茶饮料冷后浑的解决途径探讨

《现代食品科技》 Modern Food Science and Technology Vol.22 No.2(总88)

文章篇号:1007-2764(2006)02-0243-085

茶饮料冷后浑的解决途径探讨

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杨红，汪志君，张凌云

（1.扬州大学生物科学与技术学院，江苏扬州 225009）(2 华南农业大学园艺学院，广东广州 510642）

摘要：本文就茶饮料生产中影响品质的冷后浑问题，在分析其形成原因的基础上，对生产中可行的解决途径予以探讨。讨论从控制原辅料、工艺参数和外助三个方面予以解决。

关键词：茶饮料；冷后浑；解决途径

The Discussion about Resolving Approach of Tea Cream of Tea Beverage

Yang Hong1,Wang Zhi-jun1, Zhang Ling-yun2

(1. Bioscience & Biotechnology College, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China) (2. Horticulture College, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China)

Abstract：Tea cream problem what affects tea beverage quality is discussed in this paper. Some feasible resolving approach on the basis of forming reasons has analyzed and discussed resolved via controlling material & co-material, arts & crafts parameter and additional aidant means.

Keywords：Tea beverage; Tea cream; Resolving approach

本文从冷后浑的成因和影响因素入手，分析探讨可行的解决茶饮料冷后浑的途径。认为可以通过控制原辅料、调节工艺参数和外助的方法，减少冷后浑的形成或转化已形成的冷后浑或通过离心等方法除去已形成的冷后浑。在生产实践中，只要全面认识到产生冷后浑的可能因素，采用合理、严格的生产工艺条件，并配合一定的外助方法，是可以解决茶饮料生产中三大关键问题之一的冷后浑问题。 1 茶饮料冷后浑的基础理论

1.1 化学组成

冷后浑，亦称茶乳酪，它在高温下可溶解，低温（低于20℃）时会重新形成沉淀[3]。

茶饮料的冷后浑是由茶汤中的茶多酚、咖啡因、蛋白质、少量多糖以及疏水性脂质、叶绿素、金属离子等物质间相互作用而形成浑浊沉淀的复杂过程 [4]：首先，儿茶素、茶黄素（TF）、茶红素（TR）等多酚类物质与咖啡碱，蛋白质-咖啡碱，茶多酚-蛋白质，茶

，

多酚-蛋白质-咖啡碱等共同作用形成冷后浑[56]；其次，茶冷后浑中还含有类黄酮、非咖啡碱的含氮化合物、叶绿素及无机物[7]；约含有7％的内源多糖。高分子量的中性和酸性的多糖，特别是多聚半乳糖醛酸，是茶乳凝的组成成分[8]；还含有类脂质复合物,这些脂质复

收稿日期：2005-11-07

作者简介：杨红，硕士，主要从事食品生化研究

合物(1-三十烷醇、α-菠菜甾醇、二氢-α-菠菜甾醇等)可以凭借疏水基的作用与茶乳结合 [9]；Ca+2、Mg+2、Zn+2、Cr+6、Mn+7、Fe+2、Fe+3等22 种金属离子也可与茶汤组分发生络合或还原络合反应，形成冷后浑[1]。在红茶里，参与冷后浑的主要化学组成是咖啡碱、TF、TR [10]。

此外，某些成分的溶解度变化、微生物因素均可引起冷后浑形成：

(1)溶解特性：干茶含1％-2％可溶性蛋白质，易溶于热水，当茶汤冷却后形成絮状沉淀。干茶还含0.5％-1％可溶热水的果胶，冷却后析出云雾状沉淀。而且在热水浸提下被浸提出的蛋白质、淀粉、果胶等大分子表面有许多亲水基团，形成一层水膜，它们溶于茶汁呈胶体溶液，使茶汁粘性增大，造成过滤困难，加工成饮料后这些高分子物质又逐步相互结合成颗粒[8]。 (2)生物现象：茶叶等植物性原料若不经严格灭菌或饮料用水不洁都可能引起微生物污染而产生浑浊沉淀[11]。茶饮料由于其含有丰富的碳、氮等营养物质可供微生物生长繁殖；而自然界(如空气和水) 中, 霉菌、放线菌种类繁多, 分布最广, 它们能附着细微尘埃、水蒸汽, 随空气四处飞散, 无孔不入, 尤其是它们形成的菌核和生成的孢子, 对恶劣环境(干燥、紫外线等)有很强的抵抗力, 遇到适宜环境即可生长繁殖[12]。当茶饮料中细菌总数达到104个/mL以上时就会变质发浑,产生絮状或块状沉淀物[13]。 1.2 形态特征

