红茶在超微_酶解反应器中的萃取特性研究
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红茶制造中主要酶类活性变化及作用红茶制造中主要酶类活性变化及作用茶鲜叶中的酶类很复杂,除在红茶加工中较重要的氧化还原酶类和水解酶类外,还有转移酶类,裂合酶类、异构酶类和合成酶类等。
一、酶在红茶制造过程中的变化"红茶是全发酵茶,其品质特征的形成取决于鲜叶所含化合物的种类,其中对红茶风味影响最为重要的是多酚类(尤其是儿茶素类)和PPO。
"在红茶加工中,必需充分利用酶的生物化学作用,才能形成红茶“红汤红叶”的品质特征。
"以糖苷形式存在的键合态香气化合物前体(如香叶醇、芳樟醇、青叶醇等的糖苷)及其水解酶β-糖苷酶以及与C6-醛、醇等生成有关的亚麻酸、脂肪加氧酶及醇脱氢酶等对红茶香气生成也非常重要。
萎凋后续工序中氧化酶类活性的变化萎凋"将采下的茶鲜叶薄摊(15-20cm厚),散失一部分水分的工艺处理过程。
在逐步失水的萎凋过程中,叶子因失水使叶细胞汁相对浓度提高,叶细胞内各种酶系的代谢方向趋于水解作用。
一部分水解酶如淀粉酶、蔗糖转化酶、原果胶酶、蛋白酶等活性都有提高。
"萎凋中酶活性的提高则与叶组织内部酸化有关。
由于糖类物质降解成有机酸,酯型儿茶素酯解生成没食子酸,原果胶生成果胶酸,叶绿素水解有叶绿酸的形成等,使萎凋叶逐步向酸性转化,pH从鲜叶的近乎中性降低到5.1-6.0之间,与酶的最适pH相适应,使酶的活性增加。
"而茶鲜叶中酶的最适pH一般偏于酸性,如淀粉酶为5.0-5.4,蛋白酶为4.0-5.5,多酚氧化酶为5.0-5.5,过氧化物酶为4.1-5.0。
此外,随叶子的逐步失水,酶及其作用物的相对浓度升高,结合态的酶,部分可转化为游离态。
"萎凋叶水解酶活性的提高,有利于促进鲜叶中一些高分子有机化合物的水解,提高萎凋叶中水溶性有效成分的含量。
这些水解产物对红茶色、香、味的形成均有积极的意义。
"如以糖苷形式存在的结合型香气受水解酶β-糖苷酶水解,香气化合物游离出来。
茶叶科学2017,37(6):616~622Journal of Tea Science投稿平台: 超微粉碎对工夫红茶物化特性的影响褚飞洋1,2,陈鹤立2,孙典2,3,何华锋2,叶阳2*,童华荣1*1. 西南大学食品科学学院,重庆400715;2. 中国农业科学院茶叶研究所,浙江杭州310008;3. 浙江农林大学农业与食品科学学院,浙江临安311300摘要:以物化性质为指标,将工夫红茶超微粉碎成平均粒度为26.116、9.612、4.338、3.742、3.328 μm的超微红茶粉,探究超微粉碎对其物化性质的影响。
结果表明,随着超微红茶粉粒度减小,堆密度、膨胀力和持水能力变小,休止角和滑角逐渐增大,茶粉流动性变差;色度的L值和b值逐渐增大,表明超微粉碎对工夫红茶色泽有提升作用。
内含成分检测结果显示,随着超微红茶粉粒度减小,水浸出物含量、氨基酸含量及可溶性糖的含量明显提高,但是茶多酚、茶色素和粗纤维的含量呈逐渐降低的趋势,推测其原因在于超微粉碎破坏了茶叶中以纤维素为主体的细胞壁结构,粗纤维受到破坏,从而内含成分更容易暴露出来,而多酚类物质不稳定,容易被氧化,因此茶多酚和茶色素的含量才会有降低的趋势。
关键词:工夫红茶;超微粉碎;粉体特性;化学特性中图分类号:TS272.5+2文献标识码:A 文章编号:1000-369X(2017)06-616-07Effects of Superfine Grinding on the PhysicochemicalProperties of Congou Black TeaCHU Feiyang1,2, CHEN Heli2, SUN Dian2,3, HE Huafeng2, YE Yang2*, TONG Huarong1*1. College of Food Science,Southwest University, Chongqing 400715, China;2. Tea Research Institute,Chinese Academy of Agricultural Sciences, Hangzhou 310008, China;3. School of Agricultural and Food Science, Zhejiang Agriculture & Forestry University, Lin′an 311300, ChinaAbstract: In the study, the black tea sample was