CN111728045A - 一种降低红茶中高氯酸盐的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降低红茶中高氯酸盐的方法，所述方法包括鲜叶采摘后的超声漂洗，茶叶揉捻后的微生物降解、茶叶干燥后的铝箔密封。超声漂洗为将采摘鲜叶在高频超声震荡条件下用去离子水进行多道次清洗；微生物降解为将揉捻后的茶叶喷洒上配置的高氯酸盐降解菌液，在超声辅助下在无氧环境中进行微生物降解，将ClO4‑降解为无污染的Cl‑和O2；铝箔密封为将干燥后的茶叶放入经过无菌处理的铝箔袋中，抽真空后密封存储。本方法将超声辅助技术与微生物降解技术相结合，对红茶加工工序进行了适当调整，操作简单方便，有效降低了茶叶中高氯酸盐的含量。
Description
技术领域
本发明属于茶叶加工领域，具体涉及一种降低红茶中高氯酸盐的方法。
背景技术
高氯酸盐（ClO4-）是一种新型污染物，因其电荷和半径与碘离子相似，对甲状腺细胞上钠-碘同向转运体具有很强的抑制作用，抑制甲状腺对碘离子的吸收，导致甲状腺代谢紊乱等相关疾病。由于ClO4-在自然环境中具有较高的稳定性，在一般的环境条件下长期存在，降解过程十分缓慢，是一种持久性污染物质。ClO4-在自然界中普遍存在，可通过臭氧氧化、光化学反应和闪电作用等大气化学反应将不同含氯前体物质转化成ClO4-，但含量极低，ClO4-的污染更多的源于工业排放、化肥的施用、氯类消毒剂的降解以及氯类杀菌除草剂的施用等人为作用。
中国是世界上主要的茶叶生产国和销售国之一，近年来我国茶叶出口总量与出口额均稳步增长，随着对外贸易的发展，茶叶质量安全问题逐渐被广泛关注。2015年欧盟对食品贸易中ClO4-进行了限量，其中干茶中ClO4-的参考限量为 0.75 mg/kg，该茶叶限量标准对我国出口欧盟的茶叶贸易造成了很大影响。茶叶中ClO4-污染来源目前并未有确切结论，可能主要源自于茶树本身的富集能力，灌溉水、土壤中的ClO4-污染，以及施用了含ClO4-的肥料等几个方面。对于降低茶叶中高氯酸盐的方法，目前并未见到相关报道，因此开发一种低廉、有效地降低茶叶中高氯酸盐的方法，具有巨大的经济和社会效益。
发明内容
基于上述背景，本发明采用微生物降解技术，开发了一种降低红茶中高氯酸盐的方法。
本发明提供一种降低红茶中高氯酸盐的方法，所述方法包括鲜叶采摘后的超声漂洗，茶叶揉捻后的微生物降解、茶叶干燥后的铝箔密封。
优选的，所述鲜叶为春季一芽二叶的初展鲜叶，叶片完整、无损伤，所述超声漂洗为采用去离子水，在高频超声的作用下，对采摘的鲜叶进行多道次的漂洗，所述超声频率为50~80kHz，漂洗时间为10~20min。
茶叶中的高氯酸盐源于茶树从地下水、肥料以及在空气中的自然富集，早春初展鲜叶中高氯酸盐的含量较老叶低。采用高频超声震荡，可加速茶叶叶片上附着高氯酸盐及其他杂质快速溶于漂洗的去离子水中。
优选的，所述漂洗道次为2~3次，每次漂洗均更换无离子水。
优选的，所述微生物降解为将揉捻后的茶叶以一定厚度摊放在无菌托盘内，放入到微生物降解箱内，密封后通入二氧化碳排除氧气，通过降解箱内的喷淋装置按照一定的物料比向茶叶喷洒高氯酸盐降解菌液，同时开启超声波进行定期震荡，控制箱内温度，进行微生物降解。
揉捻后的茶叶细胞壁破裂，胞内基质渗出，而被富集在叶片内部的高氯酸盐也会随着基质内渗出细胞外，采用高频超声震荡，加速了细胞壁的破裂，有助于基质外渗，同时有利于高氯酸盐降解菌株均匀弥散分布于叶片上，利用降解菌株分泌的高氯酸盐还原解酶和亚氯酸盐歧化酶，将ClO4 -降解为无污染的Cl-和O2。
优选的，所述摊放厚度为3~5cm，所述物料比为每1kg茶叶喷淋10~20ml的降解菌液，所述超声波的频率为30~50kHz，所述定期震荡的频次为每30min震荡3~5min，所述箱内温度为28~35℃，所述微生物降解时间为6~8h。
