殺菌方式對茶飲料品質(zhì)的影響

崔艷錦

(長江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434025)

趙華富

(長江大學(xué)園藝園林學(xué)院，湖北 荊州 434025)

高夢祥

(長江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)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(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434025)

趙華富

(長江大學(xué)園藝園林學(xué)院，湖北 荊州 434025)

高夢祥

(長江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)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(jìn)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(dá)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(xì)菌，主要包括霉菌、酵母、乳酸菌、醋酸菌、革蘭氏陰性細(xì)菌和芽孢細(xì)菌等[2]。而茶多酚具有廣譜強(qiáng)抑菌作用，對自然界中幾乎所有動(dòng)植物病原微生物，包括真菌、細(xì)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(shí)間，及微波干燥和高壓殺菌的最佳時(shí)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)?？Х葔A：上海試劑二廠生產(chǎn)；茚三酮：天津市福晨化學(xué)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(xué)試劑廠生產(chǎn)；硫酸亞鐵：天津市福晨化學(xué)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(xué)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(shí)驗(yàn)儀器廠生產(chǎn)；GZX-9070MBE數(shù)顯恒溫干燥箱：上海博業(yè)實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠生產(chǎn)；722N可見分光光度計(jì)：上海精密科學(xué)儀器有限公司生產(chǎn)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 茶飲料制作

圖1 實(shí)驗(yàn)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(zhǔn)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(jìn)行殺菌處理的茶飲料(對照)進(jìn)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(jìn)行殺菌處理的茶飲料(對照)進(jìn)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(jìn)行干燥處理的茶飲料(對照)進(jìn)行比較。

以所得最佳干燥處理時(shí)間在800W微波下先對茶葉進(jìn)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(jìn)行殺菌處理的茶飲料(對照)進(jìn)行比較。

1.3 指標(biāo)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?jiān)?，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(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

圖2 氨基酸標(biāo)準(zhǔn)曲線

圖3 咖啡堿標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)液。吸取該標(biāo)液0.0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0ml于7個(gè)25ml容量瓶，加水補(bǔ)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(biāo)(x)，以氨基酸含量為縱坐標(biāo)(y)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(圖2)。其決定系數(shù)R2達(dá)到了0.9982，表明線性度很好。

2.2 咖啡堿標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

準(zhǔn)確稱取咖啡堿100mg(精確到0.01mg))，溶于100ml水中作為母液，準(zhǔn)確吸取母液5ml定容至100ml作為標(biāo)液(1ml含咖啡堿0.05mg)，分別吸取0、5、10、15、20、25、30ml咖啡堿標(biāo)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(biāo)(x)，以咖啡堿含量為縱坐標(biāo)(y)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(圖3)。其決定系數(shù)R2達(dá)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?，茶多酚、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(fēng)味的主要物質(zhì)。

經(jīng)過0.12MPa高壓殺菌處理不同時(shí)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(shí)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(shí)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(biāo)的酚氨比(TP/Aa)隨著處理時(shí)間的延長則不斷降低，酚氨比在處理15min時(shí)達(dá)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(shí)間。在此處理時(shí)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(shí)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(shí)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(xì)菌細(xì)胞膜的電徑分布，影響了細(xì)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(shí)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(shí)達(dá)到最低。但考慮到隨著處理時(shí)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(shí)間。在該處理時(shí)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(dá)14.98，降幅14.5%；氨基酸含量上升，因?yàn)橛捎谖⒉嵝?yīng)，茶湯溫度略有上升，可促進(jìn)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(dá)12.2%。而咖啡堿含量的變化不大。

表2 微波殺菌處理不同時(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(xiàn)[5]的方法，選擇微波干燥處理120s后，再進(jìn)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(shí)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(jìn)行高壓殺菌，其處理結(jié)果與單獨(dú)進(jìn)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(shí)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(shí)也有一個(gè)轉(zhuǎn)折，其原因還有待進(jìn)一步的研究。由于單獨(dú)高壓殺菌的最佳時(shí)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(shí)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(yán)重，共減少了26.43mg/10ml，降幅高達(dá)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(shí)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?yàn)檗r(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