崔艷錦

(長江大學生命科學學院，湖北 荊州 434025)

趙華富

(長江大學園藝園林學院，湖北 荊州 434025)

高夢祥

(長江大學生命科學學院，湖北 荊州 434025)

殺菌方式對茶飲料品質(zhì)的影響

崔艷錦

(長江大學生命科學學院，湖北 荊州 434025)

趙華富

(長江大學園藝園林學院，湖北 荊州 434025)

高夢祥

(長江大學生命科學學院，湖北 荊州 434025)

采用高壓殺菌、微波殺菌、微波干燥和高壓殺菌相結(jié)合等方式對茶飲料進行殺菌，通過測定其總水浸出物、茶多酚、氨基酸、咖啡堿等有效成分的含量，探討了殺菌方式對茶飲料品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：在0.12MPa高壓下殺菌12min效果較好； 800W微波處理3min效果最佳；在微波干燥120s后，再在0.12MPa高壓下殺菌12min，茶飲料主要有效成分的含量比例達到最優(yōu)，殺菌后，酚氨比(TP/Aa)為10.81。

茶飲料；品質(zhì)；殺菌；高壓；微波

殺菌是茶飲料生產(chǎn)中的一道重要工序，是保證茶飲料品質(zhì)的關(guān)鍵。茶飲料中含有豐富的營養(yǎng)成分[1]，屬于酸性飲料，極易生長細菌，主要包括霉菌、酵母、乳酸菌、醋酸菌、革蘭氏陰性細菌和芽孢細菌等[2]。而茶多酚具有廣譜強抑菌作用，對自然界中幾乎所有動植物病原微生物，包括真菌、細菌支原體、病毒等都有一定的抑制作用[3]。由于茶飲料體系不穩(wěn)定，對熱極敏感，極易產(chǎn)生沉淀和發(fā)生褐變[4]，對殺菌技術(shù)和工藝有一定的特殊要求。本研究探討了高壓殺菌、微波殺菌、微波干燥和高壓殺菌相結(jié)合等方式對茶飲料品質(zhì)的影響，以找到高壓殺菌、微波殺菌處理的最佳時間，及微波干燥和高壓殺菌的最佳時間組合，為今后的茶飲料綜合開發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料、設(shè)備與試劑

云霧茶葉(散茶)：武漢市云霧茶葉有限公司生產(chǎn)。咖啡堿：上海試劑二廠生產(chǎn)；茚三酮：天津市福晨化學試劑廠生產(chǎn)；乙酸鉛：上海試劑四廠生產(chǎn)；酒石酸鉀鈉：北京化工廠生產(chǎn)；磷酸二氫鉀：河南焦作市化工三廠生產(chǎn)；氯化亞錫：天津市福晨化學試劑廠生產(chǎn)；硫酸亞鐵：天津市福晨化學試劑廠生產(chǎn)。以上試劑均為分析純級。

01J2003-04型立式壓力蒸汽滅菌器：上海云秦儀器儀表有限公司生產(chǎn)；電子分析天平(精確度為0.0001)：上海精密科學儀器有限公司生產(chǎn)；HH數(shù)顯恒溫水浴鍋：金壇市金城國勝實驗儀器廠生產(chǎn)；GZX-9070MBE數(shù)顯恒溫干燥箱：上海博業(yè)實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠生產(chǎn)；722N可見分光光度計：上海精密科學儀器有限公司生產(chǎn)。

1.2 試驗方法

1.2.1 茶飲料制作

圖1 實驗工藝流程

將選購的茶葉除雜，磨碎，按照圖1 所示工藝流程自制茶飲料，具體為：準確稱取磨碎茶葉原料1.5g，加入85℃熱水(茶水比1︰50)在恒溫水浴鍋內(nèi)浸提30min。趁熱過濾，冷卻后定容至250ml，作為自制純茶飲料備用。

1.2.2 殺菌處理

(1)高壓殺菌 將茶飲料100ml密封于錐形瓶中，置于高壓鍋內(nèi)，在0.12MPa高壓下分別殺菌處理5、8、12、15min，然后分別測定各處理組茶飲料的水浸出物、茶多酚、氨基酸、咖啡堿的含量以及褐變度，并與不進行殺菌處理的茶飲料(對照)進行比較。

(2)微波殺菌 將茶飲料100ml密封于錐形瓶中，置于微波爐內(nèi)，在800W微波下分別殺菌處理2、3、4、5min，然后分別測定各處理組茶飲料的水浸出物、茶多酚、氨基酸、咖啡堿的含量以及褐變度，并與不進行殺菌處理的茶飲料(對照)進行比較。

(3)微波干燥結(jié)合高壓殺菌 用濾紙將磨碎的茶葉封好，置于微波爐內(nèi)，在800W微波下分別干燥處理60、90、120，135s，然后按上述茶飲料制作方法配制茶飲料，分別測定各處理組茶飲料的水浸出物、茶多酚、氨基酸、咖啡堿的含量，并與不進行干燥處理的茶飲料(對照)進行比較。

