CN106332990A - 一种以粗老茶叶为原料的活化茶粉及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种以粗老茶叶为原料的活化茶粉及其制备方法。所述活化茶粉的制备方法包括如下步骤：(1)将粗老茶叶经碱性过氧化处理后，置于双螺旋搓揉挤压机中进行挤压，得到茶汁和茶渣；(2)将步骤(1)所述茶渣置于双螺旋挤压膨胀机中进行膨化，得到膨化后茶叶；(3)将步骤(2)所述膨化后茶叶与步骤(1)所述茶汁的混合物经研磨得到研磨浆液；所述研磨浆液经分离得到浆液，所述浆液经干燥即得所述活化茶粉。本发明首次将双螺旋挤压搓揉制浆技术与双螺旋挤压膨化改性技术有机结合起来，处理粗老茶叶；本发明的工艺方法工艺较为简单，易于操作。本发明将粗茶和米糠“活化”，制备成现代健康“茶饭”，是推动“大健康产业”的有益尝试。

Description

一种以粗老茶叶为原料的活化茶粉及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种以粗老茶叶为原料的活化茶粉及其制备方法，属于食品加工技术领域。

背景技术

茶叶是中国的国饮。几千年来一直采用热水泡饮的方法。其实，茶也是可以吃的，是蔬菜，是食物。“茶饭”，不是杜撰的流行詞，古已有之。“茶经”中就提到西晋时“蜀妪作茶粥卖”。唐储光羲有《吃茗粥作》；苏东坡也有“偶与老僧煎茗粥，自携修绠汲清泉”的诗句。日本的古都奈良，仍保持汉唐遗风：“奈良茶饭”。

谈到吃喝，首先想到“细”、“嫩”、“鲜”。为达到更有效泡饮，茶商竞相推崇“早”“新”“嫩”的茶叶采摘标准，从“一旗(叶)一枪(芽)”，甚至发展到“独芽”茶。为此，大量的“粗老茶”浪费于地头。

单纯从成份分析，老茶叶的功能物质和营养物质都很高。南昌大学张国文等(“南昌大学学报”18：26，1996)指出，夏天产老茶叶含23.76～24.95％的茶多酚，远高于14.54％的春茶。老茶的粗纤维自然远高于春茶；虽然蛋白质比春天茶叶稍低，但仍在20.68-23.37％左右。

就蛋白质而言，粗老茶叶是只含8～10％蛋白含量大米的2～3倍之多。茶叶蛋白质氨基酸组成丰富合理，必需氨基酸评分高于大豆蛋白质，接近于母乳和牛奶的氨基酸评价分(陆晨等“现代食品科技”27：673；2011)。中国的茶叶面积约4000万亩。每亩成品茶约50公斤。但没有利用的粗茶可达120～200公斤以上，约4倍于成品茶。换言之，全国有480～800万吨潜在的茶叶资源没有充分利用。更使人震惊的是，中国是全球蛋白质原料最大进口国，年进口价值在1500亿元到1800亿元之间(“当代畜牧”，1:46，2011)。优质蛋白的茶叶，将是很好的蛋白质来源和补充。但严酷的事实是，且不说老茶，就算嫩茶，其蛋白质大部分都是叶蛋白，非水溶性蛋白质。例如分子量比较大，交联度大的谷蛋白占茶叶总蛋白量的80％，醇溶蛋白也占到约14％。

老茶叶常用蒸煮，制备速溶茶。但由于纤维致密，常压热水浸提，效率很低；仍然留下堆积如山的茶渣。其营养物质蛋白质和纤维等仍保留在茶渣中。专利CN200610085953.8提供的是一种用新鲜老茶叶制备茶浆的方法。该方法是将新鲜老茶叶经漂洗后，进行热烫处理，尔后立即降温；经清洗后，进行榨汁、过滤成浆。最后进行成品包装。其实，“榨汁”仍产生大量“茶渣”，其蛋白和纤维仍未利用。专利CN200410067803.5将干冰和茶叶一起加入膨化器中，采用瞬时气体压降膨化加工茶叶。这个膨化压力仅5～16个大气压，属低压范围。仅可使组织结构拉松，组织体产生微观裂纹，或达到细胞器的破碎。但不可能对茶叶蛋白和纤维产生活化作用。专利CN201010251713.7，在茶叶原料中加入20％的马铃薯淀粉和调味品，放入R400-3气流膨化机中，加热到160℃，再膨化处理；随后将膨化成型的制品放入180℃左右油温的炸锅中油炸成茶食品。气流膨化机是利用通过外源直接加热产生高压水蒸气，骤降压力使食品膨化的原理。且不说粗老茶经相对较长时间的160℃加热，功能物质的稳定性如何不得而知，这种180℃左右油温的炸锅中油炸成茶食品，也很难被认为是“健康食品”。

