传统酥油茶工业化加工中重要工艺参数的优化

胡爱华，敖晓琳，余佳佳，李诚，陈安均，张国丽

(四川农业大学 食品学院， 四川 雅安，625014)



传统酥油茶工业化加工中重要工艺参数的优化

胡爱华，敖晓琳*，余佳佳，李诚，陈安均，张国丽

(四川农业大学 食品学院， 四川 雅安，625014)

摘要以茶多酚浸出量、感官评价、稳定性及微生物检测为指标对酥油茶加工过程中的茶汁浸提、均质、杀菌等工艺进行优化。制备酥油茶的最佳工艺参数为：茶水比1∶90(g∶mL)，浸提温度80 ℃，浸提时间12 min；均质温度80 ℃，压力20 MPa，乳化稳定剂添加量0.1%；杀菌温度115 ℃，时间5 min。在此条件下制得的酥油茶呈浅咖啡色，细腻丝滑，香味浓郁，风味独特。

关键词酥油茶；加工工艺；均质；杀菌

酥油茶是藏族人民以酥油、茶叶、食盐为主要原材料，用独特的茶具和熬煮之法创造的一种集餐饮为一体的特色食品，具有浓郁的民族风味，历史悠久[1]。酥油茶滋味独特，营养丰富，含有多种保健成分，具有御寒保暖、滋润肠胃、防止动脉硬化、抗老防衰、抗癌等作用。

酥油茶的制作主要是采用传统手工打制和采用微胶囊技术制作成茶粉。手工打制比较费力，制作的酥油茶即做即食，不能长期保存。许多学者对酥油茶粉进行了研究，目前已有粉末酥油茶产品生产[2-5]。然而以茶粉冲泡的酥油茶需要冲调食用，不能即用即食，同时酥油茶粉的干燥多用喷雾干燥技术，从液态到粉末态过程中有一定的营养成分的散失，尤其是一些水溶性维生素和风味成分的流失。本实验在传统酥油茶制作工艺和配方的基础上，采用正交优化法对酥油茶加工中的关键工艺进行了研究。

1材料与方法

1.1材料与仪器

酥油：购自四川甘孜州，-20 ℃下贮藏。藏茶、白砂糖，均为市售。单硬脂酸甘油酯、蔗糖脂肪酸酯、黄原胶、羧甲基纤维素钠(Carboxymethylcellulose，Sodium，CMC)，均购自南昌泰康食品科技有限公司。本试验所用水均经过澄清净化、软化和消毒处理。其余试剂均为分析纯。

AF1804电子天平，上海精密科学仪器有限公司；GJJ均质机，郑州玉祥食品机械有限公司；DZKW-S-4电热恒温水浴锅，北京市水光明医疗仪器；50121153冷冻高速离心机，美国Thermo公司；UV-3200紫外-可见分光光度计，上海美谱仪器有限公司。

1.2实验方法

1.2.1酥油茶饮料的制备流程

1.2.2操作要点

(1)制取茶汁：在一定茶水比、温度下，第一次用40%的水浸提一定时间，8层纱布过滤，然后用余下的水浸提一定时间，合并滤液。

(2)单硬脂酸甘油酯、蔗糖脂肪酸酯、黄原胶、羧甲基纤维素钠、白砂糖和食盐事先混合均匀，用茶汁搅拌溶解，最后加入酥油。

(3)均质：采用二次均质[6-8]，调配好的酥油茶在一定温度和压力下均质4 min。

(4)灌装：在不低于80 ℃的温度下装入玻璃瓶，预封2 min后拧紧瓶盖。

(5)杀菌：将瓶装酥油茶置于灭菌锅中在一定温度和时间下灭菌，最终使产品达到商业无菌。

(6)成品：灭菌后自然冷却，常温贮藏。

1.2.3茶汁浸提条件选择

称取1.00 g藏茶进行浸泡，分别考察茶水比(g∶mL)(1∶60、1∶70、1∶80、1∶90、1∶100)、浸提温度(60、70、80、90、100 ℃)和浸提时间(见表1)对茶汁浸提效果的影响，以茶多酚浸出量为指标。在单因素试验基础上，进行正交设计，因素水平设计见表2。

