茶饮料制作及其澄清度研究

黄良取，黄升谋，熊 健，阎 华



茶饮料制作及其澄清度研究

黄良取，黄升谋*，熊 健，阎 华

(湖北文理学院化学工程与食品科学学院，湖北襄阳 441053)

为解决常规制作茶饮料过程中存在的保色、保香、防沉淀等技术难题，文章在茶饮料常规生产工艺的基础上，通过在不同澄清剂用量、配比、吸附温度、吸附时间等条件下研究茶饮料澄清度的变化. 实验结果表明在20℃条件下，使用0.5%含量的澄清剂(活性炭: 活性白土=1:1），吸附时间30min，得到的茶饮料透光率最高，吸附效果最佳，不失为一种低成本且自然降温条件下的茶饮料澄清方法.

茶饮料；工艺优化；澄清剂；透光率

茶饮料具有解渴、营养和保健功能，茶中的茶多酚有30 余种，具有抗氧化、防癌抗癌、防高血压等作用[1]. 尽管茶饮料飞速发展，但其保色、保香、防沉淀三大技术难点尚未完全解决.

影响茶饮料澄清度的主要原因是茶乳酪在高温时溶解，温度低时沉淀，形成冷后浑[2]. 茶乳酪主要由茶多酚及其氧化物、生物碱、蛋白质、脂质等物质组成，还含有类黄酮、未经氧化的儿茶素、果胶、可可碱、茶碱、柯豆素、咖啡碱、五倍子酸、黄酮醇配糖体、类腐殖酸、叶绿素、金属离子(特别是Ca2+) 等成分[3]. 温度较高时茶黄素、茶红素等多酚类物质与咖啡碱呈游离态，而温度较低时茶黄素、茶红素等多酚类物质的酚羟基与蛋白质的氨基、咖啡碱的酮氨基形成氢键结合而成络合物，导致沉淀的形成.

电解质的存在对茶汤沉淀的形成有显著影响. 茶叶中的茶多酚、氨基酸、咖啡碱、碳水化合物、果胶、水溶性蛋白质等都可与金属离子发生吸附或络合而形成沉淀. 分散在茶汤中的固体颗粒表面带负电荷，电解质阳离子通过中和固体粒子表面的负电荷，减弱了粒子间的静电引力加速沉淀. 茶饮料中存在的电场一方面能使蛋白质等大分子物质在等电点时沉降，另一方面由于带电物质按电场规律分布，又减少了阴阳离子的碰撞而保持稳定，但其总的效应是促进沉淀的形成[4].

多酚类和咖啡碱含量的多少直接决定茶饮料沉淀物的生成量，茶汤中咖啡碱与茶多酚比值越大，沉淀物形成越多，两者比值越小，越不易产生絮状沉淀[5].

为了提高茶饮料的澄清度，一般采用茶叶+纯水→不锈钢网粗滤→ 冷却→澄清剂→高速离心→微滤膜过滤→调配→瞬时高温灭菌→装瓶→成品的工艺流程[6]，在粗滤后迅速低温冷却并离心沉降，再经膜过滤解决茶饮料冷浑问题. 快速冷却是茶饮料生产最耗能的环节，对生产设备要求也较高. 本文通过研究澄清剂配比及吸附条件对茶饮料澄清度的影响，寻找自然降温条件下简单、高效且成本低廉的茶饮料澄清方法.

1 材料与方法

1.1 材料

富硒茶，购于天方茶厂.

1.2 方法

茶饮料制备工艺流程本实验流程为：茶叶＋纯水→高温浸提→粗滤→自然降温→澄清剂吸附→抽滤→测吸光度，具体如下：将完整叶片加纯水100倍，加热至90℃浸提5min，用五层医用纱布过滤浸提茶汤，将茶汤放置至室温. 澄清剂(活性白土和活性炭)放于105℃烘箱烘1h，然后按比例加入茶汤中. 经过澄清剂吸附的茶汤先经纱布过滤，再用滤纸在真空泵抽滤，反复2次. 抽滤之后的茶汤在640nm紫外分光光度计下测透光率.

温度对茶饮料澄清度的影响澄清剂0.5g(白土: 活性炭=1:1)，茶汤100ml，20℃、40℃、60℃、80℃温度下吸附30min，测透光率.

吸附时间对茶饮料澄清度的影响澄清剂0.5g(白土: 活性炭=1:1)，茶汤100ml，40℃温度下分别吸附10min、20min、30min、40min，测透光率.

澄清剂用量对茶饮料澄清度的影响分别使用澄清剂(白土: 活性炭=1:1)0g、0.25g、0.50g、0.75g、1.00g，茶汤100ml，40℃吸附30min，测透光率.

澄清剂配比对茶饮料澄清度的影响使用不同比例的澄清剂0.5g(白土: 活性炭=0:1、3:7、1:1、7:3、1:0)，茶汤100ml，40℃吸附30min，测透光率.

2 实验结果

2.1 吸附温度对茶饮料澄清度(透光率)的影响

温度对澄清效果影响较大，使用白土: 活性炭=1:1的澄清剂0.5g，茶汤100ml，20℃、40℃、60℃、80℃吸附30min，透光率分别为98.2、96.1、94.7、94.4. 透光率随温度上升不断下降，低温有利于茶乳酪生成和析出，见图1.

