CN106962508A - 一种绿茶浓缩液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于食品加工技术领域，具体涉及一种绿茶浓缩液及其制备方法。所述绿茶浓缩液的制备方法包括如下步骤：向绿茶茶叶中加入水和乙醇；采用超临界二氧化碳萃取，去除茶叶中的咖啡因得到低咖啡因茶叶，同时回收茶叶香气得到茶叶香气提取物；将低咖啡因茶叶静置后酶解；对酶解液进行茶水分离、灭酶、浓缩，得到低咖啡因茶浓缩液；将茶叶香气提取物与低咖啡因茶浓缩液混合，制得高香、低咖啡因绿茶浓缩液。本发明工艺流程简单，适用性强，成本低，制备得到的绿茶浓缩液咖啡因含量低、香味高、易溶解、沉淀少、风味好。
Description
技术领域
本发明属于食品加工技术领域，具体涉及一种绿茶浓缩液及其制备方法。
背景技术
茶具有抗氧化、抗癌、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。但咖啡因具有兴奋大脑、刺激心脏等作用，糖尿病患者、高血压患者、老年人、孕妇、儿童等均不宜常饮咖啡因含量高的茶叶。因此，需要一种咖啡因含量低的茶饮品，来填补这部分市场。QB/T 4068-2010《食品工业用茶浓缩液》将茶浓缩液定义为以茶叶或茶鲜叶为主要原料，经水提取或采用茶鲜叶榨汁，可在生产过程中加入食品添加剂和食品加工助剂，采用物理法除去一定比例的水分，经加工制成的，作为食品、饮料等原辅料的液态产品。标准同时也规定，当产品咖啡因含量小于或等于同类产品咖啡因最低限量的50％时，可声称为低咖啡因产品。
茶浓缩液生产过程中的萃取、浓缩工艺对浓缩液品质有着极大的影响，低温真空浓缩对滋味影响较小，具有技术成熟、成本低廉等优势，是目前最为常用的浓缩工艺。但由于茶的香气成分热稳定性差、且易挥发，因此真空浓缩制成的茶浓缩液滋味尚可，但香气损失严重。
中国专利CN103859098公开了一种绿茶类提取物的制备方法：利用旋转锥蒸馏塔(spinning cone column,SCC)，使蒸汽与茶浆逆流接触得到香气提供液，最终将其回填至绿茶浓缩液中；该方法能有效回收茶叶香气，但所用SCC设备价格高昂，适用性略差。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种绿茶浓缩液及其制备方法。本发明在采用超临界二氧化碳脱除茶叶咖啡因的同时，对茶叶香气物质进行分离、回收；对脱咖啡因后的茶叶进行萃取、酶解，改善萃取液风味，并提高其得率；酶解液浓缩完成后，进行香气回填，制得香气、滋味俱佳的低咖啡因绿茶浓缩液，工艺流程简单，适用性强，成本低，制备得到的绿茶浓缩液咖啡因含量低、香味高、易溶解、沉淀少、风味好。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明第一方面提供一种绿茶浓缩液的制备方法，包括如下步骤：
1)茶叶预处理：向绿茶茶叶中加入水和乙醇，调配茶叶含水率，得到茶叶混合物；
2)茶叶脱咖啡因：将步骤1)调配得到的茶叶混合物进行超临界二氧化碳萃取，分别得到低咖啡因茶叶，以及咖啡因与香气的混合物；
3)分离香气提取物：向步骤2)得到的咖啡因与香气的混合物中加入乙醇，经低温冷冻和过滤得到茶叶香气粗提取物；然后，所述茶叶香气粗提取物再经低温真空蒸馏，得蒸馏液即为茶叶香气提取物；
4)茶叶酶解：将步骤2)得到的低咖啡因茶叶静置，加入水和酶进行酶解，得到酶解混合物；优选地，进行保温酶解；