crushed into superfine grinding black tea powder with average particle size of 26.116, 9.612, 4.338, 3.742, 3.328 μm. The effects of superfine grinding on the physicochemical properties of congou black tea were investigated by means of determination of its materialized properties. The results showed that the particle size of superfine tea powder gradually decreased, the bulk density, expansion force and water holding capacity decreased, and the angle of repose and sliding angle gradually increased after superfine grinding, indicating that the fluidity was worse. The L value and b value of chroma gradually increase, which indicates that the superfine grinding can improve the color of the congou black tea. Embedded component test results showed that as the superfine tea powder particle size is reduced, water content of extract, amino acid content and soluble sugar content increased significantly, but the tea polyphenol, tea pigment and the content of crude fiber gradually reduce, It is presumed that the superfine grinding destroyed the cell wall structure of cellulose as the main body, and the crude fiber was damaged, thereby the contained ingredients were more easily exposed and the polyphenols were unstable and easily oxidized. Thus tea pigment content had a downward trend.Keywords: congou black tea, superfine grinding, powder properties, chemical characteristics收稿日期:2017-09-28 修订日期:2017-10-18基金项目:浙江省重点研发计划项目(2015C02001)作者简介:褚飞洋,男,硕士研究生,主要从事茶叶深加工研究。
(10)申请公布号(43)申请公布日 (21)申请号 201410771766.X(22)申请日 2014.12.15C11B 9/02(2006.01)A24B 15/30(2006.01)(71)申请人云南中烟工业有限责任公司地址650231 云南省昆明市五华区红锦路367号云烟科技园C 区(72)发明人张莹 丁海燕 余耀 詹建波李赓 余振华 郑晗 李利伟(74)专利代理机构昆明协立知识产权代理事务所(普通合伙) 53108代理人陈伟 吴平(54)发明名称一种红茶提取物的制备方法及其应用(57)摘要本发明公开了一种红茶提取物的制备方法及其应用。
以红茶为原料,经粉碎、溶剂提取、浓缩、回溶及抽滤后获得红茶提取物;将红茶提取物用三醋酸甘油酯溶解后,以0.05~0.8‰的用量喷施于丝束中。
