CN104472813B - 一种天然风味强化剂及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种天然风味强化剂的制备方法，包括如下步骤：a.取茶叶，加水获得茶水混合物，接着进行酸化处理；b.将茶水混合物的pH值调至4‑8，接着加入抗氧化剂；c.向茶水混合物中加入半纤维素酶、果胶酶，浸提处理0.5‑5h；d.将茶水混合物依次进行去渣、离心、浓缩、调节pH值，得到产品。本发明还涉及由该方法制得的天然风味强化剂及其应用。本发明的制备方法，在有效保护茶叶原有风味物质的同时，能促进茶叶中内含物质的释放和小分子风味物质的形成，所得产品具有“甜醇”、“鲜爽”、“香高持久”的风味特征，既可以作为风味强化剂添加到纯茶、调味茶及混合茶饮料中，也可以作为主剂直接用于绿茶饮料生产。

Description

一种天然风味强化剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及到茶叶深加工领域，具体涉及一种天然风味强化剂及其制备方法和应用。

背景技术

风味强化剂在中国食品添加剂分类中被列为增味剂，是一类能补充或增强食品原有风味的食品添加剂。目前，风味强化剂的制备主要来源于物理抽提、热加工、化学合成、生物技术四大类技术手段。

物理抽提法常采用压榨、蒸馏、萃取、吸附等技术手段，有效富集物料中的风味物质，并通过浓缩、分离、纯化等加工步骤得到纯度高且特征明显的精油、浸膏、萃取物等。物理法的优点在于产品纯正天然、风味逼真，但同时鉴于原料的物质构成复杂程度不一，加之天然芳香物质在生产流程中易逸散易劣变，这使得工艺的实施对相应设备和配套技术具有较高的依赖性。

热加工法是利用食品或饮料中的某些成分在受热过程中发生氧化、分解、重排等反应而产生具有特殊风味的物质。其中，广为人知的美拉德反应即是利用氨基化合物和羰基化合物在热环境中发生非酶促褐变生成类黑素等大分子物质，从而极大程度上影响着最终成品的色泽和香气。该技术产生的风味自然愉悦且可控性强，在肉类香精和烟草香精的生产中应用较广。

化学合成法是利用天然或化工原料按照一定的反应途径制备一系列呈香呈味化合物，并通过调配得到最终的风味强化剂。此方法的原料来源广泛，工艺流程单一可控，可实现量化生产，综合效益高，是很多风味物质制备的首选方法，但同时也难以回避中间产物残留、风味失真等问题。

有别于传统物理化学方法，以酶技术为代表的生物技术法具有温和、高效的特点，在有效保护原料本有风味物质的同时，也能针对性地提高某类风味物质含量，从而制备风味特征凸显的天然提取物。近年来，已公开了多篇关于酶技术有效降低茶汤苦涩味、提高回甘度、增加醇厚感、提高香气的专利，也有以龙井茶下脚料为原料制备水溶性风味提取物的初步尝试。但总体而言，相关提取物的风味类型较为单一，且用于提升茶饮料综合感官品质或体现茶饮料风味差异化的应用实例较少，尚不能满足市场的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有效促进茶叶中内含物质释放和小分子风味物质形成的天然风味强化剂的制备方法，同时本发明还提供该方法制得的天然风味强化剂及其应用。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种天然风味强化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

a.取茶叶，然后用温度为50-90℃的水浸泡茶叶，接着利用酸将茶水混合物的pH值调至2.5-6，在50-90℃的温度下恒温酸化处理30-180min，所述茶叶与水的质量比为1:8-25；

b.将经过a步骤处理的茶水混合物的pH值调至4-8，接着向茶水混合物中加入抗氧化剂，所述抗氧化剂与茶叶的质量比为1-5:1000；

c.在30-60℃的温度下，向经过b步骤处理的茶水混合物中加入半纤维素酶、果胶酶，浸提处理0.5-5h，所述半纤维素酶与茶叶的质量比为2-25:1000，所述果胶酶与茶叶的质量比为2-25:1000；本发明中，所述半纤维素酶包括但不限于以木聚糖酶；

d.将经过c步骤处理的茶水混合物依次进行去渣、离心处理，将离心后得到的茶汤浓缩至白利度(白利度指可溶性固形物的含量，英文表示为Brix)为25-50％，接着将pH值调至5-6.5，得到产品。