5)茶水分离：将步骤4)得到的酶解混合物进行茶水分离，得到酶解液；
6)灭酶：将步骤5)得到的酶解液进行灭酶，得到低咖啡因茶提取液；
7)浓缩：将步骤6)得到的低咖啡因茶提取液浓缩，得到低咖啡因茶浓缩液；
8)香气回填：将步骤7)得到的低咖啡因茶浓缩液与步骤3)得到的茶叶香气提取物进行混合，获得绿茶浓缩液。
当二氧化碳的温度T和压力P分别高于它的临界温度Tc(31.1℃)和临界压力Pc(7.39MPa)时，称为超临界二氧化碳。
优选地，步骤1)中，还包括以下特征中的任意一项或多项：
a)将绿茶茶叶粉碎后再加入水和乙醇；更优选地，绿茶茶叶粉碎至4～10目；
b)调配后的茶叶含水率为30～50wt％，如30～35wt％、35～40wt％或40～50wt％；
c)水与乙醇的体积比为9:1。
优选地，步骤2)中，超临界二氧化碳萃取的条件为：萃取温度为50～70℃，如50～60℃、60～65℃或65～70℃，萃取压强为250～450bar，如250～300bar、300～400bar或400～450bar，萃取时间为4～6小时。
优选地，经步骤2)得到的低咖啡因茶叶混合物中咖啡因质量含量≤0.5％，即低咖啡因茶叶中咖啡因占绿茶茶叶干重的质量百分比，必要时可进行多次超临界二氧化碳萃取。
优选地，步骤3)中，还包括以下特征中的任意一项或多项：
a)咖啡因与香气的混合物与乙醇的质量比为1：1；
b)低温冷冻的温度≤-0℃，更优选为-10～0℃，如-10～-6℃或-6～0℃；
c)低温真空蒸馏的条件为：蒸馏温度≤50℃，更优选为40～50℃，如40～45℃或45～50℃，绝对压力≤130mbar，更优选为50～130mbar，如50～115mbar、115～120mbar或120～130mbar。
步骤3)中，过滤可采用1u布袋式过滤器。
优选地，步骤4)中，还包括以下特征中的任意一项或多项：
a)静置时间为24hr以上；
b)茶水比为1：9～15，如1：9～13、1：13～14、1：14～15；
c)在加入水和酶时，还加入食品添加剂，例如L-抗坏血酸、异VC钠和碳酸氢钠等；
d)酶与绿茶茶叶的质量比为31～51：100，如31～41：100或41～51：100；
e)酶解的条件为：酶解温度为40～50℃，如40～45℃或45～50℃，酶解时间为5～10小时，如5～8小时或8～10小时；更优选地，在搅拌条件下进行酶解，搅拌速度为40～60rpm，如40～50rpm或50～60rpm；
f)所述酶包括单宁酶和蛋白酶，优选地，单宁酶和蛋白酶的质量比为1:30～40，如1:30～35、1:35～38、1:38～40。
优选地，特征f)中，所述酶还包括第一酶，所述第一酶选自果胶酶、纤维素酶和半纤维素酶中的至少一种。更优选地，单宁酶与第一酶的质量比为1:5～10，如1:5～8或1:8～10。
优选地，步骤5)中，采用压滤机或卧式螺旋离心机进行茶水分离，除去茶渣和其他固体颗粒杂质。
优选地，步骤6)中，灭酶采用高温瞬时加热，条件为：灭酶温度为90～95℃，如90～93℃或93～95℃，灭酶时间为15～60s，如15～30s或30～60s。
优选地，步骤7)中，还包括以下特征中的任意一项或多项：
a)浓缩温度为30～70℃，如30～50℃或50～70℃；
b)绝对压力≤130mbar，更优选为50～130mbar；
c)所述低咖啡因茶提取液浓缩至Brix(即可溶性固形物的含量)为30～50％；