表1　茶汁浸提时间设计表

表2　因素水平表

1.2.4均质工艺参数的优化

均质可以减小乳脂肪球平均粒径，但均质后的脂肪球比表面积增大，容易结合其他微粒而沉淀，因此均质必须与乳化稳定剂配合使用，才能达到较好效果。本实验乳化稳定剂按前期实验得出的质量比[m(单甘酯)∶m(蔗糖酯)∶m(黄原胶)∶m(CMC)=2∶1∶1∶2]添加。取500 mL酥油茶进行均质，分别对均质温度(60、70、80、90、100 ℃)、均质压力(10、15、20、25、30 MPa)和乳化稳定剂添加量(0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%)进行单因素实验，以感官评价和稳定性为指标。在单因素实验基础上，以均质温度、压力和乳化稳定剂添加量为因素，进行正交设计，因素水平设计见表3。

表3　因素水平表

1.2.5杀菌参数的确定

样品均质后分别在100、105、110、115、120 ℃条件下杀菌10 min，以商业无菌和稳定性为测评指标；在上述试验结果上，取同一批均质后的样品在最佳杀菌温度下杀菌1、5、10、15、20 min，测定指标同上。

1.2.6测评指标

(1)茶多酚浸出量的测定。称取1.00 g藏茶，依照不同条件浸泡后，定容到100 mL，取1 mL测定，方法参照国标GB/T 8313—2008《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》。

(2)感官评价。通过查阅相关资料并结合实际情况，制定酥油茶感官评分表[9](见表4)。邀请食品专业10人对样品的色泽、口感、滋味和气味4项指标进行对比评价，满分100分，取其平均值为感官评价总分。

表4　酥油茶感官评分表

(3)稳定性的检测。

①离心沉淀率的测定：准确量取30 mL样品于离心管中，置于60 ℃恒温水浴箱中恒温5 min，3 500 r/min离心10 min，倒出上清液，准确称量沉降物质量[10]。

(1)

式中：m1，沉淀物的质量，g；m2，样品的质量，g。

②脂肪上浮率的测定：样品分装于10mL的刻度试管中，观察脂肪上浮的高度。

(2)

式中：N1，顶部浮层高度，cm；N2，样品液体高度，cm。

(4)微生物检测。参照GB4789.26—2013《食品商业无菌检验》方法对样品进行商业无菌检测。酥油茶杀菌后放于4 ℃冰箱保存作为对照，其余放在(36±1) ℃保温10d，经感官评定、pH测定和涂布镜检确保无微生物增殖现象，确定达到商业无菌要求。

2结果与分析

2.1藏茶浸提实验结果与分析

2.1.1茶水比对茶多酚浸出量的结果

茶水比对茶多酚浸出量的影响见图1。从图1可以看出，随着茶水比的增大，茶多酚的浸出量呈先上升后下降的趋势，在茶水比为1∶90(g∶mL)时达到最大，19.32%。这是因为茶多酚逐渐浸出完全，继续增大茶水比反而起到一定的稀释作用。因此茶水比选取1∶90(g∶mL)为宜。

图1　茶水比对藏茶茶多酚浸出量的影响Fig.1　The effect of tea-water proportion on extraction yield of tea poilphenol of Tibet tea

2.1.2浸提温度对茶多酚浸出量的结果

在相同茶水比浸提过程中，浸提温度对茶多酚浸出量的影响较大。由图2可以看出在60～70 ℃时，茶多酚浸出量大幅度提高，在80 ℃时达到最大值，当温度继续增加，茶多酚含量略有下降趋势。所以选取浸提温度为80 ℃。

图2　浸提温度对藏茶茶多酚浸出量的影响Fig.2　The effect of extraction temperature on extraction yield of tea poilphenol of Tibet tea

2.1.3浸提时间对茶多酚浸出量的结果(图3)

图3　浸提时间对藏茶茶多酚浸出量的影响Fig.3　The effect of extraction time on extraction yield of tea poilphenol of Tibet tea

由图3可以看出，茶多酚的浸出量随着浸提时间的增加呈现先上升后下降的趋势，在12 min时达到最大值21.26%。原因是在12 min时茶多酚已浸出完全，继续延长时间，则增大了茶多酚被氧化的可能性。

