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[交流] 乌龙茶饮料的沉淀原因及解决方法初探

乌龙茶饮料的沉淀原因及解决方法初探
杨海昭
摘　要　探讨了PET瓶装乌龙茶饮料产生沉淀的主要原因及解决方法。研究表明：产生沉淀的主要原因是：a.茶汁中的茶多酚及其氧化物极易与咖啡碱络合生成沉淀，茶汁中的蛋白质、淀粉等大分子物质也会出现沉降；b.饮料用水中Ca2+、Mg2+的存在促成沉淀；c.茶液中的pH的影响。采用水源纯净化(去离子)、超膜过滤(微滤)、瞬时高温杀菌工艺可有效防止沉淀形成。
关键词　乌龙茶　沉淀原因　处理方法
Abstract　This thesis mainly explains the principle reasons of sedimentation in oolong tea drinks in PET bottles and the solving methods.It is indicated through research that the sediment is mainly:1)it is very easy for the tea poly-phenol in the drinks and its oxide to synthesize the coffee alkali to form sediment.Other macromolecule materials in the tea like protein and starch many also subside.2)the existing of Ca2+and Mg2+ in the drinking water may promote the subsidence.3)the inffluence of pH value in the tea liquid.The sediment can be prevented considerably by means of purifying the water source (antiion),ultra-film filtering (micro-filtering) and technology of ultrahigh temperature(UHT)sterilization.Key words　oolong tea;reasons of sedimentation;methods of settlement
茶饮料在国际市场中已有10多年的发展历史。我国的液态商品茶目前也有了一定的发展。传统的饮茶方式为热饮，不喝隔夜茶，这是因为茶的成分易被氧化，而商品茶不被微生物污染，对人体无害且方便。如今，茶饮料的开发已成为我国饮料市场的新潮流。
材料与方法
1.1　材料与仪器
茶叶　福建产乌龙茶。采用茶叶→预处理→提取→过滤→冷却→精滤制备茶浸出液，其主要组成成分为：茶多酚20%，咖啡因3.5%，黄酮醇类0.65%；速溶茶粉　采用大闽食品有限公司冻干茶粉，其主要组成成分为：茶多酚2.3%，咖啡因24.0%；原水　未作处理的本地区井下水，其水质部份组成为Ca2+37.7mg/L,Mg2+16.7mg/L;总硬度163mg/L;暂时硬度163mg/L;矿化度447mg/L;pH7.75，总碱度220mg/L,电导率560us/cm；处理水　水处理工艺：原水→石英砂过滤→阳、阴离子交换→超滤。其水质组成成份均符合纯水标准指标。
恒温培养箱，酸度计，振动台，分光光度计。
1.2　PET瓶装乌龙茶饮料生产工艺
糖、酸、茶主剂→初过滤→调配→过滤→UHT→无菌灌装→封口→冷却→装箱
　　　↑　　　↑
PET瓶→杀菌　　杀菌←盖