d)浓缩设备为旋转薄膜蒸发器。
优选地，步骤8)中，还包括以下特征中的任意一项或两项：
1)所述茶叶香气提取物直接回填至所述低咖啡因绿茶浓缩液中，并进行充分搅拌混匀；
2)与步骤3)得到的茶叶香气提取物进行混合后，调整至所需可溶性固形物的含量，如Brix为20％以上，可以通过加水至所需可溶性固形物的含量。
优选地，还包括步骤9)：将步骤8)得到的绿茶浓缩液进行杀菌，得到绿茶浓缩液。更优选地，采用巴氏杀菌或高温短时杀菌。
将得到的绿茶浓缩液进行充填，即得市场贩售的绿茶浓缩液。
本发明第二方面提供一种绿茶浓缩液，通过上述任一项所述的制备方法制得。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种高香、低咖啡因含量的绿绿茶浓缩液的制备方法，解决了传统工艺生产绿茶浓缩液香气弱、风味差的问题，并通过酶解技术提高绿茶浓缩液得率及品质稳定性；所得浓缩液产品既能用于普通茶饮料改善其风味，又能用于低咖啡因茶饮料生产，有着广泛的适用性。按照QB/T 4068-2010《食品工业用茶浓缩液》规定，绿茶浓缩液可溶性固形物含量20％时，咖啡因含量低于2g/kg(每1kg绿茶浓缩液中含有2g以下咖啡因)即可称为低咖啡因绿茶浓缩液。本发明制得浓缩液均符合此要求。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
须知，下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置。本发明中所使用的方法，如无特殊说明，均为本领域的常规方法；本发明中所使用的试剂，如无特殊说明，均为本领域的常规试剂。
此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明；还应理解，本发明中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以插入其他设备/装置，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例1
一种高香、低咖啡因绿茶浓缩液的制备方法，包括如下步骤：
1)茶叶预处理：对100kg绿茶茶叶粉碎至4～10目，加入水和酒精(乙醇浓度为95wt％)，水与乙醇的体积比为9:1，茶叶含水率调至35wt％，搅拌均匀；
2)茶叶脱咖啡因：将步骤(1)调配得到的茶叶置于萃取釜中，通入超临界二氧化碳，50℃、250bar条件下萃取6小时，得到低咖啡因茶叶，咖啡因质量含量≤0.5％；
3)回收香气提取物：将步骤(2)中咖啡因与香气混合物中加入乙醇，咖啡因与香气的混合物与乙醇的质量比为1:1，降温至0℃冷冻，待咖啡因析出后使用1u布袋进行过滤，所得液体在50℃、130mbar条件下蒸馏，收集蒸馏液即为茶叶香气提取物；
4)茶叶酶解：向步骤(2)中处理后的茶叶静置24小时以上，再输送至酶解桶；加入900kg纯水、0.6kg L-抗坏血酸、1kg单宁酶、30kg蛋白酶、40℃酶解5h，搅拌速度50rpm，得到酶解混合物；
5)茶水分离：酶解结束后，通过压滤机将步骤(4)酶解混合物除去茶渣和其它固体颗粒杂质，得到酶解液；
6)灭酶：将步骤(5)所得酶解液在90℃、60s条件下灭酶活，得到低咖啡因茶提取液；
7)浓缩：将步骤(6)得到的低咖啡因茶提取液，采用旋转薄膜蒸发器，在30℃，115mbar条件下浓缩至Brix 40％左右，得到低咖啡因茶浓缩液；
