茶飲料沉淀機(jī)理（課堂PPT）

1、1茶飲料沉淀機(jī)理茶飲料沉淀機(jī)理（教案教案）2茶葉的種類茶葉的種類（按茶多酚氧化程度）1、綠茶：、綠茶：2、黃茶：、黃茶：3、青茶：、青茶：4、白茶：、白茶：5、黑茶：、黑茶：6、紅茶：、紅茶：3茶葉的主要成分1、茶葉多酚類：簡(jiǎn)單酚類、類黃酮類。2、茶葉生物堿：咖啡堿、可可堿、茶葉堿。3、蛋白質(zhì)及氨基酸：谷蛋白、茶氨酸 4、茶葉糖類：纖維素、半纖維素、淀粉、果膠。5、芳香物質(zhì)：青葉醛、青葉醇、高級(jí)萜烯類。 6、茶葉皂甙：甾體皂甙、三萜皂甙。7、茶葉色素：葉綠素、茶紅素等。 4茶飲料沉淀機(jī)理一、綠茶茶湯沉淀機(jī)理(一)、膠體現(xiàn)象：1、電泳：綠茶茶湯有電泳現(xiàn)象，體系帶負(fù)電菏。2、丁達(dá)爾現(xiàn)象：綠茶茶湯有

2、丁達(dá)爾現(xiàn)象，屬膠 體體系，膠體顆粒粒徑為1100nm.（二）、沉淀機(jī)理：1、碳水化合物對(duì)茶湯沉淀的影響：5 （1）、淀粉：它在高溫萃取時(shí)溶出，茶湯在高溫殺菌時(shí)淀粉物質(zhì)會(huì)糊化， 產(chǎn)品冷卻時(shí)會(huì)變得不透明，產(chǎn)生渾濁直至沉淀；另一方面溶出的淀粉處于一種無序的亞穩(wěn)態(tài)，低溫時(shí)析出產(chǎn)生沉淀。 （2）、果膠：果膠中果膠酸遇鈣、鎂形成果膠酸鈣（鎂）凝膠，產(chǎn)生沉淀； 果膠中原果膠不溶于冷水，茶葉加工過程中的原果膠在萃取時(shí)溶出，產(chǎn)品在冷卻過程中原果膠會(huì)析出產(chǎn)生沉淀。 6（3）、粗茶葉多糖：不溶于冷水，熱水 中溶解率約為76%，產(chǎn)品在冷卻過程中粗 茶葉多糖會(huì)析出產(chǎn)生沉淀。2、茶多酚與蛋白質(zhì)通過氫鍵等作用力締合； 兒茶

3、素中1、2、3、4位羥基由于共使氫原子上電子云向氧原子偏移，滕出空軌道。而蛋白質(zhì)分子中酰氨基團(tuán)和氨基可提供孤對(duì)電子與兒茶素中氫形成氫鍵，7如下圖所示：由于蛋白質(zhì)分子是一條很長(zhǎng)的鏈，上面有很多酰氨基團(tuán)和氨基，因而可以連接很多兒茶素分子；另一方面每條蛋白質(zhì)分子上兒茶素未結(jié)合8的羥基又可以通過氫鍵同另一蛋白質(zhì)分子結(jié)合，使締合物分子直徑迅速增大，當(dāng)相對(duì)分子質(zhì)量足夠大時(shí)，就形成白色棉花狀物飄浮在茶湯中。3、茶多酚與氨基酸通過氫鍵結(jié)合： 每個(gè)茶多酚分子可締合14個(gè)氨基酸分子形成締合物。94、其他氫鍵締合體： 酚與咖啡堿締合體 茶多酚-蛋白質(zhì)-咖啡堿締合體 茶多酚-氨基酸-咖啡堿締合體 氨基酸-咖啡堿締合體

