目前茶飲料基本以清汁為主，在貯藏和銷(xiāo)售過(guò)程中必須始終保持澄清透明狀態(tài)，因此過(guò)濾和澄清凈化是茶飲料加工中的關(guān)鍵工序之一。

    茶浸出液是一種復(fù)雜的混濁溶液，不僅含有茶多酚、咖啡堿、氨基酸、可溶性糖等主要生化成分和可溶性蛋白、果膠、淀粉等大分子物質(zhì)以及由此而形成的各類(lèi)大分子絡(luò)合物，還含有肉眼可見(jiàn)的茶葉顆粒、茶灰、茶梗毛等夾雜物，必須通過(guò)過(guò)濾、澄清和凈化等物理和化學(xué)方法進(jìn)行處理。因此，認(rèn)識(shí)和了解茶飲料沉淀混濁形成機(jī)制和不同過(guò)濾澄清方法的特點(diǎn)，對(duì)提高各類(lèi)茶飲料的澄清度及其貯藏穩(wěn)定性都具有重要的意義。 

  一、茶飲料沉淀混濁的主要形成機(jī)制

    茶飲料的沉淀和混濁的形成受茶葉原料、水質(zhì)條件和提取技術(shù)等多種因素的影響，其形成機(jī)制主要可分為以下4種不同的類(lèi)型。

    1.由固體顆粒和懸浮物形成的混濁和沉淀

    主要由肉眼可見(jiàn)的茶葉顆粒、茶灰、茶梗毛等夾雜物和細(xì)小的固體顆粒物所形成。

    2.由水質(zhì)條件不佳引起的混濁和沉淀

    茶葉提取用水中鈣、鎂、鐵等離子含量較高或水質(zhì)較差均可引起茶湯的混濁和沉淀。

    3.由“冷后渾”產(chǎn)生的混濁和沉淀

    茶飲料中的茶多酚及其氧化產(chǎn)物(茶黃素、茶紅素)、咖啡堿、氨基酸等化合物間及與蛋白質(zhì)大分子之間發(fā)生復(fù)雜的聚合、縮合反應(yīng)，形成大分子絡(luò)合物而產(chǎn)生渾濁或沉淀，即“冷后渾”現(xiàn)象。

    4.大分子物質(zhì)產(chǎn)生的混濁和沉淀

茶湯中含有豐富的可溶性蛋白、果膠、淀粉等大分子物質(zhì)，不僅自身會(huì)產(chǎn)生混濁和沉淀，往往還會(huì)促進(jìn)第三類(lèi)中的各類(lèi)化合物形成更為復(fù)雜的絡(luò)合物。

二、茶飲料沉淀混濁的去除方法

    茶飲料沉淀混濁的去除方法主要有過(guò)濾和澄清凈化兩大類(lèi)。

    1.過(guò)濾方法

    過(guò)濾是采用機(jī)械或物理的方法去除茶湯中混濁物的技術(shù)，是解決因固體顆粒和懸浮物形成的茶湯混濁和沉淀效的方法。按分離孔徑分，常用的茶湯過(guò)濾方法主要包括粗濾、精濾和超濾三大類(lèi)。

     (1)粗濾

    粗濾是茶飲料加工中過(guò)濾系統(tǒng)的第一步，主要目的是去除茶湯中粗大的固體顆粒和懸浮物。粗濾介質(zhì)一般采用

100一300目的金屬網(wǎng)或尼龍、帆布、絹布、無(wú)紡布，在生產(chǎn)中常采用雙聯(lián)過(guò)濾器、板框過(guò)濾機(jī)等。茶湯經(jīng)粗濾后仍呈現(xiàn)混濁狀態(tài)，靜置后會(huì)出現(xiàn)明顯的沉淀物，一般需要做進(jìn)一步的過(guò)濾澄清處理。

