品牌，市场份额超过75%。其中，统一、康师傅、娃哈哈、王老吉和雀巢的市场份额占有率达到70%左右。,.,5,三品牌鼎足而立,市场份额46.9%,市场份额37.4%,两大品牌市场份额84.3%,康师傅、统一处于垄断地位，是市场的领导品牌，其次是娃哈哈。而其他品牌处于相对较弱的位置。,+,.,6,单品市场占有率,康师傅系列和统一系列单品在市场上占有率较高。康师傅品牌的市场渗透率明显优于统一品牌的占有率，且呈现出增长的趋势。,数据来源：07中国市场与媒体研究CMMS,.,7,目前市场上现有产品的口味来看，已经从较为单一（主要为低糖和清淡型）的口味发展到口味多元化和分散化，而且调味茶将得到进一步发展。康师傅、统一、乐百氏、娃哈哈、可口可乐等厂家就多以调味茶打主力。具体而言，又可分为冰红茶、绿茶等。消费者最喜欢的三种茶饮料是绿茶、红茶、乌龙茶。,中国茶饮料市场：口味,.,8,中国茶饮料市场的竞争因素,广告、口味、渠道、价格和促销是影响中国茶饮料市场的主要因素，其中广告和口味是两个最主要的影响因素。,.,9,茶饮料市场的发展趋势,随着消费者对个性化需求的增强及对茶饮料功能口味要求的提高，茶饮料的功能及口味的多样化及细分化将是必然的趋势,产品更加细分,随着可口可乐进入茶饮料市场，百事也宣布即将推出茶饮料，两大巨头的加入必将引发市场的变革,市场逐渐规范,市场竞争更加激烈,2008年中国出台了各种茶饮料规范，保证了茶饮料市场的健康发展环境，同时从客观上也提高了企业进入市场的门槛,.,10,茶叶的保健功能,1、茶叶的成分,.,11,人体在代谢过程中产生自由基，在正常情况下体内的自由基生成和消除达到动态平衡，自由基处于生成体系与防护体系的平衡之中。,清除自由基、抗氧化,.,12,抗癌、抗突变作用,我国每年新发癌症病例160万至200万，并以3的速度递增且呈年轻化趋势。,.,13,抗菌、抗病毒,大量研究证实，茶多酚和茶色素对痢疾杆菌、金黄色葡萄糖球菌、伤寒杆菌、霍乱弧菌等多种有害菌有明显的抑杀作用。饮茶可以防治一些细菌性疾病，如痢疾、伤寒、霍乱、肠炎、肾炎等。此外，茶叶中的有效成分对人体肠道有益细菌双歧杆菌有促进生长和促增殖功效。饮茶又可以改善人体肠道微生物结构，提高肠道免疫力，增进人体健康。同时对病原菌如体癣、足癣菌有显著杀伤作用。茶水擦身或足浴5-7周后，体癣、足癣症状会完全消失。,.,14,除口臭和防蛀牙作用,口臭由多种挥发性化合物引起，包括硫化氢、甲硫醇等、含氮化合物(氨类)、醛类、酮类化合物等。这些物质有的因为口腔疾病、消化系统、呼吸系统疾病而自体内产生的，有的来自食物，如大蒜、酒、烟等。茶多酚能有效地消除口臭。因为茶多酚能与引发口臭的多种化合物起化学反应，生成无挥发性的产物，从而消除口臭。由于这个效果，茶叶提取物被用于一些牙膏、口香糖中。茶多酚可抑制蛀牙菌以及引超牙周炎的细菌生长，具有预防蛀牙、牙周炎作用。,.,15,抑制动脉硬化作用,由于血液中脂类浓度偏高，胆固醇和其他脂质沉积在动脉内膜引起脉硬化。大量的调查研究发现，抑制动脉硬化。主要作用机理为抑制消化系统对胆固醇的吸收，促进体内脂质、胆固醇的排泄。因此，喝茶可改善血液中胆固醇的比例，从而达到预防心血管病的效果。血小板凝集形成血栓也是动脉硬化、心肌梗塞的原因之一。