发明内容
本发明的第一目的在于提供一种有效保留原茶香气及口感的红茶提取物,第二目的在于提供该提取物的制备方法,第三目的在于提供该提取物的应用。
本发明的第一目的是这样实现的,所述的效保留原茶香气及口感的红茶提取物,包括香气挥发油组分和茶多酚、咖啡碱、茶多糖、氨基酸,各组分所占质量百分比分别为:香气挥发油组分0.01~0.1%,茶多酚10~45%,咖啡碱2~12%,茶多糖6~30%、氨基酸3~15%,各组分质量百分比之和不大于100%。
本发明所述的香气挥发油组分,包括茶的香气物质和对口感有影响的滋味物质;本发明所述的茶多酚、咖啡碱、茶多糖、氨基酸和香气挥发油组分为活性组分,是对口感有影响及对香气有改善的物质。
本发明的第二目的是这样实现的,所述的有效保留原茶香气及口感的红茶提取物的制备方法,包括茶叶浸提、冷却澄清、一级浓缩、二级浓缩、低温干燥,具体为:
A、茶叶浸提:将原料茶叶送入浸提罐中,加入30~85℃的、体积比5~15倍的提取用水,循环浸提0.5~3h,得到浸提液;
B、冷却澄清:将浸提液冷却至10~40℃后送入澄清装置进行澄清处理;
C、一级浓缩:将冷却澄清后的浸提液送入膜分离浓缩装置中进行一级浓缩,得到一级浓缩液和分离液;膜分离浓缩装置中的分离膜的孔径≤0.001μm;
D、二级浓缩:将一级浓缩液送入二级浓缩装置中,得到二级浓缩液和分离液;
E、低温干燥:将二级浓缩液送入低温干燥装置中干燥,得到所述的有效保留原茶香气及口感的红茶提取物。
本发明的第三目的是这样实现的,所述的有效保留原茶香气及口感的红茶提取物在速溶红茶饮料、红茶食品或烟草中的应用。
本发明采用中低温浸提、常温膜浓缩和低温干燥技术,大为降低香气和滋味等主要热敏性物质的氧化及逸散,又保证了浸提效率。通过一级膜浓缩进行预浓缩,然后对一级浓缩液进行二级浓缩,能够保证香气和茶多酚、多糖类化合物、咖啡碱、氨基酸等影响茶香气、滋味的挥发油成分得以最大限度的保留,又提高膜浓缩效率。通过精确控制提取温度、压力、时间和循环提取、浓缩的周期,不仅有助于保留原茶的香气和品质,还能够提高活性组分、香气挥发油组分的提取率和生产效率。两次浓缩分离液作为提取水的重复循环利用,减少了分离液中剩余香气成分和有益成分的损失。本发明的红茶提取物有效保留了原茶的香气物质和有益成分,具有香气馥郁、滋味浓厚、汤色红艳的特点,可作为速溶红茶饮料或红茶食品、烟草添加剂。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明,但不以任何方式对本发明加以限制,基于本发明教导所作的任何变更或改进,均属于本发明的保护范围。
本发明所述的有效保留原茶香气及口感的红茶提取物,包括香气挥发油组分和茶多酚、咖啡碱、茶多糖、氨基酸,各组分所占质量百分比分别为:香气挥发油组分0.01~0.1%,茶多酚10~45%,咖啡碱2~12%,茶多糖6~30%、氨基酸3~15%,各组分质量百分比之和不大于100%。
作为优选实施方式:
所述的香气挥发油组分包括占香气挥发油组分质量百分比10~45%的芳樟醇及10~35%的芳樟醇氧化物。
所述的芳樟醇氧化物包括占香气挥发油组分质量百分比1~15%的顺吡喃型芳樟醇氧化物或/和5~20%的反式吡喃型芳樟醇氧化物或/和2~10%的顺式呋喃型芳樟醇氧化物或/和2~20%的反式呋喃型芳樟醇氧化物。
