绿茶咖啡碱的减压升华脱除技术基础研究

论文摘要

低咖啡碱茶是一种具有高附加值、市场前景广阔的茶叶精深加工产品。而绿茶的减压升华脱除技术能有效的提高茶叶精深加工水平,该技术能够改善传统茶叶咖啡碱脱除研究的局限性,本论文借鉴现有相关研究成果,运用茶叶生物化学、制茶学和天然产物化学等多学科的理论和原理,依据茶叶中咖啡碱的存在形式及脱除特性,开展在较低温度的热处理,减压升华突出的研究。论文首先考察了茶叶各种情况下的咖啡碱脱除状况,分析干茶在减压升华条件下对咖啡碱的脱除条件。结果表明,绿茶咖啡碱的减压升华脱除与温度、压力、水分、外形和茶类的多方面的关系密切,茶叶咖啡碱的脱除率受减压升华压力的正性影响。温度为70℃、于-0.02～-0.08MPa条件下,减压升华处理14h左右,可使含水率为20%的蒸青绿茶中咖啡碱脱除率达到17%,并保持绿茶色、香、味基本不变化。条形蒸青绿茶精揉茶样（含水率20%）的咖啡碱减压升华脱除效果较好。茶叶中的水分对咖啡碱减压升华具有促进作用。绿茶咖啡碱减压升华脱除方法的技术条件和设备要求较低,对传统绿茶咖啡碱的降低,减压升华方法具有明显优势。为了更好地解决传统茶叶的低咖啡碱技术,论文进一步研究了茶样在预处理条件下,传统绿茶咖啡碱会受到处理条件和制茶工序的影响情况,实验表明蒸青绿茶在精揉过后,较炒青绿茶各工序的细胞破碎程度加大,茶叶咖啡碱脱除效果较好,另外茶叶通过溶剂浸洗后减压升华脱除咖啡碱的脱除效果要较热水浸洗后脱除的效果明显。试验表明,蒸青绿茶试样最大咖啡碱脱除率的大小顺序为:食用溶剂浸洗处理＞水浸洗处理＞食用溶剂浸润＞对照,表明食用溶剂浸洗处理的最大咖啡碱脱除率为41.80%。比较炒青绿茶的最大咖啡碱脱除率,可以得出咖啡碱最大脱除率排序为复揉食用溶剂浸洗处理＞复揉热水浸洗处理＞杀青叶热水浸洗＞杀青叶复揉溶剂浸洗＞对照,看出最大的是复揉溶剂浸洗处理的咖啡碱脱除率为41.23794%,表明预处理能够有效增加咖啡碱的升华脱除率,复揉叶的脱除效果要优于杀青叶,复揉叶溶剂处理的茶样咖啡碱脱除率要优于热水处理。论文系统研究了预处理茶样通过超声波或者微波处理后的咖啡碱减压升华脱除效果。结果表明,预处理茶样在通过物理方法处理后,绿茶咖啡碱的减压升华脱除与超声波、微波的处理时间与浸洗剂关系密切,并且受微波处理时间的正性影响。当茶样在超声波条件下,茶样最大咖啡碱脱除率的大小顺序为:超声波20min食用溶剂浸洗处理＞超声波40min食用溶剂浸洗处理＞超声波60min食用溶剂浸洗处理＞超声波60min水浸洗处理超声波＞超声波40min水浸洗处理＞超声波20min食用溶剂浸洗处理＞食用溶剂浸洗处理＞水浸洗处理＞对照（CK）,食用溶剂浸洗处理20min的条件下,减压升华处理14h左右,可使溶剂浸洗处理的精揉茶样中咖啡碱的脱除率达到69.47%,并保持绿茶色、香、味变化不大。在微波条件下,茶样的最大咖啡碱脱除率大小排序为:微波3min食用溶剂浸洗处理＞微波2min食用溶剂浸洗处理＞微波1min食用溶剂浸洗处理＞微波3min食用溶剂浸润处理＞微波2min食用溶剂浸润处理＞微波1min食用溶剂浸润处理＞微波3min水浸洗处理＞微波2min水浸洗处理＞微波1min水浸洗处理（A）＞对照,通过食用溶剂浸洗处理3min的茶样经过减压升华处理14h左右,可使茶样的咖啡碱脱除率达到42.15%,表明微波和超声波预处理均能有效增加咖啡碱的升华脱除率。另外分析两项物理方法的结果可以得出,超声波处理后的咖啡碱脱除率高于微波处理后的咖啡碱脱除率,通过茶叶主要品质成分及审评效果的分析,得出微波处理后其他内含成分的破坏较少,脱除效果较好。本论文的研究结果,为绿茶咖啡碱的减压升华脱除技术提供了基础,并提出了应用的技术途径。该研究对丰富茶叶精深加工学的内容具有重要的理论意义,对指导绿茶咖啡碱的减压升华脱除技术基础研究工作具有实用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 立题背景及研究意义
