CN104839411B - 一种降低速溶茶中咖啡因的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降低速溶茶中咖啡因的方法，其特征在于，采用非极性大孔吸附树脂过载吸附的方式对茶浓缩液中咖啡因进行物理吸附，过载吸附后流出液经干燥、分装制备得到低咖啡因速溶茶。本发明经过树脂过载吸附处理后的茶叶浓缩液中的咖啡因脱除率大于80%，浓缩液脱水干燥，包装后制成的速溶茶，符合低咖啡因茶的质量要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种降低速溶茶中咖啡因的方法，属于茶叶深加工技术领域。
背景技术
随着人们生活水平的提高，人们对茶饮提出了更高健康要求。总所周知，茶叶具有抗氧化、抗肿瘤、抗辐射、降低胆固醇、防止动脉硬化等多种功能，是最受消费者喜欢的饮料之一。但其中的咖啡因(又名咖啡碱)具有兴奋中枢神经和刺激心脏等作用，茶叶中咖啡因的含量通常在2％-5％，适量摄入咖啡碱对健康成年人无害，但一些老人、孕妇、儿童、心脏功能不全及神经衰弱患者，饮茶后短时间摄入过量咖啡碱，可能会导致某些人焦躁不安、失眠、头痛以及心悸；另外，在夜晚喝茶过多、过浓，往往心率加快，心脏负担加重，影响睡眠，不利于休息，对高血压病人尤其不利。
目前工业上为了从速溶茶产品中去除咖啡因的方法有：用氯仿或二氯甲烷等氯化物从茶提取液中萃取去除咖啡碱，去除率较高，但由于氯化物有毒，致使产品作为药用或保健品原料受到影响；用超临界CO2萃取法萃取茶叶中的咖啡碱或茶多酚产品中的咖啡碱，操作复杂，设备投资大，生产成本高，工业生产中很难推广；100℃热水中处理茶叶脱去咖啡因，但茶叶中其他茶多酚、茶多糖、氨基酸等有益成分损失较大，产品品质不理想。
树脂吸附技术在饮料行业中已有应用，例如果汁的脱苦方面非常有效，能大大地改善果汁的口味，如用利用苯乙烯-二乙烯苯树脂除去柑橘汁中柠碱和柚皮苷，使柑橘汁苦味大大降低。另外运用大孔吸附树脂对苹果汁中的甲胺磷残留农药进行吸附降解，得出即使果汁中存在低浓度的甲胺磷，在吸附过程中也可被树脂有效控制在允许范围之内。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种降低速溶茶中咖啡因的方法。本发明提供的树脂过载吸附降低速溶茶中咖啡因含量的方法，是茶饮料脱咖啡因的一种新技术，该技术具有处理时间短、成本低、操作简单及可循环利用；处理过的茶水中咖啡因脱除率高，其他有益成分损失小。得到的低咖啡因可溶性速溶茶粉适用于食品饮料、糕点；化妆品、日用品、保健产品等行业，市场前景广阔。
该方法相对经济、操作方便、可工业化实施，尤其能解决背景技术存在的产率低、反应试剂污染环境、毒性大、反应过程不易控制，反应条件苛刻等问题。
本发明运用树脂吸附的方法降低速溶茶中咖啡因含量，提供有效吸附咖啡因的树脂种类及吸附工艺参数，特别指出的是树脂用量较小，吸附过载后，吸附力更强的咖啡因替换出吸附力弱的茶多酚，保证树脂流出液中的咖啡因比例大大降低。吸附流出液脱水干燥后，包装后制成的速溶茶，符合低咖啡因茶的质量要求。
技术方案：为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种降低速溶茶中咖啡因的方法，采用非极性大孔吸附树脂过载吸附的方式对茶浓缩液中咖啡因进行物理吸附，过载吸附后流出液经干燥、分装制备得到低咖啡因速溶茶。
进一步地，所述非极性大孔吸附树脂型号为HPD100、HPD300、D101、X-5、H103、XAD-2或XAD-4中的一种。