所述的香气挥发油组分包括占香气挥发油组分质量百分比0.5~5%的水杨酸甲酯和/或2~11%的香叶醇和/或8~28%的苯乙醛。
如图1所示,本发明所述的有效保留原茶香气及口感的红茶提取物的制备方法,包括茶叶浸提、冷却澄清、一级浓缩、二级浓缩、低温干燥,具体为:
A、茶叶浸提:将原料茶叶送入浸提罐中,加入30~85℃的、体积比5~15倍的提取用水,循环浸提0.5~3h,得到浸提液;
B、冷却澄清:将浸提液冷却至10~40℃后送入澄清装置进行澄清处理;
C、一级浓缩:将冷却澄清后的浸提液送入膜分离浓缩装置中进行一级浓缩,得到一级浓缩液和分离液;膜分离浓缩装置中的分离膜的孔径≤0.001μm;
D、二级浓缩:将一级浓缩液送入二级浓缩装置中,得到二级浓缩液和分离液;
E、低温干燥:将二级浓缩液送入低温干燥装置中干燥,得到所述的有效保留原茶香气及口感的红茶提取物。
作为优选实施方式:
具体生产时,通常会对原料茶叶进行剔除杂质、粉碎或漂洗等预处理,也可以不做处理。
所述的浸提罐为普通浸提罐、渗漉型浸提罐动态或逆流浸提罐,或者是有超声波、电磁波或微波辅助的浸提罐;所述的冷却采用自然冷却、电制冷冷却、冷却循环水热交换冷却或提取水热交换冷却;所述的提取用水为蒸馏水、去离子水或软化水,或者用蒸馏水、去离子水或软化水与两级浓缩时获得的分离液组合使用。
所述的提取水热交换冷却为自交换式热交换器冷却,即一路的热介质直接为另一路的冷介质提供热量,把冷介质的温度升高;反之,即一路的冷介质直接吸收另一路热介质的热量将热介质的温度降下来。
所述的澄清装置为过滤澄清或离心澄清装置,或者过滤澄清与离心澄清相结合的澄清装置,所述的过滤澄清为精滤、微滤或超滤澄清。
所述的二级浓缩装置为膜分离浓缩、膜蒸馏浓缩或低温减压浓缩装置,所述的膜分离浓缩中的膜孔径为≤0.001μm,所述的膜蒸馏浓缩中的膜孔径为0.01~0.5μm。所述的膜分离浓缩包括纳滤膜浓缩或反渗透膜浓缩。
所述的膜分离浓缩装置中的膜为中空纤维膜、管式膜、卷式膜、平板膜、蝶管式膜中的一种或任意组合。所述的膜分离浓缩装置中的膜为有机膜、陶瓷膜或不锈钢膜。
所述的低温干燥装置为带式真空干燥、微波真空干燥、真空冷冻干燥、微波冷冻干燥、冷冻喷雾干燥、常温抽湿干燥装置中的一种或任何两者的联动组合使用。
本发明所述的有效保留原茶香气及口感的红茶提取物在速溶红茶饮料、红茶食品或烟草中的应用。
实施例1
取15kg红茶剔除杂质,漂洗后投入超声波辅助渗漉浸提罐中,加15倍体积的蒸馏水在65℃的温度下提取1.3h,分离茶汤得到浸提液;将浸提液自然冷却至30℃,并经孔径0.5μm的微滤膜过滤得到澄清茶汤;澄清茶汤经0.001μm反渗透膜浓缩分离得到一级浓缩液和分离液;将一级浓缩液经孔径0.5μm的纳滤膜浓缩分离,得到18.4kg含固量14.7%的二级浓缩液;将二级浓缩液送入真空冷冻干燥装置中干燥,得到2.7kg冻干红茶提取物。
测定试验:取实施例1制备的红茶提取物,对其香气成分进行测定。采用气象色谱(GC)和气质联用(GC-MS)的分析方法,气象色谱(GC)分析的试验条件如下:
仪器:美国Agilent Technologies 公司HP5890ⅡGC;柱子:HP-5石英毛细管柱(25m×0.20mm);载气:N2;柱温:60℃→200℃(2min);升温速率:3℃/min;分流比:50:1;检测:FID;进样量:1μL;
