成果簡介
①課題來源與背景：本項目來源于安徽省科技廳的省重大專項項目，項目編號為：18030701166，項目名稱為低溫瞬間濃縮技術在新一代純茶飲品中研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應用。茶葉中含有大量的茶多酚、兒茶素、茶氨酸、茶多糖等對人體健康有功效的成分，尤其是茶多酚中的兒茶素對清除自由基具有顯著的功效；茶氨酸對免疫力提高預防疾病具有明顯效果；茶多糖對降血糖的效果十分明顯；茶已經(jīng)被國際公認為三大無酒精健康飲料。當前茶飲料大多采用提取罐熱水提取、過濾、濃縮等工藝完成。在高溫環(huán)境下茶的香氣和湯色及活性成分均會受到不同程度的損失。尤其在后段的濃縮方法均采用升膜式蒸發(fā)器、降膜式蒸發(fā)器、多效蒸發(fā)器及RO膜反滲透膜等濃縮工藝進行。這些方法中只有RO反滲透膜濃縮能很好的保留風味物質(zhì)及香氣，可是RO反滲透膜無法實現(xiàn)高濃度的要求，而其它方法由于濃縮時間長，溫度高，茶的香氣物質(zhì)隨著水分被蒸發(fā)而丟失，一些熱敏性功效成分也被高溫影響而被氧化破壞，直接影響到茶的健康功效和感官品質(zhì)。面對這些問題，華綠園公司科研人員研發(fā)出一種低溫瞬間濃縮集成系統(tǒng)及裝備。并同時探索出一套茶飲料提取到濃縮制作的新方法和新路徑，該方法采用研磨后低溫提取，保證提取過程中不受高溫影響，然后采用低溫UF超濾膜過濾、RO反滲透膜濃縮與低溫瞬時濃縮集成系統(tǒng)結(jié)合串聯(lián)應用，大大改善了濃縮后的產(chǎn)品風味和功效活性物質(zhì)的保留，同時，還在不影響風味的前提下獲得高濃度的茶濃縮液。對提升茶固體飲料后期干燥工序以及茶濃縮汁直接出口或長途運輸降低成本起到主要作用。對提升該領域的國際競爭力具有十分重要意義，解決了茶飲料濃縮液品質(zhì)提升的國際性難題。 ②技術原理及性能指標：選擇合適的茶葉研磨細度、料水比、提取溫度、膜過濾參數(shù)等，將茶葉中的水溶性功效成分和香氣物質(zhì)提取出來，通過陶瓷膜微濾和UF超濾膜超濾分離，去除茶湯里面的粉塵、蛋白質(zhì)、鞣質(zhì)、纖維素等大分子物質(zhì)，這些物質(zhì)是茶葉形成茶乳酪等冷后渾濁現(xiàn)象的重要因素，根據(jù)茶葉風味物質(zhì)性質(zhì)，我們了解到茶香氣物質(zhì)沸點與溫度、時間的對應關系，先采用RO反滲透膜進行初步濃縮,將濃度Brix3左右的淡茶湯濃縮至Brix15-20，再采用低溫瞬間濃縮系統(tǒng)繼續(xù)濃縮，從而進一步提高濃縮液的濃度。其核心技術是利用低溫瞬時濃縮系統(tǒng)中的錐型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)盤，該蒸發(fā)盤高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生巨大的離心力，料液在系統(tǒng)真空作用下被吸入并流向錐型旋轉(zhuǎn)盤頂部，在旋轉(zhuǎn)離心力的作用下快速向蒸發(fā)盤邊緣流動并形成較薄的薄膜，在受熱源和高真空作用下水分被快速蒸發(fā)，根據(jù)產(chǎn)品的濃度和熱敏性要求，按照物理學原理控制進料量、熱源、真空度及冷凍水系統(tǒng)，達到理想的蒸發(fā)溫度和產(chǎn)品的濃度，溫度最低在30℃，物料受熱蒸發(fā)時間為1秒，濃度可在Brix20～Brix60之間任意調(diào)節(jié)，從而達到低溫瞬間濃縮目的。該方法成功解決了低溫高濃度濃縮的國際性難題，獲得純正的高品質(zhì)茶濃縮汁產(chǎn)品。各項性能指標分別為：茶葉細度80～200目；提取溫度：10～30℃；濃縮受熱蒸發(fā)時間為1秒；濃縮蒸發(fā)溫度為30℃～35℃；濃縮液的濃度Brix60及以上；感觀評審：香氣純正；湯色保持完好；活性成分保留完好。 ③技術的創(chuàng)造性與先進性：使用低溫提取工藝與膜分離濃縮組合應用，將茶葉中的有效成分提取分離出來，再利用RO反滲透膜與低溫瞬間濃縮集成系統(tǒng)串聯(lián)組合使用，從而降低茶飲料濃縮液在生產(chǎn)過程中自然香氣、滋味與功效成分的損失。經(jīng)專家鑒定本關鍵技術達到國際先進水平。
④技術的成熟程度，適用范圍和安全性：經(jīng)過幾年來的研究和應用，證實本項技術已較為成熟，且進行了多批次的產(chǎn)業(yè)化應用，生產(chǎn)出的高品質(zhì)茶濃縮汁和茶凍干粉產(chǎn)品，并得到眾多客戶的認可。同時本項技術除用于茶濃縮液及飲料生產(chǎn)外，還擴展到其它植物濃縮液及植物飲料的生產(chǎn)中，此項應用也已經(jīng)進行了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)并且產(chǎn)生較好的經(jīng)濟效益。本項技術在應用過程中安全可靠，無安全風險。
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