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。 · 行业聚焦： 以前，国内机械产品的出口竞争力主要靠低要素价格形成的低价格，包括钢材、劳动力、能源、原材料、土地等低成本。近几年这些要素的价格都在上涨，我们需要重新审视这些差异带来的优势还将是否存在。目前，国际定价的钢材、能源、原材料的国内外价格差异将逐渐缩小，虽然近期还有一定差价，但这方面的优势会迅速丧失。土地成本在大幅上涨，会增加成本，但主要是不变成本，对总成本影响较小。劳动力成本上涨，并且出现结构性短缺，不过工资与美、日、韩的差异仍然较大，尤其是成熟工人的工资差异将长期维持。 　　综合看，劳动力成本差异仍然是中长期可依赖的优势。此外，多家券商在日前发表的研究报告中认为，生产效率提升将是我国工程机械日前，由江苏河海给排水成套设备有限公司自主研发的固体垃圾粉碎设备已批量投放市场。据悉，在批量投放市场前，该产品成功承担了2008年北京奥运会与残奥会参赛餐饮及生活垃圾的无公害系统处理，受到了有关部门的好评。 　　据介绍，这种粉碎设备单台粉碎能力为每小时20吨，每天可运行10小时以上。可广泛应用于杂物、垃圾和有毒有害物质的粉碎、压榨、净化处理。在北京两个奥运会近两个月的时间里，该粉碎设备不仅有效地进行了生活垃圾的处理   一、设备的设计与安装应符合药品生产及工艺的要求，安全、稳定、可靠，易于清洗、消毒或灭 　　　 　菌，便于生产操作和维修保养，并能防止差错和交叉污染。 　 二、设备的材质选择应严格控制。与药品直接接触的零部件均应选用无毒、耐腐蚀，不与药品发  生化学变化或吸附药品的材质。 　 三、与药品直接接触的设备内表面及工作零件表面，尽可能不设计有台、沟及外露的螺栓连接。 　　　　表面应平整、光滑、无死角，易清洗与消毒。所用润滑剂、冷却剂不得对药品和工作零件 　　　　表面造成污染。 　 四、设备应不对装置之外环境构成   随着中国经济的迅速发展，干燥设备生产企业如雨后春笋般蓬勃发展，干燥设备在中国市场也逐步占据了一定的地位。据统计，目前国内干燥设备生产企业达500余家，年市场需求量超过30亿元。但多数干燥设备生产企业技术水平不高，有的甚至没有技术可言。一批投资少、技术含量低的“杂牌军”以大量低质、低价的设备挤占市场，不仅影响了干燥设备的整体形象，更引起了国内干燥设备价格的“内讧”，从而使中国干燥业的整体竞争能力难以得到发挥。行业没有国家标准，行业标准的是只涉及少量的产品，好的或坏的质量，广泛的产品只能有顾客说，这是业界称为“明显了。 ”设备独立制造行业，也没有国家标准，第二，缺乏行业标准，因此不能客观测试的质量，干燥设备。同样，只有一个国家的贸易协会是不够的，尽快应该建立一个区域性的性质，该协会有针对性的组织，如建立常州干燥设备协会，这有利于行业的发展规范。在我国的台湾，曾经是一个工业企业的长达7个多小时，有必要建立一个区域性的行业协会。浙江温州打火机协会还成立了这样的产业发展迅速，形成了若干具有国际竞争力的大型企业。常州干燥设备等集中的企业，行业协会的建立和规范企业发展，干燥设备的日益增长的企业。

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