• 1.1 研究概述
• 1.1.1 茶叶中咖啡碱的分布状况
• 1.1.2 茶叶中咖啡碱的呈味功能
• 1.1.3 咖啡碱的生理功能
• 1.1.4 茶叶咖啡碱的脱除技术研究进展
• 1.2 立题背景及研究思想
• 1.2.1 研究意义
• 1.2.2 研究思路
• 1.2.2.1 现有茶叶咖啡碱脱除技术的局限性
• 1.2.2.2 茶叶咖啡碱的特性
• 1.2.2.3 绿茶咖啡碱减压升华脱除技术的研究思路
• 1.2.3 研究路线和主要内容
• 2 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 材料
• 2.1.2 主要试剂与实验仪器
• 2.1.3 测定指标及公式
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 工艺试验方法
• 2.2.1.1 蒸青绿茶工艺流程
• 2.2.1.2 炒青绿茶工艺流程
• 2.2.1.3 蒸青绿茶预处理工艺流程
• 2.2.1.4 炒青绿茶预处理工艺流程
• 2.2.1.5 茶样预处理方法
• 2.2.1.6 超声波或微波预处理茶样方法
• 3 结果与分析
• 3.1 绿茶咖啡碱减压升华脱除条件研究结果
• 3.1.1 咖啡碱减压升华脱除效果
• 3.1.1.1 温度对茶样咖啡碱升华脱除的影响
• 3.1.1.2 压力对茶样咖啡碱升华脱除的影响
• 3.1.1.3 形状与粒度对茶样咖啡碱升华脱除的影响
• 3.1.1.4 茶样含水率对咖啡碱升华脱除的影响
• 3.1.1.5 茶样种类对咖啡碱升华脱除的影响
• 3.1.2 绿茶咖啡碱减压升华脱除效果
• 3.1.3 试验茶样的品质变化状况
• 3.1.3.1 试样的感官品质比较
• 3.1.3.2 试样的主要内含成分比较
• 3.1.4 绿茶咖啡碱减压升华脱除的动力学特征
• 3.2 预处理茶样的咖啡碱减压升华脱除结果
• 3.2.1 试样咖啡碱减压升华脱除状况
• 3.2.1.1 预处理蒸青茶样咖啡碱减压升华脱除状况
• 3.2.1.2 预处理炒青茶样咖啡碱减压升华脱除状况
• 3.2.2 预处理茶样减压升华脱除咖啡碱的效果
• 3.2.3 预处理茶样减压升华的品质变化
• 3.2.3.1 试样的感官品质比较
• 3.2.3.2 试样的主要内含成分比较
• 3.2.4 预处理茶样咖啡碱减压升华脱除的动力学特征
• 3.3 超声波、微波预处理茶样咖啡碱减压升华脱除结果
• 3.3.1 超声波预处理茶样咖啡碱减压升华脱除结果
• 3.3.1.1 超声波预处理茶样咖啡碱减压升华脱除状况
• 3.3.1.2 超声波对预处理茶样咖啡碱的减压升华脱除效果
• 3.3.1.3 超声波预处理茶样减压升华的品质变化
• 3.3.1.3.1 试样的感官品质比较
• 3.3.1.3.2 试样主要品质成分比较
• 3.3.1.4 超声波预处理茶样的咖啡碱减压升华动力学分析
• 3.3.2 微波预处理茶样咖啡碱减压升华脱除结果
• 3.3.1.1.微波预处理茶样咖啡碱减压升华脱除状况
• 3.3.2.2 微波对预处理茶样咖啡碱的减压升华脱除效果
• 3.3.2.3 微波处理预处理茶样减压升华的品质状况
• 3.3.2.3.1 试样的感官品质比较
• 3.3.2.3.2 试样的内含成分比较
• 3.3.3 微波预处理茶样的咖啡碱减压升华动力学分析
• 4 结论
• 展望
• 致谢
• 参考文献
• 研究生期间发表文章