论文部分内容阅读
茶叶中的咖啡碱对人体有诸多生理调节功能,但摄入咖啡碱会对某些咖啡碱敏感人群的健康产生不利影响,为了满足这些人群对茶叶的需求,研制低咖啡碱茶意义重大。本文采用真空升华法、超临界CO2萃取法、茶多酚水溶液浸提法对茶叶进行脱咖啡碱处理,研究了三种技术的具体工艺及脱咖啡碱效果,并研究了所得低咖啡碱茶叶的综合品质变化情况,进一步为茶叶脱咖啡碱工艺完善提供参考。1.将炒青绿茶进行适当预处理后,采用真空升华法和超临界CO2萃取法对其进行脱咖啡碱处理。真空升华法最优工艺为:将茶样用2倍于其质量的水浸润后,采用超声-微波协同萃取仪在微波功率300 W、超声功率50 W条件下处理30 s后在90℃条件下真空升华处理4 h,茶样咖啡碱脱除率为62.24%;超临界CO2萃取法最优工艺为:将茶样水分含量调节至60%,添加占茶样质量60%的95%乙醇作为夹带剂,在70℃、30 MPa条件下萃取2 h,茶样咖啡碱脱除率为68.87%。2.首创性采用茶多酚水溶液浸提法对鲜茶叶和干茶叶进行脱咖啡碱处理。结果显示,鲜茶叶最佳工艺参数为,温度95℃,料液比1:10(W/V),茶多酚水溶液质量体积分数5%,时间5 min,所得茶样咖啡碱脱除率高达91.02%;干茶叶最佳工艺参数为,温度95℃,料液比1:20(W/V),茶多酚水溶液质量体积分数15%,时间7 min,所得茶样咖啡碱脱除率达86.61%。与传统热水浸提法的对比试验表明,茶多酚水溶液浸提法无论是在咖啡碱的脱除方面还是在茶多酚的保留上都具有明显的优势。对浸提液中茶多酚和咖啡碱的相互作用研究结果显示,咖啡碱与茶多酚之间存在结合作用,这有利于提高咖啡碱的脱除效果。3.茶多酚水溶液浸提法对茶样中咖啡碱的脱除效果最佳,为了使浸提液重复利用,进一步完善此工艺,本文采用木质纤维素吸附法对浸提后的茶多酚水溶液浸提液进行脱咖啡碱处理。静态吸附和解析实验结果表明,杨木和杉木木质纤维素对茶多酚的选择系数明显高于松木和樟木,采用蒸馏水和60%乙醇分段洗脱对咖啡碱和茶多酚的分离效果最好。对杨木木质纤维素进行动态洗脱实验,其穿透曲线表明,咖啡碱与茶多酚分离效果较好。采用HPLC对洗脱液进行分析,结果表明与非酯型儿茶素相比酯型儿茶素更易与咖啡碱分离。脱咖啡碱后的茶多酚重复利用效果验证试验所得茶样咖啡碱脱除率为89.98%,说明杨木木质纤维素在茶多酚水溶液脱咖啡碱中效果良好。4.目前对低咖啡碱茶制备工艺的研究多以咖啡碱的脱除率为主要指标,忽略了处理工艺对茶样综合品质的影响。本文对所制低咖啡碱茶样的综合品质变化研究结果表明:(1)茶多酚水溶液浸提工艺对咖啡碱的脱除效果最好(所得茶样咖啡碱含量低于5 mg/g),且茶多酚含量有所提高,水浸出物、游离总氨基酸、茶多糖损失量均小于13%。而真空升华和超临界CO2萃取工艺所得茶样中咖啡碱含量在10 mg/g左右,且茶多酚、游离总氨基酸损失量超过5%,水浸出物、茶多糖损失量超过12%。(2)真空升华和茶多酚水溶液浸提干茶处理会影响茶样的外形,茶叶表面结构发生明显变化,影响茶叶外观和耐泡性,而超临界CO2萃取和茶多酚水溶液浸提鲜茶叶所得茶样的外形和表面结构变化较小。(3)三种脱咖啡碱处理方法均会使茶叶挥发性成分有不同程度的损失。真空升华处理后的茶样主要挥发性成分种类和相对含量降低最为明显;超临界CO2萃取和茶多酚水溶液浸提干茶所得茶样挥发性成分中醇类和醛类相对含量,比原茶分别降低24.76%和13.62%,且绿茶特征挥发性成分种类有所减少;茶多酚水溶液浸提鲜茶叶所得茶样挥发性成分相对含量和种类与原茶样相比变化最小,且香精回添处理可起到风味回添作用。(4)综上,茶多酚水溶液浸提鲜茶所得低咖啡碱茶达到国际认可标准(咖啡碱≤5 mg/g)且品质最佳。