2.1.4藏茶浸提条件的正交试验结果

藏茶浸提条件的正交试验结果见表5。由表5可知，藏茶浸提条件中影响茶多酚浸出量的主次因素依次为A>B>C，即浸提时间>浸提温度>茶水比，得出的最佳浸提条件为A2B2C2，即浸提时间12 min，浸提温度80 ℃，茶水比1∶90(g∶mL)。从方差分析表(表6)中得出，只有浸提时间对藏茶茶多酚浸出量的影响达到显著水平，而浸提温度和茶水比对藏茶茶多酚浸出量的影响不显著。在最佳浸提条件下进行3次平行验证实验，测得茶多酚浸出量为22.35%。

表5　藏茶浸提的正交试验设计及结果

表6　藏茶浸提正交试验方差分析表

注：*表示差异显著。

2.2均质对酥油茶感官及稳定性的影响

2.2.1均质压力对酥油茶感官品质及稳定性的影响

如表7所示，随着均质压力的增大，酥油茶感官品质不断提升，这是因为较高的均质压力使酥油茶颜色均一，口感细腻润滑，无油脂厚重感；沉淀率和脂肪上浮率也随着压力的增加而逐渐降低，高压均质可以打碎脂肪球团，使蛋白质或乳化剂在脂肪微球表面重新分配，减慢上浮速度，从而有效抑制脂肪上浮和沉淀的产生[11]。当压力超过20 MPa，均质对酥油茶感官和稳定性的影响没有明显提升，故结合产品和经济效益双因素考虑，采用20 MPa为最佳均质压力。

表7　均质压力对酥油茶感官和稳定性的影响

注：结果系平均值±标准偏差。

2.2.2均质温度对酥油茶感官及稳定性的影响

表8　均质温度对酥油茶感官和稳定性的影响

由表8可以看出，均质温度在80 ℃以上，酥油茶的感官品质能得到明显改善，沉淀率和脂肪上浮率也显著降低；温度继续上升，酥油茶稳定性反而下降。其原因是过高的温度使乳浊体系黏度下降，小液滴的沉降速度和扩散系数增加，均质后的液滴因频繁的碰撞又重新聚在一起[11]，故均质温度采用80 ℃。

2.2.3乳化稳定剂添加量的确定

乳化稳定剂主要影响酥油茶的稳定性。从表9看出，随着添加量的增加，酥油茶的稳定效果逐渐得到改善，可能随着乳化稳定剂的增加，体系中亲水基和疏水基逐渐达到平衡；而用量超过0.15%时，沉淀率和脂肪上浮率略有下降，结合GB2760《食品添加剂使用标准》和实验结果，乳化稳定剂添加量以0.15%为准。

表9　不同乳化稳定剂添加量对酥油茶稳定性的影响 %

2.2.4酥油茶均质工艺的正交试验结果

酥油茶均质工艺正交试验结果见表10。

表10　均质工艺的正交试验设计及结果

由表10可知，均质工艺中影响酥油茶感官品质的主次因素依次为B>A>C，即均质压力>均质温度>乳化稳定剂添加量，得出的最佳工艺为A2B2C3，即均质温度80 ℃，压力20 MPa，乳化剂用量0.2%；均质工艺中影响酥油茶沉淀率的主次因素依次为B>A>C，即均质压力>均质温度>乳化稳定剂添加量，得出的最佳工艺为A2B2C1，即均质温度80 ℃，压力20 MPa，乳化剂用量0.1%；均质工艺中影响酥油茶脂肪上浮率的主次因素依次为A>B>C，即均质温度>均质压力>乳化稳定剂添加量，得出的最佳工艺为A2B2C1，即均质温度80 ℃，压力20 MPa，乳化剂用量0.1%；由于乳化剂用量对酥油茶感官品质的影响不大，所以最佳均质工艺参数为均质温度80 ℃，压力20 MPa，乳化剂用量0.1%。表10中感官评分的极差变化最大，因此本次正交试验数据只对感官评分指标进行方差分析。从表11中得知，均质压力对酥油茶风味品质影响极显著，而均质温度和乳化稳定剂添加量对酥油茶感官品质影响不显著。在最佳均质工艺参数下进行3次平行验证实验，制得的酥油茶颜色均一，入口细腻，香味浓郁，评分为91.8，测得沉淀率0.34%，脂肪上浮率0.7%。

