1、茶飲料沉淀機(jī)理（教案）,茶葉的種類（按茶多酚氧化程度）,1、綠茶： 2、黃茶： 3、青茶： 4、白茶： 5、黑茶： 6、紅茶：,茶葉的主要成分,1、茶葉多酚類：簡單酚類、類黃酮類。 2、茶葉生物堿：咖啡堿、可可堿、茶葉堿。 3、蛋白質(zhì)及氨基酸：谷蛋白、茶氨酸 4、茶葉糖類：纖維素、半纖維素、淀粉、果膠。 5、芳香物質(zhì)：青葉醛、青葉醇、高級萜烯類。 6、茶葉皂甙：甾體皂甙、三萜皂甙。 7、茶葉色素：葉綠素、茶紅素等。,茶飲料沉淀機(jī)理,一、綠茶茶湯沉淀機(jī)理 (一)、膠體現(xiàn)象： 1、電泳：綠茶茶湯有電泳現(xiàn)象，體系帶負(fù)電菏。 2、丁達(dá)爾現(xiàn)象：綠茶茶湯有丁達(dá)爾現(xiàn)象，屬膠 體體系，膠體顆粒粒徑為1100n

2、m. （二）、沉淀機(jī)理： 1、碳水化合物對茶湯沉淀的影響：,（1）、淀粉：它在高溫萃取時溶出，茶湯在高溫殺菌時淀粉物質(zhì)會糊化， 產(chǎn)品冷卻時會變得不透明，產(chǎn)生渾濁直至沉淀；另一方面溶出的淀粉處于一種無序的亞穩(wěn)態(tài)，低溫時析出產(chǎn)生沉淀。 （2）、果膠：果膠中果膠酸遇鈣、鎂形成果膠酸鈣（鎂）凝膠，產(chǎn)生沉淀； 果膠中原果膠不溶于冷水，茶葉加工過程中的原果膠在萃取時溶出，產(chǎn)品在冷卻過程中原果膠會析出產(chǎn)生沉淀。,（3）、粗茶葉多糖：不溶于冷水，熱水 中溶解率約為76%，產(chǎn)品在冷卻過程中粗 茶葉多糖會析出產(chǎn)生沉淀。 2、茶多酚與蛋白質(zhì)通過氫鍵等作用力締合； 兒茶素中1、2、3、4位羥基由于共使氫原子上電子云向

3、氧原子偏移，滕出空軌道。而蛋白質(zhì)分子中酰氨基團(tuán)和氨基可提供孤對電子與兒茶素中氫形成氫鍵，,如下圖所示： 由于蛋白質(zhì)分子是一條很長的鏈，上面有很多酰氨基團(tuán)和氨基，因而可以連接很多兒茶素分子；另一方面每條蛋白質(zhì)分子上兒茶素未結(jié)合,的羥基又可以通過氫鍵同另一蛋白質(zhì)分子結(jié)合，使締合物分子直徑迅速增大，當(dāng)相對分子質(zhì)量足夠大時，就形成白色棉花狀物飄浮在茶湯中。 3、茶多酚與氨基酸通過氫鍵結(jié)合： 每個茶多酚分子可締合14個氨基酸分子形成締合物。,4、其他氫鍵締合體： 酚與咖啡堿締合體 茶多酚-蛋白質(zhì)-咖啡堿締合體 茶多酚-氨基酸-咖啡堿締合體 氨基酸-咖啡堿締合體 蛋白質(zhì)-咖啡堿締合體 可見，綠茶茶湯中大多

4、數(shù)成分可相互締合生成大分子物質(zhì)，當(dāng)分子質(zhì)量足夠大時，便形成沉淀。,紅茶茶湯的沉淀機(jī)理,（一）、紅茶茶乳酪的形態(tài) 紅茶茶乳酪以圓球體或結(jié)合膠體的形態(tài)懸浮在茶湯中，當(dāng)溫度變化時會再次聚集，體積增大而形成沉淀。茶乳酪顆粒直徑約幾微米，在茶湯中借助布朗運(yùn)動而移動，其帶有負(fù)電菏。 （二）、紅茶茶乳酪的組成 由咖啡因、茶紅素、茶黃素以17：64：17百分比組成,（三）、紅茶茶乳酪形成機(jī)理 在紅茶發(fā)酵過程中，大分子物質(zhì)發(fā)生了不同程度的轉(zhuǎn)化降解等反應(yīng)因此對茶湯澄清度的影響較小。但茶紅素和茶黃素分子能借助氫鍵與咖啡堿結(jié)合形成大分子物質(zhì)，當(dāng)分子粒徑足夠大時，便形成茶乳酪。,影響茶湯沉淀形成的因素,萃取的基本原理

5、Dm為截面積F內(nèi)溶質(zhì)擴(kuò)散的數(shù)量； D為擴(kuò)散系數(shù)，即濃度梯度為1時通過單位面 積的溶質(zhì)數(shù)量； Dc/dx為垂直于截面積F的溶質(zhì)濃度梯度； 為在面積F內(nèi)擴(kuò)散溶質(zhì)所經(jīng)歷的時間； 負(fù)號表示物質(zhì)轉(zhuǎn)移是沿濃度下降的方向進(jìn)行。,擴(kuò)散系數(shù)D取決于溫度、被親物質(zhì)分子大小和溶劑的粘度，可用愛因斯坦公式表示： R為氣體常數(shù)，空氣為中等濕度時R=29.4千克米/千克度。 T為絕對溫度K； N為阿弗加得羅常數(shù)； 為溶劑的粘度； 為溶質(zhì)的分子半徑； 由上可見，當(dāng)溶質(zhì)分子半徑一致時，影響,擴(kuò)散的因子是溫度和粘度。溫度升高時溶劑的粘度下降，擴(kuò)散系數(shù)增大，親出速度加快。,（一）、原料：,不同的茶葉品種制成的茶葉其內(nèi)含成分存在差

