茶饮料概念及工艺技术分析

第一节 茶饮料的成分及分类

1、定义

茶饮料是指以茶叶的萃取液、茶粉、浓缩液为主要原料加工而成的饮料，具有茶叶的独特风味，含有天然茶多酚、咖啡碱等茶叶有效成分，兼有营养、保健功效，是清凉解渴的多功能饮料。

2、成分

1）柠檬酸

柠檬酸为食用酸类，可增强体内正常代谢，适当的剂量对人体无害。在某些食品中加入柠檬酸后口感好，并可促进食欲，在我国允许果酱、饮料、罐头和糖果中使用柠檬酸。

2）苯甲酸钠溶液

苯甲酸钠是一种防腐剂。苯甲酸钠是用于内服液体药剂的防腐剂，有防止变质发酸、延长保质期的效果。

3）柠檬酸钠溶液

柠檬酸钠是一种广泛用于食品、饮料行业的风味剂、稳定剂。可以用来调整饮料的酸碱度，并保持色泽。

4）茶多酚

茶多酚是茶叶中酚类物质及其衍生物的总称，并不是一种物质，因此常称为多酚类，约占干物质总量的20%～35%。过去茶多酚又称作茶鞣质、茶单宁。

茶多酚的功效主要有：能消除有害自由基、抗衰老、抗辐射、抑制癌细胞、抗菌杀菌、抑制艾滋病病毒。

5）氨基酸

分析表明，茶叶中至少含有25种氨基酸，人体必需的氨基酸是8种，茶叶中就含有6种。氨基酸是构建生物机体的众多生物活性大分子之一，是构建细胞、修复组织的基础材料。

6）生物碱和咖啡碱

茶叶中的生物碱包括咖啡碱、可可碱和条碱。其中以咖啡碱的含量最多，约占2%～5%；其他含量甚微，所以茶叶中的生物碱含量常以测定咖啡碱的含量为代表。咖啡碱易溶于水，是形成茶叶滋味的重要物质。

7）蛋白质

茶叶中的蛋白质含量占干物质量的20-30%，能溶于水直接被利用的蛋白质含量仅占1-2%，所以茶叶中蛋白质含量不是很高，这部分水溶性蛋白质是形成茶汤滋味的成分之一。蛋白质是维持机体的生长、组成、更新和修补人体组织的重要材料，通过氧化作用为人体提供能量。

8）果胶

茶叶中的果胶等物质是糖的代谢产物，含量占干物质总量的4%左右，水溶性果胶是形成茶汤厚度和外形光泽度的主要成分之一。

9）茶多糖

茶叶中的糖类包括单糖、双糖和多糖三类。其含量占干物质总量的20-25%。单糖和双糖又称可溶性糖，易溶于水，含量为0.8-4%，是组成茶叶滋味的物质之一。

茶叶中的多糖包括淀粉、纤维素、半纤维素和木质素等物质，含量占茶叶干物质总量的20%以上，多糖不溶于水，是衡量茶叶老嫩度的重要成分。茶叶嫩度低，多糖含量高；嫩度高，多糖含量低。