优选的，所述高氯酸盐降解菌液由醋酸钠、蜂蜜、微量元素、JD14菌株、JD125菌株、去离子水组成。
优选的，按照质量浓度计算，所述高氯酸盐降解菌液是在去离子水中按照如下浓度配置：醋酸钠2~6g/L、蜂蜜3~8g/L、Na2MoO4 0.2~0.8mg/L.、JD14菌株0.2~0.4g/L、JD125菌株0.1~0.3g/L，所述高氯酸盐降解菌液的PH值为7~7.2。
醋酸钠、蜂蜜以及茶叶中的有机质为降解菌株提供有机电子供体，含Mo的微量元素可加速菌株降解效率。JD14菌株和JD125菌株均在培养基中经过驯化，具有良好的高氯酸盐降解效能，中性的PH更利于降解菌株的存活。
优选的，所述铝箔密封为将干燥后的茶叶放入经过无菌处理的铝箔袋中，抽真空后密封存储。
纯铝制成的铝箔袋有利于高氯酸盐的还原降解，无菌处理可以免引入二次污染，真空密封减少了空气接触，避免茶叶吸潮，避免空气中高氯酸盐的二次污染。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）对采摘的鲜叶采用高频超声震荡，加速茶叶叶片上附着高氯酸盐及其他杂质快速溶于漂洗的去离子水中。
（2）采用高频超声震荡揉捻后的茶叶，加速细胞基质的破壁渗出，有利于在基质内富集的高氯酸盐渗出，同时定期的超声震荡有利于高氯酸盐降解菌株在叶片上的分布。
（3）在超声辅助下，通过优选降解菌株和配置有效的微生物降解菌液，在茶叶加工的揉捻工序后采用具有较高降解效能的JD14和JD125菌株进行微生物降解，有效降低了茶叶中高氯酸盐的含量。
具体实施方式
本发明提供一种降低红茶中高氯酸盐的方法，所述方法包括鲜叶采摘后的超声漂洗，茶叶揉捻后的微生物降解、茶叶干燥后的铝箔密封。
优选的，所述鲜叶为春季一芽二叶的初展鲜叶，叶片完整、无损伤，所述超声漂洗为采用去离子水，在高频超声的作用下，对采摘的鲜叶进行多道次的漂洗，所述超声频率为50~80kHz，漂洗时间为10~20min。
优选的，所述漂洗道次为2~3次，每次漂洗均更换无离子水。
优选的，所述微生物降解为将揉捻后的茶叶以一定厚度摊放在无菌托盘内，放入到微生物降解箱内，密封后通入二氧化碳排除氧气，通过降解箱内的喷淋装置按照一定的物料比向茶叶喷洒高氯酸盐降解菌液，同时开启超声波进行定期震荡，控制箱内温度，进行微生物降解。
优选的，所述摊放厚度为3~5cm，所述物料比为每1kg茶叶喷淋10~20ml的降解菌液，所述超声波的频率为30~50kHz，所述定期震荡的频次为每30min震荡3~5min，所述箱内温度为28~35℃，所述微生物降解时间为6~8h。
优选的，所述高氯酸盐降解菌液由醋酸钠、蜂蜜、微量元素、JD14菌株、JD125菌株、去离子水组成。
优选的，按照质量浓度计算，所述高氯酸盐降解菌液是在去离子水中按照如下浓度配置：醋酸钠2~6g/L、蜂蜜3~8g/L、Na2MoO4 0.2~0.8mg/L.、JD14菌株0.2~0.4g/L、JD125菌株0.1~0.3g/L，所述高氯酸盐降解菌液的PH值为7~7.2。
优选的，所述铝箔密封为将干燥后的茶叶放入经过无菌处理的铝箔袋中，抽真空后密封存储。
下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。
实施例1