茶多酚还能抑制血小板凝集以防止血栓的形成。,.,16,试验发现多酚(ECG、EGCG、CG、GCG以及茶色素中的茶黄素)对人和动物体内的淀粉酶、蔗糖酶活性有抑制作用。其中茶黄素的效果最强。同时茶叶中的另一成分茶多糖也有有效的降血糖作用。因此，喝茶也有预防糖尿病的效果。人体内有一种名为血管紧张素转换酶(ACE)，此酶有引起血压上升的作用。茶多酚对ACE有阻碍作用。茶多酚可使平均血压、收缩压、扩张压都有明显下降。,降血糖和血压,.,17,过敏反应过程模式图(为茶多酚起阻碍作用处),抗过敏及消炎作用,.,18,抗辐射作用和重金属的解毒作用,在动物试验中，发现服用茶多酚可减缓辐射引起的免疫细胞的损伤，促进受损免疫细胞和白细胞的恢复。茶多酚对多种重金属离子有络合、还原等作用，能减轻重金属离子对人体的毒害。此外，提神和明目的作用。,.,19,茶饮料加工技术,一、茶饮料的分类及技术要求茶饮料是用水浸泡茶叶，经抽提、过滤、澄清等工艺制成的茶汤或茶汤中加入水、糖液、酸味剂、食用香精、果汁或植（谷）物抽提液等调制而成的制品。我国的茶饮料主要分为如下几种：E:安庆职业技术学院教学课件2012-2013第二学期课件饮料加工技术GBT21733-2008茶饮料.pdf安庆职业技术学院教学课件2012-2013第二学期课件饮料加工技术GBT21733-2008茶饮料.pdf,.,20,二、罐装茶饮料的生产工艺,茶饮料的生产工艺流程基本相同，根据各类型的茶饮料的不同的风味品质和包装容器其工艺流程稍有差别。1几种典型的茶饮料加工工艺流程（1）茶抽提液生产工艺流程水水处理去离子水茶叶热浸提过滤冷却调配过滤灌装密封杀菌冷却检验,.,21,茶饮料加工技术,（2）PET瓶装茶饮料工艺流程去离子水茶叶热浸提茶抽提液过滤加热UHT杀菌冷却无菌灌装（无菌PET瓶）封口（无菌瓶盖）冷却贴标检验装箱成品（3）易拉罐纯茶饮料生产工艺流程去离子水茶叶热浸提冷却过滤调配加热灌装封口杀菌冷却检验装箱成品,.,22,1、配方E:安庆职业技术学院教学课件2012-2013第二学期课件饮料加工技术水汽线冰红茶（最新版）配方20110512.xls安庆职业技术学院教学课件2012-2013第二学期课件饮料加工技术水汽线冰红茶（最新版）配方20110512.xls2、工艺E:安庆职业技术学院教学课件2012-2013第二学期课件饮料加工技术水汽线冰红茶(茶粉版)工艺201107.doc安庆职业技术学院教学课件2012-2013第二学期课件饮料加工技术水汽线冰红茶(茶粉版)工艺201107.doc,.,23,茶饮料加工技术,操作要点1.原料选择和处理（1）原料茶原料茶符合以下指标：水分4.0%；灰分26%；茶多酚28%；咖啡因4%。为了提高浸提效率，浸提前应将茶叶切细，一般将茶叶的粒径控制在40-60目即可。若茶叶的粒径过大，则茶中的活性成分不易溶出；若粒径过小，则给后续的过滤工艺增加难度。（2）水处理使用自来水进行浸提不仅会影响茶汤色泽、滋味，还会使茶饮料中产生茶乳，因而最好用去离子水进行茶饮料的加工。以下为水处理的简单步骤。,.,24,茶饮料加工技术,混凝在水中加入铝盐或铁盐，生成的Al(OH)3和Fe(OH)3可吸附水中有色成分和悬浮物质，从而达到水质澄清的目的。