8)香气回填：将步骤(7)中所得的低咖啡因茶浓缩液与步骤(3)中所得到的茶叶香气提取物混合均匀，获得高香、低咖啡因茶浓缩液；加纯水调整浓缩液固形物至Brix 20％；
9)成品杀菌：将步骤(8)所述茶浓缩液，在95℃、5min条件下热杀菌，冷却至65℃左右热充填，制得茶浓缩液成品。
实施例2
一种高香、低咖啡因绿茶浓缩液的制备方法，包括如下步骤：
(1)茶叶预处理：对100kg绿茶茶叶粉碎至4～10目，加入水和酒精(乙醇浓度为95wt％)，水与乙醇的体积比为9:1，茶叶含水率调至50wt％，搅拌均匀；
(2)茶叶脱咖啡因：将步骤(1)调配得到的茶叶置于萃取釜中，通入超临界二氧化碳，65℃、300bar条件下萃取5小时，得到低咖啡因茶叶，咖啡因质量含量≤0.5％；
(3)回收香气提取物：将步骤(2)中咖啡因与香气混合物中加入乙醇，咖啡因与香气的混合物与乙醇的质量比为1:1，降温至0℃冷冻，待咖啡因析出后使用1u布袋进行过滤，所得液体在45℃、100mbar条件下蒸馏，收集蒸馏液即为茶叶香气提取物；
(4)茶叶酶解：向步骤(2)中处理后的茶叶静置24小时以上，再输送至酶解桶；加入1300kg纯水、0.6kg L-抗坏血酸、1kg单宁酶、35kg蛋白酶、5kg果胶酶，45℃酶解4h，搅拌速度60rpm，得到酶解混合物；
(5)茶水分离：酶解结束后，通过压滤机将步骤(4)酶解混合物除去茶渣和其它固体颗粒杂质，得到酶解液；
(6)灭酶：将步骤(5)所得酶解液在90℃、30s条件下灭酶活，得到低咖啡因茶提取液；
(7)浓缩：将步骤(6)得到的低咖啡因茶提取液，采用旋转薄膜蒸发器，在50℃，120mbar条件下浓缩至Brix 35％左右，得到低咖啡因茶浓缩液；
(8)香气回填：将步骤(7)中所得的低咖啡因茶浓缩液与步骤(3)中所得到的茶叶香气提取物混合均匀，获得高香、低咖啡因茶浓缩液；加纯水调整浓缩液固形物至Brix20％；
(9)成品杀菌：将步骤(8)所述茶浓缩液，在95℃、5min条件下热杀菌，冷却至65℃±2℃左右热充填，制得茶浓缩液成品。
实施例3
一种高香、低咖啡因绿绿茶浓缩液的制备方法，包括如下步骤：
(1)茶叶预处理：对100kg绿茶茶叶粉碎至4～10目，加入水和酒精(乙醇浓度为95wt％)，水与乙醇的体积比为9:1，茶叶含水率调至30wt％，搅拌均匀；
(2)茶叶脱咖啡因：将步骤(1)调配得到的茶叶置于萃取釜中，通入超临界二氧化碳，70℃、450bar条件下萃取4小时，得到低咖啡因茶叶，咖啡因质量含量≤0.5％；
(3)回收香气提取物：将步骤(2)中咖啡因与香气混合物中加入乙醇，咖啡因与香气的混合物与乙醇的质量比为1:1，降温至-6℃冷冻，待咖啡因析出后使用1u布袋进行过滤，所得液体在45℃、100mbar条件下蒸馏，收集蒸馏液即为茶叶香气提取物；
(4)茶叶酶解：向步骤(2)中处理后的茶叶静置24小时以上，再输送至酶解桶；加入1500kg纯水、0.6kg L-抗坏血酸、1kg单宁酶、40kg蛋白酶、5kg果胶酶、5kg纤维素酶，50℃酶解10h，搅拌速度40rpm，得到酶解混合物；
(5)茶水分离：酶解结束后，通过压滤机将步骤(4)酶解混合物除去茶渣和其它固体颗粒杂质，得到酶解液；
(6)灭酶：将步骤(5)所得酶解液在95℃、15s条件下灭酶活，得到低咖啡因茶提取液；