制备方法中，步骤a酸化前处理的作用如下：首先，酸处理能分解茶叶组织，促使细胞内含物进一步溶出，从而大大提高浸提得率；其次，茶叶中富含的糖苷类物质是主要的香气物质前体，酸处理能有效水解糖苷键中的缩醛结构，将其转化为糖分子和相应的呈香物质，从而大大提高香气物质的种类和含量，在增加茶提取物香气浓度和持久度的同时，也可以通过调整挥发性香气物质的比例赋予茶提取物新的香型；第三，酸处理后的茶汤pH环境接近第一步酶系的最适pH范围，有利于第一步酶处理的进行。

本发明中，优选的方案为所述a步骤中的茶叶为绿茶、红茶和乌龙茶中的一种。

本发明中，优选的方案为所述a步骤中的酸为可食用酸。进一步优选的方案为：所述可食用酸为柠檬酸、苹果酸、酒石酸、乳酸、富马酸中的一种或两种以上的组合。

本发明中，优选的方案为所述a步骤中利用酸将茶水混合物的pH值调至2.5-4.5，在50-90℃的温度下恒温酸化处理30-120min。

本发明中，优选的方案为所述b步骤中将经过a步骤处理的茶水混合物的pH值调至4.5-6.5。

本发明中，优选的方案为将经过c步骤处理的茶水混合物进行第二次酶解处理，接着再进行d步骤处理；所述第二次酶解的具体工艺为：将经过c步骤处理的茶水混合物的pH值调至2.5-6.5，接着在30-60℃的温度下加入风味蛋白酶和/或糖苷酶处理5-20h，所述风味蛋白酶与茶叶的质量比为2-25:1000，所述糖苷酶与茶叶的质量比为2-25:1000。在上述制备方法中，配合pH值调节的“两步式”酶处理分别用于第一步的组织细胞裂解和第二步风味物质释放。由于两类酶制剂的最适pH不同，基于pH值调节的分步法能最大程度发挥酶活力及其效率，优于已公开的不调节pH值和一次性添加酶制剂的方法。

本发明中，优选的方案为在第二次酶解处理中：在加入酶的同时加入香气包埋剂或吸附剂，所述香味包埋剂与茶叶的质量比为1-10:1000，所述吸附剂与茶叶的质量比为1-10:1000。所述香气包埋剂包括但不限于β-环化糊精、麦芽糊精、变性淀粉、壳聚糖、纤维素及其衍生物，作为本发明的香气包埋剂，可以选用其中的一种，也可以选用其中两种以上的组合。

本发明中，优选的方案为所述d步骤中的离心处理工艺具体为：采用的离心处理装置为碟式离心机，离心速度为7000-9000r/min，进料速度为3000-6000L/h，环境温度为20-35℃。

本发明还提供由上述天然风味强化剂的制备方法制得的天然风味强化剂。该天然风味强化剂分别具有“甜醇”、“鲜爽”、“高香”的风味特征。

本发明还提供该天然风味强化剂在茶饮料中的应用。一方面该产品可作为天然饮料增鲜剂、天然茶香精和天然茶饮料降苦涩剂，应用于纯茶饮料及调味茶饮料中，能有效提升饮料的鲜爽度，增加甜醇厚实感，增加香气的浓度和持久度，同时有效掩盖“苦”、“涩”等不良风味，起到风味增强剂和风味修饰剂的作用。另一方面，该产品可作为主剂，直接用作茶饮料生产。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1.有别于传统物理化学法，本发明所采用的多种酶制剂分步处理工艺，反应过程高效且温和，在有效遏制原料中特有茶香茶味劣变的同时，极大地促进茶叶中内含物的释放和小分子风味物质的生成。

2.有别于现有的茶提取物制备方式，本发明采用的茶叶酸化前处理及分步酶解方式能最大限度提高风味物质的释放及酶的工作效率。其中，“甜醇、鲜爽”风味提取物的还原糖和24种游离氨基酸含量分别是对照组的1.4倍和3.5倍；另外，挥发性香气总量经由酸化处理增长2.1倍，经由酶处理再增加1.3倍。

