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1、茶叶及茶饮料的加工技术,-Alan Lu利乐亚太区工程部,目录,简介茶叶采摘后的制作茶叶发酵的化学原理茶叶的分级茶叶的储藏茶叶浸提技术-绿茶-红茶-红茶浓缩液-茶过滤工序,典型的茶叶浸提工序-批量循环式浸提-批量间歇式浸提-半自动浸提-自动浸提-冰柠檬茶的生产-奶茶的生产-速溶茶粉的生产茶叶浸提时的混浊现象微生物和茶汁的巴氏灭菌总结及悬而未决的问题,简介,所有的茶叶都来源于山茶树，一种源于亚洲热带雨林的灌木树。主要有三大类：*中国叶小，长度短*阿萨姆邦(印度)叶大，10-15cm*印度支那,茶叶出口国,*印度*斯里兰卡*肯尼亚*印尼*孟加拉*马拉维(非洲),茶叶消费国,*英国*美国*巴基斯坦*
2、俄罗斯*澳大利亚*摩洛哥*加拿大,茶叶自产自销国,*中国*日本*土耳其*伊朗,绿茶芽叶的大概构成(阿萨姆-普洱品种),可溶于热水中的物质 干重(%)黄酮醇(-)表醅尔茶酸醅酸盐(EGCG)(-)表儿茶酸醅酸盐9-13(ECG)3-6(-)表醅尔茶酸(EGC)3-6(-)表儿茶酸(EC)1-3其它黄酮醇1-2黄酮醇和黄酮糖苷3-4黄烷双醇2-3酚醛酸和酯(缩酚酸类)5多酚总和 30咖啡因3-4氨基酸 4简单碳水化合物4有机酸 0.5,可部分溶于热水中的物质干重(%)多糖:淀粉果胶,1-2多缩戊糖等12蛋白质15灰尘5,绿茶芽叶的大概构成(阿萨姆-普洱品种),不溶于水的物质干重(%)纤维素7木质素
3、6类脂3色素(叶绿素等)0.5可挥发性物质0.01-0.02,绿茶芽叶的大概构成(阿萨姆-普洱品种),干重(%)茶黄素1-2Thearubigins and bisflavanols3-6酚醛酸和酯(缩酚酸类)3-4黄酮醇1-3黄酮醇和黄酮糖苷2-3所有多酚物质10-18,红茶的多酚构成(阿萨姆-普洱品种),茶叶采摘后的制作,绿茶(不发酵)乌龙茶(轻微发酵、半发酵)红茶(完全发酵),茶叶的主要类型,绿茶的加工工序,乌龙茶加工工序,红茶,茶叶发酵的化学原理,茶的发酵,茶叶的发酵是没有微生物介入酶促发酵,多酚+氧,多酚氧化酶,复合物质,影响茶的香味，口味和外观,茶的发酵,*茶黄素的结构*二氧化碳的
4、释放*来自氨基酸的醛的结构*叶绿素-叶的棕色素和黑色素,影响发酵的因素,*温度(叶温)最适宜:20-25 C太低:发酵太慢太高:理想的叶绿素含量降低*时间:2-5 小时*氧气补给,口味和化学物质之间的相互关系,淡味浓味滞涩闷味醇,叶黄素,叶黄素,各种茶叶浸泡5分钟后的浸提物中咖啡因、单宁(茶培酸)和可溶性固形物的含量,咖啡因单宁可溶性固形物浸提物(%)(%)(%)爪哇红茶2.7-4.46-2016-26日本绿茶2.0-3.34-1216-26中国红茶2.0-3.75-1016-22台湾乌龙茶3.2-3.712-2323-25印度红茶2.0-3.06-1022-25,茶叶的分级,茶叶的筛分,*多
5、层过滤网振动筛分法*静电揉制器或扬谷器去除叶柄和纤维分级法,按由大到小顺序划分茶叶的一般等级,OP)仅传统做法，大叶等级OF)BOPF)主要从rotorvame中输出BOP)传统制作BP)PF)Major output of well run C.T.C processPD)D)好的茶渣，在茶类市场十分流行BM)残留的或选制处理的等级B=破损的,O=赤黄的,P=白毫,F=筛出的,D=茶渣,M=混合的,茶叶品尝术语,烘(高火)在高温但不产生焦味的温度下干燥后所产生的味道清理想的杯色以及能表现一种活泼特征的高温度 浓具活泼特征。能表现一定程度的刺激味和麦芽味是正确发酵和用火的表现烧燃烧茶叶组织的味