4、 蛋白質(zhì)-咖啡堿締合體可見，綠茶茶湯中大多數(shù)成分可相互締合生成大分子物質(zhì)，當(dāng)分子質(zhì)量足夠大時(shí)，便形成沉淀。10紅茶茶湯的沉淀機(jī)理（一）、紅茶茶乳酪的形態(tài) 紅茶茶乳酪以圓球體或結(jié)合膠體的形態(tài)懸浮在茶湯中，當(dāng)溫度變化時(shí)會(huì)再次聚集，體積增大而形成沉淀。茶乳酪顆粒直徑約幾微米，在茶湯中借助布朗運(yùn)動(dòng)而移動(dòng)，其帶有負(fù)電菏。（二）、紅茶茶乳酪的組成 由咖啡因、茶紅素、茶黃素以17：64：17百分比組成11（三）、紅茶茶乳酪形成機(jī)理 在紅茶發(fā)酵過程中，大分子物質(zhì)發(fā)生了不同程度的轉(zhuǎn)化降解等反應(yīng)因此對(duì)茶湯澄清度的影響較小。但茶紅素和茶黃素分子能借助氫鍵與咖啡堿結(jié)合形成大分子物質(zhì)，當(dāng)分子粒徑足夠大時(shí)，便形成茶乳酪。

5、12影響茶湯沉淀形成的因素萃取的基本原理Dm為截面積F內(nèi)溶質(zhì)擴(kuò)散的數(shù)量；D為擴(kuò)散系數(shù)，即濃度梯度為1時(shí)通過單位面 積的溶質(zhì)數(shù)量；Dc/dx為垂直于截面積F的溶質(zhì)濃度梯度；為在面積F內(nèi)擴(kuò)散溶質(zhì)所經(jīng)歷的時(shí)間；負(fù)號(hào)表示物質(zhì)轉(zhuǎn)移是沿濃度下降的方向進(jìn)行。 dcdxddm=DF13擴(kuò)散系數(shù)D取決于溫度、被親物質(zhì)分子大小和溶劑的粘度，可用愛因斯坦公式表示：R為氣體常數(shù)，空氣為中等濕度時(shí)R=29.4千克米/千克度。T為絕對(duì)溫度K；N為阿弗加得羅常數(shù)；為溶劑的粘度；為溶質(zhì)的分子半徑；由上可見，當(dāng)溶質(zhì)分子半徑一致時(shí)，影響RTN61D=14擴(kuò)散的因子是溫度和粘度。溫度升高時(shí)溶劑的粘度下降，擴(kuò)散系數(shù)增大，親出速度加快

6、。15（一）、原料原料：不同的茶葉品種制成的茶葉其內(nèi)含成分存在差異；同一品種，不同栽培環(huán)境（地域、海拔高度、栽培條件、施肥狀況、加工方法、季節(jié)）下產(chǎn)出的茶葉其內(nèi)含成分也存在差異。如夏秋茶中茶多酚和咖啡堿含量高于春茶，故產(chǎn)生茶乳酪的能力也不同。16（二）茶葉的儲(chǔ)藏 茶葉在不適的條件下儲(chǔ)藏，不僅會(huì)產(chǎn)生陳味而且制得的茶湯湯色渾濁。因此應(yīng)以新茶為主，如原料茶儲(chǔ)藏過久，采取復(fù)烘，可以減少沉淀現(xiàn)象。因此原料茶最好為新茶，儲(chǔ)藏環(huán)境溫度低于10，相對(duì)濕度低于40%（茶葉含水量約5%）。光線，氧氣、茶葉本身含水量（低于6%）等都會(huì)影響萃取茶湯的渾濁度。17（三）原料茶粒徑的大小 茶葉粒徑大小對(duì)茶湯形成沉淀的影響

7、是通過影響茶葉內(nèi)容物鋟出而實(shí)現(xiàn)的，茶葉粒竟越大，在規(guī)定的條件下內(nèi)容物越不易侵出；茶葉粒竟越小，在規(guī)定的條件下內(nèi)容物越容易侵出，茶湯越渾濁。因此對(duì)于萃取用茶來說，茶葉粒徑應(yīng)在40目左右最適。18（四）水質(zhì)與金屬離子 水的電導(dǎo)率（反映金屬離子的含量）應(yīng)在4.5以下，因?yàn)樗薪饘匐x子可與茶湯組分發(fā)生絡(luò)合或還原絡(luò)合反應(yīng)，生成難溶性的絡(luò)合物而產(chǎn)生沉淀。其次，水中游離氧會(huì)氧化茶湯的組分而形成沉淀。因此茶飲料用水應(yīng)充分去除水中氧氣。19（五）萃取溫度 萃取溫度的高低會(huì)影響茶葉內(nèi)容物的溶出，進(jìn)而影響茶湯的澄清度和沉淀的生成量。高溫下萃取，茶湯組分容易溶出，但也容易發(fā)生氧化；低溫下萃取，茶湯組分溶出不充分，茶湯