(7)浓缩：将步骤(6)得到的低咖啡因茶提取液，采用旋转薄膜蒸发器，在70℃，123mbar条件下浓缩至Brix 45％左右，得到低咖啡因茶浓缩液；
(8)香气回填：将步骤(7)中所得的低咖啡因茶浓缩液与步骤(3)中所得到的茶叶香气提取物混合均匀，获得高香、低咖啡因茶浓缩液；加纯水调整浓缩液固形物至Brix20％；
(9)成品杀菌：将步骤(8)所述茶浓缩液，在95℃、5min条件下热杀菌，冷却至65℃左右热充填，制得茶浓缩液成品。
实施例4
一种高香、低咖啡因绿绿茶浓缩液的制备方法，包括如下步骤：
(1)茶叶预处理：对100kg绿茶茶叶粉碎至4～10目，加入水和酒精(乙醇浓度为95％)，水与乙醇的体积比为9:1，茶叶含水率调至40wt％，搅拌均匀；
(2)茶叶脱咖啡因：将步骤(1)调配得到的茶叶置于萃取釜中，通入超临界二氧化碳，60℃、400bar条件下萃取5小时，得到低咖啡因茶叶，咖啡因质量含量≤0.5％；
(3)回收香气提取物：将步骤(2)中咖啡因与香气混合物中加入乙醇，咖啡因与香气的混合物与乙醇的质量比为1:1，降温至-10℃冷冻，待咖啡因析出后使用1u布袋进行过滤，所得液体在40℃、50mbar条件下蒸馏，收集蒸馏液即为茶叶香气提取物；
(4)茶叶酶解：向步骤(2)中处理后的茶叶静置24小时以上，再输送至酶解桶；加入1400kg纯水、0.6kg L-抗坏血酸、1kg单宁酶、38kg蛋白酶、2kg果胶酶、4kg纤维素酶、2kg半纤维素酶，50℃酶解10h，搅拌速度40rpm，得到酶解混合物；
(5)茶水分离：酶解结束后，通过压滤机将步骤(4)酶解混合物除去茶渣和其它固体颗粒杂质，得到酶解液；
(6)灭酶：将步骤(5)所得酶解液在95℃、15s条件下灭酶活，得到低咖啡因茶提取液；
(7)浓缩：将步骤(6)得到的低咖啡因茶提取液，采用旋转薄膜蒸发器，在70℃，130mbar条件下浓缩至Brix 45％左右，得到低咖啡因茶浓缩液；
(8)香气回填：将步骤(7)中所得的低咖啡因茶浓缩液与步骤(3)中所得到的茶叶香气提取物混合均匀，获得高香、低咖啡因茶浓缩液；加纯水调整浓缩液固形物至Brix20％；
(9)成品杀菌：将步骤(8)所述茶浓缩液，在95℃、5min条件下热杀菌，冷却至65℃左右热充填，制得茶浓缩液成品。
实施例5：
本实施例为实施例1的对照实验，茶叶不进行脱咖啡因处理，亦不进行香气回填，其余步骤与实施例1完全相同。
本专利采用了单宁酶、蛋白酶等对茶叶进行酶解，萃取液中含有大量没食子酸、游离氨基酸等酸性物质。将上述实施例得到的茶浓缩液成品进行风味品评，方法如下：采用纯水，配制碳酸氢钠含量为0.01％的溶液，再用该溶液稀释上述实施例得到的茶浓缩液成品至固形物含量为0.2％，随后倒150g稀释液至白瓷碗中进行感官评价，评价标准及评语参考GB/T23776-2009。各实施例实验结果汇总结果见下表。
由以上结果可看出，茶叶脱咖啡因为制备低咖啡因绿茶浓缩液的关键步骤。在此基础上，通过酶解提高浓缩液得率，可制得符合行标要求的低咖啡因绿茶浓缩液。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (13)
1.一种绿茶浓缩液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)茶叶预处理：向绿茶茶叶中加入水和乙醇，得到茶叶混合物；
2)茶叶脱咖啡因：将步骤1)调配得到的茶叶混合物进行超临界二氧化碳萃取，分别得到低咖啡因茶叶，以及咖啡因与香气的混合物；