     (2)精濾

    精濾即精密過(guò)濾，主要目的是去除茶湯中細(xì)小的固體顆粒和懸浮物。通常采用精密度較高、孔徑細(xì)小的過(guò)濾介質(zhì)，去除茶湯中粒徑>0.05 N, m的微粒子，使茶湯澄清透明。根據(jù)產(chǎn)品澄清度的需要，茶湯精濾常采用0.1一100um的各類(lèi)過(guò)濾袋、微孔濾膜、硅藻土、紙板、石棉纖維等過(guò)濾介質(zhì)，生產(chǎn)中常采用微孔精密過(guò)濾器、板框過(guò)濾機(jī)和薄板過(guò)濾機(jī)等過(guò)濾設(shè)備。

    (3)超濾(CIF)

    超濾是一種分離組分直徑更小的膜分離方法，不僅可以去除茶湯中的各種微粒，還可以截留茶湯中大部分的蛋白質(zhì)、果膠、淀粉等大分子物質(zhì)，由于改變了茶湯的化學(xué)組成比例，能提高茶飲料的滋味品質(zhì)。茶飲料過(guò)濾應(yīng)用的超濾膜孔徑一般在50000一300000分子量之間，生產(chǎn)中常采用無(wú)機(jī)陶瓷膜和卷式、管式、中空纖維等形式的各類(lèi)有機(jī)膜。

    2.澄清凈化方法

    凈化是采用除過(guò)濾以外的純物理或化學(xué)方法來(lái)澄清茶飲料的技術(shù)，是在純過(guò)濾方法不能實(shí)現(xiàn)茶湯澄清時(shí)所采用的方法。主要包括離心沉淀法、高熱處理法、工藝參數(shù)控制法等物理方法和轉(zhuǎn)溶處理、酶處理、脫除有效成分、添加品質(zhì)改良劑等化學(xué)方法。

    (1)物理澄清法

    ①離心沉淀處理法。采用離心機(jī)去除茶湯中的固體顆粒和懸浮物，其中高速離心機(jī)可以去除粒徑大于1Oum的粒子和懸浮物。在茶飲料生產(chǎn)中，一般將茶汁冷卻至10℃以下或調(diào)整茶汁pH3.0-4.0后進(jìn)行離心處理。常規(guī)低速離心可達(dá)到粗濾的效果，而高速離心可接近精密過(guò)濾。

    ②高溫處理法。高溫處理可以打破各類(lèi)化學(xué)鍵之間的相互作用，降低和破壞茶湯中各種物質(zhì)作用引起的沉淀，從而起到澄清茶湯的目的。一般采用110-140℃ ,0.1—lOmin的高溫處理，可以有效防止茶飲料的沉淀。

    (2)化學(xué)澄清法

    ①堿性轉(zhuǎn)溶法。轉(zhuǎn)溶法是在茶汁中加人堿性物質(zhì)，使茶多酚與咖啡堿之間的氫鍵斷裂，并與茶多酚及其氧化物形成穩(wěn)定的水溶性強(qiáng)鹽，避免茶多酚及其氧化物再次與咖啡堿絡(luò)合，從而消除茶乳的形成。采用堿性物質(zhì)轉(zhuǎn)溶是茶飲料去除

茶乳經(jīng)典的方法，去除茶乳的效果明顯。常用的轉(zhuǎn)溶劑有NaOH、NaHCO3、KOH等堿性物質(zhì)。

        ②脫除茶乳主要成分法。茶乳主要是咖啡堿和茶多酚及其氧化產(chǎn)物以氫鍵結(jié)合而成，咖啡堿、茶多酚、兒茶素等是形成茶乳的主要成分。因而去除少量的咖啡堿、茶多酚可減少茶乳的形成量。在茶葉提取時(shí)加人0.1%--10%的聚酞胺或0.005%一1%的聚乙烯吡咯烷酮，攪拌靜置后過(guò)濾，可獲得澄清透明的茶汁。