许多研究致力于利用化学或生物学的方法活化茶叶蛋白和纤维。特别是利用各种蛋白酶和淀粉酶处理。但这仅是实验室的理想手段，近千万吨的粗老茶叶需要的生物酶是天文数字。我国远非酶制剂生产大国，大量需要进口。至少，目前不可能产业化生物酶法活化粗老茶叶。因此，亟需提供一种活化粗老茶叶的物理处理方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种以粗老茶叶为原料的活化茶粉及其制备方法，本发明利用双螺杆技术处理粗老茶叶，具体采用“双螺旋搓揉制浆”和“双螺旋挤压膨化”的两段法活化粗老茶叶，既要保护老茶粗茶中的多酚类功能物质和维生素不被破坏，又要把茶叶纤维和蛋白活化利用起来。

本发明所提供的活化茶粉的制备方法，包括如下步骤：

(1)将粗老茶叶置于双螺旋挤压机中进行挤压，得到茶汁和茶渣；

(2)将所述茶渣置于双螺旋挤压膨胀机中进行膨化，得到膨化后茶叶；

(3)所述膨化后茶叶与所述茶汁的混合物经研磨得到研磨浆液；所述研磨浆液经分离得到浆液，所述浆液经干燥即得所述活化茶粉。

本发明所述的“粗老茶叶”指的是：春茶之后将不采摘茶叶，待夏初以机械修枝所得夏粗老茶叶，并经传统杀青烘干。

所述粗老茶叶中木质化的老梗、砂石等杂质去除后作为本发明的原料。

所述的制备方法中，步骤(1)之前，所述方法还包括对所述粗老茶叶进行如下预处理的步骤：

将所述粗老茶叶进行粉碎得到茶粉；将所述茶粉置于水中进行浸泡并搅拌；

所述水的温度可为50～70℃，具体可为65℃；

所述水的加入量可为所述茶粉质量的2～10倍，具体可为5倍；

所述搅拌的时间可为10～30分钟，具体可为30分钟。

经过所述预处理的步骤，能够晾去茶叶表面的灰尘、水分和杂物，同时还可以去除部分残留叶面的农药、水溶性的氟和铝等物质。所述预处理步骤的洗液被弃去。

所述的制备方法中，步骤(1)之前、所述预处理的步骤之后，所述方法还包括如下碱处理步骤：

将经预处理后的所述茶粉置于碱液中进行浸泡；经过滤得到经碱处理后的茶粉和滤液。

所述的制备方法中，所述碱液可为过氧化氢与氢氧化钠的混合水溶液，所述混合水溶液中，过氧化氢的浓度可为0.5～1mol/L，具体可为1mol/L，氢氧化钠的浓度可为0.05～0.11mol/L，具体可为0.1mol/L；采用食品级的氢氧化钠和食品级的过氧化氢；

所述混合水溶液的pH值可为8.5～10，具体可为9.2；

所述碱处理步骤的条件如下：

固液比(指的是经预处理后的所述茶粉与所述碱液的配比)为1g：2～10mL，具体可为1g：4mL；

温度可为60～80℃，具体可为75℃；

时间可为10～30min，具体可为15min。

本发明采用的碱处理步骤能够将所述粗老茶叶适度氧化聚合成分子量相对较大、更为稳定的茶红素类红茶多酚，一方面克服了粗老茶叶经传统杀青制备的绿茶的苦涩以及较大的肠胃刺激性的缺陷，另一方面也有利于粗老茶叶的蛋白质、粗纤维等生物大分子在碱性条件下的初步水解。

所述的制备方法中，步骤(1)中，控制所述粗老茶叶的质量含水率可为30～50％，具体可为35％；

所述双螺旋搓揉挤压的条件如下：

在45～99℃的条件下对所述粗老茶叶进行搓揉挤碾，具体可在75℃的条件下对所述粗老茶叶进行搓揉挤碾；然后进入挤压区中进行挤压，三个搓揉挤压段的温度分别为40～60℃、60～70℃和70～99℃，具体可为45℃、65℃或75℃。

