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绿茶提取液沉淀形成和色泽劣变机理及调控技术研究

作　者: 戴前颖
导　师: 夏涛
学　校: 安徽农业大学
专　业: 茶学
关键词: 绿茶提取液 沉淀 色泽劣变 浸提方式 β-CD包合 动力学
分类号: TS272.5
类　型: 博士论文
年　份: 2007年
下　载: 376次
引　用: 4次
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内容摘要


绿茶饮料生产中,储存期间茶汤的沉淀生成和色泽劣变是制约纯茶饮料发展的技术障碍,至今仍未得到解决。本文以绿茶为试材,从茶汤的化学成分和体系的物化性质两方面探讨了茶汤沉淀形成的机理。对沉淀形成过程中茶汤流变特性、沉淀颗粒形态变化、电解质和氢键裂解剂的作用、红外光谱变化等内容进行了研究,结果表明,茶汤为牛顿流体;沉淀形成过程中,粒径逐步增大,形成不规则形态的团块状,初步判定经低温储存后的茶汤体系介于胶体分散系和粗分散系之间;茶汤颗粒间的氢键、静电作用是影响茶汤沉淀形成的因素,共价键不是沉淀形成的主要因素。通过引入胶体热动力学中的“相界”概念,分别判断了茶汤中各主要成分进入上清相和沉淀相的趋势,结果表明,茶多酚是构成茶汤沉淀物的主体物质,其次是果胶、咖啡碱,而在沉淀相中分配系数较大的成分依次是叶绿素、没食子酸、果胶、蛋白质、花青素、咖啡碱、可可碱。本研究借助有机溶剂萃取、HPLC-PDA检测、荧光分析、通径分析等方法,对绿茶汤色的主要成分及其与汤色劣变之间的相关性进行了研究。结果表明,决定绿茶茶汤色泽的不仅限于水溶性色素,脂溶性色素（主要为叶绿素和黄酮）对茶汤的绿度和黄度影响较大。通径分析结果表明,对茶汤绿度的影响因素主要是X4叶绿素、X2多酚;对茶汤黄度的影响因素主要是X2多酚、X6抗坏血酸、X4叶绿素。比较了常规浸提、微波助提、超声波助提和添加β-CD对绿茶茶汤色泽变化以及沉淀形成的影响。结果表明,常规浸提、超声波浸提和添加β-CD浸提方式的茶汤总浸出率无显著差异,微波浸提所得茶汤的总浸出率最低;四种浸提方式对绿茶茶汤亮度L值、绿度a值无明显差异,超声波浸提所得茶汤的黄度b值较其它三种浸提方式稍高;微波浸提与加β-CD浸提的茶汤澄清度优于常规浸提和超声波浸提;常规浸提、加β-CD浸提、微波浸提和超声波浸提所产生的沉淀物分别占总固形物的9.42%、2.20%、4.78%和7.18%。从茶汤沉淀颗粒形态分析显示,β-CD加入起到了胶核作用,有利于减少茶汤沉淀物的产生。采用DSC扫描分析、紫外光谱分析、高效液相色谱等手段,研究了β-CD减少茶汤沉淀生成和稳定茶汤色泽的作用机理。研究表明,在共热搅拌条件下,β-CD可以与茶汤中茶多酚及儿茶素形成包合物。包合产物具有较好的热稳定性。β-CD处理增加了叶绿素a、b的水溶性,其溶解度与β-CD浓度成正相关。从溶胶体系的动力学原理研究了β-CD在茶饮料澄清、护色方面的作用。研究结果表明,加入β-CD导致茶汤粘度增大,沉淀粒径减小,临界聚沉浓度增大,减缓了粒子在重力场中的沉降速度。加入β-CD还抑制了茶汤中氧气的溶解能力,减缓了氧气存在对茶汤品质的不良影响。从溶胶的动力学稳定性角度解释了β-CD提高茶汤稳定性的机理。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-8
目录  8-13
第一章 文献综述  13-33
  1.1 前言  13-14
    1.1.1 茶饮料概述  13
    1.1.2 绿茶饮料的发展趋势和前景  13-14
  1.2 绿茶饮料的品质基础  14-16
    1.2.1 茶多酚与绿茶品质  14
    1.2.2 茶氨基酸与绿茶品质  14
    1.2.3 咖啡碱与绿茶品质  14-15
    1.2.4 可溶性糖与绿茶品质  15
    1.2.5 蛋白质与绿茶品质  15
    1.2.6 色素类物质与绿茶品质  15-16
  1.3 绿茶饮料沉淀机理及其控制技术研究进展  16-20
    1.3.1 茶饮料沉淀的化学组成  16-17
    1.3.2 茶饮料沉淀的形成机理  17-18
    1.3.3 影响茶饮料沉淀形成的因素  18
    1.3.4 解决茶饮料沉淀的措施  18-20
