关键词：
藏茶
淋洗
离子交换
氟
酥油茶粉
摘要：
藏茶是以生长于四川雅安一带的一芽五叶以内的茶树新梢(或同等嫩度对夹叶)为原料并采用特定工艺制成的黑茶类产品,具有防辐射、促消化和抗氧化等健康功效。由于茶树易聚氟、产地环境及原料成熟度较高等原因,藏茶普遍存在氟含量过高的问题。长期摄入高氟茶叶会导致“饮茶型氟中毒”,患上氟骨症、氟斑齿等慢性病。本课题研究深加工过程藏茶液中氟的脱除方法,以期在最大限度保留活性成分的同时,尽量地去除部分氟。最后,利用经过降氟处理的藏茶液制备具有低升糖指数、冲调性佳的高品质酥油茶粉,旨在为高氟藏茶及其它氟含量较高的茶叶的开发应用提供一定理论基础。主要研究内容与结果如下:
首先,采取淋洗和浸泡清洗这两种方式对藏茶干茶叶进行脱氟效果研究。以氟去除率和茶多酚损失率为评价指标,进行了温度、用水量、次数的单因素实验,结果表明淋洗方法优于浸泡清洗。通过测定茶叶的水浸出物含量、游离氨基酸含量、颜色变化和进行感官评定,并通过主成分综合评分法确定了最佳的淋洗参数为:水温100℃、用水量50 mL/g、淋洗3次、每次3 s。在该淋洗参数下,藏茶叶可以去除茶叶中9.96%的氟,其水浸出物、茶多酚和游离氨基酸的保留率分别为95.86%、97.62%和96.91%,经过淋洗处理的藏茶叶冲泡后的茶液感官评分提高。但是,清洗工艺只能去除部分氟,仍需采取其他措施对藏茶进行进一步降氟。
然后,对清洗后的藏茶叶的浸提工艺进行优化,并采取离子交换法对藏茶浸提液进行降氟处理。以茶多酚、水浸出物和氟提取率为指标,通过多指标试验公式法结合响应面试验确定高氟藏茶的最优浸提参数为:茶水比1:26 g/mL、浸提2次、浸提温度100℃、浸提时间34 min。该提取参数下,茶多酚和水浸出物的提取率分别为85.21%和87.57%,氟浸出率为78.64%。在上述提取优化的基础上,对藏茶提取液进行降氟处理,通过静态实验筛选出降氟效果最好的LX-860树脂后,通过单因素实验得到最佳的静态离子交换参数为:反应时间6 h、反应温度为室温、茶液的固形物含量为1.3%(w/w)(其中氟含量25 mg/L)、每克树脂可处理375 mL藏茶浸提液,在该工艺参数下,可以去除茶液中52.13%的氟,而固形物、茶多酚、游离氨基酸、可溶性糖和咖啡碱的保留率分别为94.62%、96.62%、88.57%、93.94%、92.75%。在静态实验的基础上,进一步对藏茶浸提液进行动态离子交换降氟工艺优化,得到最佳的参数为:上样液固形物含量为1.3%(w/w)(其中氟含量25 mg/L)、上样流速8 BV/h、上样体积158 BV。在最优参数下,经过动态离子交换降氟后的茶液的氟下降了61.27%,固形物、茶多酚、游离氨基酸、可溶性糖和咖啡碱含量保留率分别为100%、96.26%、96.01%、93.50%、95.05%,挥发性成分种类保留率为90.76%,重金属元素(As、Cd、和Pb)含量均符合国家安全标准。此外,脱氟处理前后的藏茶液颜色变化程度较小(ΔE*=0.59),感官评分差异不显著。表明离子交换法可以在最大限度地保留活性成分的同时,去除藏茶液中的大部分氟。
最后,利用经过降氟处理的藏茶液,经过配方设计,再采取二次均质和喷雾干燥技术制备高品质酥油茶粉。通过优化实验先确定了喷雾干燥酥油茶的最佳配方为(以干基计算):茶液干物质14%、食盐10%、酥油20%、抗性糊精40%、D-甘露糖醇5%、菊粉10%、蔗糖酯1%。然后,通过实验优化酥油茶粉加工工艺参数,均质工艺的最佳参数为:料液固形物含量为25%(w/w)、均质压力(第一次15 MPa、第二次35 MPa)、均质温度为70℃;喷雾干燥最佳参数为(QFN-CX-3型号):进风温度170℃、出风温度90℃、进料流量为25 mL/min。比较使用抗性糊精制备的酥油茶粉(R-BTP)与利用麦芽糊精制备的酥油茶粉(M-BTP)的差异,冲调性指标测定结果显示R-BTP的完全分散时间为8.00 s,完全溶解时间为36.33 s,结块率为0.67%,休止角为37.87°,其分散性、休止角、结块率与M-BTP差异不明显,但是完全溶解时间更少(P<0.05);预估血糖指数(eGI)的测定与计算显示R-BTP的eGI为51.29,而M-BTP的eGI为78.18,抗性糊精在酥油茶粉中的应用可以大大降低升糖指数;热重分析和挥发性成分测定结果显示,R-BTP比M-BTP具有更好的热稳定性;酥油茶粉的复溶液的粒径分布、PDI和扫描电镜结果显示,R-BTP的平均粒径比M-BTP小,复溶后稳定性更好;酥油茶粉氟含量测定显示,相较于未经脱氟处理的高氟藏茶液制备的酥油茶粉(HF-R-BTP),R-BTP的氟含量降低了71.67%。以上说明制备的R-BTP酥油茶产品是具有冲调性佳、升糖指数低、热稳定性好的高品质酥油