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，

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Bee R.D. [814-15]等（1987）用冰冻切片技术结合光镜和扫描及透射电镜方法，研究了浑浊沉淀的形态。发现冷后浑为一种圆球体或缔合胶体〔Smith(1968) 、Rutter (1971) 、Bee (1987)亦有同样结论〕，其形态与固相物浓度有关：（如表1）。

表1 固相物浓度（W/W）与冷后浑形态的关系 固相物浓度 冷后浑形态 0.1％ 约0.05µm大分子聚集体 0.1％-5％ 初次形成的胶粒进一步聚集,形成界限不清的

胶球,分子直径约1-2µm

5％ 大多呈现直径为1-2µm的明显球形液滴 40％ 单个胶粒体积增加，同时该分散相的相体积随

之增加

55-65％ 胶体的形成与固相物含量几乎无关

当茶汤浓度提高或茶温降低时，这些胶体会再次聚集，使体系料径增大而聚沉[1]。 2 解决途径

2.1 控制原辅材料

2.1.1 茶叶的选用及预处理

不同茶类的成分不一样, 形成冷后浑的速度和数量也不一样。在红茶的制造过程中，鲜叶中的黄烷醇、黄烷酮等多酚类物质已经氧化聚合成了TF、TR、TB（茶褐素）等分子量较大的氧化产物，这些物质与咖啡碱以氢键相互缔合，其缔合物的粒径就要比绿茶的大，因而形成茶乳酪沉淀的能力要比绿茶中的儿茶素或儿茶素没食子酸酯的强[16]。即使同种类的茶, 由于季节、地理环境、采摘时间、制茶工艺等的不同, 产生冷后浑的能力也不同[7]。如在一年四季中，芽梢内多酚类物质含量不同，春季含量最低，夏季最高、秋季次之，由于多酚类物质含量的不同，引起茶浸出物中多酚含量的不同，因而产生冷后浑的能力就有所不同[17]。为降低茶饮料中茶多酚的含量,尽量选用茶多酚含量低的品种或级别。可适当提高茶叶的含梗量和宜选选用中低档茶叶，使茶多酚、咖啡碱的含量降低；从而减少形成冷后浑的化学组分的量[8]。

茶原料粒径的大小会影响可溶性成分萃取率,粒径小的茶原料因与水接触面积大,可溶性成分较易溶解出来,萃取率就高，茶汤中可形成冷后浑的成分含量就高，进而影响冷后浑的产生。[13]。

崔锐谦[18]（1995）认为茶叶若无事先烘焙或烘焙温度不高，时间不够，可能会造成萃取液出现浑浊，甚至沉淀产生。因而烘焙不仅可以降低茶叶水分，去除陈味，还可能在一定程度上减少冷后浑的产生量。

添加一些糖类可抑制红茶冷后浑，一般还原糖比非还原糖的抑制效果更好，还原糖中的双糖一旦与多

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酚作用结合后，对防止多酚类分子相互聚集具有立体障碍作用，其抑制冷后浑的效果优于单糖；但多糖中的淀粉却能促进茶汤冷后浑的形成[19,20]。 2.1.2 用水

酚类物质环上的氢易与金属离子发生反应，产生沉淀，而水中含有钙、镁等多种离子，其硬度主要是由钙，镁离子构成，这些离子可与多酚环上的氢发生反应。此外，茶饮料用水硬度若超过3mg/L，则会有明显肉眼可见的沉淀物生成，故生产茶饮料宜选用去离子水或蒸馏水[13]。 2.1.3 辅材料

（1）包装容器的选择：若采用金属容器包装，罐壁应选择适当的涂料，涂料应有一定的厚度并涂抹均匀，不易脱落。从而可防止贮存中由于茶多酚与金属离子反应使茶汤变浑浊，产生沉淀；若采用塑料瓶等透明包装，则应避光低温保存[21]。

（2）车间设备的选择：茶叶中有效成分易与金属离子如Fe+ 2、Ca+2等二十多种金属离子发生反应，故生产中凡与茶汤直接接触的设备、管道等都应是不锈钢做成，以防止金属离子的污染[21]。 2.2 控制工艺参数 2.2.1 茶水比例