3.本发明涉及的所有处理可直接对接现阶段常用的茶叶深加工设备，工艺流程简单易操作，涉及原料来源广泛，辅料均纳入法律法规允许使用的食品添加剂之列，制备所得产品风味逼真且特征突出，不仅可以作为天然风味强化剂添加至纯茶饮料、调味茶饮料及混合茶饮料中，能有效改善或提高鲜爽度、增加回甘醇厚感、凸显茶香及改善苦涩味，也可以作为主剂直接用于茶饮料生产。

下面结合说明书附图及具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1：实施例2与对照组的产品中氨基酸的含量数据图；

图2：实施例3与对照组的产品中芳香物质的含量数据图；

其中，图1中的“对照组”表示传统工艺制得的产品，“本发明”表示实施例2方法制得的产品；图2中的“对照组”表示传统工艺制得的产品，“本发明”表示实施例3方法制得的产品。

具体实施方式

实施例1

取蒸青绿茶，以90℃纯水按茶、水质量比为1:20浸泡茶叶，添加柠檬酸将茶水混合物的pH值调至4.0，在80℃的温度下恒温酸化处理90min；随后，将茶水混合物的pH值调至4.5，并加入异抗坏血酸钠，所述异抗坏血酸钠与茶叶的质量比为3:1000；接着，将茶水混合物的温度降至50℃，并加入半纤维素酶和果胶酶，所述半纤维素酶与茶叶的质量比为5:1000，所述果胶酶与茶叶的质量比为3:1000，在50℃的恒温环境中酶解处理3h；酶解结束后，将茶水混合物依次进行去渣、离心处理，离心处理工艺具体为：采用的离心处理装置为碟式离心机，离心速度为7000r/min，进料速度为3000L/h，环境温度为35℃，将离心后得到的茶汤浓缩至Brix＝30％，并将茶浓缩汁的pH值调至6.0，得到产品(即本发明的天然风味强化剂)。

以传统工艺为对照：选取蒸青绿茶原料同上，以90℃纯水按茶、水质量比1:20浸提茶叶20min后，依次进行去渣、离心处理，离心处理工艺具体为：采用的离心处理装置为碟式离心机，离心速度为7000r/min，进料速度为3000L/h，环境温度为20℃，随后将茶汤浓缩至Brix＝30％，调节茶浓缩汁pH值至6.0，得到传统工艺制得的产品。

分别取本实施例方法以及传统工艺制得的产品，分别编为第一组(对应本实施例方法制得的产品)和第二组(对应传统工艺制得的产品)。取市售绿茶无糖饮料，将其分为两份，向其中一份加入本实施例方法制得产品(编为第三组)，添加量为茶饮料重的0.1％(w/w)，另一份不添加(编为第四组)。

按照Brix＝0.2％冲泡第一组和第二组茶汤，然后对上述四组的茶汤进行感官评价，结果如表1结果所示：第一组和第二组相比，说明实施例1的产品能有效改善传统速溶绿茶中滋味淡薄、透苦透涩的品质缺陷；第三组和第四组相比，说明按茶饮料重的0.1％(w/w)添加本发明产品至绿茶无糖饮料中，即能明显改善饮料原有的苦涩感，突出绿茶的“甜醇”风味。

表1：第一组至第四组茶汤滋味感官评价表

组别	感官评价
		第一组	甜醇回甘，爽口无苦涩
第二组	茶感浓强，收敛感强，苦涩味重
		第三组	厚实回甘，甜醇突出
第四组	茶味强且涩感滞口

分别对第一组和第二组的还原糖含量、茶多酚、氨基酸总量进行检测，结果如下表2所示：

表2：风味组分测试表

组别	还原糖(mg/L)	茶多酚(g/L)	氨基酸总量(g/L)	酚氨比
					第一组	85.57	8.04	2.70	2.97
第二组	118.59	9.34	4.14	2.25

