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： 应用粉碎设备可以达到下列几个主要目的： 　　减小物料的粒度至一定大小，例如磨制面粉，粉碎饲料，磨细颜料、染料和水泥的生、熟料，研磨制备悬浮液的浆料，以及增加物料的流动性、填充性和便于包装、储存、运输等。 　　将物料粉碎后筛分为不同粒度级别的小块、细粒或粉末，例如为混凝土和筑路工程制备块石、碎石和人造砂，将原煤按用户需要粉碎为中块、小块和煤粉等 　　增加物料的表面积以提高其物理作用的效果或化学反应的速度，例如磨碎有待人工干燥的物料以加快其干燥速度，磨细触媒实木地板通常采用硬阔叶树村，中、高档实本地板主要采用优质进口材。比较合理的生产方式是先将原木在产地加工成地板坯半成品，并进行板端蜡封，以防止端裂，然后销往地板加工厂进行人工干燥后，再加工为成品地板。 　　人工干燥是确保实木地板质量的重要环节。干燥的目的主要是使木地板形体稳定，使其在以后的使用过程中不再发生收缩、湿胀和变形，同时也提高实木地板的加工性能、使用性能和耐久性能。干燥质量的关键是终含水率必须达到略低于使用环境的平衡含水率。在我国南方约为10％～12％，北方约为8％～10％，西北地区约为6％～8％，而且必须干透，并确保不翘、不裂和干燥应力基本解除。 　　干燥质量和干燥成本在一    1.1从基础真空干燥力学原理看影响因素       在真空干燥过程中，有如下因素制约着干燥速度：       1.1.1被干燥物料的状况(如物料形状、大小尺寸、堆置方法)，物料本身的含湿量、密度、粘度等性能。另外，若采用提高物料的初温、经真空过滤前处理、降低物料含湿量等方法，均能提高真空干燥速度。       1.1.2真空度越高，越利于水分在较低温度下汽化，但真空度过高则小利热传导，影响对物料的加热效 　　由于血浆蛋白粉的特殊效果，因此国内逐步在高档乳猪饲料中使用，它的确能够减少腹泻发生率，提高日增重和提高乳猪的机体抵抗力等。但是由于其价格昂贵，加工工艺复杂，而且目前市场货源紧缺，在中国，血浆蛋白粉原料厂家十几家，大大小小，鱼目混珠，但真正做得优秀的厂家屈指可数，因此在产品上存在质量变异大，甚至有掺假的可能性，下面就常见的误区逐一说明： 　　1、水溶性分析：由于真正的高品质血浆蛋白粉是纯血浆喷雾干燥而成的，因此它应该是100%的可溶于水、水溶速度快且水溶后溶 　　液外观呈淡黄色、完全澄清性溶液。低品质的血浆蛋白粉常见的有在其中添加大豆分离蛋白或蛋白精，或血浆中的血球分时，即发出声光报警，提示操作人员清洗喷头。 　　第二种方法是在雾化泵电机上加装旋转编码器，利用可编程序控制器（PLC）的高速计数功能（如欧姆龙CQM1、CPM1、CPM2A等），通过编程实时监测雾化泵电机转速。具体方法是单位时间内检测编码器传送的脉冲个数，设正常工作时单位时间内编码器传送的脉冲个数是D0，喷孔板的孔径磨损过大时，编码器单位时间内传送的脉冲个数是D2，喷孔板堵塞时编码器单位时间内传送的脉冲个数为D1，当D1＜D0＜D2时雾化泵正常工作；当D0＜D1时喷孔板被堵，执行相应的堵塞喷头程序，提示操作人员清洗喷头；当D2＜D0时喷孔板磨损过度，发出报警，提醒操作人员急时更换喷孔板。

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