茶香气成分研究进展及护香的探讨_张启

目前，深宝技术中心有限公司 2004 年研究开发 一种茶叶香气的萃取回收技术，简称“ARS”技术 （Aroma- recovery system），并在此技术上开发适合该 司生产的“ARS”提香设备，并投产应用，其最核心 的是蒸馏塔或分离塔，简称 SCC，可用来从液体或 茶浆中捕集并储存挥发性化合物。与传统的香气提
传统提取工艺一般都是采用 95 ℃以上的纯水， 浸泡时间在 20 min 以上进行提取，温度高，浸泡时 间久，容易造成茶叶香气减少，尤其是低沸点香气 的丢失。为了最大限度地保留茶香气，可以采用低 温逆流分级提取，该技术可以将茶叶中的易挥发、 易转化成分在短时间内提取出来，避免长时间高温 浸泡，极大地保留了茶叶特有的香气，并且不影响 提取效果，研究表明提取过程中的提取浓度梯度变 化正适宜茶叶浸提的特点[18- 21]。目前，深宝技术中心 有限公司研究开发的柱式逆流提取设备已经投产应 用，从生产的产品来看，该技术提取的茶汁品质优 异，能够很好保留茶叶原有的特点，提高茶深加工 茶产品的品质，同时该技术应用适合产业化，成本 与传统提取相当。 2.2.2 采用“AR S”技术
目前，在茶深加工企业中茶汁常用的浓缩方式 是 热 蒸 发 浓 缩 [23- 24]。 由 于 热 蒸 发 浓 缩 的 温 度 都 比 较 高，且一般都是在真空的条件下进行，因而一些低 沸点香气成分丢失严重，尤其头香[25- 26]，造成浓缩茶 汁没有本身特有的茶香和口感不佳。广东潮阳华城 食品有限公司[27]通过比较蒸发浓缩和膜浓缩的红茶汁 及乌龙茶汁的香气成分，发现膜浓缩的红茶浓缩汁 不仅保留了 13 种主要香气成分，而且香气含量高于 蒸发浓缩的 1 129 倍；同时蒸发浓缩的乌龙茶浓缩汁 仅检测出 3 种主要香气成分，而膜浓缩的乌龙茶浓 缩汁检测出多种香气成分，其含量高出蒸发浓缩汁 2 600 倍。膜浓缩和冷冻浓缩都属于低温浓缩，避免 了高温对低沸点茶香气成分的破坏，能够很好地保留 茶的特有香气成分 ， 提 高 茶 深 加 工 产 品 的 品 质 [26- 28]。 冷冻浓缩，卫生要求高，耗能高，浓缩的浓度有一 定的局限；膜浓缩，卫生要求高，生产效率相对较 低，生产成本较高；因而冷冻浓缩和膜浓缩适合一 些特殊品质、价格较高的产品生产。 2.2.4 采用冷冻干燥代替喷雾干燥
1.1 茶香气成分物质 研究人员对茶叶香气进行了大量研究，结果表
明鲜叶、绿茶、乌龙茶和红茶的香气成分虽然有相 同的化合物，但是含量各不相同，且成分的种类也 有较大的差异。一般鲜叶中的芳香物质约占干物的 0.02% （也有资料认为在 0.03%~0.05%），其主要富 含醇类及部分醛类、酸类等化合物，约 50 多种，其 中占主导作用的香气是青草气，它属于低沸点芳香 物质[3]。绿茶的香气成分已有 300 多种，而且不断有 新成分被发现[4]，绿茶的香气成分是以鲜叶原有的香 气为主，主要有青叶醇 （呈青草气）、芳樟醇 （呈玉 兰花，百合花香）、苯甲醇 （玫瑰花香）、苯乙醇 （苹果香）、烯醇等醇类、青叶醛 （呈青草气）、苯甲 醛等醛类，乙酸乙酯、苯乙酯、等酯类，β- 紫罗酮 和顺 - 茉莉酮 （茉莉花香） 等酮类化合物，这些化 合物共同组成青、香、鲜爽的感觉[5]。乌龙茶以花香 突出为特征，其香气成分种类近 120 余种，主要为 脂肪醛 （酮）、脂肪醇、萜烯醇、酯等成分，如橙花 叔醇，茉莉内酯、吲哚、水杨酸甲酯、苯甲醇和 2 苯乙醇[6-9]。红茶中有 300 余种芳香物质[10]，其中包括 醇类、醛类、酮类、酯类等，而醇类芳香物，特别 是具有花香的萜醇类和果味的芳香醇类及其衍生物 对红茶特征香气的形成尤为重要。红茶香成分研究
研究人员对速溶茶粉在加工过程中的香气变化 进行研究，结果表明茶叶经过提取、浓缩和喷雾干 燥作业后，其香气的成分及组成比例及感官风味均
呈明显下降趋势。如绿茶与原料比较，发现提取后芳 香香气成分损失 21 种，浓缩汁的香气成分总量损失 48 种，而经过喷雾干燥作业后，香气损失达 55 种， 几乎占 100%，根本体现不出绿茶的香气特点[17]。