由表2中数据得知，本实施例方法制得的天然风味强化剂中的还原糖含量是对照组的1.58倍，在感官审评中表现为茶汤清甜醇和，喉底回甘；本例产品的茶多酚和游离氨基酸总量均高于传统方法获得的产品，由于氨基酸的增加明显高于茶多酚的增长，因此本实施例1的产品中的酚氨比较低，在感官审评中表现为口感醇和，苦涩味消失，风味更加协调。

实施例2

取蒸青绿茶，以90℃纯水按茶水质量比1:20浸泡茶叶，添加柠檬酸将茶水混合物的pH值调至4.0，在80℃的温度下恒温酸化处理90min；随后，将茶水混合物的pH值调至4.5，并加入异抗坏血酸钠，所述异抗坏血酸钠与茶叶的质量比为3:1000；接着，将茶水混合物的温度降至50℃，并加入半纤维素酶和果胶酶，所述半纤维素酶与茶叶的质量比为5:1000，所述果胶酶与茶叶的质量比为3:1000，在50℃的恒温环境中酶解处理3h；酶解结束后，对茶水混合物进行第二次酶解处理：将茶水混合物的pH值调至6.0，接着在45℃的温度下加入风味蛋白酶处理8h；所述风味蛋白酶与茶叶的质量比为6:1000，随后，将茶水混合物依次进行去渣、离心处理，离心处理工艺具体为：采用的离心处理装置为碟式离心机，离心速度为8000r/min，进料速度为4500L/h，环境温度为28℃，将离心后得到的茶汤浓缩Brix＝30％，并将茶浓缩汁的pH值调至6.0，即得产品。

以传统工艺为对照：选取蒸青绿茶原料同上，以90℃纯水按茶水质量比1:20浸提茶叶20min后，依次进行去渣、离心处理，离心处理工艺具体为：采用的离心处理装置为碟式离心机，离心速度为8000r/min，进料速度为4500L/h，环境温度为28℃，随后将茶汤浓缩至Brix＝30％，调节茶浓缩汁pH值至6.0，得到传统工艺制得的产品。

分别取本实施例方法以及传统工艺制得的产品，分别编为第五组(对应本实施例方法制得的产品)和第六组(对应传统工艺制得的产品)。取市售绿茶无糖饮料，将其分为两份，向其中一份加入本实施例方法制得的产品(第七组)，添加量为茶饮料重的0.1％(w/w)，另一份不添加(第八组)。

按照Brix＝0.2％冲泡第五组和第六组茶汤，然后对上述四组的茶汤进行感官评价，结果如表3结果所示：第五组和第六组相比，说明本发明产品具有“鲜嫩”、“爽口”的感官品质特征，明显区分于茶味单一淡薄的传统工艺绿茶提取物；第七组和第八组相比，说明按茶饮料重的0.1％(w/w)添加本发明产品至绿茶无糖饮料中，即能明显增强“鲜爽”、“甜醇”的口感。

表3：第五组至第八组茶汤滋味感官评价表

组别	感官评价
		第五组	鲜爽醇和，无苦涩
第六组	茶味重，透苦涩
		第七组	茶味浓郁，鲜醇绵长
第八组	茶味浓强，滞口时间长

分别对第五组以及第六组的氨基酸总量及其中的谷氨酸、天门冬氨酸、谷氨酰胺、茶氨酸的含量进行检测，结果如图1所示。从图中数据可以看出：与传统工艺的茶提取物相比，本实施例所得产品的24种游离氨基酸总量得以大幅度提高，其中谷氨酸、天门冬氨酸、谷氨酰胺、茶氨酸等系列呈鲜味的氨基酸含量分别是对照组的3.4倍、3.3倍、2.2倍、1.6倍，是感官审评中呈现“鲜爽”口感的物质基础。

