膜技术在茶叶深加工应用：澄清、分离、浓缩-常州市广博干燥设备有限公司

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膜技术在茶叶深加工应用：澄清、分离、浓缩

膜技术在茶叶深加工应用：澄清、分离、浓缩
　　茶叶深加工主要包含：茶多酚、速溶茶、茶饮料、绿茶食品、茶饮品、茶叶中其他功能性有效成分的提取及茶叶下脚料的综合利用
　　概述
　　茶叶深加工主要是指对茶树全部或部分活体、初制品加工品进行精细加工，生产出含有茶叶固有特性或功能因子的新型食品、饮料、添加剂、日用品、保健品、天然药物等的过程。当前，茶叶深加工通常是根据终产品的不同而采用下述工艺过程：
　　鲜叶榨汁或用水、溶剂浸提干茶（取其可溶性成分）→过滤与离心（去其悬浮颗粒与杂质）→沉淀、萃取、离子交换、吸附、层析等（取其功能成分）→减压蒸馏、浓缩与回收→喷雾干燥或冷冻干燥。
　　存在的缺陷：
　　* 过滤、离心的工效不高，加工出的茶液透明度欠佳，速溶茶、茶提取物的冷溶性较差。
　　* 热敏性物质的损失与变化难以控制。
　　* 沉淀剂或溶剂萃取对目标物的选择性欠佳，产品得率较低，并且沉淀剂与溶剂的回收较为困难。
　　* 在提取功能性成分中，只取其一而废其它，茶叶利用不完全，产品纯度也不高。
　　* 耗能大，污染重，成本高。
　　因此，茶叶深加工领域中有赖于其它高新技术的应用。
　　膜技术经过多年的发展，已在食品、生物医药、环保、化工等领域得到较为广泛的应用。膜技术应用于茶叶深加工，不向分离体系添加化学成分，不改变目标产品的色、香、味，因而具有潜在的应用价值。当前，在茶叶深加工中膜技术应用较多的是微滤、超滤、纳滤、反渗透等，主要是根据分离体系中杂质颗粒的特性、有效成分的分子（或离子）大小、形状、电荷等特性和膜的分子筛效应与电荷效应而达到澄清、除菌、分离纯化、浓缩等效果。
　　膜技术在茶叶深加工中的应用特点是：
　　* 膜法澄清技术是替代传统澄清技术的有效措施
　　* 膜法除菌加工茶饮料
　　* 膜分离是富集茶叶功能成分以及制备特种茶叶提取物的有效途径
　　* 膜法浓缩是实现高效提制茶叶功能成分的保证
　　茶多酚的提取
　　1.茶多酚总述;
　　茶多酚是茶叶中酚类及其衍生物的总称，因此常称为多酚类。其主要成分是黄烷醇类、羟基-4-黄烷醇类、花色甘类、黄酮醇类和黄酮类。这些化合物都具有2- 苯基苯并吡喃的基本结构，故统称为类黄酮物质。茶叶中绿原酸、鸡鈉酸、咖啡酸等酚酸类化合物也是茶多酚的组分之一。在茶多酚各组分之一黄烷醇类为主，黄烷醇类优异儿茶素类物质为主。儿茶素类含量约占茶多酚总量的70%左右，包括4 种形式的儿茶素:没食子儿茶素没食子酸酯( EGCG) 、没食子儿茶素( EGC) 、儿茶素没食子酸酯( ECG) 、儿茶素( EC)。它们在B 环和C 环上的酸性羟基具有很强的供氢能力,能中断自动氧化成氢过氧化物的连锁反应,从而阻断氧化过程。
　　茶多酚纯品为白色无定形粉末,易溶于热水、乙醇、乙酸乙酯,微溶于油脂。难溶于苯、氯仿、石油醚。略有吸湿性。耐热性及耐酸性好,在pH = 2～7 范围内均十分稳定。在碱性介质中不稳定,易氧化褐变。
　　2. 茶多酚的传统提取方法
　　目前从茶叶中制备茶多酚常用的方法主要分三类：溶剂提取法，离子沉淀法和柱分离制备法。
　　2.1溶剂提取法
　　溶剂提取法是用极性溶剂从茶叶中浸取，然后把浸取液进行液-液萃取分离，最后浓缩并得到产品。目前工业化生产茶多酚主要采用此法。产品收率为5% ～10%，产品的纯度约为80％～98%，咖啡因4%～7%。所用有机溶剂如：丙酮、乙醚、甲醇、己烷以及三氯甲烷等。该方法使用多种有机溶剂，生产成本高，有些有毒物质的有机浴剂使产品和操作不尽安全，且易造成环境污染。
　　2.2离子沉淀法
　　离子沉淀法是利用金属能够沉淀茶多酚，而使其与咖啡碱分离，如铜盐、铅盐或三氯化铝。该方法使用了对人体有毒的重金属作沉淀剂，影响制品安全。
　　2.3柱分离制备法
　　柱分离制备法有凝胶柱，吸附柱和离子交换柱。近年来注重提高纯度的研究，为此以层析柱分离的研究较多，此项技术的关键是柱填充料和淋洗研究表明，采用柱分离制备法茶多酚得率在4%-8%之间，纯度可达98.1%，如用凝胶柱分离可高度脱咖啡碱，其残留量仅为0.1%。但柱填充料如吸附型树脂，亲脂凝胶等非常昂贵，且淋洗时要用多种，大量有机溶剂，显然对工业化生产茶多酚是不合宜的。
　　3. 新技术——膜法提取技术
　　提取茶多酚时用短时间加热提取法：茶汁中加入0.01%左右果胶酶，在50℃下保温4小时，以分解果胶酶，从而可提高超滤时的透过速度。再用截留相对分子质量40000~50000的超滤（UF）膜进行分离，约12%茶多酚被截留，而咖啡碱不为膜所截留。透过液再用反渗透（RO）膜进行浓缩。茶多酚的平均截留率约为87%，比用蒸馏法的得率高18%以上。浓缩液再进行干燥后可得茶多酚产品。