       ③添加劑法。在茶汁中加入明膠、阿拉伯膠、鹿角菜膠、海藻酸鈉、果膠等大分子化合物和蔗糖脂肪酸醋等表面活性劑，不僅可以絡(luò)合茶多酚物質(zhì)，在冷卻條件下形成沉淀，而且可以改變茶汁的分散性和乳化作用，增加茶汁粘度，從而獲得澄清透明的茶飲料。在茶汁中添加果糖、木糖、山梨醇糖、麥芽丙糖、乳糖、葡聚糖、β一環(huán)化糊精等多糖類(lèi)化合物，也可防止茶飲料的混濁或沉淀。

       ④生物酶法。采用單寧酶、果膠酶、淀粉酶和復(fù)合酶等酶對(duì)茶汁進(jìn)行處理，可減少茶乳的形成。單寧酶能切斷兒茶素上的沒(méi)食子酸醋的醋鍵，反應(yīng)釋放出的沒(méi)食子酸可以與咖啡堿結(jié)合，形成分子量較小的水溶物，從而降低沉淀的形成。

三、常用的澄清過(guò)濾工藝及其選用

    1.常用的工藝技術(shù)

    一般應(yīng)根據(jù)茶飲料種類(lèi)、濃度和風(fēng)味特性的差異，選擇不同的澄清過(guò)濾工藝技術(shù)。根據(jù)澄清工藝的特點(diǎn)，常用的茶湯澄清技術(shù)可歸納為以下3類(lèi)。

    (1)系統(tǒng)過(guò)濾技術(shù)

    將不同孔徑的過(guò)濾材料及設(shè)備進(jìn)行組合，以去除茶湯中各類(lèi)固體顆粒和懸浮物的方法，即多級(jí)過(guò)濾方式。茶飲料加工中一般采用兩級(jí)過(guò)濾方式，第一級(jí)為粗過(guò)濾，多采用雙聯(lián)過(guò)濾器、板框過(guò)濾機(jī)等設(shè)備和金屬網(wǎng)或尼龍等介質(zhì)，去除茶湯中較大的固體顆粒和懸浮物;第二級(jí)為精密過(guò)濾或超過(guò)濾，精密過(guò)濾一般采用微孔過(guò)濾(MF)器。系統(tǒng)過(guò)濾技術(shù)通常用于綠茶或?yàn)觚埐栾嬃霞庸ぶ械某吻暹^(guò)濾。

    (2)系統(tǒng)澄清技術(shù)

    一般是指除過(guò)濾以外的、可澄清茶湯的各種物理和化學(xué)方法的組合技術(shù)。一般先采用轉(zhuǎn)溶或添加各類(lèi)添加劑(如明膠、β一環(huán)化糊精等)或生物酶等化學(xué)方法對(duì)茶湯進(jìn)行處理，然后采用離心方法去除沉淀和澄清茶湯。系統(tǒng)澄清技術(shù)一般用于冷溶型紅茶飲料加工的澄清凈化。

    (3)澄清一過(guò)濾聯(lián)合技術(shù)

    是一種將澄清凈化技術(shù)與過(guò)濾技術(shù)相結(jié)合所形成的聯(lián)合技術(shù)。一般先采用離心、轉(zhuǎn)溶或添加各類(lèi)添加劑等去除茶乳，然后采用各類(lèi)過(guò)濾方法澄清茶湯。澄清一過(guò)濾聯(lián)合技術(shù)可用于不同茶飲料的加工。

    2.澄清過(guò)濾方法的選用

    澄清凈化技術(shù)和過(guò)濾技術(shù)各有所長(zhǎng)，因此在茶飲料加工中一般將兩者結(jié)合起來(lái)使用。相對(duì)于澄清凈化技術(shù)，過(guò)濾技術(shù)具有生產(chǎn)簡(jiǎn)便、可連續(xù)化生產(chǎn)和對(duì)品質(zhì)影響較小等特點(diǎn)。因此，在過(guò)濾技術(shù)可解決茶飲料的混濁沉淀時(shí)，應(yīng)盡量選用過(guò)濾技術(shù)。