本发明制备的红茶提取物用于卷烟滤棒加香,能够起到降低刺激、丰富烟香、改善余味的作用,特别适用于增加清香型卷烟的花甜香韵;同时可以降低卷烟的危害性,因此更具有实际生产意义及价值。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书4页(10)申请公布号CN 104531359 A (43)申请公布日2015.04.22C N 104531359A1.一种红茶提取物的制备方法,其特征在于:以红茶为原料,经粉碎、溶剂提取、浓缩、回溶及抽滤后获得红茶提取物;具体步骤如下:(1)原料准备:将红茶原料用粉碎机粉碎成末,粉碎粒度小于等于5mm,备用;(2)溶剂提取:将红茶粉末置于提取容器内,加入重量为所述红茶粉末重量5~10倍的有机溶剂,搅拌均匀后进行热回流提取,提取次数为2~3次,每次提取时间为1.5~2h;(3)浓缩:将提取液过滤后进行减压浓缩,直至无溶剂蒸出,回收浸提溶剂,所得黑褐色浸膏即为红茶粗提物;(4)回溶:向红茶粗提物中加入其质量为2~5倍的酯类溶剂,充分搅拌后得红茶粗提物回溶液,并在室温下静置12h;(5)抽滤:将回溶液进行抽滤,滤液即为所述红茶提取物,所述贡菊提取物为红褐色液体,易溶于酯类溶剂。
一、实验目的1. 了解红茶的加工工艺和特点。
2. 掌握红茶的萃取原理和方法。
3. 分析红茶萃取过程中影响茶汤品质的因素。
4. 评估不同萃取条件对红茶茶汤品质的影响。
二、实验原理红茶的萃取过程是指将茶叶中的可溶性物质(如茶多酚、咖啡碱、氨基酸等)溶解于水中,形成茶汤的过程。
红茶的萃取过程主要包括两个阶段:浸渍和搅拌。
在浸渍阶段,茶叶与水接触,茶叶中的可溶性物质逐渐溶解于水中;在搅拌阶段,通过搅拌使茶叶中的可溶性物质更加充分地溶解于水中。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:红茶(红茶茶叶)2. 实验仪器:电子天平、烧杯、量筒、温度计、搅拌器、茶匙、滤纸、茶杯等四、实验步骤1. 准备红茶茶叶,称取5克。
2. 将5克红茶茶叶放入烧杯中。
3. 用量筒量取100毫升水,倒入烧杯中。
4. 将烧杯放入搅拌器中,开启搅拌器,将红茶茶叶与水充分混合。
5. 调节搅拌器速度,使红茶茶叶与水充分接触,持续搅拌2分钟。
6. 关闭搅拌器,将红茶茶叶与水混合物过滤,收集茶汤。
7. 将茶汤倒入茶杯中,观察茶汤颜色、香气、滋味等特征。
8. 重复步骤1-7,分别改变红茶茶叶的量、水的量、搅拌时间等条件,比较不同条件下的茶汤品质。
五、实验结果与分析1. 茶叶量与茶汤品质的关系实验结果表明,随着红茶茶叶量的增加,茶汤颜色逐渐加深,滋味逐渐变浓。
当红茶茶叶量为5克时,茶汤颜色、香气、滋味等特征较为理想。
2. 水量与茶汤品质的关系实验结果表明,随着水量的增加,茶汤颜色逐渐变浅,滋味逐渐变淡。
当水量为100毫升时,茶汤颜色、香气、滋味等特征较为理想。
3. 搅拌时间与茶汤品质的关系实验结果表明,随着搅拌时间的增加,茶汤颜色逐渐加深,滋味逐渐变浓。
当搅拌时间为2分钟时,茶汤颜色、香气、滋味等特征较为理想。
4. 不同萃取条件对茶汤品质的影响通过对比不同萃取条件下的茶汤品质,可以发现,红茶茶叶量、水量、搅拌时间等因素对茶汤品质有显著影响。
在实验条件下,红茶茶叶量为5克、水量为100毫升、搅拌时间为2分钟时,茶汤品质最佳。
第21卷第9期2005年9月农业工程学报Tr ansactions of the CSAE V ol.21 N o.9Sep. 2005红茶在超微-酶解反应器中的萃取特性研究高彦祥,杨文雄,方 政,李绍振(中国农业大学食品科学与营养工程学院,北京100083)摘 要:本文通过研究红茶在超微-酶解反应器(超微粉碎与酶解反应耦合)中作用所得茶汤的品质变化情况,探讨超微-酶解反应器在红茶萃取方面的优越性,并寻求一条生产茶汤的新途径。
结果表明:经过超微-酶解反应器后的茶汤的可溶性固形物含量和茶多酚含量,随着剪切温度、剪切频率、剪切时间、加酶量的增大呈增大的趋势;较过胶体磨后的茶汤,二者含量分别提高了6.7%~12.6%和1.5%~8.0%;较直接热水萃取,二者含量分别提高了16.0%~20.1%和6.2%~24.4%。
红茶加酶后在反应器中反应较不加酶所得茶汤茶多酚含量显著提高23.3%~35.6%。