表11　均质工艺正交试验方差分析表

注：**表示差异水平极显著。

2.3杀菌工艺的确定

2.3.1杀菌温度对酥油茶的影响

由表12可知，经过100、105和110 ℃杀菌的酥油茶在36 ℃下放置10 d后，均有酸败味，感官品质发生明显变化，且与对照组相比，pH值差超过0.5，镜检视野中微生物有明显增殖，未达到商业无菌；115和120 ℃灭菌处理样品感官正常，pH变化小，镜检无微生物检出，均符合商业无菌要求。但120 ℃灭菌处理样品酥油茶的沉淀量和脂肪上浮量较高，色泽发生褐变，综合考虑，杀菌温度以115 ℃为宜。

表12　杀菌温度对酥油茶杀菌效果的影响

2.3.2杀菌时间对酥油茶的影响

由表13可知，在115 ℃下，5组酥油茶在36 ℃和4 ℃下放置10 d后pH变化不大，镜检视野中无微生物，说明均能达到商业无菌要求。而随着加热时间的延长，尤其是10 min之后，酥油茶的沉淀量和脂肪上浮量都明显增加，可能是长时间的高温破坏了酥油茶成分，所以杀菌时间以5 min最佳。

表13　杀菌时间对酥油茶杀菌效果的影响

3讨论

稳定性是酥油茶加工中的难题，尤其是脂肪上浮现象。含脂类乳状液本身就是热力学不稳定体系。当2个或2个以上的乳脂肪球由于布朗运动相互碰撞时，在其水化膜处相互渗透，破坏球膜，从而相互聚集导致脂肪粒的形成。脂肪粒越大，比重越小，向上运动越快，至乳的表面形成脂肪层。在上浮过程中，油滴的高度聚合又会促进交联作用，进一步导致絮凝和聚结[12-14]。所以根据脂肪上浮的原理可以采取有效的防治措施比如添加合适的乳化剂，均质处理，低温保藏等[15-16]。

杀菌是酥油茶制作过程中的重要环节，杀菌处理不当，不仅影响口感风味，还会缩短货架期。本试验制作的酥油茶属于低酸性产品，所以杀菌温度高于100 ℃，才可能达到商业无菌，而且在115 ℃下灭菌5 min，产品的色泽无太大变化。同时，合理的包装条件及贮存条件也是保证产品品质的重要因素。

4结论

得到制备酥油茶的最佳参数：藏茶浸提采用茶水比1∶90(g∶mL)、浸提温度80 ℃、时间12 min的条件；均质工艺采用均质压力20 MP、温度80 ℃并添加0.1%乳化稳定剂的条件；杀菌以115 ℃杀菌5 min为主，在该条件下制得的酥油茶呈均匀的浅咖啡色，入口细腻丝滑，并伴有明显的乳脂香和茶香，滋味独特，风味浓郁。

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Optimization of industrialization process of traditional Yak Butter-tea

HU Ai-hua, AO Xiao-lin*, YU Jia-jia, LI Cheng, CHEN An-jun, ZHANG Guo-li

(College of Food Science, Sichuan Agricultural University, Ya’an 625014, China)

ABSTRACTYak Butter-tea is a kind of traditional Tibetan food. The technological parameters, including tea extraction condition, homogeneous condition and sterilization condition were optimized by the indexes of polyphenol extraction yield, tea sensory evaluation, stability and microorganism content. The best parameters were : the ratio of tea and water 1∶90(g∶mL), extraction at 80 ℃ for 12 min, homogeneous at 20 MPa and 80 ℃, emulsion stabilizers 0.1% and sterilized at 115 ℃ for 5 min. The Yak Butter-tea had the best quality with light brown, exquisite and smooth, full-bodied fragrance and unique flavor.

Key wordsYak Butter-tea; processing technology; homogeneous; sterilization

收稿日期：2015-09-03，改回日期：2015-10-15

基金项目：四川省科技支撑计划项目(2012NZ0002)

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201603023

第一作者：硕士研究生(敖晓琳副教授为通讯作者，E-mail：huavslin@163.com)。