实施例3

取蒸青绿茶，以90℃纯水按茶水质量比1:20浸泡茶叶，添加柠檬酸将茶水混合物的pH值调至4.0，在80℃的温度下恒温酸化处理90min；随后，将茶水混合物的pH值调至4.5，并加入异抗坏血酸钠，所述异抗坏血酸钠与茶叶的质量比为3:1000；接着，将茶水混合物的温度降至50℃，并加入半纤维素酶和果胶酶，所述半纤维素酶与茶叶的质量比为5:1000，所述果胶酶与茶叶的质量比为3:1000，在50℃的恒温环境中酶解处理3h；酶解结束后，对茶水混合物进行第二次酶解处理：将茶水混合物的pH值调至6.0，接着在45℃的温度下加入风味蛋白酶、糖苷酶，以及β-环化糊精继续酶解8h，所述风味蛋白酶与茶叶的质量比为6:1000，所述糖苷酶与茶叶的质量比为2:1000，所述β-环化糊精与茶叶的质量比为5:1000，；随后，将茶水混合物依次进行去渣、离心处理，离心处理工艺具体为：采用的离心处理装置为碟式离心机，离心速度为9000r/min，进料速度为6000L/h，环境温度为35℃，将离心后得到的茶汤浓缩Brix＝30％，并将茶浓缩汁的pH值调至6.0，即得产品。

以传统工艺为对照：选取蒸青绿茶原料同上，以90℃纯水按茶水质量比1:20浸提茶叶20min后，依次进行去渣、离心处理，离心处理工艺具体为：采用的离心处理装置为碟式离心机，采用的离心处理装置为碟式离心机，离心速度为9000r/min，进料速度为6000L/h，环境温度为35℃，随后将茶汤浓缩至Brix＝30％，调节茶浓缩汁pH值至6.0，得到传统工艺制得的产品。

分别对本实施例所得产品以及传统工艺制得产品的挥发性香气组分进行检测，结果如图2所示。在香气总量和组分方面，本实施例的产品种挥发性成分总量提高了33.6％，其中呈花果香的成分如香叶醇、水杨酸甲酯、芳樟醇、苯甲醇、苯乙醇分别增加3.5倍、2.8倍、1.4倍、75.3％和44％。以上是本发明“香高持久”品质特征的物质基础。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种天然风味强化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

a.取茶叶，然后用温度为50-90℃的水浸泡茶叶，接着利用酸将茶水混合物的pH值调至4-6，在50-90℃的温度下恒温酸化处理30-180min，所述茶叶与水的质量比为1:8-25；

b.将经过a步骤处理的茶水混合物的pH值调至4.5，接着向茶水混合物中加入抗氧化剂，所述抗氧化剂与茶叶的质量比为1-5:1000；

c.在30-60℃的温度下，向经过b步骤处理的茶水混合物中加入半纤维素酶、果胶酶，浸提处理0.5-5h，所述半纤维素酶与茶叶的质量比为2-25:1000，所述果胶酶与茶叶的质量比为2-25:1000；将茶水混合物进行第二次酶解处理，所述第二次酶解的具体工艺为：将茶水混合物的pH值调至6，接着在30-60℃的温度下加入风味蛋白酶和/或糖苷酶处理5-20h，所述风味蛋白酶与茶叶的质量比为2-25:1000，所述糖苷酶与茶叶的质量比为2-25:1000；第二次酶解中，在加入酶的同时加入香气包埋剂或吸附剂，所述香味包埋剂与茶叶的质量比为1-10:1000，所述吸附剂与茶叶的质量比为1-10:1000；

d.将经过c步骤处理的茶水混合物依次进行去渣、离心处理，将离心后得到的茶汤浓缩至白利度为25-50％，接着将pH值调至5-6.5，得到产品。

2.根据权利要求1所述的天然风味强化剂的制备方法，其特征在于：所述a步骤中的酸为可食用酸。

3.根据权利要求1所述的天然风味强化剂的制备方法，其特征在于：所述a步骤中的茶叶为绿茶、红茶和乌龙茶中的一种。

4.根据权利要求1所述的天然风味强化剂的制备方法，其特征在于所述d步骤中的离心处理工艺具体为：采用的离心处理装置为碟式离心机，离心速度为7000-9000r/min，进料速度为3000-6000L/h，环境温度为20-35℃。

5.根据权利要求1-4任一项所述的天然风味强化剂的制备方法制得的天然风味强化剂。

6.根据权利要求5所述的天然风味强化剂在茶饮料中的应用。