茶是全球认可的健康饮料,同时在亚洲范围也有较高的消费量。随着市场的变化和发展,饮料的消费群体、消费理念以及消费习惯正在发生转变;饮料品类和结构不断调整,健康属性饮料的比重不断上升;而茶饮料具有的健康、自然、时尚、便捷属性促进了其销量的增加。在茶饮料的发展中,涌现出了不少新概念、新工艺和新原料;在未来,消费者会越来越关注茶饮料的天然健康属性,“精选原料、原萃加工、口感丰富、有益健康”的茶饮料会越来越受到消费者的喜爱。
而目前市售茶饮料以果味轻茶饮料为主,其原因是高品质的纯茶饮料在原料的选取、加工及品质保持都存在许多问题,而且纯茶饮料的苦涩感的协调性也难以平衡,严重影响消费者的偏好;因此,在保持纯茶风味的基础上,平衡风味中的苦涩感,可提高消费者接受度。今天,荼小茶就为朋友们介绍一下纯茶饮料生产过程中的常见问题及解决措施。
一 纯茶饮料中的茶乳酪(浑浊或沉淀)
1、主要机理
A、非发酵类茶
①多酚类物质与蛋白质的相互作用:在非氧化条件下,多酚可通过氢键或疏水作用与蛋白质形成可逆的非共价复合物;该过程分为两个阶段:形成水溶性多酚-蛋白质复合物、聚集可溶性复合物形成不溶性的化合物;多酚与蛋白质以非共价键形式结合,主要是疏水键,其次是氢键,多酚的大量酚羟基与蛋白质主链的肽基NHCO,侧链上的OH、NH2以及COOH以氢键的形式点结合。
②多酚类物质与咖啡碱的相互作用:主要是通过多酚类物质的羟基和咖啡因酮基间的氢键缔合形成茶乳酪。
③多酚类物质与金属离子的相互作用:多酚类物质含有多个酚羟基,可作为多基配体与金属离子络合,形成环状螯合物,从而引起体系产生沉淀。
B、发酵类茶
其体系产生茶乳酪机理类似非发酵茶,只是其中参与形式茶乳酪的物质不仅有多酚类物质,还包含其氧化产物(如茶黄素、茶红素等)。
2、主要影响因素
①浸提原料:茶叶类型不同,其生化成分含量差异较大,进而导致冷后浑形成的速度和数量也差异明显。
②浸提用水:一方面是水质,水中的金属离子与非金属离子、悬浮物、杂质等都易造成茶饮料产生沉淀;另一方面是水的pH值,pH值能影响水中化学成分的稳定性,进而影响茶饮料的品质。
③浸提工艺:浸提时间的长短和温度的高低直接影响生化成分的浸出率,从而影响茶饮料的浑浊度和沉淀形成。
④灭菌方式:由于茶汤对温度极其敏感,生化成分受热后极易发生各种变化,导致茶汤色泽褐变,明亮度下降。
⑤化学成分:茶饮料中的冷后浑形成是多酚类化合物、咖啡碱、蛋白质、少量多糖以及疏水性脂质、叶绿素、金属离子等多种物质通过氢键、离子键、疏水作用等相互作用的复杂过程,因此化学成分直接影响着体系稳定性。
⑥体系pH值:茶汤内含化学成分的稳定性同样受pH高低的影响,其中咖啡碱的稳定性较强,儿茶素类物质则是在酸性情况下较为稳定,但酸度的增加,也会导致其部分氧化,因此调节pH的大小能影响儿茶素类物质的量从而影响冷后浑的形成量。
3、主要措施
A、物理技术
①低温沉淀及浸提:国内外茶饮料生产的经典工艺都是在茶叶高温浸提后,迅速冷却降温,提前强制析出茶乳酪,通过超细过滤,会得到非常澄清的茶提取液,达到使产品澄清的目的。
②吸附法:研究表明,明矾、高岭土、硅胶可作为吸附剂,从而改善茶饮料的稳定性,但会影响茶饮料的风味及色泽;基于此,许多研究尝试选用交联聚乙烯吡咯烷酮(PVPP)、壳聚糖等作为理想吸附剂。
③膜分离法:超滤膜技术可以在保留茶饮料风味和色泽的前提下,除去茶乳酪,是目前茶饮料澄清技术研究热点。
B、化学技术
①包埋法:利用食品添加剂对茶汤中参与形成茶乳酪的物质TP、咖啡碱、蛋白质等进行包埋,以阻止茶乳酪的形成。
②转溶法:在茶汤中添加碱液,促使氢键的断裂,避免茶乳酪的形成;碱液同时能与茶多酚及其氧化物生成稳定性的水溶性很强的盐;经过酸液调节,茶汤冷却和离心,就可得较为澄清的品质。
C、生物学方法
酶解技术:酶可以通过直接分解茶乳酪以及茶多酚、蛋白质等参与形成茶乳酪的物质而达到澄清茶汤的作用。目前已发现包括单宁酶、果胶酶、纤维素酶、蛋白酶等可用于茶饮料的澄清,并可显著改善其色、香、味。
二 纯茶饮料中的色泽变化
1、主要机理
A、非发酵类茶
色泽的变化主要是多酚类化合物的氧化以及叶绿素的破坏,并且贮藏时间越长,茶汤褐变程度越明显。
B、发酵类茶
色泽的变化主要受多酚类物质继续氧化以及其氧化产物的含量和组成比例的影响。
2、主要影响因素
①灭菌工艺:灭菌温度和时间直接影响茶饮料有效成分的稳定性,温度过高或时间过长,会导致多酚类,尤其是儿茶素类发生氧化聚合,生成茶色素等成分,导致色泽劣变。