6、道，经常与茶叶上相近的烧焦气味相随。由额外的烘烤温度造成。,色泽显示有效的色层次浆Cream当好而浓的茶水冷却时会有沉淀出现。有用的茶浆下沉时液体是很清澈的。滞味棕色或绿色的茶水，本身并不清澈或淡泥味发霉味或陈茶味，通常显示在太高湿度下包装香味一种带有典型特征或某个季节和地区口味的茶水。通常由于缓慢生长而产生，在非洲相对罕见。果味Suggests a taint.也许是由于过度发酵 和/或在烘培前被细菌感染,满一种不带苦味的色浓的茶水。会有沉淀(茶浆)下沉现象产生。涩带苦味的茶水。有时近似于未加工过的或粗糙的味道淡缺乏 茶水主体body 或厚重感麦芽味一种经常存在于优质、浓郁的茶水中的理想味道
7、平缺乏理想的口味,but not necessary dull辛(刺激)具不带苦味的收敛性。这是非常合乎理想的特质，体现优良的茶叶和制造软(糊状)缺乏活泼特征，通常由于过度发酵或低温烘培产生,煮一种典型的不合乎理想口味的茶水，不清也不浓。通常由于低温烘焙和/或鼓风机干燥不足，造成高温发酵熏 一种茶的主体和满特征的结合，不软。茶水非常浓，有沉淀(茶浆)下沉现象。厚一种浓、满的茶水，带有很好的下沉茶浆。是优良的C.T.C.茶的特性。薄一种无特征、稀释的较无价值的茶水。有时被形容为弱或 稀薄草(grassy)具有不理想的草味或干草味,茶叶的储存,茶叶的变质,红茶*含脂肪酸,儿茶酸和茶黄素的氧化现象，
8、产生不理想的侵染*由于茶湿度、温度的升级和曝光的增加而导致*在 20 C，32%RA 和无曝光(阴暗)状态下，茶可被储存300天而不失去茶的原有特征,绿茶*抗坏血酸(VC)的降低，色泽发生变化，从亮绿色变为棕绿色*由氧、湿度、温度升高和曝光的共同作用导致,茶叶浸提技术,茶叶的浸提,*有很多种溶剂可供选择，但最佳的仍为水*理想状态下,茶叶用热开水提取 5 6 分钟*长期的提取过程会分解出一种过量的口味差的单宁，以及其它植物提取物,第一组*茶叶的表层物质*构成微妙的芳香，口味和颜色*对热很敏感第二组*茶叶内部物质*构成茶汁的主体和涩味*对热相当稳定,茶叶的溶解性,茶叶,绿茶的提取,绿茶的提取和超高
9、温灭菌,RTD红茶的提取,提取时间白利糖度口味(分钟)50.3无苦味味道好100.4涩、苦150.6 涩、苦 注:茶叶:水=1:100 温度:90 C,即饮红茶饮料的超高温灭菌,红茶浸提液,超高温灭菌前期加热至:75 C最后加热:4 秒 137 C冷却至:25 C,无菌灌装,注:如无离心澄清步骤，产品会出现云雾状沉淀，尤其在加酸的情况下。,可选择加糖、食用香料等,茶汁浓缩液的浸提,含糖茶汁浓缩液*,*也可加酸或食用香料,茶叶的喷淋浸提工序,注:这将带来高产量的芳香茶提取液,典型的茶汁浸提工序,批量循环式,批量循环式,每批用叶量:180kg每茶袋叶重:30kg袋数:6热水用量:-6400kg所得
10、提取液量:6000kg再循环时间:10 分钟再循环率:25,000L/hr分离，筛滤板:75 m,批量间歇式,批量间歇式,提取槽:3000L x 2用叶量:130kg for 2 tank热水温度:85 C热水用量:6000kg所得提取液量:5400kg提取时间:10 分钟分离:通过筛滤板提取液白利糖度:1 度稀释度:1 份提取液兑 1.22 份水,茶汁自动提取,源自茶叶的典型的柠檬冰茶制作,茶提取液,典型的冰茶配方,成分重量(kg)糖22.0茶提取液15.7(柠檬)食用香料0.7柠檬酸1.0去离子水补充至 220 升,混合和超高温灭菌,源自茶粉的典型的柠檬冰茶制作,典型配方,成分重量(kg)
11、糖20.35速溶茶粉3.3柠檬香料0.8柠檬酸1.0去离子水补充至 220 升,混合和超高温灭菌,源自茶叶的典型柠檬茶浓缩液制作,典型的冰茶浓缩液配方,成分重量(kg)茶浸提液15.52糖23.15柠檬香料+柠檬酸/维生素 C+去离子水补充至 30 升混合和超高温灭菌工序类似于冰柠檬茶,产品评估,浓缩液单一稀释液(浓缩液:水=1:6)pH2.8-白利糖度62.011.0比重1.30-感观红棕色口味适宜无食用香料,典型奶茶的制作,配方:成分重量(kg)糖1.8茶浓缩液+SMP(MH)0.59稳定剂(K100 等)0.01水添至 25超高温灭菌处理:30-82 C-排气至 75 C-均质机(200
