冷冻浓缩在绿茶饮料中的应用基础研究

论文摘要

近年来有关冷冻浓缩技术的研究成果时常见诸报道,在我国已经开始运用到酿酒、果汁、中药等行业,而在茶叶方面的应用才刚刚起步。本论文主要对冷冻浓缩在绿茶饮料中的应用进行较为系统、全面的基础研究。首先考察了茶汤浓度、冷冻温度、搅拌速度等影响因素对浓缩效果的影响,初步摸索出绿茶茶汤冷冻浓缩的规律;其次,研究了连续冷冻浓缩对茶汤化学成分的影响,并建立数学模型进行仿真模拟;最后将冷冻浓缩与其他浓缩方式进行了比较,验证冷冻浓缩在绿茶茶汤中应用的可行性。在本研究采用的试验仪器和试验条件下,得出如下研究结果:1.根据试验需求,自行设计研制了冷冻浓缩设备,依次确定了浓度为1-20°Brix茶汤的结晶温度,绘制出不同浓度茶汤的结晶曲线图。通过对绿茶茶汤冷冻浓缩中影响因素的研究,综合得出,茶汤做适当的预冷却,选择结晶点附近的温度作为冷冻温度,搅拌速度为高速,分离得到的冰晶纯度大,浓缩效果最好。2.对绿茶茶汤进行了连续冷冻浓缩,研究了浓缩前后各主要化学成分的变化趋势。初步得出结论,在一级浓缩中,茶汤主要化学成分变化不大,都在10%以下。二级浓缩后化学成分的变化大于一级浓缩。儿茶素组分在浓缩过程中,变化最小的是表儿茶素（EC）,其次是表没食子儿茶素（EGC）、儿茶素（C）、表儿茶素没食子酸酯（ECG）和表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）,简单儿茶素的变化小于酯型儿茶素。3.建立了浓缩时间与浓缩液和冰晶质量关系数学模型,并利用龙格-库塔法在计算机上进行模型参数的估算,并对该模型进行了仿真模拟。得到的结果是,一级浓缩R 2值达到0.9613,二级浓缩R 2值为0.9458,说明仿真模拟值和实验值所描述的曲线图基本上一致,有较高的拟合度。4.将冷冻浓缩同旋转蒸发浓缩、膜浓缩两种浓缩方式进行了对比。冷冻浓缩后的茶汤,基本保持了浓缩前的风味,品质稳定;膜浓缩后的茶汤,香气和滋味略低于冷冻浓缩,但大体上也保持了原有风味;旋转蒸发浓缩后的茶汤,香气和滋味有较大改变。旋转蒸发浓缩的固形物保留率最高,其次是膜浓缩,最后为冷冻浓缩。冷冻浓缩处理后各化学成分无明显改变;膜浓缩处理后,茶多酚、氨基酸、儿茶素总量反而有增加,但咖啡碱减少近25%;旋转蒸发处理后,除总糖外,其余化学成分均减少15%～25%,有效物质的损失明显。在室温条件下,膜浓缩的能耗最低,冷冻浓缩的能耗略高于蒸发浓缩。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 茶饮料产业的现状
• 1.2 茶饮料的浓缩现状
• 1.2.1 目前的浓缩方法
• 1.2.2 采用冷冻浓缩的意义
• 1.3 冷冻浓缩的概况
• 1.3.1 冷冻浓缩的原理
• 1.3.2 冷冻浓缩的方式
• 1.3.3 冷冻浓缩在国外的研究现状
• 1.3.4 冷冻浓缩在国内的研究现状
• 1.3.5 前景展望
• 1.4 研究内容、目的及意义
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 研究目的
• 1.4.3 研究意义
• 第二章 影响绿茶茶汤冷冻浓缩过程的主要因素研究
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 主要仪器
• 2.1.3 试验方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 冷冻浓缩设备的研制
• 2.2.2 不同浓度茶汤的结晶曲线图
• 2.2.3 茶汤的初始温度对浓缩效果的影响
• 2.2.4 冰晶形态对茶汤冷冻浓缩的影响
• 2.2.5 冷冻温度对茶汤冷冻浓缩的影响
• 2.2.6 搅拌速率对茶汤冷冻浓缩的影响
• 2.3 本章小结
• 第三章 连续冷冻浓缩过程中绿茶茶汤主要成分的变化研究
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 主要仪器
• 3.1.3 主要试剂
• 3.1.4 试验方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 茶汤一级冷冻浓缩处理结果
• 3.2.2 茶汤二级冷冻浓缩处理结果
• 3.2.3 冷冻浓缩对茶汤主要成分的影响
• 3.2.4 绿茶茶汤冷冻浓缩前后感官审评结果
• 3.2.5 冰晶增长动力学的研究
• 3.3 本章小结
• 第四章 绿茶茶汤不同浓缩方式的比较研究
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 试验材料
• 4.1.2 主要仪器
• 4.1.3 主要试剂
• 4.1.4 试验方法
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 感官审评结果
• 4.2.2 主要化学成分比较
• 4.2.3 能耗比较
• 4.3 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历