  1.4 绿茶饮料色变原理及护色技术的研究现状  20-29
    1.4.1 绿茶饮料汤色的组成  20-21
    1.4.2 绿茶汤色的测定  21-22
    1.4.3 绿茶汤色劣变的机理  22-28
    1.4.4 绿茶汤色劣变的控制  28-29
  参考文献  29-33
第二章 立题依据和研究思路  33-35
  2.1 立题依据  33
  2.2 研究目标  33
  2.3 主要研究内容  33-35
    2.3.1 绿茶茶汤沉淀形成的机理研究  33-34
    2.3.2 绿茶汤色劣变的机理研究  34
    2.3.3 绿茶茶汤沉淀形成和色泽劣变的调控机理  34-35
第三章 绿茶提取液沉淀形成机理的研究  35-49
  3.1 前言  35
  3.2 材料与方法  35-39
    3.2.1 原料  35
    3.2.2 试剂  35-36
    3.2.3 实验仪器与设备  36
    3.2.4 茶汤的制备  36
    3.2.5 茶汤的浑浊度测定  36
    3.2.6 茶汤沉淀物的制备  36
    3.2.7 茶汤沉淀的形态学观察  36-37
    3.2.8 茶汤流变学类型的判定和粘度测定  37
    3.2.9 盐酸胍对茶汤沉淀形成的影响  37
    3.2.10 电解质NaCl对茶汤沉淀形成的影响  37
    3.2.11 茶汤体系共价键的测定  37
    3.2.12 茶汤沉淀主要理化成分分析  37-39
    3.2.13 茶汤成分分配系数K_Λ计算  39
  3.3 结果与分析  39-45
    3.3.1 储存期间茶汤沉淀的形成  39-40
    3.3.2 储存期间茶汤沉淀形态的变化  40-41
    3.3.3 茶汤的流变特性  41-42
    3.3.4 电解质NaCl对茶汤粒子聚沉的影响  42-43
    3.3.5 盐酸胍对茶汤粘度的影响  43
    3.3.6 储存期间茶汤中的共价键变化  43-44
    3.3.7 沉淀物的化学物质组成及其成分对沉淀的贡献率  44-45
  3.4 讨论  45-46
  3.5 结论  46-47
  参考文献  47-49
第四章 绿茶提取液色泽劣变的机理研究  49-63
  4.1 前言  49
  4.2 材料与方法  49-51
    4.2.1 实验材料  49
    4.2.2 试剂  49
    4.2.3 实验仪器与设备  49-50
    4.2.4 茶汤的制备与储存  50
    4.2.5 色泽的测定  50
    4.2.6 茶汤中相关呈色物质的检测  50
    4.2.7 茶汤中脂溶性色素和水溶性色素的分离  50
    4.2.8 通径分析  50
    4.2.9 数据处理  50-51
  4.3 结果与分析  51-60
    4.3.1 抗坏血酸的HPLC检测  51
    4.3.2 茶汤中水溶性及脂溶性成分与色泽的相关性研究  51-54
    4.3.3 茶汤储存期间呈色物质的变化  54-56
    4.3.4 茶汤色泽与呈色物质的通径分析  56-60
  4.4 讨论  60
  4.5 结论  60-61
  参考文献  61-63
第五章 浸提方式对茶汤色泽和沉淀形成的影响  63-73
  5.1 前言  63
  5.1 前言  63
  5.2 材料与方法  63-64
    5.2.1 实验材料  63
    5.2.2 试剂  63
    5.2.3 实验仪器与设备  63
    5.2.4 浸提方式  63-64
    5.2.5 茶汤色泽的测定  64
    5.2.6 茶汤浑浊度的测定  64
    5.2.7 总浸出率的测定  64
    5.2.8 茶汤及沉淀中主要理化成分分析  64
    5.2.9 茶汤沉淀的形态学研究  64
  5.3 结果与分析  64-70
    5.3.1 浸提方式对茶叶有效成分浸出率的影响  64-65
    5.3.2 浸提方式对茶汤色泽的影响  65-66
    5.3.3 浸提方式对茶汤浑浊度的影响  66
    5.3.4 浸提方式对茶汤沉淀的影响  66-68
    5.3.5 浸提方式对沉淀形态的影响  68-70