12、/50 bar)-最后加热 138 C/4 秒-25 C,速溶茶粉的制作,茶叶浸提,545kg/hr热水 105 C,45.4kg/hr锡兰红茶,分离,2.83%固态茶提取物,蒸馏,茶基提取液,7.1kg/hr蒸馏物,剩下的茶叶,用碾磨机研磨,水,茶浆(6.6%固态),用蒸汽喷射在 205 C 煮 10 分钟,瞬时冷却,离心机分离,废料,蒸发,茶浸提液 167kg(3.0%固形物),茶提取液+茶基提取液,冷却至 9 C,离心机分离,557kg 澄清茶提取液(2.52%固形物),加入二次茶提取液,加蒸馏物,单宁(冷的-不可溶的)复合物,加入硫化钠,612kg 最终茶提取液(3.03%固形物),蒸
13、发成 65%固态物,喷射混合(35.2kg,52%可溶固态物),喷射干燥,速溶茶粉(18.3kg),在 88 C 煮 4 小时,冷却至 9 C,离心机分离,48kg 二次茶提取液(8.75%固态),茶提取液中的混浊现象,茶提取液中的混浊现象,*单宁*茶中单宁以茶叶可溶成分在水中的25%计算*茶提取液冷却时会形成混浊,茶黄素-带有明显+咖啡因 的涩味Thearubigins-混浊+沉淀+咖啡因,清除混浊的方法,通常处理方法*去除部分单宁，保留足够的单宁与咖啡因混合，用来酿造理想的，带明显的涩味特征的茶。*用诸如蛋白质、碳水化合物或和某些聚酰胺一起的化学物质来复合单宁。,浆处理分离,去浆处理温度的
14、效果,去浆过程中 10.0 C去浆处理去除固态物时的饮料样品温度 C的百分比%净度A8.921.8好B26.111.8好C35.04.7较好对照-非常差,直接沉淀的加工,*单宁-木瓜蛋白酶原理*逐级添加明胶,其它用于降低混浊的方法,*澄清剂的添加 Liodone*偏磷酸钠和六偏磷酸钠*氯化钙的添加*电渗析工序*单宁酸的添加等等,可溶剂,*甘油*聚丙稀乙二醇*用碳酸氢钠把酸碱值升至 5.5,特殊沉淀剂,*纤维素胶*阿拉伯橡胶*角叉藻聚糖,聚酰胺-单宁复合物,*66 尼龙和 610 尼龙树脂适合*3%20%的66 尼龙剂 将去除 40%90%的单宁*有效种类来源于茶的不同类型*树脂的微粒大小也影响
15、有效性,微生物学和茶的巴氏灭菌,茶的一般超高温灭菌工艺,作为非酸化的茶通常是低酸性的。加工过程必须在几秒钟内达到 137-141 C。,有关茶的超高温灭菌工艺的其它观点,*高温:巴氏灭菌是有效的。e.g.在95 C 加热30-60 秒*在95 C热灌装*在茶中加入杀菌物质，保持 酸碱度=5.5-6.6,*易拉罐/听装乌龙茶中(白利糖度=0.3 和 0.5,酸碱值低于6)*易拉罐/听装乌龙茶中没有发现生长(白利糖度=0.3,带有维生素 C 和碳酸氢钠，酸碱度=6.0)*酸碱值是-5时，添加牛奶的听装红茶中没有发现生长*酸碱值是-5时，加糖的听装红茶中没有发现生长,一日本研究表明,把孢子接种入不同
16、类型的茶中，在 35 C 和55 C 温度下培养90 天后，,听装乌龙茶 酸碱值和腐败率(白利糖度=0.5),普通易拉罐腐败率接种细菌 酸碱值易拉罐平均数范围数量控制在(35 C)5.205.12-5.23150%控制在(55 C)4.944.93-4.98150B.仙人掌(cereus?)5.175.15-5.20300B.枯草溶菌5.125.08-5.16300B.地衣状菌5.035.00-5.09300B.多粘菌5.014.96-5.07300B.凝固剂4.984.94-5.03300B.stearothermophilus4.704.66-4.82300C.sporogenes4.98