不同于以提供蛋白质、脂肪、淀粉等主要营养物质为主的食品工业，茶叶中含有许多重要的生理功能物质，特别含量很高的植物多酚是很不稳定的抗氧化剂，Mukhopadhyay等(Journal of Food Engineering,56：201，2003)曾报道，双螺旋挤压可显著破坏芝麻中植物多酚。刘艳香(2009，硕士论文)进一步证实双螺旋挤压膨化后，可破坏植物多酚高达50％之多。本发明也通过实验证实，若在有氧状态下，如挤压温度达到160℃，茶多酚可损失达64％之多；这是因为茶多酚的分子量远小于高粱多酚。本发明通过将挤压温度控制于65～99℃克服了现有技术中存在的缺陷。

所述的制备方法中，所述挤压步骤中还包括加入所述碱处理步骤得到的所述滤液的步骤，即所述碱处理步骤得到的所述滤液可以循环使用；

所述方法还包括将所述茶汁的pH值调节至4～6的步骤，并降温保存，具体可采用食品级的盐酸调节pH值至4.8。

可以看出，不同于纸浆产业，本发明步骤(1)的搓揉制浆条件相对比较缓和，也不会造成大量“黑液”排放，形成环保问题。而且所得到的茶叶“红浆”，富含红茶多酚、碱溶谷蛋白和碱溶酸性多糖等功能物质，即为目标产物。

所述的制备方法中，步骤(2)中，所述挤压膨化的条件如下：

螺杆转速可为200～400转/分钟；

压力不高于20MPa；

温度可为65～150℃；

四个挤压段的温度分别为65～80℃、80～100℃、100～120℃和120～150℃；

经过所述膨化处理能够最大限度地降解、活化和重组茶叶蛋白和纤维等大分子营养物质。

步骤(3)中，所述研磨的条件如下：

在胶磨机中进行；

固液比(指的是所述膨化后茶叶与所述茶汁的混合物与水的配比)可为1g：5～10mL，具体可为1g：10mL；

转速可为1500～3000转/分钟，具体可为2000转/分钟；

控制循环冷却温度可为30～60℃，具体可为40℃；

时间可为30～60分钟，具体可为40分钟。

步骤(3)中，具体可采用喷雾干燥的方式，得到棕色有烤香味的粉末，其功能成分和营养成分与原料茶叶，无显著性差别，但水溶性物质增加了约55％。

本发明上述制备方法得到的活化茶粉也属于本发明的保护范围。

所述活化茶粉中各成分的质量含量如下：

水份低于10％，植物多酚不低于18％，咖啡因不低于2％，蛋白质不低于18％，膳食纤维不低于18％，总水溶物不低于35％，氟含量不高于290mg/kg。

本发明方法也可以用于“活化桑叶”的制备，桑叶也是中国政府批准的“既是药物，又是食物”的植物。桑叶富含蛋白质，新鲜的桑叶一直是蚕的食物，也可作人的蔬菜，称为“桑芽菜”。含有黄酮类，植物甾醇，特别是桑叶生物碱1-脱氧野尻霉素和γ-氨基丁酸等功能物质。

所述活化茶粉可与豆奶粉、微包埋植物脂肪、蜂蜜、菊粉、甜叶菊等制备“奶茶”。

包含所述活化茶粉的茶饭也属于本发明的保护范围。

本发明具体提供了一种茶饭，其由所述活化茶粉和原料制成，所述活化茶粉与所述原料的质量比为1：5～20；

所述原料为脱脂米糠、麦麸和玉米皮渣中任一种；

所述脱脂米糠为经双螺栓挤压膨化处理的米糠。

如由质量比为1：10的所述活化茶粉和所述脱脂米糠制成。

所述茶饭中各成分的质量含量如下：

水份低于10％，植物多酚不低于1％，咖啡因不低于0.3％，蛋白质不低于10％，膳食纤维不低于10％。

米糠只占稻米重量的6～8％，但含64％的营养成分，特别是丰富优质的蛋白和膳食纤维。米糠蛋白是低过敏性蛋白，米糠蛋白质必需氨基酸齐全，与大米蛋白质相比，其氨基酸组成更接近FAO/WHO推荐模式，可与鸡蛋蛋白相媲美。但因为含有米糠油和脂肪氧化酶，特别容易变质酸败，只能做饲料。当然，口感粗糙，也是不被人们青睐的原因。而经挤压膨化的脱脂米糠，不但蛋白和纤维被活化，色香味和口感也大有改善。因此，本发明将商业化的经双螺栓挤压膨化处理的米糠与本发明活化茶粉复配制备营养健康茶饭，为充分利用全国近1000万吨米糠提供了可能。