在生产速溶茶粉或茶饮料等茶相关产品的过程 中，由于茶叶要经过高温提取、过滤、浓缩、杀菌 等工序，容易造成香气成分的损失或破坏较严重 。 [17] 这些茶产品的品质最大的问题是没有现泡茶的香气。 目前，茶工业传统加工技术不能够很好保留茶香气 风味的特征，导致了产品品质低下，无法满足大众 对高品质茶产品的追求。
研究人员对现常用的灭菌技术进行研究，表明 传统高温杀菌釜灭菌温度高、持续时间长，造成茶 汤成分发生物理、化学反应，致其感官品质变化很 大[18]。红茶、绿茶和乌龙茶经过杀菌釜杀菌后，正茶 香物物质含量减少，负茶香物质增多，破坏了香气 成分之间的平衡。如绿茶正茶香物质萜醇及其氧化 产物、苯甲醇、顺 - 3 - 己烯醇、芳樟醇氧化物和橙 花叔醇等含量减少；负香物质 4 - 乙烯基苯酚 （甘 薯异味） 等化合物含量明显增加，最终导致热汤味 的产生[19- 20]。而高温瞬时灭菌技术对茶香气的影响很 大，研究人员采用 UHT 灭菌观察前后茶饮料香气的 变化，结果表明低沸点香气中正己醛和顺 - 3 - 己烯 醇的含量减少，而其他的增加，高沸点香气总量以 及所有香气总量均比灭菌前低，改变茶香气成分的 平衡，香气品质下降，熟汤味明显[17]。 2.2 护香技术
2014 年第 1 期
第 1 期 （总第 341 期）
农产品加工 （学刊）
No.1
2014 年 1 月
Academic Periodical of Farm Products Processing
Jan.
文章编号：1671- 9646 （2014） 01b- 0045- 03
Байду номын сангаас
茶香气成分研究进展及护香的探讨
收稿日期：2013- 11- 24 作者简介：张 啟 （1985— ），男，硕士，研究方向为茶叶深加工。 * 通讯作者：陈悦水 （1977— ），男，本科，研究方向为茶及天然植物深加工。
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农产品加工（学刊）
2014 年第 1 期
结果表明，反 - 2 - 己烯醛、顺 - 3 - 己烯醇、芳樟 醇氧化物 I、芳樟醇、香叶醇、橙花叔醇、茉莉酮酸 甲酯等含量较高，其他成分相对较少，但不同产地 的药茶化合物的含量及比例有差异[11- 14]。从以上来看 茶香气成分很复杂，但决定茶香气特征的成分品种 相对比较简单，保护好这些成分同样可以提高茶叶 香气的品质。 1.2 香气成分物质的性质[15]
目前，浑浊沉淀及色泽褐变的研究较多，对护 香的研究报道却相对较少。由于茶提取液是一个热 敏感体系，因而在加工中香气品质很容易发生变化， 尤其是经过浓缩和杀菌工艺，导致香气丢失或产生 不良的气味，降低了茶产品的品质。对此，结合实 际应用和市场情况总结护香技术改进方法。 2.2.1 采用低温逆流提取代替传统提取工艺
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张 啟，等：茶香气成分研究进展及护香的探讨
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取设备相比，可以将香原料的损失降到最低，在真 空的条件下能够做到低温提取，从而保证了茶原料 原有的香味特征，尤其是头香 。 [22] 经过生产实践证 明，采用该技术生产出的茶深加工产品的香气品质 可与现泡茶的品质相当。该技术在茶深加工生产中 的应用，可按以下方式进行：先将被萃取香气后的 茶浆和茶水，按常规的工艺进一步分离、过滤、浓 缩成茶浓缩汁；然后将被萃取的茶香气液采用以下 方法回添，在茶浓缩汁经过 UHT 后，储存在无菌罐 中，通过蒸馏的方式将香气液输送到无菌罐，混合 均匀，然后进行冷冻干燥或喷雾干燥，生产出高香 气的速溶茶粉。该技术适合高品质茶原料的生产， 不宜用于低品质茶原料的生产，对生产茶原料要求 较高；同时可以生产天然茶香精的产品，也可以生 产高品质茶粉，提高茶深加工产品的多样化。 2.2.3 采用冷冻或膜浓缩代替热蒸发浓缩
1 天然茶香气成分