采摘春季一芽二叶的初展鲜叶，筛检出叶片完整、无损伤的鲜叶片，将叶片放入超声槽内，加入去离子水，用频率为50kHz的超声进行3道次的超声漂洗，每道次漂洗更换去离子水，共计漂洗20min。将超声漂洗后的叶片于阴凉处自然风干后，以5cm的厚度摊放在室内，设置环境温度为26℃，相对湿度为75%，风速为2m/s，进行自然萎凋12h。将萎凋后的茶叶放入除菌后的揉捻机中，设置环境温度为15℃，按照轻、重、轻的压力顺序进行揉捻60min。将揉捻后的茶叶以3cm的厚度摊放在无菌托盘内，放入到微生物降解箱内，密封后通入二氧化碳排除氧气，同时按照如下组分配置高氯酸盐降解菌液：醋酸钠2g/L、蜂蜜3g/L、Na2MoO4 0.2mg/L.、JD14菌株0.2g/L、JD125菌株0.1g/L，溶剂为去离子水，调控菌液PH值为7，将配置好的高氯酸盐降解菌液放入降解箱内的试剂槽内，按照每1kg茶叶喷淋20ml降解菌液的物料比，向降解箱内的茶叶喷洒高氯酸盐降解菌液，设置箱内温度为28℃，同时开启超声波，设置超声波的频率为30kHz，以每30min震荡5min的频次进行超声震荡，微生物降解时间设置为6h。将经过微生物降解后的茶叶上以10cm的厚度摊放在发酵室内，设置环境温度为26℃，湿度为85%，进行发酵6h，每0.5h翻动一次。将发酵后的茶叶移至热风干燥箱内，用110℃的热风干燥30min，将干燥后的茶叶放入经过无菌处理的铝箔袋中，抽真空后密封存储。
实施例2
采摘春季一芽二叶的初展鲜叶，筛检出叶片完整、无损伤的鲜叶片，将叶片放入超声槽内，加入去离子水，用频率为65kHz的超声进行3道次的超声漂洗，每道次漂洗更换去离子水，共计漂洗15min。将超声漂洗后的叶片于阴凉处自然风干后，以5cm的厚度摊放在室内，设置环境温度为26℃，相对湿度为75%，风速为2m/s，进行自然萎凋12h。将萎凋后的茶叶放入除菌后的揉捻机中，设置环境温度为15℃，按照轻、重、轻的压力顺序进行揉捻60min。将揉捻后的茶叶以4cm的厚度摊放在无菌托盘内，放入到微生物降解箱内，密封后通入二氧化碳排除氧气，同时按照如下组分配置高氯酸盐降解菌液：醋酸钠4g/L、蜂蜜5g/L、Na2MoO4 0.5mg/L.、JD14菌株0.3g/L、JD125菌株0.2g/L，溶剂为去离子水，调控菌液PH值为7.1，将配置好的高氯酸盐降解菌液放入降解箱内的试剂槽内，按照每1kg茶叶喷淋15ml降解菌液的物料比，向降解箱内的茶叶喷洒高氯酸盐降解菌液，设置箱内温度为31℃，同时开启超声波，设置超声波的频率为40kHz，以每30min震荡4min的频次进行超声震荡，微生物降解时间设置为7h。将经过微生物降解后的茶叶上以10cm的厚度摊放在发酵室内，设置环境温度为26℃，湿度为85%，进行发酵6h，每0.5h翻动一次。将发酵后的茶叶移至热风干燥箱内，用110℃的热风干燥30min，将干燥后的茶叶放入经过无菌处理的铝箔袋中，抽真空后密封存储。
实施例3
采摘春季一芽二叶的初展鲜叶，筛检出叶片完整、无损伤的鲜叶片，将叶片放入超声槽内，加入去离子水，用频率为80kHz的超声进行3道次的超声漂洗，每道次漂洗更换去离子水，共计漂洗10min。将超声漂洗后的叶片于阴凉处自然风干后，以5cm的厚度摊放在室内，设置环境温度为26℃，相对湿度为75%，风速为2m/s，进行自然萎凋12h。将萎凋后的茶叶放入除菌后的揉捻机中，设置环境温度为15℃，按照轻、重、轻的压力顺序进行揉捻60min。将揉捻后的茶叶以5cm的厚度摊放在无菌托盘内，放入到微生物降解箱内，密封后通入二氧化碳排除氧气，同时按照如下组分配置高氯酸盐降解菌液：醋酸钠6g/L、蜂蜜8g/L、Na2MoO4 0.8mg/L.、JD14菌株0.4g/L、JD125菌株0.3g/L，溶剂为去离子水，调控菌液PH值为7.2，将配置好的高氯酸盐降解菌液放入降解箱内的试剂槽内，按照每1kg茶叶喷淋15ml降解菌液的物料比，向降解箱内的茶叶喷洒高氯酸盐降解菌液，设置箱内温度为35℃，同时开启超声波，设置超声波的频率为50kHz，以每30min震荡3min的频次进行超声震荡，微生物降解时间设置为8h。将经过微生物降解后的茶叶上以10cm的厚度摊放在发酵室内，设置环境温度为26℃，湿度为85%，进行发酵6h，每0.5h翻动一次。将发酵后的茶叶移至热风干燥箱内，用110℃的热风干燥30min，将干燥后的茶叶放入经过无菌处理的铝箔袋中，抽真空后密封存储。