本发明进一步提供了所述茶饭的制备方法，包括如下步骤：

将所述活化茶粉与所述原料的混合物经研磨得到研磨浆液；所述研磨浆液经分离得到浆液，所述浆液经即得所述茶饭。

所述研磨的条件如下：

在胶磨机中进行；

固液比(指的是所述活化茶粉与所述原料的混合物与水的配比)可为1g：5～10ml，具体可为1g：5mL；

转速可为1500～3000转/分钟，具体可为2000转/分钟；

控制循环冷却温度可为30～60℃，具体可为40℃；

时间可为30～60分钟，具体可为40分钟。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明首次将双螺旋挤压搓揉制浆技术与双螺旋挤压膨化改性技术有机结合起来，处理粗老茶叶；本发明的工艺方法工艺较为简单，易于操作。

2、各种双螺旋挤压设备在中国已经日趋成熟。设备日处理量大都可达30～50吨。适合产业化处理大量的粗老茶叶。没有利用有毒有害的有机溶剂和生物制剂，基本没有危害环境和安全的废气，废水和废渣排放。

3、在中国，数百万吨计的粗老茶叶和米糠没有被充分利用。本发明可以化废为宝，资源合理利用，发展循环经济，延长产业链，为农民致富开创了一条新路子。

对于目前由于精白米面和动物性肉奶过度消耗，导致国人普遍高血糖、高血脂和高血压的“三高”现象。提倡“粗茶淡饭，吃糠咽菜”是针对性的饮食生活方式。本发明将粗茶和米糠“活化”，制备成现代健康“茶饭”，是推动“大健康产业”的有益尝试。

附图说明

图1为本发明以粗老茶叶为原料利用双螺旋挤压技术制备活化茶粉的流程图。

图2为以活化茶粉和米糠为原料制备健康茶饭的流程图。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1、双螺杆技术制备活化茶粉

按照图1所示的流程图进行制备。

1、粗老茶原料：浙江省泰顺县春茶之后将不采摘茶叶，待夏初以机械修枝所得夏粗老茶叶，经传统杀青烘干，简单粉碎至40目，去除老梗、砂石等杂质作为原料。

2、粗老茶叶浸泡预处理：加入步骤1处理的粗老茶粉重量5倍的热水(65℃)浸泡和搅拌30分钟。经筛网捞起茶叶，晾去灰尘、水分和杂物。此预处理步骤，也可去除部分残留叶面的农药、水溶性的氟和铝等物质，洗液被弃去。

3、粗老茶叶碱性过氧化氢转化预处理：将上述步骤2漂洗过的粗老茶粉，加入过氧化氢碱液(食品级氢氧化钠浓度为0.1mol/L；食品级过氧化氢浓度为1mol/L)；调节pH为9.2；固液比为1：4(g：mL)；，温度为75℃，浸泡时间为15min，滤过。浸泡液经调节pH值9.2，过氧化氢浓度为1mol/L后，作为下阶段磨浆用的过氧化氢碱液助剂循环使用。

4、双螺旋搓揉制浆：将步骤3浸泡过的茶粉(质量含水量35％)加入改进的双螺旋挤压设备，搓揉挤碾，温度控制在75℃；然后，进入挤压区，三个挤压段的温度分别为45℃、65℃和75℃，茶汁被挤出，物料浸入膨胀区，与加入步骤3循环使用的过氧化氢碱液混合；茶叶膨胀后再被进一步挤碾、撕裂；茶汁再次被挤出。可视需要，重复几次。将红棕色茶汁合并，以食品级盐酸调pH至4.8，降温保存。

5、双螺旋挤压膨化：当完成搓揉榨汁后，步骤4的茶渣加入改进的双螺旋挤压膨化设备。该设备有不同温度挤压区，四个挤压段的温度分别为75℃、95℃、115℃和145℃，控制螺杆转速为325转/分钟，压力最高不超过20MPa，最终膨化成棕色粉末。