过滤可采用砂床过滤器、砂滤棒过滤器、微孔过滤器及活性炭过滤器等过滤设备滤除水中的悬浮物和胶体物质。软化采用反渗透、离子交换等方法进行水的软化，以去除水中的离子。消毒为达到软饮料用水的微生物指标的要求，需要对经化学处理的水进行消毒。消毒的方法有氯消毒、紫外线消毒和臭氧消毒等。其中臭氧消毒的效果较好，常用在瓶装水的消毒处理上。,.,25,茶饮料加工技术,2.浸提浸提是茶饮料生产过程中最关键的工序之一，类似于日常泡茶过程。其产出浸出液的品质对终产品的品质起到了决定性的作用，是茶饮料生产中最重要的因素。一般采用带搅拌和大型茶袋上下浸渍的浸提装置（图3-1，90）。浸提温度一般为8095，时间不超过20min。浸提对茶的香味和有效成分的浓度有直接影响，因此其具体采用的温度、时间等条件，应依据茶的品种、产品类型来确定具体浸提条件。具体生产中主要注意如下问题：（1）茶与水的比例茶浓度应控制在适当的比例，浓度过高，则茶汁味苦涩；浓度过低，则茶汁味道变淡。据报道，茶浓度为1%时口味最佳，但按该比例生产耗能大，因此，在实际生产中一般以1：（8-20）的比例进行生产，得到浓缩汁而后按产品要求进行稀释处理即可。,.,26,茶饮料加工技术,（2）浸提的温度与时间茶叶中的可溶性成分及一些主要化学成分，随浸提温度升高和时间延长而相应增加，但高温长时的浸提会造成茶黄素和茶红素的氧化分解，呈香物质的挥发，类胡萝卜素和叶绿素等色素结构发生变化，造成茶汁的氧化褐变，且加工成本增加。研究发现，在100的温度中进行浸提为10-15min以后，低温时,浸提的时间可适当延长。反之，如果温度太低呈色物质就不能被完全浸提出来，而使色泽、香味和滋味不足。,.,27,茶饮料加工技术,有时可添加抗氧化剂如维生素C、半胱氨酸等抗氧化剂，可防止高温、氧气使茶汁氧化褐变。3.过滤和分离（1）离心过滤的原理图3-3课本92页（2）离心过滤设备的结构：图3-4（三足式离心机）（3）操作及注意事项：检查（基本检查、无负荷运转）、启动、进料、脱水、洗涤、卸料（低速转动刮料，茶渣截留物落至接料盘上）等。注意事项：安装注意事项（稳定性、减震）；维护保养注意事项（密封性、运行状况、清洗设备检查）等,.,28,茶饮料加工技术,过滤的原理和操作如糖的过滤。应注意以下问题：（1）当茶汁中的固形物、小颗粒及蛋白质、果胶等胶体物质含量高时，易在在过滤介质上形成滤饼，从而降低过滤速率。（2）过滤时压力越大，则过滤速率越快，但各种过滤介质和过滤机均有一定的耐压程度限制，而且过滤压力过高，会快速地在过滤介质上形成滤饼，从而降低过滤速率。（3）过滤面积越大，则过滤速率越快，但投入资金也越多。因此，应通过试验来确定最佳的过滤面积，以达到经济合理。,.,29,茶饮料加工技术,（4）用于茶汁过滤的介质有金属网、尼龙、无纺布、滤纸及纤维膜等材料，其中以澄清滤板的机械强度高、耐高温和酸碱，过滤效果好，滤后要求得到澄清透明，无混浊沉淀的茶汁。4.冷却，冷却主要是为了使茶汁快速降至室温，最大限度的保持茶饮料的呈香和呈味物质，避免长时间高温放置造成茶汁氧化褐变。浸提结束后，应迅速冷却茶汁至室温。板式换热器结构、原理、操作和注意事。,.,30,5.