关键词:红茶;超微粉碎;酶解反应器;茶多酚;可溶性固形物中图分类号:T S273 文献标识码:A 文章编号:1002-6819(2005)09-0167-05高彦祥,杨文雄,方 政,等.红茶在超微-酶解反应器中的萃取特性研究[J ].农业工程学报,2005,21(9):167-171.Gao Y anx ia ng ,Yang W enxiong ,Fang Zheng ,et al.Ex t ractio n cha racteristics of black tea in supe rmicr o-co mminutedenzy matic reacto r [J ].T ransactio ns o f the CSA E ,2005,21(9):167-171.(in Chinese with English abstract )收稿日期:2005-01-25 修订日期:2005-05-01作者简介:高彦祥(1961-),男,教授,博士生导师,研究方向为添加剂和功能饮料。
北京 中国农业大学食品科学与营养工程学院,100083。
Email :drgyx @sina .com0 引 言目前工业化生产茶汤的方法仍是传统的高温水萃取,其缺点是萃取时间长、能耗大、所得茶汤可溶性固形物含量和茶多酚含量低[1-4]。
有研究者在萃取过程中加入单宁酶、纤维素酶、果胶酶或复合酶能适当提高茶汤得率[5-8],但由于目前用于茶叶萃取的酶活力较低,并不能达到预期效果。
本文采用中国农业大学食品学院和河北廊坊通用机械厂共同在国内首创开发的超微-酶解反应器,对超微动态条件下,酶对茶叶萃取的影响因素:料液比、酶用量、剪切温度、剪切频率和剪切时间进行了研究,旨在找出一条提高酶作用效率,缩短萃取时间,减少能耗,提高茶汤品质的新途径。
1 材料与方法1.1 材料与设备红茶Υd = 1.00~ 2.00mm (Υd 为红茶固体颗粒过筛时测定的平均粒径),北京宝德瑞食品科技有限公司;茶叶萃取酶Visco zym e L (包括果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶、阿拉伯聚糖酶),最适pH 值为5.0左右,酶活力相当于700FBG /g (FBG —真菌β-葡聚糖酶),novo zym es 公司提供。
数字折射计(LR-01型,M ISU RE S.P.A);低速台式大容量离心机(TDL-5型,上海安亭科学仪器厂);分光光度计(6405UV /V IS 型,上海精密仪器有限公司);高浊度仪(W ZS-185型,上海精密仪器有限公司);全自动测色色差计(DC -P 3型,北京市兴光测色仪器公司);JM S -60变速胶体磨(曲齿,可用于茶叶等大颗粒物的破碎);超微-酶解反应器(图1)(河北廊坊通用机械厂)。
图1 超微-酶解反应器Fig .1 Super -micro -Co mminuted Enzymatic Reacto r (SCER )超微-酶解反应器(图1)作用原理简介:物料从物料进口15进入,通过酶解反应罐13进入剪切池11进行超微粉碎,通过剪切装置的动力输送,沿循环管道再进入酶解反应罐进行酶解。
物料可在整个系统中反复循环进行超微粉碎和酶解反应,最终产品从物料出口12流出。
该设备可无极调频(0~100Hz )、调温(0~100℃),在国内尚属首创。
1.2 工艺流程茶叶加水粗磨→胶体磨加酶超微-酶解反应器→粗滤→灭酶→冷却→离心→上清液→检测1.3 试验方法1.3.1 红茶不加酶在超微-酶解反应器中作用的方法取红茶0.5kg (干重),按比例加一定温度的水,浸泡15min 软化茶叶,粗磨,再过胶体磨两次,将茶汤混浊液置于超微-酶解反应器中作用一段时间,用200目纱布粗过滤,离心(3000r /min ,10min ),取上清液即得茶汤,简称S ;在胶体磨前后均取样以作对照,所得茶汤分别简称P 和J ,对样品进行可溶性固形物含量和茶多酚含量测定。
重复三次试验,取平均值。
1671.3.2 红茶加酶在超微-酶解反应器中作用的方法取红茶0.5kg(干重),按比例加一定温度的水,浸泡15min,粗磨,再过胶体磨两次,加入一定的茶叶萃取酶Visco zyme L(本实验中茶汤p H为5.0左右,在酶最适作用范围内,故不再调节茶汤酸碱度),将茶汤混浊液置于超微-酶解反应器中反应一段时间后,用200目纱布过滤,95℃灭酶3min,冷却至35℃左右,离心(3000r/ min,10min),取上清液,即得茶汤,对样品进行茶多酚含量、浊度、色度与色差测定。
重复三次试验,取平均值。
1.4 测定方法1)可溶性固形物含量:采用LR-01型数字折射计测定。
2)茶多酚含量:酒石酸亚铁分光光度法测定[9]。
3)浊度:样液稀释5倍,用浊度仪测定。
4)色度与色差:采用DC-P3型全自动测色色差计测定离心后茶汤的Hunter L*,a*,b*值[10]。
测定时,先将茶汤加热至40℃左右,待可溶性固形物完全溶解,然后用茶汤润洗比色皿两次,确保比色皿温度与茶汤温度一致且比色皿表面不出现雾气时开始测定。