进一步地，所述树脂吸附前的茶浓缩液的重量浓度为2％～18％，过载吸附温度为40～65℃。所述茶浓缩液的重量浓度即为固含量。
进一步地，所述树脂吸附后流出液的流速为2～6柱体积/小时；树脂柱直径：高度比为1:(6～20)。
进一步地，所述茶浓缩液体积为吸附树脂体积的12～20倍。
进一步地，制备茶浓缩液的茶的种类为乌龙茶、绿茶或红茶中的一种。
进一步地，制备茶浓缩液的茶的原料可以为新鲜茶叶、毛茶或者成品茶叶。
有益效果：相对于现有技术，本发明具有以下优点：本发明使用物理吸附的处理方式来处理速溶茶以降低速溶茶中的咖啡因，脱除率达到80％以上，茶多酚、茶多糖、氨基酸等有效成分保留率达到80％以上。经本发明制备得到的低咖啡因速溶茶的咖啡因含量≤0.5％。本发明工艺简单，成本低，产品品质好，按上述方法生产出的低咖啡因速溶茶适用于高血压和易失眠人群。
具体实施方式：
实施例1：本实施例的绿茶原料为成品茶叶
茶浓缩液为速溶茶粉生产加工过程中经浓缩工艺处理后的绿茶浓缩液。
在树脂吸附前，控制处理茶浓缩液体积为1000L，固含量为8％，温度为40℃。通过70L体积的HPD-100大孔吸附树脂(该吸附树脂为沧州宝恩化工有限公司生产，规格为直径∶高度＝1∶20，使用前进行预处理，检测指标符合GBT 24395-2009食品工业用吸附树脂的要求)，树脂吸附时：树脂吸附后流出液的流速为200L/h；浓缩液送入真空冷冻干燥装置中干燥，得到72kg速溶茶粉。
测定试验：取实施例1制备的溶茶粉，对其茶多酚的检测按GB/T8313-2008的酒石酸亚铁法测定；咖啡因的检测按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。对比未经过树脂处理的原速溶茶粉，结果如下表1：
表1
| 各成分含量 | 咖啡因 | 茶多酚 | 茶多糖 | 氨基酸 |
| 原速溶茶 | 2.25％ | 25.36％ | 42.01％ | 12.03％ |
| 本发明速溶茶 | 0.38％ | 21.05％ | 40.20％ | 11.25％ |
经过以上树脂吸附处理后的速溶茶粉其咖啡因的吸附脱除率达83.11％，同时该处理对速溶茶粉中茶多酚、茶多糖、氨基酸等生化成分保留率均在80％以上。
实施例2 本实施例的铁观音茶原料为毛茶
茶浓缩液为速溶茶粉生产加工过程中经浓缩工艺处理后的铁观音茶浓缩液。在树脂吸附前，控制处理茶浓缩液体积为800L，固含量为10％，温度为60℃。通过60L体积的D101大孔吸附树脂(该吸附树脂为沧州宝恩化工有限公司生产，规格为直径∶高度＝1∶15，使用前进行预处理，检测指标符合GBT 24395-2009食品工业用吸附树脂的要求)，树脂吸附时：树脂吸附后流出液的流速为150L/h；浓缩液送入真空冷冻干燥装置中干燥，得到74kg速溶茶粉。
测定试验：取实施例2制备的溶茶粉，对其茶多酚的检测按GB/T8313-2008的酒石酸亚铁法测定；咖啡因的检测按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。对比未经过树脂处理的原速溶茶粉，结果如下表2：
表2
| 各成分含量 | 咖啡因 | 茶多酚 | 茶多糖 | 氨基酸 |
| 原速溶茶 | 2.80％ | 31.65％ | 43.51％ | 13.30％ |
| 本发明速溶茶 | 0.43％ | 28.25％ | 42.6％ | 12.84％ |
经过以上树脂吸附处理后的速溶茶粉其咖啡因的吸附脱除率达84.64％，同时该处理对速溶茶粉中茶多酚、茶多糖、氨基酸等生化成分保留率均在80％以上。