茶多酚的检测按GB/T8313-2008的酒石酸亚铁法测定;咖啡碱的检测按GB/T8312-2002测定;氨基酸的检测按GB/T8314-2002测定;茶多糖的检测采用硫酸-蒽酮法。
分析后,各组分占红茶提取物的质量百分比为:茶多酚16.75%、咖啡碱8.67%、茶多糖27.15%、氨基酸5.76%、香气挥发油组分0.038%。其中,香气挥发油组分含有占其质量13.52%的芳樟醇氧化物、44.95%的芳樟醇、1.46%的水杨酸甲酯、2.03%的香叶醇、7.96%的苯乙醛。其中的芳樟醇氧化物含有占香气挥发油组分质量0.98%的顺式吡喃型芳樟醇氧化物、7.42%的反式吡喃型芳樟醇氧化物、4.55%的反式呋喃型芳樟醇氧化物。
实施例2
取20kg红茶剔除杂质后投入电磁波浸提罐中,加10倍体积的软化水在45℃的温度下提取2h,分离茶汤得到浸提液;将浸提液经电制冷冷却至10℃,并经孔径5μm的精滤膜过滤得到澄清茶汤;澄清茶汤经0.0001μm反渗透膜浓缩分离得到一级浓缩液和分离液;将一级浓缩液经孔径0.1μm的膜蒸馏浓缩,得到16.8kg含固量21.6%的二级浓缩液;将二级浓缩液送入微波真空干燥装置中干燥,得到3.6kg红茶提取物。
采用实施例1中的检测方法,对制得的红茶提取物试验,其结果为:各组分占红茶提取物的质量百分比为:茶多酚45.06%、咖啡碱1.97%、茶多糖6.03%、氨基酸9.92%、香气挥发油组分0.011%。其中,香气挥发油组分含有占其质量32.47%的芳樟醇氧化物、22.56%的芳樟醇、4.98%的水杨酸甲酯、7.69%的香叶醇、10.41%的苯乙醛。其中的芳樟醇氧化物含有占香气挥发油组分质量20.04%的反式吡喃型芳樟醇氧化物、4.81%的顺式呋喃型芳樟醇氧化物、8.27%的反式呋喃型芳樟醇氧化物。
实施例3
取50kg红茶剔除杂质,粉碎并漂洗后投入超声波浸提罐中,加8倍体积的去离子水在75℃的温度下提取1h,分离茶汤得到浸提液;将浸提液经提取水热交换器冷却至35℃,并经孔径10μm的精滤膜过滤及离心分离得到澄清茶汤;澄清茶汤经孔径0.001μm的纳滤膜浓缩分离得到一级浓缩液和分离液;将一级浓缩液经低温减压浓缩,得到36.5kg含固量29%的二级浓缩液;将二级浓缩液送入带式真空干燥装置中干燥,得到9.5kg红茶提取物。
采用实施例1中的检测方法,对制得的红茶提取物试验,其结果为:各组分占红茶提取物的质量百分比为:茶多酚10.01%、咖啡碱9.31%、茶多糖29.94%、氨基酸15.01%、香气挥发油组分0.046%。其中,香气挥发油组分含有占其质量28.2%的芳樟醇氧化物、9.95%的芳樟醇、0.51%的水杨酸甲酯、8.72%的香叶醇、27.97%的苯乙醛。其中的芳樟醇氧化物含有占香气挥发油组分质量15.03%的顺式吡喃型芳樟醇氧化物、9.96%的顺式呋喃型芳樟醇氧化物、3.08%的反式呋喃型芳樟醇氧化物。
实施例4
取10kg红茶剔除杂质,漂洗后投入微波浸提罐中,加入12倍体积的去离子水和两级浓缩工序得到的分离液在30℃的温度下提取3h,分离茶汤得到浸提液;将浸提液经电制冷冷却至20℃,并经离心分离得到澄清茶汤;将澄清茶汤经0.0005μm反渗膜膜浓缩分离得到一级浓缩液和分离液;将一级浓缩液经孔径0.01μm的膜蒸馏浓缩,得到14kg含固量16.6%的二级浓缩液;将二级浓缩液送入微波冷冻干燥装置中干燥,得到1.97kg冻干红茶提取物。
