微波浸提對烏龍茶主要理化組分浸出和沉淀特性的影響.pdf

1、浸提工藝會影響到茶湯內(nèi)含物的溶出和得率，以及茶湯貯藏期間沉淀的產(chǎn)生。微波技術(shù)因獨(dú)特的輻射加熱原理使其具有快速、節(jié)能的優(yōu)勢。為研究微波浸提烏龍茶的工藝參數(shù)以及對茶湯主要理化組分的浸出和沉淀特性的影響，本論文以烏龍茶為材料，分別采用履帶式微波設(shè)備直接浸提和微波前處理結(jié)合水浴的方法浸提烏龍茶湯，設(shè)置傳統(tǒng)水浴浸提為對照，通過比較茶湯水浸出物和茶多酚濃度等茶湯品質(zhì)指標(biāo)，篩選并優(yōu)化履帶式微波浸提烏龍茶飲料的浸提工藝。同時(shí)以微波浸提茶湯并分離沉淀前體

2、膠粒，對照水浴浸提，采用動態(tài)光散射技術(shù)分析膠粒物化特性，聯(lián)合高效液相色譜技術(shù)檢測茶葉主要理化組分的濃度；結(jié)合烏龍茶湯上清、沉淀前體膠粒和沉淀相，探討在這三相的相變遞進(jìn)過程中，沉淀前體膠粒的關(guān)鍵作用以及沉淀形成的機(jī)理。主要研究結(jié)果如下：
　?。?）采用履帶式微波設(shè)備直接浸提烏龍茶湯。經(jīng)過茶水比、微波功率、微波時(shí)間三個(gè)單因素和響應(yīng)面的篩選分析，最優(yōu)條件為茶水比1:15，微波浸提功率2 kW，微波時(shí)間10 min。所得茶湯水浸出物（14

3、.60 mg/mL）和茶多酚的含量（4.74 mg/mL）與沸水浴30 min的對照結(jié)果相當(dāng)。此條件下微波直提法的生產(chǎn)時(shí)間僅為水浴對照法的33％。由響應(yīng)面得到的二次多元回歸方程經(jīng)方差分析表明，該模型的決定系數(shù)R2=0.96，差異極顯著，擬合較好，真實(shí)有效，最優(yōu)組預(yù)測值與實(shí)際值相差<3%。
　?。?）采用履帶式微波設(shè)備浸提烏龍茶湯，結(jié)合微波前處理與水浴浸提的方式，經(jīng)過對茶水比、微波前處理功率、微波前處理時(shí)間和水浴時(shí)間四個(gè)單因素的篩選

4、，進(jìn)一步由響應(yīng)面優(yōu)化，最優(yōu)實(shí)驗(yàn)組條件為茶水比1:5，微波前處理功率2 kW，前處理時(shí)間3 min，再以1:20的茶水比，沸水浴浸提10 min，所得茶湯水浸出物含量11.74 mg/mL，茶多酚4.12 mg/mL。與沸水浴30 min相比，水浸出物含量提高，茶多酚濃度相當(dāng)。此條件下微波前處理法的時(shí)間比水浴對照提高了56%。二次多項(xiàng)回歸方程的模型兩次重復(fù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證有效。
　　（3）比較履帶式微波直接提取和前處理結(jié)合水浴的兩種浸提方法

5、，前處理法用時(shí)短（3 min）、功率高(3 kW)，茶湯水浸出物含量顯著高于水浴對照，生產(chǎn)時(shí)間較水浴對照提高了56%；直提法功率低（2 kW）、用時(shí)長（10 min），對茶湯有效組分的浸提效果與水浴對照的相當(dāng)，時(shí)間為傳統(tǒng)水浴法的30%。綜合試驗(yàn)參數(shù)與實(shí)際生產(chǎn)操作，履帶式微波設(shè)備更適合采用前處理結(jié)合水浴的浸提方式以實(shí)現(xiàn)高效連續(xù)化生產(chǎn)茶飲料。
　?。?）微波浸提時(shí)間、功率、茶水比三大條件對烏龍茶沉淀前體膠粒（沉淀前體膠粒）的形成與水浴

6、浸提的趨勢相似，烏龍茶理化組分按照分子質(zhì)量的大小先后溶出，進(jìn)入沉淀前體膠粒的分布比例隨浸提時(shí)間增長、微波功率增大、水浴溫度提高、茶水比減小而逐漸增加，膠粒數(shù)目隨之增多、分布更為集中。浸提時(shí)間分為慢速上升（微波20~140 s）、快速增多（微波180~240 s）以及平衡期（微波300~360 s）三個(gè)階段，微波浸提300 s為膠粒形成的平衡點(diǎn)和穩(wěn)定性增強(qiáng)的臨界點(diǎn)；水浴浸提45℃、65℃、85℃分別是烏龍茶沉淀粒子開始形成、大量形成和穩(wěn)定

7、形成的臨界溫度點(diǎn)；微波功率在80~480 W時(shí)蛋白質(zhì)與兒茶素等相互聚集、結(jié)合，膠粒數(shù)目大幅增多并穩(wěn)定存在；低功率（240 W）比高功率（720 W）對大部分兒茶素進(jìn)入沉淀前體膠粒中的分布有促進(jìn)作用，720 W的高功率浸提膠體粒徑減小、數(shù)量增多，靜電排斥作用變?nèi)?，茶湯穩(wěn)定性降低；在1:10高濃度的茶水比體系中，烏龍茶理化成分濃度最高，其中蛋白質(zhì)的濃度分布率最大（67.7%），但高濃度茶湯的沉淀前體膠粒膠粒穩(wěn)定性差，易團(tuán)聚，而此條件下水浴浸

8、提的三類兒茶素分布率為微波的兩倍；低濃度（1:100）的茶水比體系，沉淀前體膠粒的光強(qiáng)減小，顆粒分布松散，穩(wěn)定性增強(qiáng)。
　　（5）對微波浸提烏龍茶上清液、沉淀前體膠粒、沉淀三相的理化濃度分布和膠粒性質(zhì)關(guān)聯(lián)性進(jìn)行分析，微波浸提烏龍茶理化組分的沉淀傾向強(qiáng)于水浴。在烏龍茶沉淀前體膠粒向沉淀轉(zhuǎn)變的過程中，蛋白質(zhì)的分布率和沉淀率差值最?。?3.72%），沉淀傾向最大，可溶性糖的傾向最弱（41.49%）；兒茶素（酯型、焦酚型）和蛋白質(zhì)的作用最