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.故障现象：干燥机不运行
　　压缩机线路断开保险丝烧断热继电器动作高压开关动作压缩机堵转线路虚接或松动
　　2.故障现象：干燥机起动后短时间内即停止
　　环境温度过高冷凝器堵塞?压缩机过载缺少制冷剂低压太低进气量过大压缩机卡死
　　3.故障现象：干燥机压缩机不启动
　　接线不正确电压过低启动电容器损坏继电器或接触器不闭合启动绕组开路缺相
　　4.故障现象：压缩机因过载保护动作而反复启停双螺带混合机由U形容器、螺带搅拌叶片和传动部件组成；U形的长体筒体结构，保证了被混合物料（粉体、半流体）在筒体内的小阻力运动。正反旋转螺条安装于同一水平轴上，形成一个低动力高效的混合环境，螺带状叶片一般做成双层或三层，外层螺旋将物料从两侧向中央汇集，内层螺旋将物料从中央向两侧输送，可使物料在流动中形成更多的涡流，加快了混合速度，提高混合均匀度；采用皮带轮带动摆线减速机驱动，相对于齿轮减速机的大扭矩，皮带传动的弹性连接有在超载时保护传动部件的优势。
　　烘箱是利用电热丝隔层加热使物体干燥的设备。它适用于比室温高5~300℃（有的高200℃）范围的烘培、干燥、热处理等，灵敏度通常为±1℃。它的型号很多，但基本结构相似，一般由箱体、电热系统和自动控温系统三部分组成。
　　烘箱使用及注意事项总结如下：
　　1.烘箱应安放在室内干燥和水平处，防止振动和腐蚀。
　　2.要注意安全用电，根据烘箱耗电功率安装足够容量的电源闸刀。选用足够的电源导线，并应有良好的接地线。
　　3.带有电接点水银温度计式温控器的烘箱应将电接点温度计的两根导线分别接至箱顶的两个接线柱上。另将一支普通水银温

最近干燥设备行业新兴的几种干燥机
　　一、螺旋闪蒸干燥机
　　螺旋闪蒸干燥机主要由干燥室、旋风分离器加料器、和布袋收集器组成。被干燥物料由加料器进入干燥室内，热风沿切线方向进入干燥室，并以高速旋转状态由干燥室底向上流动，与物料充分接触，使物料处于稳定的平衡流化状态，在干燥室内搅拌器的冲击和高速旋转气流的共同作用下，物料块被分散成不规则的颗粒状，较大未干的物料向室壁运动，由于其具有较大的沉降速度而落到干燥室的下部重复上述过程。随着物料的分散和物料间的相互撞击，物料块表面已干的颗，单位体积内空气的含量低于大气中的含量，在这相对缺氧的环境下进行食品干燥可以减轻甚至避免食品中脂肪的氧化机会，色素褐变或其它氧化变质等，所以采用真空干燥获得较好的食品质量。

2．传统的真空干燥装置

真空干燥在食品、制药、化工等行业有广泛的应用，国内也开发和引进了各种真空干燥设备，其结构形式多种多样。在食品工业中常用的形式主要有箱式、双锥式真空干燥器，带式真空干燥器等。这些传统的真空干燥装置主要采用热风，蒸汽或电等加热，利用热传导，对流或辐射原理将热量从外部传到物料内部。（中国干燥网）

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