    (1)過(guò)濾方法的選用

    每種過(guò)濾技術(shù)及其過(guò)濾介質(zhì)都有一個(gè)的過(guò)濾范圍和過(guò)濾特點(diǎn)，為獲得的過(guò)濾效果和經(jīng)濟(jì)的過(guò)濾成本，應(yīng)根據(jù)不同茶湯的理化特性，采用不同的多級(jí)過(guò)濾方式，逐步去除茶湯中的固體顆粒物質(zhì)，使茶湯澄清透明。在選擇過(guò)濾方法及應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

    ①茶湯自身特性。茶湯的粘度及其顆粒分布對(duì)過(guò)濾有明顯的影響，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)根據(jù)不同茶湯的特點(diǎn)選擇過(guò)濾方法和應(yīng)用工藝參數(shù)。一般來(lái)說(shuō)，茶浸出液中可溶性固形物含量越高，粘度越大;蛋白質(zhì)、果膠和淀粉等大分子比例越高，粘度相對(duì)越大。

    ②過(guò)濾介質(zhì)的過(guò)濾特性。不同過(guò)濾介質(zhì)會(huì)因材料孔徑、厚度、疏水性及其他材料特性的不同而產(chǎn)生較大的差異，出現(xiàn)不同的分離特點(diǎn)。因此，應(yīng)通過(guò)實(shí)際測(cè)試確定合適的過(guò)濾介質(zhì)。另外，特別應(yīng)杜絕使用會(huì)引起茶湯產(chǎn)生異味的各類(lèi)材料。

    ③設(shè)備的設(shè)計(jì)和操作條件。不同的操作壓力、過(guò)濾溫度和過(guò)濾面積對(duì)茶湯的過(guò)濾也有明顯的影響。因此，應(yīng)盡可能優(yōu)化管道及配套設(shè)備的設(shè)計(jì)參數(shù)和操作壓力、過(guò)濾溫度等工藝參數(shù)。通常過(guò)濾溫度和操作壓力越高，通量越大，但每種過(guò)

濾介質(zhì)均有一定的溫度和壓力上限，同時(shí)溫度過(guò)高影響茶湯的風(fēng)味品質(zhì)，壓力過(guò)大易引起較大的濾餅阻力和濃度極化現(xiàn)象，從而造成過(guò)濾速率的下降。而過(guò)濾介質(zhì)的面積越大，設(shè)備的投資成本也越高。因此必須通過(guò)試驗(yàn)確定不同介質(zhì)所需的過(guò)濾面積，從而達(dá)到經(jīng)濟(jì)的物料平衡。

    (2)澄清凈化方法的選用

    澄清凈化技術(shù)一般是解決常規(guī)過(guò)濾技術(shù)無(wú)法解決或較難解決的茶湯澄清問(wèn)題。澄清凈化技術(shù)的選擇應(yīng)以穩(wěn)定產(chǎn)品品質(zhì)和降低對(duì)茶風(fēng)味的影響為標(biāo)準(zhǔn)。

    ①應(yīng)盡量采用物理澄清凈化方法。由于一般化學(xué)凈化法對(duì)茶湯風(fēng)味品質(zhì)的影響較大，因此物理澄清凈化方法是首選，如采用冷卻離心或添加澄清吸附劑等方法對(duì)茶飲料的品質(zhì)影響較小。

    ②宜采用成本低和對(duì)茶湯風(fēng)味品質(zhì)影響小的化學(xué)凈化法。一般可采用添加β一環(huán)化糊精、果糖和明膠等包埋劑和穩(wěn)定劑。

    ③應(yīng)采用對(duì)品質(zhì)影響較小的堿轉(zhuǎn)溶劑和酶類(lèi)。堿轉(zhuǎn)溶作為去除茶乳經(jīng)典的方法，去除茶乳效果明顯，但對(duì)茶飲料品質(zhì)有明顯的影響;單寧酶等生物酶技術(shù)雖然轉(zhuǎn)溶效果較好，但使用價(jià)格高，對(duì)茶滋味也有一定的影響。因此在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)注意轉(zhuǎn)溶劑、酶種類(lèi)的篩選及其應(yīng)用工藝參數(shù)的優(yōu)化。