实施例3 本实施例的红茶原料为成品茶叶
茶浓缩液为速溶茶粉生产加工过程中经浓缩工艺处理后的红茶浓缩液。
在树脂吸附前，控制处理茶浓缩液体积为1000L，固含量为2％，温度为65℃。通过50L体积的HPD300大孔吸附树脂(该吸附树脂为沧州宝恩化工有限公司生产，规格为直径∶高度＝1∶6，使用前进行预处理，检测指标符合GBT 24395-2009食品工业用吸附树脂的要求)，树脂吸附时：树脂吸附后流出液的流速为300L/h；浓缩液送入真空冷冻干燥装置中干燥，得到60kg速溶茶粉。
测定试验：取实施例3制备的溶茶粉，对其茶多酚的检测按GB/T8313-2008的酒石酸亚铁法测定；咖啡因的检测按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。对比未经过树脂处理的原速溶茶粉，结果如下表3：
表3
| 各成分含量 | 咖啡因 | 茶多酚 | 茶多糖 | 氨基酸 |
| 原速溶茶 | 3.21％ | 28.23％ | 36.25％ | 15.25％ |
| 本发明速溶茶 | 0.48％ | 26.26％ | 35.48％ | 13.74％ |
经过以上树脂吸附处理后的速溶茶粉其咖啡因的吸附脱除率达85.05％，同时该处理对速溶茶粉中茶多酚、茶多糖、氨基酸等生化成分保留率均在80％以上。
实施例4本实施例的乌龙茶原料为成品茶
茶浓缩液为速溶茶粉生产加工过程中经浓缩工艺处理后的乌龙茶浓缩液。
在树脂吸附前，控制处理茶浓缩液体积为800L，固含量为18％，温度为50℃。通过80L体积的X-5大孔吸附树脂(该吸附树脂为沧州宝恩化工有限公司生产，规格为直径∶高度＝1∶6，使用前进行预处理，检测指标符合GBT 24395-2009食品工业用吸附树脂的要求)，树脂吸附时：树脂吸附后流出液的流速为160L/h；浓缩液送入真空冷冻干燥装置中干燥，得到80kg速溶茶粉。
测定试验：取实施例4制备的溶茶粉，对其茶多酚的检测按GB/T8313-2008的酒石酸亚铁法测定；咖啡因的检测按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。对比未经过树脂处理的原速溶茶粉，结果如下表4：
表4
| 各成分含量 | 咖啡因 | 茶多酚 | 茶多糖 | 氨基酸 |
| 原速溶茶 | 2.77％ | 30.52％ | 40.28％ | 18.95％ |
| 本发明速溶茶 | 0.41％ | 28.12％ | 37.33％ | 16.36％ |
经过以上树脂吸附处理后的速溶茶粉其咖啡因的吸附脱除率达85.20％，同时该处理对速溶茶粉中茶多酚、茶多糖、氨基酸等生化成分保留率均在80％以上。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种降低速溶茶中咖啡因的方法，其特征在于，采用非极性大孔吸附树脂过载吸附的方式对茶浓缩液中咖啡因进行物理吸附，过载吸附后流出液经干燥、分装制备得到低咖啡因速溶茶，所述非极性大孔吸附树脂型号为HPD100、HPD300、D101中的一种，树脂吸附前的茶浓缩液的重量浓度为2%~18%，过载吸附温度为40~65℃，所述树脂吸附后流出液的流速为2~6柱体积/小时；树脂柱直径：高度比为1:（6~20），所述茶浓缩液体积为吸附树脂体积的12~20倍，制备茶浓缩液的茶的种类为乌龙茶、绿茶或红茶中的一种，制备茶浓缩液的茶的原料可以为新鲜茶叶、毛茶或者成品茶叶。
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