对比例1
采摘春季一芽二叶的初展鲜叶，筛检出叶片完整、无损伤的鲜叶片，将叶片用去离子水冲洗，于阴凉处自然风干后，以5cm的厚度摊放在室内，设置环境温度为26℃，相对湿度为75%，风速为2m/s，进行自然萎凋12h。将萎凋后的茶叶放入除菌后的揉捻机中，设置环境温度为15℃，按照轻、重、轻的压力顺序进行揉捻60min，将揉捻后的茶叶上以10cm的厚度摊放在发酵室内，设置环境温度为26℃，湿度为85%，进行发酵6h，每0.5h翻动一次。将发酵后的茶叶移至热风干燥箱内，用110℃的热风干燥30min，将干燥后的茶叶放入经过无菌处理的铝箔袋中，抽真空后密封存储。
根据标准SN/T 4089—2015《中华人民共和国出入境检验检疫行业标准中的出口食品中ClO4-的测定液相色谱-质谱/质谱法》，对实施例1~3与对比例1中所制红茶茶汤中的高氯酸盐进行了检测，测试结果如表1所示。
表1 实施例与对比例所制红茶的茶汤中高氯酸盐的检测结果
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | |
| 测试结果 /mg/kg | 0.72 | 0.68 | 0.69 | 0.89 |
从表中可以看出，采用超声清洗以及微生物降解处理后，实施例1~3所制红茶茶汤中高氯酸盐的含量显著低于对比例1，低于欧盟对食品贸易中ClO4-的参考限量。
以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种降低红茶中高氯酸盐的方法，其特征在于，所述方法包括鲜叶采摘后的超声漂洗，茶叶揉捻后的微生物降解、茶叶干燥后的铝箔密封。
2.根据权利要求1所述的一种降低红茶中高氯酸盐的方法，其特征在于，所述鲜叶为春季一芽二叶的初展鲜叶，叶片完整、无损伤，所述超声漂洗为采用去离子水，在高频超声的作用下，对采摘的鲜叶进行多道次的漂洗，所述超声频率为50~80kHz，漂洗时间为10~20min。
3.根据权利要求2所述的一种降低红茶中高氯酸盐的方法，其特征在于，所述漂洗道次为2~3次，每次漂洗均更换无离子水。
4.根据权利要求1所述的一种降低红茶中高氯酸盐的方法，其特征在于，所述微生物降解为将揉捻后的茶叶以一定厚度摊放在无菌托盘内，放入到微生物降解箱内，密封后通入二氧化碳排除氧气，通过降解箱内的喷淋装置按照一定的物料比向茶叶喷洒高氯酸盐降解菌液，同时开启超声波进行定期震荡，控制箱内温度，进行微生物降解。
5.根据权利要求4所述的一种降低红茶中高氯酸盐的方法，其特征在于，所述摊放厚度为3~5cm，所述物料比为每1kg茶叶喷淋10~20ml的降解菌液，所述超声波的频率为30~50kHz，所述定期震荡的频次为每30min震荡3~5min，所述箱内温度为28~35℃，所述微生物降解时间为6~8h。
6.根据权利要求4所述的一种降低红茶中高氯酸盐的方法，其特征在于，所述高氯酸盐降解菌液由醋酸钠、蜂蜜、微量元素、JD14菌株、JD125菌株、去离子水组成。
7.根据权利要求6所述的一种降低红茶中高氯酸盐的方法，其特征在于，按照质量浓度计算，所述高氯酸盐降解菌液是在去离子水中按照如下浓度配置：醋酸钠2~6g/L、蜂蜜3~8g/L、Na2MoO4 0.2~0.8mg/L.、JD14菌株0.2~0.4g/L、JD125菌株0.1~0.3g/L，所述高氯酸盐降解菌液的PH值为7~7.2。
8.根据权利要求1所述的一种降低红茶中高氯酸盐的方法，其特征在于，所述铝箔密封为将干燥后的茶叶放入经过无菌处理的铝箔袋中，抽真空后密封存储。
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