图1 吸附温度对澄清度(透光率)的影响

图2 吸附时间对澄清度(透光率)的影响

2.2 吸附时间对茶饮料澄清度(透光率)的影响

使用白土: 活性炭=1:1的澄清剂0.5g，茶汤100ml，40℃温度下分别吸附10min、20min、30min、40min，透光率分别为94.2、96.5、97.8、97.4. 吸附时间越长，茶饮料透光率越高，澄清剂吸附30min后，透光率差异不明显，见图2.

2.3 澄清剂用量对茶饮料澄清度(透光率)的影响

分别使用白土: 活性炭=1:1的澄清剂0g、0.25g、0.50g、0.75g、1.00g，茶汤各100ml，40℃吸附30min后，透光率分别测得为87.1、93.2、96.1、97.6、98.0. 没有澄清剂时，原料透光率较低，澄清剂含量越高，茶汤透光率越高，当澄清剂含量大于0.5g，对茶汤透光率影响逐渐减小，见图3.

2.4 澄清剂配比对茶饮料澄清度(透光率)的影响

使用白土: 活性炭=0:1、3:7、1:1、7:3、1:0五种比例的澄清剂各0.5g，茶汤100ml，40℃吸附30min，透光率分别为95.4、96.7、97.3、95.6、93.1. 透光率随活性白土增加而增加，当比例达到1:1时，透光率最高，吸附效果最好，当白土比例大于活性炭时，透光率下降较快，见图4.

图3 澄清剂用量对澄清度(透光率)影响

图4 澄清剂配比对澄清度(透光率)影响

3 讨论

活性白土是以粘土为原料，经无机酸化处理，再经水漂洗、干燥制成的乳白色粉末状吸附剂，无臭，无味，无毒，吸附性能很强，能吸附有色物质、有机物质. 活性炭表面含有少量功能团形式的氧和氢，例如羧基、羟基、酚类、内脂类、醌类、醚类等，可以与被吸附的物质发生化学反应，从而使被吸附物质结合到活性炭的表面. 活性炭的多孔结构提供了大量的表面积，更容易吸收杂质. 所以活性炭可以产生强大的引力，将杂质吸引到孔径中[7].

过滤是处理各种液体杂质的常用方法，由于液体中的杂质通常是一些粒子微细、不定形、粘软、容易堵塞滤布孔眼的物质，如单独进行过滤，不能形成滤渣层(只在滤布表面上形成一些浆状物)，过滤困难、滤液不清. 在溶液中加入助滤剂，或者在滤布的表面上预先涂上一层助滤剂，能够显著改善这种状况，滤液清亮，滤渣比较紧密且能从滤布上脱落. 最常用的助滤剂就是硅藻土和活性炭，以同时吸附除去溶液中的有色物质和大颗粒物质，对茶汤起澄清作用[8]，增加茶汤红色度及明亮度并改善风味.

本研究表明，温度对澄清剂效果影响较大，低温条件可以加速茶乳酪生成，有利于澄清剂吸附茶乳酪. 随着吸附时间的增长，但30min后茶饮料沉淀都被吸附完全，澄清度提高不明显，所以30min是较为理想的吸附时间. 增加澄清剂的用量能增加茶饮料的澄清度，但大于0.5%含量后，对产品澄清度影响不明显，说明0.5%的澄清剂就能满足吸附的需要，既可以节约成本，又能有效保证茶饮料的澄清度. 同时澄清剂中的活性白土与活性炭配比为1:1时，茶饮料透光率最高，吸附效果最佳.

[1] 王水兴, 于 敏. 绿茶饮料的澄清技术[J]. 食品科学, 1996(11): 36-40.

[2] 罗龙新. 国内外茶饮料生产技术现状[J]. 饮料工业, 1998(2): 6-9.

[3] 程竹青. 综观国内茶饮料之发展[J]. 食品工业月刊, 1995(2): 42-46.

[4] 邹光友. 解决茶饮料混浊沉淀的方法及原理[J]. 食品科学, 1990(7): 14-19.

[5] 高碧穗. 茶汤澄清化技术[J]. 食品工业月刊, 1995(2): 23-25.

[6] 季玉琴, 徐正炳, 金寿珍. 液态茶饮料混浊沉淀问题的探讨[J]. 中国茶叶, 1991(6): 35-37.

[7] 阎守和. 速溶茶生物化学[M]. 北京: 北京大学出版社, 1990.

[8] 张是求. 绿茶汁的超滤分离[C]//茶品质与人类健康国际学术研讨会论文集. 杭州: 中国农科院茶叶研究所, 1987: 4-9.

Production Process and Clarity of Tea Beverage

HUANG Liangqu, HUANG Shengmou, XIONG Jian, YAN Hua

(School of Chemical Engineering and Food Science, Hubei University of Arts and Science, Xiangyang 441053, China)

This paper aims to find an efficient, inexpensive, convenient way to clarify tea beverage, on the basis of theordinaryproduction process, toexplore the best dosage of clarifying agent, the ratio of adsorbent, adsorption temperature and adsorption time. The result showed that at low temperature(20℃) conditions, using 0.5% adsorbent(the content of activated carbon: activated clay=1:1), adsorption 30min, can obtain the desired efficient, inexpensive, clear tea beverage .

Tea beverage; Process optimization; Clarifying agent; Light transmittance

(责任编辑：徐 杰)

TS275.2

A

2095-4476(2015)08-0041-03

2015-03-26;

2015-04-28

襄阳市科技局2013年项目

黄良取(1988— ), 男, 湖北咸宁人, 湖北文理学院与武汉工程大学联合培养硕士研究生.