以所得最佳干燥處理時間在800W微波下先對茶葉進行干燥，再按上述茶飲料制作方法配制茶飲料，接著將茶飲料100ml密封于錐形瓶中，置于高壓鍋內(nèi)，在0.12MPa高壓下分別殺菌處理5、8、12、15min，再分別測定各處理組茶飲料的水浸出物、茶多酚、氨基酸、咖啡堿的含量以及褐變度，并與不進行殺菌處理的茶飲料(對照)進行比較。

1.3 指標測定

茶葉水分的測定采用稱重法[5]；茶飲料茶多酚含量的測定采用GB/T8313-2002[6]；茶飲料氨基酸、咖啡堿的含量和褐變度的測定均采用分光度法[5,7-8]，褐變度以420nm處測得的茶飲料光密度(D420nm)表示。

茶葉總水浸出物含量的測定方法具體為：將能溶于沸水中的全部可溶物用沸水浸提，除去殘渣，而后將水分蒸發(fā)，烘干，所留殘留物即為水浸出物總量[5]。

2 結(jié)果與分析

2.1 氨基酸標準曲線的制作

圖2 氨基酸標準曲線

圖3 咖啡堿標準曲線

稱干燥氨基酸(異亮氨酸)0.2000g溶解，加水定容至100ml，搖勻，吸取10ml于另一100ml容量瓶定容100ml，即得200μg/ml標液。吸取該標液0.0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0ml于7個25ml容量瓶，加水補充至容積為4 ml，然后加茚三酮和緩沖液各1ml，于水浴加熱15min，冷卻后定容至25ml，靜置15min，在570nm下測其各自的光密度(D)，以光密度為橫坐標(x)，以氨基酸含量為縱坐標(y)，繪制標準曲線(圖2)。其決定系數(shù)R2達到了0.9982，表明線性度很好。

2.2 咖啡堿標準曲線的制作

準確稱取咖啡堿100mg(精確到0.01mg))，溶于100ml水中作為母液，準確吸取母液5ml定容至100ml作為標液(1ml含咖啡堿0.05mg)，分別吸取0、5、10、15、20、25、30ml咖啡堿標液于一組容量瓶中，各加入4.0ml鹽酸溶液，用水稀釋定容至100ml，混勻，在波長274nm處，以試劑空白溶液作參比，測定其各自的光密度(D)，以光密度為橫坐標(x)，以咖啡堿含量為縱坐標(y)，繪制標準曲線(圖3)。其決定系數(shù)R2達到了0.9982，表明線性度很好。

2.3 高壓殺菌對茶飲料主要有效成分的影響

經(jīng)測定，原料茶葉水分含量為0.732g/10g，總水浸出物含量為168.13mg/10ml，茶多酚含量為103.31mg/10ml，氨基酸含量為6.21mg/10ml，咖啡堿含量為10.95mg/10ml(表1)?？梢姡瓒喾?、氨基酸、咖啡堿三者的含量占據(jù)了茶飲料有效成分的71.66%，而其他成分如果膠、水溶蛋白、茶多糖及微量元素礦物質(zhì)僅占總水浸出物的28.34%。因此，茶多酚、氨基酸、咖啡堿是構(gòu)成茶飲料特有風味的主要物質(zhì)。

經(jīng)過0.12MPa高壓殺菌處理不同時間后，各組茶飲料的總水浸出物、茶多酚、氨基酸、咖啡堿的含量及褐變度測定結(jié)果見表1。從表1可以看出，總水浸出物在各處理下含量變化不大，變幅僅在0.02～0.09mg/10ml之間。隨著處理時間的延長，茶多酚含量逐漸降低；而氨基酸含量則逐漸增加，在8～12min之間增幅明顯，在12～15min之間變化不大；咖啡堿含量的變化不明顯；褐變度由5min的0.292變到8min的0.329，但在12min卻突然降低為0.241，隨后又增大，這可能是與在8～12min時茶黃素轉(zhuǎn)化為茶褐素(兒茶素的氧化產(chǎn)物)有關(guān)；作為衡量綠茶提取物滋味品質(zhì)指標的酚氨比(TP/Aa)隨著處理時間的延長則不斷降低，酚氨比在處理15min時達到最低。從各有效成分含量與對照相比來看，處理12min應(yīng)為高壓殺菌的最佳時間。在此處理時間下，茶飲料的水浸出物、茶多酚、氨基酸、咖啡堿的含量變化均不大，而酚氨比僅提高了1.2%。