8、滋味淡薄、香氣平淡。20（六）萃取時(shí)間 茶葉中內(nèi)含成分的溶出量在萃取初期幾乎成直線增加，隨時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸減少。一定時(shí)間后達(dá)到飽和（濃度約5%），此時(shí)時(shí)間不宜延長(zhǎng)，否則茶湯組分會(huì)受氧化而渾濁。21（七）茶湯濃度 茶湯濃度越大越容易形成沉淀，包種茶茶水比在2.5%以下時(shí)幾乎無茶乳酪生成，當(dāng)茶水比在5%-15%時(shí)，茶湯固形物含量呈線形增加，茶乳酪在低濃度時(shí)呈現(xiàn)性增加，高濃度時(shí)呈緩和趨勢(shì)。對(duì)于分次萃取，茶水比應(yīng)為1：121：20之間；連續(xù)萃取時(shí)茶水比應(yīng)小于1：10。目前康師傅綠茶萃取茶水比為1：25，這主要是依據(jù)生產(chǎn)設(shè)備的性能決定。22解決茶湯沉淀形成的途徑23（一）物理方法1、低溫沉淀法2、吸附法3

9、、原料控制法4、PH值控制法5、去除內(nèi)容物法6、原料焙火法7、電滲析法8、冷親法9、膜過濾法10、其他方法24（二）化學(xué)方法1、轉(zhuǎn)溶法2、添加離子法3、沉淀劑法4、氧化法5、離子螯合法6、包埋法25（三）生物技術(shù)1、單寧酶酶促轉(zhuǎn)溶茶乳酪的專一酶類。 作用機(jī)理：能切斷兒茶酚上沒食子酸的酯鍵，釋放出沒食子酸，解離后的沒食子酸陰離子又能同茶黃素及茶紅素競(jìng)爭(zhēng)咖啡堿，形成相對(duì)分子量較小的水溶物，達(dá)到澄清茶湯的目的。其作用機(jī)制為：OHOHR*OHHOOHCOOOHOHCOR*OH Tannase262、葡萄糖氧化酶（GOD）： 作用機(jī)理：其催化作用可消耗分子氧，因而能除去茶湯體系中游離氧，保證茶湯體系的氧

10、化還原電位，阻次茶湯體系沉淀的形成。3、果膠酶及纖維素酶： 作用機(jī)理：它們能分解茶葉細(xì)撥胞壁，促進(jìn)內(nèi)容物的釋放。因而可在較低溫度下萃取，控制茶湯濃度及減少高溫對(duì)品質(zhì)的影響。4、果膠酯酶、多酚氧化酶、蛋白酶等。27預(yù)防茶飲料沉淀的技術(shù)和方法 研發(fā)部門通過大量試驗(yàn)得出一套行之有效的控制方法：（一）、原料茶的控制：茶葉品質(zhì)；儲(chǔ)藏條件；（二）、萃取設(shè)施：國(guó)際先進(jìn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)， 保證萃取工藝的穩(wěn)定性。（三）、萃取參數(shù)控制：萃取時(shí)間、萃取次數(shù)、萃取溫度、攪拌時(shí)間、攪拌次數(shù)、提籃時(shí)間、提籃次數(shù)、過濾濾網(wǎng)、冷卻離心溫度、離心流量、離心機(jī)轉(zhuǎn)速、離心壓力、離心機(jī)操作水壓、萃取液混合儲(chǔ)存。28參考文獻(xiàn)1.陳宗道，周才瓊，童華榮.茶葉化學(xué)工程學(xué).重慶：西南師范大學(xué)出版社2.施兆鵬主編.茶葉加工學(xué).中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社3.蔣作明，童華榮，趙先明.茶的綜合利用. .重慶：