Smith(1968)发现当茶汤浓度由0.45% 增至3.45% 时, TF在茶乳中所占的比例由30%下降到7%,而TR及咖啡因在茶乳中所占的比例则分别由10%,10%增加到68% ,15% ,茶乳的颜色也由明亮(Bright)变成昏暗(dull)。赵育漳(1994)研究发现:乌龙茶茶水比在2.5% 以下时几乎无茶乳生成, 而当茶水比在5%～15%时,茶汤固形物含量呈线性增加,但茶乳的生成量并无一致趋势,低浓度时茶乳生成量随固形物增加而增加,高浓度时生成量呈缓和趋势[22]。肖文军[23]（1999）撰文认为液态饮料茶中的茶叶使用量以 1.0%～1.5% (干茶重量跟成品液态饮料茶重量比)为宜。

肖文军等[24]（1999）指出泡茶水量的增加对各成分的浸出量影响不显著。Yuerong Liang[10]（2002）在考察发酵对冷后浑的影响时发现，形成冷后浑的量依赖于茶汤的成分，而不是固形物的浓度。也就是说泡茶水量的多少对冷后浑的产生量影响不显著。但郑宝东等[25]（2003）指出浸提时间过长, 水量过多, 则会使茶叶中的单宁极易产生沉淀的物质过多溶出, 使沉淀难以消除。

2.2.2 浸提温度和时间

茶叶中的可溶性成分及主要化学成分的浸出量随温度提高和时间延长而增加，进而影响茶汤的澄清度

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及沉淀物的生成量。泡茶水温升高，氨基酸增加不多；茶多酚、咖啡碱的浸出量呈直线上升，但80℃时已大部分浸出。浸提时间延长，酯型儿茶素溶出量增加，加重茶汤苦味和涩味，一般以75℃，5min为宜。还可采用连续冷浸提法，使教难溶的物质如水溶蛋白，果

，

胶等减少溶解量，利用溶解速度的差异分离出咖啡因[824]

。红茶的浸提水温越高，冷后浑的数量越多。与其它温度段相比，温度在50-60℃产生冷后浑的增幅最大；所以红茶在浸提时要避免用50-60℃水温[26]。

浸提后的茶汤，其冷却速率越大，冷后浑产生量越多；冷后浑粒径越大。在生产上应缓慢冷却,变温幅

，

度不宜过大[1920]。 2.2.3 茶汤 pH

Yuerong Liang[27]（2001）指出红茶茶汤“冷后浑”粒子浓度随 pH值提高呈先下降(pH 1.2～9)后上升(pH 9～13)的变化趋势。pH值 9.0时，茶汤冷后浑粒子数量最少，只有pH值为1.2时茶汤的9.9%。pH值1.2 时，茶汤冷后浑粒子数量最多。而Smith[28] (1968)以蒸馏水泡红茶，再用HCl和NaOH调整酸碱度，发现pH 4时茶乳生成量最多，pH增加则茶乳生成量逐渐降低，pH 6.7时则无茶乳形成。刘爱玲[8]（1998）也指出茶汤pH值为4时茶乳发生量最多。肖文军[23]（1999）认为乌龙茶在pH值为4时最易产生混浊。 2.3 控制外助

通过一些物理或化学的方法除去已形成的冷后浑，或者采用一定的方法降低形成冷后浑的物质在茶汤中的量，从而减少冷后浑的形成。 2.3.1 物理方法

如低温沉淀法，即将茶提取液迅速冷却，使茶汁混浊或沉淀快速形成后，用离心或过滤的方法去除，以提高茶汁的澄清度；或采用超滤(UF)、微滤(MF) 技术，去除茶汁中部分酯型儿茶素和易形成沉淀的大分子化学成分如可溶性蛋白质、果胶、淀粉等，可获得澄清透明的茶汁；或采用硅藻土等吸附剂除去大分子物质；或采用电渗析- 微滤法，降低高价金属离子浓度，

，

除去大分子物质，从而获得澄清的茶汤[113,30]。 2.3.2 化学转溶法和氧化法

（1）转溶：氢键是一种比较弱的共价键，在茶汁中添加碱液，使茶多酚与咖啡碱之间络合的氢键断裂，且与茶多酚及其氧化物生成稳定性的、水溶性很强的盐，避免茶多酚及其氧化物同咖啡碱络合而增加大分子成分的溶解性，促进茶沉淀的形成，再用酸调节，茶汁经冷却和离心后即可增加澄清度[13,30]。