17、4.93-5.03300C.thermosaccharolyticum4.634.62-4.68300C.thermacelicum4.634.62-4.67300在保温培养之前，产品的酸碱值为 5.50 和5.52,听装乌龙茶酸碱值和腐败率(白利糖度=0.3),普通易拉罐 腐败率接种细菌 酸碱值 易拉罐 平均数 范围 数量控制在(35 C)5.615.52-5.70150%控制在(55 C)5.325.27-5.37150B.仙人掌(cereus?)5.555.46-5.58300B.枯草溶菌 5.545.52-5.57300B.地衣状菌 5.535.50-5.58300B.多粘菌 5.52
18、5.48-5.55300B.凝固剂 5.485.45-5.52300B.stearothermophilus5.485.45-5.52300C.sporogenes5.445.41-5.50300C.thermosaccharolyticum5.125.11-5.16300C.thermacelicum5.095.06-5.17300在保温培养之前，产品的酸碱值为 5.90 和 5.95,听装乌龙茶 酸碱值和腐败率(白利糖度=0.3,有维生素 C 和 氢氧化钠),普通易拉罐 接种细菌 酸碱值易拉罐 腐败率 平均数 范围 数量控制在(35 C)5.895.85-5.91150%控制在(55 C)
19、5.805.73-6.02150B.仙人掌(cereus?)5.855.81-5.88300B.枯草溶菌 5.815.75-5.82300B.地衣状菌 5.815.79-5.83300B.多粘菌 5.835.80-5.85300B.凝固剂 5.845.80-5.87300B.stearothermophilus5.645.60-5.67300C.sporogenes5.835.77-5.86300C.thermosaccharolyticum5.615.57-5.63300C.thermacelicum5.605.57-5.63300在保温培养之前，产品的酸碱值为 6.02 和6.05,听装加
20、糖红茶的酸碱值和腐败率,普通易拉罐 腐败率接种细菌 酸碱值 易拉罐 平均数 范围 数量控制在(35 C)4.964.95-4.97150%控制在(55 C)4.804.79-4.91150B.仙人掌(cereus?)4.984.97-4.99300B.枯草溶菌 4.974.96-4.98300B.地衣状菌 4.974.97-4.97300B.多粘菌 4.974.96-4.98300B.凝固剂4.974.96-4.98300B.stearothermophilus4.754.73-4.76300C.sporogenes4.964.95-4.97300C.thermosaccharolyticum
21、4.704.68-4.72300C.thermacelicum4.684.66-4.69300在保温培养之前，产品的酸碱值为 5.00 和 5.00,听装红茶的酸碱值和腐败率,普通易拉罐 腐败率接种细菌 酸碱值 易拉罐 平均数 范围数量控制在(35 C)5.085.06-5.10150%控制在(55 C)4.974.95-4.99150B.仙人掌(cereus?)5.045.03-5.06300B.枯草溶菌 5.025.01-5.04300B.地衣状菌 5.015.01-5.02300B.polymyxa5.015.01-5.02300B.coagulans5.015.01-5.02300B.stearothermophilus4.864.85-4.91300C.sporogenes5.004.98-5.02300C.thermosaccharolyticum4.814.79-4.82300C.thermacelicum4.814.80-4.83300在保温培养之前，产品的酸碱值为 5.13 和 5.12,结论和悬而未决的问题,对保质期长的乌龙茶、红茶、加糖红茶来说，*有必要采用4 秒 137-141 C 的超高温灭菌措施吗?*我们能否只采用 30-60 秒 95 C 的巴氏灭菌法?或95 C热灌装法？,