6、胶磨粉碎：将步骤5膨化后产物与步骤4所得挤压茶汁混合，于胶磨机NM03(德国Cacique公司产NORWA型珠磨机)研磨。加水控制固液比1：5(g：mL)。研磨介质氧化锆陶瓷珠直径为0.5mm，转速为2000r/min，循环冷却控制温度为40℃，研磨时间为40min。

7、干燥造粒：步骤6茶叶磨浆液经离心(4000r/min)分离，收集浆液，调节pH为6.5；喷雾干燥和造粒，得到棕红色有烤香味的粉末即为本发明活化茶粉，于4℃冷藏。

本实施例制备的活化茶粉的功能成分的含量如下：

水份10％，植物多酚18％，咖啡因2％，蛋白质18％，膳食纤维18％，总水溶物35％，氟含量290mg/kg。

实施例2、制备营养健康茶饭

按照图2所示的流程进行制备。

1、原料：实施例1制备的活化茶粉(原料A)和经双螺旋挤压膨化技术所制备的稳定化脱脂米糠(原料B)。

2、胶磨：将原料A与原料B，以1：10(干物质计，质量比)的比例，分别加入胶磨机德国Cacique公司产NORWA-NM03型珠磨机)研磨。加水控制固液比1：5(g：mL)，研磨介质氧化锆陶瓷珠直径为0.5mm；转速为2000r/min，循环冷却控制温度为40℃，研磨时间为40min。磨浆液经离心(4000r/min)分离，收集浆液喷雾干燥，造粒，得到棕黄色有烤香味的粉末，即为本发明营养健康茶饭。

本实施例制备的营养健康茶饭的功能成分的含量如下：

水份10％，植物多酚1％，咖啡因0.3％，蛋白质10％，膳食纤维10％。

Claims (10)

1.一种活化茶粉的制备方法，包括如下步骤：

(1)将粗老茶叶置于双螺旋挤压机中进行挤压，得到茶汁和茶渣；

(2)将步骤(1)所述茶渣置于双螺旋挤压膨胀机中进行膨化，得到膨化后茶叶；

(3)将步骤(2)所述膨化后茶叶与步骤(1)所述茶汁的混合物经研磨得到研磨浆液；所述研磨浆液经分离得到浆液，所述浆液经干燥即得所述活化茶粉。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)之前，所述方法还包括对所述粗老茶叶进行如下预处理的步骤：

将所述粗老茶叶进行粉碎得到茶粉；将所述茶粉置于水中进行浸泡并搅拌；

所述水的温度为50～70℃；

所述水的加入量为所述茶粉质量的2～10倍；

所述搅拌的时间为10～30分钟。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)之前、所述预处理的步骤之后，所述方法还包括如下碱处理步骤：

将经预处理后的所述茶粉置于碱液中进行浸泡；经过滤得到经碱处理后的茶粉和滤液。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述碱液为过氧化氢与氢氧化钠的混合水溶液，所述混合水溶液中，过氧化氢的浓度为0.5～1mol/L，氢氧化钠的浓度为0.05～0.11mol/L；

所述混合水溶液的pH值为8.5～10；

所述碱处理步骤的条件如下：

固液比为1g：2～10mL；

温度为60～80℃；

时间为10～30min。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，控制所述粗老茶叶的质量含水率为30～50％；

所述挤压的条件如下：

在45～99℃的条件下对所述粗老茶叶进行搓揉挤碾；然后进入挤压区中进行挤压。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述挤压步骤中还包括加入所述碱处理步骤得到的所述滤液的步骤；

所述方法还包括将所述茶汁的pH值调节至4～6的步骤。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述挤压膨化的条件如下：

螺杆转速为200～400转/分钟；

压力不高于20MPa；

温度为65～150℃；

步骤(3)中，所述研磨的条件如下：

在胶磨机中进行；

固液比为1g：5～10mL；

转速为1500～3000转/分钟；

控制循环冷却温度为30～60℃；

时间为30～60分钟。

8.权利要求书1-7中任一项所述方法制备的活化茶粉。

9.包括权利要求8所述活化茶粉的茶饭。

10.一种茶饭，其由权利要求8所述活化茶粉和原料制成，所述活化茶粉与所述原料的质量比为1：5～20；

所述原料为脱脂米糠、麦麸和玉米皮渣中任一种；

所述脱脂米糠为经双螺旋挤压膨化处理的米糠。