澄清（1）碟片式离心机的原理,离心分离机机的转鼓内有数十只(50-80)形状和尺寸相同的碟片,碟片按一定间距(0.5-1.2mm)叠置起来组成碟片组，每只碟片在离开轴线一定距离的圆周上开有几个对称分布。两种不同重度液体的混合液进入离心分离机后，通过碟片上圆孔形成的垂直通道进入碟片间的隙道，并被带着高速旋转，由于两种不同重度液体的离心沉降速度的不同，重液的离心沉降速度大，就离开轴线向外运动，轻液的离心沉降速度小，则向轴线流动。这样，两种不同重度液体就在碟片间的隙道流动的过程中被分开。,.,31,碟式离心机特点：A、10-100个锥顶角为60-100的锥形碟片；B、碟片距很短0.5-2.5mm，沉降距离极短，分离效果高；C、碟片多，沉降面积大，增加分离效果；D、抗对流效果高。分类：、人工排渣式;、喷嘴排渣式;C、活塞排渣式。结构见图3-7/3-8；p97,.,32,茶饮料加工技术,6.调配调配是茶饮料生产中的一个重要工序，它直接影响茶饮料的品质（调配罐进行，结构）。一般流程：茶汁糖液防腐剂酸味剂抗氧化剂稳定剂香精加水定容。（1）糖液处理溶解温度50-70，色值180IU，糖度60，过滤后浊度40NTU。（2）PH茶饮料最适宜的PH为6.0-6.5。酸性茶多酚稳定，抑制微生物。（3）抗氧化剂（维生素C）的添加顺序及添加量添加时间过早，不仅起不到抗氧化的作用，反而由于其自身易被氧化的特性，加速茶饮料的氧化；添加过迟，起不到抗氧化的作用。若添加过多，会使茶饮料呈现维生素C的酸味；添加过少，不仅不能起到良好的抗氧化作用。用量0.03%-0.07%。,.,33,（4）产品指标理化：糖度：9.200.15Brix（若用F42果葡糖浆，则糖度控制在7.500.15Brix）;总酸：0.170.015%（以柠檬酸计）;pH：3.200.15;茶多酚：32050ppm感官：澄清透明无浑浊杂质，具有茶饮料固有的滋味和香味。,.,34,茶饮料加工技术,7.杀菌（1）杀菌设备及结构套管式,见图3-10p100页。特点：能承受压力；湍流保证物料均一；密封减少污染；缺点：换热器内外温度不同，导致管道弯曲。（2）杀菌过程见图3-11.37982（循环）1,.,35,另外一种，管道长度决定加热时间。（绘图讲解）对于不同酸度的茶饮料应采取的杀菌条件应有所差别。当茶饮料在pH4.5以上时，则应采用高压杀菌。如纯茶饮料，在121，313min或115，15min的条件进行杀菌处理，均可有效杀灭茶饮料中的肉毒杆菌芽胞，达到预期杀菌效果。指标：总菌数20个/ml;致病菌不得检出。杀菌时的高温条件会使茶饮料的香气变淡和色泽变暗，对茶饮料的风味品质造成一定的影响。因此，生产中注意对温度与时间的控制，防止加热杀菌造成茶饮料品质下降。目前，茶饮料中多采用UHT法进行灭菌，该法对茶饮料的香气影响较小，色泽略有褐变。,.,36,组成和作用,8、包装（1）无菌冷罐技术（无菌环境、包装容器消毒、物料杀无菌和无菌密封）优点：低温保品质；包装成本低；连续生产效率高。（2）无菌冷罐技术的几个系统：无菌灌装系统无菌水系统无菌空气系统消毒系统COP和SOP系统CIP和SIP系统（3）无菌灌装的工艺有成见图3-12.p102页。