茶香气是决定茶相关产品的重要因素之一。来 自不同地域、不同工艺、不同季节的茶叶均有其特 有的香气，其香气一般都是通过不同芳香物质以不 同浓度组合而综合表现出来的[1]。而茶叶中的挥发性 化合物很多，以酮类、醇类、酯类、醛类、含氧化 合物的种类最多，都在 70 种左右[2]，它们共同影响 着茶风味品质。
茶香气来源于茶的内质，从某种意义上讲，它 们具有一定的共性；香气成分决定茶香气特征，而 茶香成分物质的性质决定加工方法，因而只有了解 香气成分及其性质，才能更好将其很好应用到茶的 相关产品中，提高其品质。一般香气成分物质在常 温下多为油状液体，色泽多以无色或微带淡黄色为 主，具有香气或其他特异气味，且在常温常压下容 易挥发，沸点一般为 70~300 ℃，比水轻，其折光率 和旋光度互不相同，可以作为质量鉴定的项目，易 溶于各种有机溶剂，尤其是在无水乙醇中可以全部 热解；虽然在水中的溶解度较小，但能使水具有其 特殊的香气；分子结构中一般都有 1 个或 1 个以上 的不饱和碳键，或含有某些活性基团，这些基团对 香气很有作用，正因为存在这些活性基团对光、热、 氧气极为敏感，易产生氧化、缩合、异化及光化学 反应等，造成香气丢失，这与茶香不易保存的性质 有关。目前，在茶叶香气提取中茶叶中的香气物质 的回收率为 60%，其中浓缩是导致香气丢失的主要 因素[16]。
2 茶香气成分损失原因及护香技术
目前，茶叶深加工企业过多地关注茶深加工产 品的得率、产能，而忽略了茶叶原有的品质，特别 是茶独特的香气，因而这些企业的工艺大多采用比 较传统的加工工艺，而这些工艺往往都不利于茶叶 品质的保护，造成茶相关产品在市场的竞争力不强， 不利于整个行业的发展。因此，要清楚了解茶香气 丢失原因，并结合实际生产和市场需求采用新的加 工工艺是非常必要的。 2.1 茶香气成分丢失的原因
0 引言
目前，通过气相色谱、质谱、极谱、红外光谱 和紫外光谱的分析，从茶叶中鉴定出香气成分有 400 多种，在香气成分中以醇、醛、酮、酯和含氮化合 物为主，其他还有酚、氧杂化合物等 10 余大类。由 于茶深加工要经过萃取、过滤、离心、浓缩和加热 杀菌等工序，导致茶水中所含的挥发性成分发生氧 化或裂变反应，因而风味损失严重，即使添加一些 合成香精，同样还是失去茶原有的天然和清新的风 味，严重影响速溶茶及其他茶饮料的风味品质。因 此，只有先了解茶香气成分以及在加工过程中茶香 气损失的原因，才能知道如何改进或引进新工艺来 保护茶香气成分。
文献标志码：A
doi：10.3969/jissn.1671- 9646（X）.2014.01.045
Discussion of Tea Fragrance Components and Protecting the Tea Fragrance
ZHANG Qi，LUO Long- xin，CHENG Qi- chun，PENG Yong- hua，*CHENG Yue- shui （Shenzhen Shenbao Technology Center Co.，Ltd.，Shenzhen，Guangdong 518115，China） Abstract：In this paper，the fragrance substance of tea is introduced，it summarizes a wariety of the tea fragrance components and its common characteristic. It briefly explains why the fragrance is decomposed，and it detailedly discusses how to protect the tea fragrance components in tea further processing on this basis. Key words：tea；fragrancecomponents；protection
张 ，罗龙新，程其春，彭永华，* 陈悦水
（深圳市深宝技术中心有限公司，广东 深圳 518115）
摘要：主要介绍茶香气成分物质，对各类茶香气成分进行总结，归纳各类茶香气成分共性特点；简要阐述破坏茶香
气的原因，并在此基础上详细探讨在茶深加工中对茶香气成分的保护。
关键词：茶；香气成分；保护
中图分类号：S571.1