1.3　乌龙茶饮料沉淀形成原因分析
沉淀物组成分析　将产生沉淀的乌龙茶饮料离心3500r/min，10min。除去上清液，得其悬浊液，分别取一定的沉淀物进行茶多酚、咖啡碱、Ca2+、Mg2+的定性和定量分析。
微生物检验　分别取一定量的原水A1、处理水A2、乌龙茶产生沉淀液A3和未产生沉淀的乌龙茶饮料A4进行细菌总数和大肠菌群检验。
乌龙茶饮料贮存期间沉淀物含量的变化　在38℃恒温贮存条件下，抽取一定水样，检验茶多酚、咖啡碱、Ca2+、Mg2+等项目含量的变化。
1.4　影响乌龙茶饮料稳定性因素分析
对茶主剂的选用及处理对乌龙茶成品贮存稳定性的影响　取福建乌龙茶叶浸出液及大闽冻干茶粉通过膜过滤或不做过滤处理观察其中的沉淀现象。
原水、去离子水对乌龙茶饮料贮存稳定性的影响　原水、原水煮沸停放一天、去离子水三种水样调配，观察乌龙茶沉淀现象。
pH对乌龙茶成品贮存稳定性的影响　用HCl、NaOH调节pH分别为5、6、7、8停放静置，观察沉淀现象。
1.5　提高瓶装乌龙茶饮料稳定性的方法试验
有针对性地采用5个方法处理：a.膜过滤方法(膜规格：0.1μm)；b. 转溶法，如在乌龙茶饮料中加入一定的Vc;c.用水通过纯水工艺处理；d.添加大分子胶体物质，如卡拉胶；e.利用分散剂或助溶剂，如添加适量的甘油玉米糖浆。
1.6　测定方法
Ca2+、Mg2+的测定：EDTA滴定法；pH:pH计测定；细菌总数：GB4789.2—94；大肠菌群：GB4789.3—94；茶多酚：GB8317—87；咖啡碱：GB/T16344—1996。
2　结果分析
2.1　瓶装乌龙茶饮料沉淀形成原因试验
2.1.1　瓶装乌龙茶饮料沉淀物组成分析　对沉淀物进行定性和定量分析，得其主要成分为茶多酚20%，咖啡碱2.5%，CaCO320%,Mg(OH)2 7%。
从结果上分析，其沉淀物主要是茶多酚及其氧化分解的产物与咖啡碱络合生成沉淀，水中Ca2+、Mg2+参与沉淀的形成。
2.1.2　对乌龙茶饮料作微生物检验　结果如表1。
表1　成品乌龙茶、原水、去离子水微生物检验结果
项　　目 A1 A2 A3 A4
细菌总数(个/100ml) 160 未检出未检出未检出
大肠菌群(个/100ml) 6 未检出未检出未检出
表1结果可知：无论是产生沉淀或未产生沉淀的瓶装乌龙茶均未检出微生物，表明本试验中瓶装乌龙茶沉淀的形成与微生物无直接关系。
2.1.3　贮存期间茶多酚、咖啡碱、Ca2+、Mg2+含量的变化　结果见表2。
表2　38℃贮存期间乌龙茶饮料沉淀成分含量(%)
天数 7d 30d 60d 90d 120d
茶多酚 16 18 18 20 20
咖啡碱 8 9 10 10 10
Ca2+ 4 4 4.5 4.5 5
Mg2+ 5 4 3.8 3.5 3.5
试验结果表明：茶多酚、咖啡碱、Ca2+、Mg2+离子参与沉淀的形成。
2.2　影响乌龙茶稳定性因素试验
2.2.1　水质、pH对乌龙茶饮料稳定性的影响　以肉眼可见沉淀成分为指标观其稳定性，试验情况如表3。
表3　水质、pH对乌龙茶饮料稳定性的影响
项目水质 pH(纯水水质)
原水原水煮沸停放一天纯水 4 5 6 7 8
时间(d) 1 5 360 360 320 300 100 30
从表3中可知：水中Ca2+、Mg2+离子直接影响乌龙茶饮料的稳定性，原水煮沸后虽除去部份Ca2+、Mg2+离子，但其还有相当多的含量参与沉淀的形成，而纯水的硬度几为零，水中的Ca2+、Mg2+离子极少，对沉淀影响不大。
　　在水质为纯水的条件下，pH对沉淀也有一定的影响，pH越小，其稳定性越高。
2.3　提高茶饮料稳定性处理方法的试验
　　本试验存在问题采取如下8种办法，寻找提高乌龙茶饮料稳定性的办法。
表4　不同处理对乌龙茶饮料稳定性的影响
编号处　理　方　法稳定天数(d)
1 原水煮沸后停放一天 2
2 原水煮沸后停放一天加一定量Vc 3
3 去离子水 90
4 去离子水再加一定量Vc 270
5 去离子水再加一定量Vc,膜过滤 300
6 去离子水再加一定量Vc，膜过滤，瞬时高温杀菌 360
7 添加分散剂或助溶剂 270
8 添加大分子胶体物质 270
试验中可知：a.水质处理得越好，茶饮料的稳定性越高；b.Vc具有一定的抗氧化性，加入量越多，pH越低，稳定性越强，但其口感则越差；c.膜过滤能降低大部份沉淀成分的含量，膜规格越高，茶饮料澄清度越高；d.135℃,30s瞬时高温杀菌，能有效地杀死耐热性芽孢菌，可降低茶饮料的氧化褐变及品质劣化；e.添加分散剂或助溶剂如甘油和添加大分子胶体物质如卡拉胶，茶饮料的稳定性较好，但工艺较复杂，饮料不够清亮。
3　结果与讨论
为了提高茶饮料的品质，就必须保证茶液中茶素、茶多酚的稳定。一般采用防止茶乳酪的形成和转溶的方法比较转溶保险，同时采用超滤除去大分子物质和沉淀物，减少茶多酚及咖啡碱的损失，同时能达到很好的澄清效果。
　　茶饮料中的Ca2+、Mg2+成份来自茶汁之外。它们除了本身直接参与沉淀外，还可以作为茶中酚类物质发生不可逆转反应的催化剂。当水硬度高于3mg/L时，饮料中有明显的沉淀生成，而采用纯水制备基本解决了这个问题。一般要求纯水(去离子水)电导率小于8us/cm。
　　茶饮料沉淀的原因有微生物污染造成的，也有非微生物污染而造成的，因而在PET瓶茶饮料生产中必须严格控制好杀菌条件，采取无菌灌装，防止微生物污染。实践证明采取添加Vc、超滤、用去离子水配料可使茶饮料无沉淀形成，提高茶饮料的稳定性。茶饮料的pH也直接影响茶饮料的稳定性，pH过高，茶饮料极易褐变；pH过低，影响口感。实践中，pH为5.5～6左右时口感比较好，且不影响茶饮料的色度。
杨海昭(椰树集团喜仕佳公司，海口570102)
参考文献
1，罗平.饮料分析与检验.中国轻工业出版社，1993
2，刘宝家，李素梅，柳东.食品加工技术和配方大全.科学技术文献出版社，1993
3，王国杰.饮料工业，1998(2)

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