表1 高壓殺菌處理不同時間的各組茶飲料有效成分的含量及褐變度和酚氨比

2.4 微波殺菌對茶飲料主要有效成分的影響

經(jīng)800W微波殺菌處理處理不同時間后，茶飲料各有效成分的含量及褐變度和酚氨比測定結(jié)果見表2。從表2可以看出，微波殺菌處理對茶飲料各有效成分的影響與高壓殺菌處理類似，總水浸出物、咖啡堿含量影響不大；茶多酚、氨基酸的含量變化則前者減少后者增加，但變化程度沒高壓殺菌處理大。褐變度變化不大，與對照相比用肉眼基本分辨不出。這與微波的非熱殺菌特性有關(guān)，微波殺菌技術(shù)是微波的熱效應(yīng)和生物效應(yīng)共同作用的結(jié)果。微波對微生物的熱效應(yīng)是使蛋白質(zhì)變性，導(dǎo)致微生物死亡；而微波對微生物的生物效應(yīng)是微波電場改變了細菌細胞膜的電徑分布，影響了細胞膜的通透性能，使微生物生長發(fā)育受到抑制而死亡[8]。

由表2還可以看出，隨著處理時間的延長，茶多酚含量不斷減少，氨基酸含量逐漸增加，但酚氨比(TP/Aa)則不斷降低，在處理4min時達到最低。但考慮到隨著處理時間的延長，由于微波的熱效應(yīng)，茶湯溫度會上升，茶飲料的褐變度會增大。因此，以微波處理3min為最佳的殺菌時間。在該處理時間下，與對照相比，茶飲料總水浸出物含量變化不大，略有下降(0.03mg/10ml)；茶多酚含量明顯下降，降幅達14.98，降幅14.5%；氨基酸含量上升，因為由于微波熱效應(yīng)，茶湯溫度略有上升，可促進茶湯中水溶性蛋白在酸性條件下水解，其含量由對照的6.21mg/10ml上升到6.97mg/10ml，增幅達12.2%。而咖啡堿含量的變化不大。

表2 微波殺菌處理不同時間的各組茶飲料有效成分的含量及褐變度和酚氨比

2.5 微波干燥與高壓殺菌相結(jié)合對茶飲料主要有效成分的影響

采用微波分別對試用茶葉干燥處理不同時間，然后用常規(guī)水浸提法浸提后再配制茶飲料，所制各組茶飲料有效成分含量測定結(jié)果見表3。

表3 微波干燥處理不同時間后所制各組茶飲料各有效成分的含量

從表3可以看出，微波干燥處理不同時間后所制各組茶飲料的各有效成分的含量變化都不明顯。因此采用文獻[5]的方法，選擇微波干燥處理120s后，再進行后續(xù)的高壓殺菌處理。

微波干燥120s后，高壓殺菌處理不同時間的各組茶飲料有效成分的含量及褐變度測定結(jié)果見表4。從表4可以看出，微波干燥后再進行高壓殺菌，其處理結(jié)果與單獨進行高壓殺菌的趨勢相似。各組茶飲料的水浸出物含量和咖啡堿含量受高溫高壓的影響不大，總水浸出物含量的變化幅度最高在0.1mg/10ml左右，咖啡堿則在0～0.06mg/10ml之間。但茶多酚受高溫高壓的影響較大，而且隨著時間的增加不斷地減少。氨基酸含量則是先增加，然后在12min后增加變緩后再下降，這很可能與茶飲料中水溶性蛋白含量有關(guān)，而褐變度在此時也有一個轉(zhuǎn)折，其原因還有待進一步的研究。由于單獨高壓殺菌的最佳時間為12min，所以選取高壓處理12min的結(jié)果與對照相比，此處理時間下，茶飲料總水浸出物含量減少了0.03mg/10ml，占很小的比例；茶多酚含量下降最嚴重，共減少了26.43mg/10ml，降幅高達25.58%，氨基酸的含量增加了0.09mg/10ml，咖啡堿含量的變化不大。而酚氨比(TP/Aa)則為10.81，有所增加，增幅僅為4.65%。

表4 微波干燥后再高壓殺菌處理不同時間的各組茶飲料有效成分的含量及褐變度和酚氨比

3 小結(jié)

本研究結(jié)果表明，高壓殺菌方式以在0.12MPa高壓下處理12min效果最佳；微波殺菌方式以在800W微波下處理3min效果最佳；茶葉在800W微波下干燥120s，對茶葉品質(zhì)無影響，為最佳干燥條件；800W微波下干燥茶葉120s，再在0.12MPa高壓下對茶飲料殺菌12min為微波干燥與高壓殺菌的最佳組合。

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2012-11-25

崔艷錦(1989-)，女，河南漯河人，碩士生，研究方向為農(nóng)產(chǎn)品物理保鮮加工方法。

高夢祥，E-mail：mxgao0398@yahoo.com.cn。

10.3969/j.issn.1673-1409(S).2012.12.009

TS275

A

1673-1409(2012)12-S027-05