,.,37,3、无菌冷灌装线的无菌化设计（1）灌装物料无菌化：3点，充氮气维持正压，不于灌装容器接触，管道清洗；（2）灌装环境无菌化：维持正压，定期清洗消毒。必要时熏蒸；（3）PET瓶无菌处理一定温度和浓度过氧乙酸消毒，无菌水冲洗，无菌空气干燥；（4）瓶盖无菌处理一定温度和浓度过氧乙酸消毒，无菌水冲洗，无菌空气干燥；并维持盖子运输环境的无菌性。紫外线杀菌；,.,38,（5）灌装设备外部的COP和SOP设备表面和百级区清洗消毒,.,39,（6）灌装机内部和物料接触位置的CIP和SIP,温度探头,电导率仪,.,40,（7）其他辅助设备消毒液配制系统：流量15m3/h,浓度400-2500mg/kg,温度40-65；无菌水制备：杀菌、冷却无菌空气：过滤，滤芯杀菌蒸汽：过滤后用于灌装机内部和物料接触部分灭菌。,.,41,4、无菌灌装,（1）无菌灌装机三部分构成：洗瓶、灌装和旋盖（2）灌装操作过程灌装部件和作用、灌装过程。见p106。与瓶装饮用水相似。（3）无菌灌装实现功能（4）瓶盖输送,.,42,（3）无菌灌装实现功能,无菌灌装通过平衡罐无菌氮气维持正压，防止微生物进入。旋转式分配管将产品分到每个灌装头处，在它的选装部分不但安装了密封圈，同时还有蒸汽障壁保护，因为在这个部分有可能出现内外连通。在灌装期间，灌装阀和容器不接触，这样即使偶尔有一两个污染的瓶子进入灌装区，也不会造成整批产品的污染。灌装机设置了专门的内部清洗单元，包括控制和记录各种重要的过程参数(流量、时间、温度、浓度)。灌装机还设置了外部泡沫清洗装置。有瓶状态是通过装在灌装机人口的电子装置来识别，这样当没有瓶子进入时，灌装阀便维持关闭状态。,.,43,（4）瓶盖输送瓶盖输送装置见p107结构，作用传递过程。盖子通过重力作用移动到盖处理单元，在这里盖子将被加热的强氧化剂灭菌，然后用无菌水冲洗干净。盖子螺旋推进器的速度和灌装机的速度需要同步，这样才能保证合适的送盖速度。最终盖杀菌机通过一个圆盘把各个轨道上的盖子收集到一起，然后通过一个单独的轨道送到封盖机，当然这个圆盘同时对盖子还起到缓冲的作用。,.,44,5PET无菌冷灌装线的其他辅助系统,(1)自动外部泡沫清洗。(2)全自动CIP清洗系统首先要对物料通道进行消毒，用无菌水冲洗，然后进行蒸汽杀菌，保证物料通道的无菌环境。(3)瓶身干燥装置将灌装旋盖后冲洗过程中残留到瓶外壁的水珠吹掉，有利于下道贴标工序的操作。(4)进瓶输瓶系统(5)出瓶输瓶系统封盖机出口段,.,45,三、茶饮料的常见质量问题分析及处理,(一)茶饮料混浊沉淀产生的原因分析及处理茶饮料混浊沉淀形成的原因主要有以下几种情况：茶多酚类物质的酚羟基分别与咖啡碱的酮氨基、可溶蛋白质的氨基通过氢键结合成络合物，此络合物在溶液温度较高时，各自呈游离状态，温度较低时沉淀。热水浸提下被浸提出的蛋白质、淀粉、果胶等大分子表面有许多亲水基团，形成一层水膜，它们溶于茶汁呈胶体溶液，加工成饮料后这些高分子物质又逐步相互结合成颗粒。由细菌等微生物污染引起茶饮料变质。金属离子也可与茶汤组分发生络合或还原络合反应，形成沉淀。,.,46,解决混浊沉淀的方法有以下几种：(1)应用膜技术超滤技术可用于澄清茶汁，去除茶汁中的蛋白质、果胶等大分子物质，可大大提高茶汁的澄清度和稳定性，同时又能保留茶汁中的有效风味物质。