6、異；同一品種，不同栽培環(huán)境（地域、海拔高度、栽培條件、施肥狀況、加工方法、季節(jié)）下產(chǎn)出的茶葉其內(nèi)含成分也存在差異。如夏秋茶中茶多酚和咖啡堿含量高于春茶，故產(chǎn)生茶乳酪的能力也不同。,（二）茶葉的儲藏,茶葉在不適的條件下儲藏，不僅會產(chǎn)生陳味而且制得的茶湯湯色渾濁。因此應(yīng)以新茶為主，如原料茶儲藏過久，采取復(fù)烘，可以減少沉淀現(xiàn)象。因此原料茶最好為新茶，儲藏環(huán)境溫度低于10，相對濕度低于40%（茶葉含水量約5%）。光線，氧氣、茶葉本身含水量（低于6%）等都會影響萃取茶湯的渾濁度。,（三）原料茶粒徑的大小,茶葉粒徑大小對茶湯形成沉淀的影響是通過影響茶葉內(nèi)容物鋟出而實現(xiàn)的，茶葉粒竟越大，在規(guī)定的條件下內(nèi)容物

7、越不易侵出；茶葉粒竟越小，在規(guī)定的條件下內(nèi)容物越容易侵出，茶湯越渾濁。因此對于萃取用茶來說，茶葉粒徑應(yīng)在40目左右最適。,（四）水質(zhì)與金屬離子,水的電導(dǎo)率（反映金屬離子的含量）應(yīng)在4.5以下，因為水中金屬離子可與茶湯組分發(fā)生絡(luò)合或還原絡(luò)合反應(yīng)，生成難溶性的絡(luò)合物而產(chǎn)生沉淀。其次，水中游離氧會氧化茶湯的組分而形成沉淀。因此茶飲料用水應(yīng)充分去除水中氧氣。,（五）萃取溫度,萃取溫度的高低會影響茶葉內(nèi)容物的溶出，進(jìn)而影響茶湯的澄清度和沉淀的生成量。高溫下萃取，茶湯組分容易溶出，但也容易發(fā)生氧化；低溫下萃取，茶湯組分溶出不充分，茶湯滋味淡薄、香氣平淡。,（六）萃取時間,茶葉中內(nèi)含成分的溶出量在萃取初期幾

8、乎成直線增加，隨時間延長而逐漸減少。一定時間后達(dá)到飽和（濃度約5%），此時時間不宜延長，否則茶湯組分會受氧化而渾濁。,（七）茶湯濃度,茶湯濃度越大越容易形成沉淀，包種茶茶水比在2.5%以下時幾乎無茶乳酪生成，當(dāng)茶水比在5%-15%時，茶湯固形物含量呈線形增加，茶乳酪在低濃度時呈現(xiàn)性增加，高濃度時呈緩和趨勢。對于分次萃取，茶水比應(yīng)為1：121：20之間；連續(xù)萃取時茶水比應(yīng)小于1：10。目前康師傅綠茶萃取茶水比為1：25，這主要是依據(jù)生產(chǎn)設(shè)備的性能決定。,解決茶湯沉淀形成的途徑,（一）物理方法,1、低溫沉淀法 2、吸附法 3、原料控制法 4、PH值控制法 5、去除內(nèi)容物法 6、原料焙火法 7、電滲

9、析法 8、冷親法 9、膜過濾法 10、其他方法,（二）化學(xué)方法,1、轉(zhuǎn)溶法 2、添加離子法 3、沉淀劑法 4、氧化法 5、離子螯合法 6、包埋法,（三）生物技術(shù),1、單寧酶酶促轉(zhuǎn)溶茶乳酪的專一酶類。 作用機(jī)理：能切斷兒茶酚上沒食子酸的酯鍵，釋放出沒食子酸，解離后的沒食子酸陰離子又能同茶黃素及茶紅素競爭咖啡堿，形成相對分子量較小的水溶物，達(dá)到澄清茶湯的目的。其作用機(jī)制為：,2、葡萄糖氧化酶（GOD）： 作用機(jī)理：其催化作用可消耗分子氧，因而能除去茶湯體系中游離氧，保證茶湯體系的氧化還原電位，阻次茶湯體系沉淀的形成。 3、果膠酶及纖維素酶： 作用機(jī)理：它們能分解茶葉細(xì)撥胞壁，促進(jìn)內(nèi)容物的釋放。因而

10、可在較低溫度下萃取，控制茶湯濃度及減少高溫對品質(zhì)的影響。 4、果膠酯酶、多酚氧化酶、蛋白酶等。,預(yù)防茶飲料沉淀的技術(shù)和方法,研發(fā)部門通過大量試驗得出一套行之有效的控制方法： （一）、原料茶的控制：茶葉品質(zhì)；儲藏條件； （二）、萃取設(shè)施：國際先進(jìn)的自動控制系統(tǒng)， 保證萃取工藝的穩(wěn)定性。 （三）、萃取參數(shù)控制：萃取時間、萃取次數(shù)、萃取溫度、攪拌時間、攪拌次數(shù)、提籃時間、提籃次數(shù)、過濾濾網(wǎng)、冷卻離心溫度、離心流量、離心機(jī)轉(zhuǎn)速、離心壓力、離心機(jī)操作水壓、萃取液混合儲存。,參考文獻(xiàn),1.陳宗道，周才瓊，童華榮.茶葉化學(xué)工程學(xué).重慶：西南師范大學(xué)出版社 2.施兆鵬主編.茶葉加工學(xué).中國農(nóng)業(yè)出版社 3.蔣作明，童華榮，趙先明.茶的綜合利用. .重