  5.4 讨论  70-71
  5.5 结论  71
  参考文献  71-73
第六章 β-环糊精对茶汤中儿茶素的包合作用  73-85
  6.1 前言  73
  6.2 材料与方法  73-75
    6.2.1 实验材料  73
    6.2.2 试剂  73
    6.2.3 仪器  73-74
    6.2.4 β-CD与茶多酚包合物的制备  74
    6.2.5 β-CD与儿茶素的包合反应  74
    6.2.6 包合物的紫外扫描检测  74
    6.2.7 包合物的差示扫描检测  74
    6.2.8 包合物的水解释放  74
    6.2.9 包合物的热稳定性研究  74
    6.2.10 β-CD与茶汤的包合反应  74-75
  6.3 结果与分析  75-82
    6.3.1 茶多酚样品与β-CD包合物的鉴定  75-76
    6.3.2 儿茶素与β-CD包合产物的紫外光谱  76-78
    6.3.3 表观包合常数的计算  78-79
    6.3.4 包合反应后儿茶素残留量的变化  79-80
    6.3.5 α-淀粉酶对包合物的水解  80
    6.3.6 儿茶素包合物的稳定性  80-81
    6.3.7 β-CD对茶汤中儿茶素的包合作用  81-82
  6.4 讨论  82-83
  6.5 结论  83-84
  参考文献  84-85
第七章 β-环糊精对茶汤中叶绿素水溶性的影响  85-98
  7.1 前言  85
  7.2 材料与方法  85-87
    7.2.1 实验材料  85
    7.2.2 试剂  85-86
    7.2.3 实验仪器与设备  86
    7.2.4 叶绿素及其衍生物标准样品的制备  86
    7.2.5 β-CD与叶绿素的包合反应  86
    7.2.6 β-CD与茶汤的包合反应  86
    7.2.7 叶绿素及衍生物的HPLC检测  86-87
    7.2.8 叶绿素的荧光检测  87
  7.3 结果与分析  87-94
    7.3.1 叶绿素及其衍生物的HPLC检测  87-88
    7.3.2 茶汤中叶绿素的分离与鉴定  88-90
    7.3.3 β-CD对叶绿素a水溶性的影响  90-92
    7.3.4 β-CD对叶绿素b水溶性的影响  92-93
    7.3.5 β-CD对茶叶中叶绿素浸出量的影响  93-94
  7.4 讨论  94-95
  7.5 结论  95
  参考文献  95-98
第八章 β-环糊精对茶汤体系动力学性质的影响  98-109
  8.1 前言  98
  8.2 材料与方法  98-100
    8.2.1 实验材料  98
    8.2.2 试剂  98-99
    8.2.3 仪器设备  99
    8.2.4 样品制备  99
    8.2.5 茶汤质点粒径的测定  99
    8.2.6 茶汤流变学类型的判定和粘度测定  99
    8.2.7 茶汤浑浊度测定  99
    8.2.8 茶汤临界聚沉离子浓度的测定  99
    8.2.9 茶汤溶氧能力的测定  99-100
  8.3 结果与分析  100-105
    8.3.1 β-CD对茶汤流变学类型及粘度的影响  100-101
    8.3.2 β-CD对茶汤质点粒径的影响  101-102
    8.3.3 β-CD对茶汤临界聚沉浓度的影响  102-104
    8.3.4 β-CD对茶汤对溶氧能力的影响  104-105
  8.4 讨论  105-106
  8.5 结论  106-107
  参考文献  107-109
第九章 结论  109-112
图表索引  112-115
缩略词  115-116
致谢  116-117
作者简介及成果清单  117

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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 食品工业 > 饮料冷食制造工业 > 茶 > 各种茶
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