采用实施例1中的检测方法,对制得的红茶提取物试验,其结果为:各组分占红茶提取物的质量百分比为:茶多酚21.63%、咖啡碱5.86%、茶多糖24.83%、氨基酸11.92%、香气挥发油组分0.097%。其中,香气挥发油组分含有占其质量18.83%的芳樟醇氧化物、34.27%的芳樟醇、10.99%的香叶醇、18.74%的苯乙醛。其中的芳樟醇氧化物含有占香气挥发油组分质量5.75%的顺式吡喃型芳樟醇氧化物、4.98%的反式吡喃型芳樟醇氧化物、2.0%的顺式呋喃型芳樟醇氧化物、6.1%的反式呋喃型芳樟醇氧化物。
实施例5
取30kg红茶剔除杂质,粉碎后投入普通浸提罐中,加入5倍体积的软化水和两级浓缩工序得到的分离液在55℃的温度下循环提取2.5h,分离茶汤得到浸提液;将浸提液自然冷却至40℃,经孔径0.01μm的纳滤膜过滤得到澄清茶汤;澄清茶汤经0.001μm反渗透膜浓缩分离得到一级浓缩液和分离液;将一级浓缩液液再经0.0001μm反渗透膜浓缩,得到35kg含固量14.1%的二级浓缩液;将二级浓缩液送入冷冻喷雾干燥装置中干燥,得到5.2kg冻干红茶提取物。
采用实施例1中的检测方法,对制得的红茶提取物试验,其结果为:各组分占红茶提取物的质量百分比为:茶多酚34.97%、咖啡碱3.16%、茶多糖9.96%、氨基酸13.27%、香气挥发油组分0.024%。其中,香气挥发油组分含有占其质量35.07%的芳樟醇氧化物、18.17%的芳樟醇、3.16%的水杨酸甲酯、5.84%的香叶醇、15.29%的苯乙醛。其中的芳樟醇氧化物含有占香气挥发油组分质量11.42%的反式吡喃型芳樟醇氧化物、3.46%的顺式呋喃型芳樟醇氧化物、19.96%的反式呋喃型芳樟醇氧化物。
实施例6
取30kg红茶剔除杂质,漂洗后投入动态逆流浸提罐中,加入7倍体积的蒸馏水和二级浓缩工序得到的分离液,在85℃的温度下循环提取0.5h,分离茶汤得到浸提液;将浸提液经冷却循环水热交换冷却至25℃,并经离心分离得到澄清茶汤;澄清茶汤经0.0001μm反渗透膜浓缩分离得到一级浓缩液和分离液;将一级浓缩液经孔径0.0005μm的纳滤膜浓缩,得到28.5kg含固量16.2%的二级浓缩液;将二级浓缩液送入真空冷冻干燥装置及微波真空干燥中联动干燥,得到4.6kg红茶提取物。
采用实施例1中的检测方法,对制得的红茶提取物试验,其结果为:各组分占红茶提取物的质量百分比为:茶多酚28.52%、咖啡碱11.99%、茶多糖17.38%、氨基酸3.03%、香气挥发油组分0.069%。其中,香气挥发油组分含有占其质量10.04%的芳樟醇氧化物、27.46%的芳樟醇、4.35%的水杨酸甲酯、9.58%的香叶醇、22.78%的苯乙醛。其中的芳樟醇氧化物含有占香气挥发油组分质量2.57%的顺式吡喃型芳樟醇氧化物、5.32%的反式吡喃型芳樟醇氧化物、1.99%的反式呋喃型芳樟醇氧化物。
实施例7
取滇红红茶按实施例1的操作提取红茶提取物;同样的红茶原料,用传统工艺提取制备速溶茶,二者的挥发油成分对比情况如下:
不同提取工艺制备的滇红红茶速溶茶中挥发油成分对照表