（2）氧化法：将茶乳用过氧化氢、臭氧等进行氧化处理可把茶乳回收利用，从而提高了原料的利用率。Pintauro将氧化处理茶乳分为五种方法:a. 过氧化酶法；b. 氧化及去脱色法；c. 非氧化物及控制酸碱值法；d. 过氧化物及控制酸碱值法；e. 过氧化物及升温法[21]。 2.3.3 添加酶类

在茶汁中添加单宁酶、纤维素酶、蛋白酶或果胶酶，可使大分子物质分解。如单宁酶主要为水解酚酸的酯键，即切断没食子酸甲基酯键，破坏茶络合物的形成，而且可提高茶可溶物质在冷水中的溶解度，从

，

而减少混浊沉淀现象，提高茶汁的澄清度[1331]。研究结果还表明，采用复合酶的效果优于单一酶。例如使用果胶酶和木瓜蛋白酶复合酶的效果优于单独使用其

，

中的任一种酶[3132]。 2.3.4 离子螯合法

茶叶中的茶多酚、氨基酸、咖啡碱、碳水化合物、果胶、水溶性蛋白质等多种有机组分都可能与Ca2+、Mg2+、Zn2+ 、Cr6+ 、Mn7+、Fe2+、Fe3 +等20多种金属离子发生吸附或络合作用；其中Ca2+ 等11 种金属离子

，

就可与茶多酚络合[13 29]。生产上可加入柠檬酸、复合磷酸盐和EDTA 等, 与金属离子螯合，可在一定程度上

，

减少冷后浑的形成量[733]。 2.3.5 添加大分子胶体物质

可在茶饮料中添加大分子胶体物质如阿拉伯胶、海藻酸钠、蔗糖脂肪酸脂等。由于这些物质具有良好的乳化作用和分散作用，使茶汁中可溶成分的分散性得到改良，可避免在低温下产生混浊，并可提高茶汁

，

的色香味[713]。

2.3.6 去除茶汁部分内含物

添加少量吸附剂等物质，去除茶汁中部分茶多酚或咖啡碱，使茶汁中形成混浊沉淀的成分比例失调，

，，，

从而减少沉淀产生[15813]。Roberts(1963)将咖啡碱添加到茶乳中，发现冷后浑生成量增加，若用试剂(如甲醇)将咖啡碱去除，则冷后浑形成会受到抑制也证明了这一点[21]。有实验表明，脱除约30％的咖啡碱既能达到冷溶的目的，又不影响茶制品的质量，所以去除部分内容物的方法是可行的[16]。去除茶汁内含物的方法有: (1)添加Ca2 + 、明胶、硅胶、聚乙烯吡咯烷酮、聚酰胺树脂、清蛋白、番木瓜酶、壳聚糖等，经搅拌后离心分离，可去除部分茶多酚；(2)用氯仿、石油醚、

，，

植物油与液态CO2 等溶剂萃取出茶汤中的咖啡碱[71316]

；(3)加入乙醇可使茶汤中的蛋白质、果胶等物质沉

，

淀而除去[713]。

2.3.7 微胶囊技术（包埋法）

利用微胶囊功能特点, 添加β- CD包埋茶多酚、咖

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啡碱、蛋白质等形成茶乳的主要物质, 使其微胶囊化, 切断其相互间的络合, 防止冷后浑的形成[7-8]。 2.3.8 控制空气量

氧气是产生茶乳凝及变质的罪魁[25]，氧气能使茶多酚等发生氧化，而茶多酚产生冷后浑的能力与其氧

，

化程度成正相关[710]，所以加工中要尽量除去氧气。调配后的茶汤使用板式热交换器加热至85～ 95℃, 趁热充填, 以尽量减少空气量并使多酚氧化酶失去活性, 防止罐上部空隙发生氧化作用。也可用氮气置换空气, 以求更好的效果[25]。 2.3.9 微生物的控制

微生物的污染也是引起茶汤发生冷后浑的原因之一。控制微生物污染首先应选择污染少的原料经焙火处理；其次车间应有良好的卫生状况和卫生管理制度，凡与茶饮料接触的容器、设备、管道等都应经严格的消毒处理；第三，制定严格合理的杀菌工艺，既能满足杀菌要求，同时又不改变或破坏汤色和风味[21]。 参考文献

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