(2)应用酶技术在茶饮料生产中，酶技术应用比较广泛，可显著地改善茶饮料沉淀问题。主要果胶酶、纤维素酶、木瓜蛋白酶等。其中果胶酶及纤维素酶可促进果胶及纤维素水解，有利于提高萃取率及缩短萃取时问，减少果胶的含量，从而减少茶乳酪的形成。(3)加入稳定剂在茶饮料中添加大分子胶体物质如阿拉伯胶、海藻酸钠、蔗糖脂肪酸脂等。,.,47,(二)茶汤褐变原因分析及处理,由于茶叶中营养成分复杂，含有茶多酚、氨基酸、蛋白质、果胶、茶多糖、色素、咖啡碱等。在pH、氧气、金属离子等因素的影响下，茶浸出液中的叶绿素、黄酮类物质、儿茶素等物质发生一定理化变化，颜色变深。解决处理方法主要有如下几点。(1)改变茶汁的pH儿茶素是一种无色物质，但在氧化或强酸、强碱条件下可转化为茶褐素，影响茶汁的色泽。因此，可在经pH调整的茶汁中加入缓冲剂以维持茶汁pH的稳定。(2)添加抗氧化剂实际生产中，通常将维生素C作为抗氧化剂添加到茶汁中，用来防止氧气等物质使茶汁氧化变色。一般添加量为400600mgkg。(3)冷浸提在较低温度下对茶叶进行浸提，可避免高温浸提时茶汁色泽会加深的缺陷,.,48,(三)茶汁风味变化原因分析及处理,茶汁风味主要取决于风味物质(茶多酚、氨基酸、咖啡碱等)的组成及含量。茶叶本身的品质和贮存条件，浸提时采用的温度、时间等条件，茶汁的pH及茶汁的澄清方法等因素均会影响到茶饮料的风味。1、改进生产工艺；2、应用分子包埋法；3、改变茶汁中呈味物质的组成及比例,.,49,（四）香气成分的劣变原因分析及处理,茶叶中含有丰富的芳香物质，但这些物质热稳定性较差，经茶饮料的热加工处理后芳香物质的组分含量减少并会产生一些其他物质，从而影响了茶饮料的香气品质。其防治方法如下。1原料烘焙，应尽量选择新鲜的茶叶作为原料，并应在低温无氧等条件下贮存。2香气回收，可采用超临界二氧化碳萃取法或分馏法对茶叶中的芳香成分进行回收，在最后的工序将之包埋加入到茶汁中，可增强茶饮料的天然香气。3调香茶饮料的最终品质取决于原料茶叶品质、萃取成分分析的精确性、调香师的经验。为了取得良好的加香效果，调香时注意以下一些问题。香精在食品中的用量应适当。香精在茶饮料中必须分散均匀，才能使产品香味一致。除香精外其他原料如果质量不好，对调香效果也有一定的影响。饮料中添加的香精均属于水溶性香精。,.,50,拓展知识一,茶饮料浸提方式萃取形式有3种代表形式(1)夹层锅萃取将热水放人带搅拌器的锅内加热至规定温度投入茶叶，搅拌到一定时间后翻转夹层锅倒出茶萃取液进行过滤。该形式的特点是温度时间易控制，搅拌出料方便，萃取充分。(2)篮笼式萃取将放有茶叶的篮笼在热水槽内靠设备吊起放下起到搅拌作用进行萃取，不足之处是萃取不完全，茶叶渣取出不便，茶叶易产生涩味。(3)咖啡抽取器式萃取也称喷淋式，是将茶叶放在网上，用规定温度的热水从顶部喷淋萃取，待茶叶充分浸渍后从底部获得茶汤，其优点是易排渣，但不能搅拌，萃取终点不易判别。,.,51,二、茶饮料澄清方法,茶饮料澄清可以采用去除法，去除产生茶汤混浊的物质，包括低温去除法、pH法、离子去除法、沉淀剂法、化学转溶法和氧化法、离子络合法和包埋法、酶法和膜分离法等。(1)低温去除法，温度越低，茶汤越容易形成沉淀。在5低温下处理茶汤可以促进茶乳酪的迅速形成