L*a*b*——CIE1976均匀色空间L*——明度a*——色度,+a*代表“红”,-a*代表“绿”b*——色度,+b*代表“黄”,-b*代表“蓝”d L*——明度差=L*样-L*标da*——色度差=a*样-a*标db*——色度差=b*样-b*标d E——色差=d L*2+da*2+db*22 结果与分析2.1 红茶不加酶在超微-酶解反应器中作用前后品质的变化2.1.1 不同料液比对茶汤品质的影响图2和图3是不同料液比和处理方式对茶汤可溶性固形物含量和茶多酚含量的影响图,其它控制条件是:剪切温度50℃,剪切时间15min,剪切频率50Hz。
从两图中可以看出,茶汤可溶性固形物含量和茶多酚含量均随料液比降低呈下降趋势,料液比为1∶10的茶汤二者含量均较高;对于同一料液比的茶汤来说,二者含量S >J>P。
茶叶经过超微-酶解反应器后较经过胶体磨后可溶性固形物含量提高了6.7%~12.6%,较直接热水萃取提高了16.0%~20.1%;茶多酚含量分别提高了1.5%~8.0%和6.2%~24.4%。
2.1.2 不同剪切温度对茶汤品质的影响表1是料液比1∶10,剪切时间15min,剪切频率50 Hz下,不同剪切温度对茶汤可溶性固形物含量和茶多酚含量的影响情况。
纵向比较,剪切温度越高,茶汤可溶性固形物含量和茶多酚含量越大。
而横向比较,同一温图2 不同料液比和处理方式对可溶性固形物含量的影响Fig.2 Effect o f diffe rent ra tio s o f material and w ater and pro cessing wa ys o n the so luble so lidscontents图3 不同料液比和处理方式对茶多酚含量的影响Fig.3 Effect o f diffe rent ra tio s o f material and w ater and pro cessing w ays o n the t ea po ly phenols contents度下,二者含量S>J>P。
红茶经过超微-酶解反应器后可溶性固形物含量较直接热水萃取提高16.1%~33.5%,茶多酚含量提高6.2%~20.1%。
表1 不同剪切温度对茶汤可溶性固形物含量和茶多酚含量的影响Table1 Effect o f diffe rent cutting temperatur e on the contents of the so luble so lids and tea po ly phenols温度/℃可溶性固形物含量/°BrixP J S茶多酚含量/g·L-1P J S30 1.58 1.88 2.11 3.69 4.06 4.4340 1.72 1.98 2.16 4.03 4.31 4.6050 1.89 2.08 2.27 4.53 4.74 4.8160 1.97 2.18 2.33 4.81 5.45 5.5870 2.05 2.27 2.38 5.24 5.63 5.7480 2.24 2.60 2.65 5.41 5.98 6.13 2.1.3 不同剪切时间对茶汤品质的影响图4是红茶经过超微-酶解反应器后,茶汤可溶性固形物含量和茶多酚含量随剪切时间的变化曲线。
其他控制条件是:料液比1∶10,剪切温度50℃,剪切频率50 Hz。
从图中可以看出,剪切时间从5min增加到15min 时,茶汤可溶性固形物含量和茶多酚含量急剧增大,15 min后二者增加缓慢,说明15min后,红茶中的可溶性固形物和茶多酚已基本萃取完全。
168农业工程学报2005年 图4 不同剪切时间对茶汤品质的影响Fig.4 Effect o f diffe rent cutting time o ntea liquo r quality2.1.4 不同剪切频率对茶汤品质的影响图5是红茶经过超微-酶解反应器后,茶汤可溶性固形物含量和茶多酚含量随剪切频率的变化曲线。
其它控制条件是:料液比1∶10,剪切温度50℃,剪切时间15 min。
从图中可以看出,茶汤可溶性固形物含量和茶多酚含量随剪切频率升高而增大。
考虑到反应器磨损情况,剪切频率应控制在70Hz以内。
图5 不同剪切频率对茶汤品质的影响Fig.5 Effec t o f differ ent cutting fr equencieson tea liquo r qua lity2.2 红茶加酶在超微-酶解反应器中作用前后品质的变化2.2.1 不同料液比对茶汤品质的影响表2是红茶经过超微-酶解反应器时,不同料液比对茶多酚含量、浊度、色度与色差的影响情况。