②原料选择:茶叶原料不同,其生化成分含量差异较大,特别是多酚类及其氧化产物的含量,会直接影响终产品的色泽。
③浸提条件:浸提时间的长短和温度的高低直接影响生化成分的浸出率,同时温度过高或时间过长也会导致多酚类物质的变化,从而引起色泽变化。
④体系pH值:体系的pH值会影响多酚类物质的稳定性,多酚类物质在酸性条件下较稳定,不容易被氧化,pH值小,多酚类物质氧化程度低,汤色变化程度小;pH值大,多酚类物质氧化程度高,汤色变化程度大。
⑤贮藏条件:茶饮料易受到外界光照、氧气、高温等因素的影响而发生色泽变化,尤其是产品本身色泽较浅的产品;其原因在于茶汤中的多酚类物质、叶绿素类物质性质活泼,在高温、光照、氧等因素的影响下,极易发生氧化、降解等反应,从而引起产品色泽变化。
3、主要措施
A、物理技术
①包装:包装的材料性能影响到茶饮料色泽的稳定性,包装材料需要有良好的阻隔性。
②灭菌技术:灭菌的温度和时间直接影响多酚类物质的氧化程度,进而影响色泽,宜采用高温短时和冷杀菌技术。
3、除氧:氧气的存在影响体系色泽,目前的主要除氧技术包括煮沸、冲二氧化碳或氮气。
B、化学技术
①包埋技术:通过包埋一些大分子物质,从而保护呈色有效成分,常用包埋剂β-环状糊精。
②离子护色法:离子护色法就是在茶饮料中加入某些离子防止或减少叶绿素分子中的镁被氢取代后形成褐色的去镁叶绿素。
③添加抗氧化剂:通过添加抗氧化剂来延缓多酚类物质的氧化,从而护色。
④调节pH值:儿茶素类在过酸或过碱条件下会发生褐变而影响茶汤色泽,而调节茶汤的pH值可保持其色泽;通过加入适量的维生素C和盐离子来调节茶汤的pH值,改变茶汤的缓冲体系,从而达到护色效果。
三 纯茶饮料中的风味变化
1、主要机理
茶饮料风味的变化主要是由于多酚类物质的氧化降解,尤其是儿茶素类的氧化降解,使萜烯醇类物质含量增加,从而引起风味变化;此外,脂类和游离氨基酸也对风味变化有一定影响。
2、主要影响因素
①灭菌工艺:茶饮料的香气成分受温度的影响极大 ,高温处理一方面减少了原芳香组分的含量,另一方面也产生了一些其他芳香物质,从而改变了芳香物质的组分及其比例,最终导致茶饮料香气的变化。
②原料选择:茶叶的栽培地点、品种、采摘时间以及加工工艺的不同,会导致成品茶具有不同的风味特点,因此不同的原料选择和搭配直接决定了茶饮料的风味,尤其是纯茶饮料。
③浸提温度时间:浸提温度越高,时间越长,提取率会相应提高;但是温度高时间长,一方面会导致呈现苦涩滋味的多酚和咖啡因含量增加,另一方面会造成低沸点的挥发性香气的损失;因此合理的浸提温度和时间对茶饮料风味非常重要。
④贮藏条件:多酚类物质易受到光照、温度的影响,光照强温度高易引起多酚类物质氧化降解,从而引起产品风味的变化;茶饮料宜在低温避光条件下贮藏。
3、主要措施
A、物理技术
①包装技术:包装材料可以起到隔光效果,同时利用在制瓶过程中添加阻隔剂或吸氧剂,从而延缓多酚类物质的氧化,达到减缓风味变化的速度。
②灭菌技术:杀菌过程对纯茶饮料的风味有重要的影响,为了尽量保持风味,宜采用高温短时或非热力杀菌技术。
③原料拼配和筛选:在选择制作纯茶饮料的茶叶原料时,可适当进行拼配,提供整体风味的稳定性;纯茶原料选择上,尽量选择经焙火处理过的原料,因焙火过程中会产生吡嗪类等成分,可一定程度改善风味。
④回填技术:利用现代的技术手段(如SCC)进行茶叶香气的富集回收,然后再回填至纯茶饮料中,可改善纯茶饮料的风味。
B、化学技术
①微胶囊技术:用微胶囊进行茶叶香气包埋,再利用微胶囊的缓释作用逐步释放香气。β-环状糊精是具有特殊的分子结构的稳定的化学性质,不易受酶、酸、碱、光和热的作用而解,可对芳香物质进行包埋,减少芳香物质的损失。
②酶解技术:通过酶解,可以改变茶饮料生化成分的组成,从而影响和改善风味;如单宁酶可以水解苦涩感强的酯型儿茶素,从而降低苦涩感;利用糖苷酶水解糖苷类物质释放游离态香气成分,可以提高产品的香气品质。
③添加抗氧化剂:通过添加抗氧化剂来延缓多酚类物质的氧化降解,从而抑制风味的变化速度。
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参考资料
根据国内外研究文献整理。
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