3)分离香气提取物：向步骤2)得到的咖啡因与香气的混合物中加入乙醇，经低温冷冻和过滤得到茶叶香气粗提取物；然后，所述茶叶香气粗提取物再经低温真空蒸馏，得蒸馏液即为茶叶香气提取物；
4)茶叶酶解：将步骤2)得到的低咖啡因茶叶静置，加入水和酶进行酶解，得到酶解混合物；
5)茶水分离：将步骤4)得到的酶解混合物进行茶水分离，得到酶解液；
6)灭酶：将步骤5)得到的酶解液进行灭酶，得到低咖啡因茶提取液；
7)浓缩：将步骤6)得到的低咖啡因茶提取液浓缩，得到低咖啡因茶浓缩液；
8)香气回填：将步骤7)得到的低咖啡因茶浓缩液与步骤3)得到的茶叶香气提取物进行混合，获得绿茶浓缩液。
2.如权利要求1所述的绿茶浓缩液的制备方法，其特征在于，步骤1)中，还包括以下特征中的任意一项或多项：
a)将绿茶茶叶粉碎后再加入水和乙醇；
b)加入水和乙醇后，茶叶含水率为30～50wt％；
c)水与乙醇的体积比为9:1。
3.如权利要求1所述的绿茶浓缩液的制备方法，其特征在于，步骤2)中，超临界二氧化碳萃取的条件为：萃取温度为50～70℃，萃取压强为250～450bar，萃取时间为4～6小时。
4.如权利要求1所述的绿茶浓缩液的制备方法，其特征在于，经步骤2)得到的低咖啡因茶叶中咖啡因质量含量≤0.5％。
5.如权利要求1所述的绿茶浓缩液的制备方法，其特征在于，步骤3)中，还包括以下特征中的任意一项或多项：
a)咖啡因与香气的混合物与乙醇的质量比为1：1；
b)低温冷冻的温度≤0℃；
c)低温真空蒸馏的条件为：蒸馏温度≤50℃，绝对真空度≤130mbar。
6.如权利要求1所述的绿茶浓缩液的制备方法，其特征在于，步骤4)中，还包括以下特征中的任意一项或多项：
a)静置时间为24hr以上；
b)茶水比为1：9～15；
c)在加入水和酶时，还加入食品添加剂；
d)酶与绿茶茶叶的质量比为31～51：100；
e)酶解的条件为：酶解温度为40～50℃，酶解时间为5～10小时；
f)所述酶包括单宁酶和蛋白酶。
7.如权利要求1所述的绿茶浓缩液的制备方法，其特征在于，特征f)中，所述酶还包括第一酶，第一酶选自果胶酶、纤维素酶和半纤维素酶中的至少一种。
8.如权利要求1所述的绿茶浓缩液的制备方法，其特征在于，步骤5)中，采用压滤机或卧式螺旋离心机进行茶水分离。
9.如权利要求1所述的绿茶浓缩液的制备方法，其特征在于，步骤6)中，灭酶采用高温瞬时加热，条件为：灭酶温度为90～95℃，灭酶时间为15～60s。
10.如权利要求1所述的绿茶浓缩液的制备方法，其特征在于，步骤7)中，还包括以下特征中的任意一项或多项：
a)浓缩温度为30～70℃；
b)绝对压力≤130mbar；
c)所述低咖啡因茶提取液浓缩至Brix为30～50％；
d)浓缩设备为旋转薄膜蒸发器。
11.如权利要求1所述的绿茶浓缩液的制备方法，其特征在于，步骤8)中，还包括以下特征中的任意一项或两项：
1)所述茶叶香气提取物直接回填至所述低咖啡因绿茶浓缩液中，并进行充分搅拌混匀；
2)与步骤3)得到的茶叶香气提取物进行混合后，加水调整至所需可溶性固形物的含量。
12.如权利要求1所述的绿茶浓缩液的制备方法，其特征在于，还包括步骤9)：将步骤8)得到的绿茶浓缩液进行杀菌，得到绿茶浓缩液。
13.一种如权利要求1至12任一项所述的制备方法制得的绿茶浓缩液。
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