10）色素

茶叶中的色素包括脂溶性色素和水溶性色素两种，含量仅占茶叶干物质总量的1%左右。

脂溶性色素不溶于水，有叶绿素、叶黄素、胡萝卜素等。

水溶性色素有黄酮类物质、花青素及茶多酚氧化产物茶黄素、条红素和茶褐素等。

3、分类

茶饮料按其原辅料不同分为茶汤饮料和调味茶饮料，茶汤饮料又分为浓茶型和淡茶型，调味茶饮料还可分为果味茶饮料、果汁茶饮料、碳酸茶饮料、奶味茶饮料及其它茶饮料。

按我国软饮料的分类国家标准和有关规定：

茶汤饮料是指以茶叶的水提取液或其浓缩液、速溶茶粉为原料，经加工制成的，保持原茶类应有风味的茶饮料。

果味茶饮料是指在茶汤中加入水、食用香精、糖液、酸味剂等调制而成的制品。

果汁茶饮料是指在茶汤中加入水、原果汁(或浓缩果汁)、糖液、酸味剂等调制而成的制品，成品中原果汁含量不低于5.0%。

碳酸茶饮料是指在茶汤中加入水、糖液等经调味后充入二氧化碳的制品

奶味茶饮料是指在茶汤中水、鲜乳或乳制品、糖液等调制而成的茶饮料。

花茶应标明茶坯类型；淡茶型应标明“淡茶型”；果汁茶饮料应标明果汁含量；奶味茶饮料应标明蛋白质含量。

第二节 茶饮料品质影响因素及生产工艺流程

一、影响茶饮料品质的因素

1、水质

水是茶饮料的主要组成部分，其品质对茶饮料影响甚大。一般说，水中的钙、镁、铁、氯等离子影响茶汤的色泽和滋味，会使茶饮料发生混浊，形成茶乳。当水中的铁离子含量大于5ppm(5%)时，茶汤将显黑色并带有苦涩的味道；氯离子含量高时会使茶汤带腐臭味。茶叶中的植物鞣质与多种金属离子可以反应，并可生成多种颜色。所以自来水是决不能直接用来生产茶饮料的。生产品质较佳的茶饮料必须用去除离子的纯净水—pH值在6.7～7.2，铁离子小于2ppm，永久硬度的化学物质含量要小于3ppm。

2、原料

茶叶可分为绿花、红茶、乌龙茶、黑茶、白茶、黄茶六大类，各类茶风味各异。成品茶由于其茶青品质不同、产地不同及制茶技术、储存好坏有异而形成不同的风味，同时其可溶性成分也不一样。茶青的品质又与茶树品种、生长地区的土壤、日照、肥料、栽培方法及采集季节、茶芽水分有很大关系。成茶的品质在茶青的基础上取决于加工技术。如茶青堆放时的厚度、发酵时间掌握、焙烘温度和水分控制等。好的成品茶如果储放不当引起受潮或霉变都会导致茶饮料产品质量的下降。

3、加工

成茶的品质在茶青的基础上取决于加工技术，如茶青堆放时的厚度、发酵时间掌握、焙烘温度和水分控制等。直接影响茶叶中可溶性物质萃取率和萃取液品质的因素是水温、萃取时间、原料颗粒大小、茶叶与水的比例及萃取方式。水温越高，时间越长，原料颗粒越小、茶叶比例越大，萃取率越高，茶汤的苦涩味越重，成本亦高，香味新鲜度也受影响，而萃取是否采用多级方法，也影响茶汤品质。

茶饮料生产的关键技术是避免和消除茶饮料中的混浊和沉淀。茶叶萃取液冷却后产生白色茶乳沉淀，是由茶叶中的茶多酚及其氧化分解物与咖啡碱铬合生成的，行业专家称之为“茶乳酪”。蛋白质、果胶、淀粉大分子物质也容易出现沉淀，而水中离子又是促进混浊和沉淀的首要原因。

二、茶饮料生产工艺要点

1、茶饮料对水质的要求较为严格，建议使用纯净水或至少电导率的水作为茶饮料用水。

2、茶饮料中的茶多酚等成份在加工和储存过程中极度易氧化，而造成最终茶饮料成品色泽加深并产生絮状沉淀，可添加抗氧化剂Vc及复合磷酸盐类。

3、要求采用碳化糖作为原料，溶解后糖浆需净化，可通过硅藻土过滤或（和）活性碳脱色达到净化目的，最终保证茶饮料成品不会因为糖浆不洁净导致饮料中产生絮凝物。

4、调配是注意各辅料添加顺序，一般将柠檬酸最后加入，防止因形成不溶性酸沉淀物而导致最终产品中产生絮状物。

5、溶解后的茶粉溶液在高酸性的环境中（特别是值的情况下），茶饮料中的茶红素及其它多酚类极度易和咖啡碱络合形成不溶性絮凝，最终造成茶饮料出现沉淀，所以调配时应注意物料体系的值有以上，避开茶汤体系的等电点，可基本防止茶饮料在酸性环境中产生絮状物或沉淀。一般在调配时将茶浓度用水调到接近饮料成品浓度时，再边搅拌边加入溶解后的柠檬酸，可保证搅拌均匀后体系值远离茶汤体系的等电点。

6、经热水溶解后的速溶茶粉、香精、辅料必须通过精滤，以防止配料中的杂质在茶饮料中产生粒状悬浮物，并保证茶饮料成品不会因为糖浆及其它辅料的不洁净导致饮料中产生絮状物。茶饮料的过滤精度要求达到500目以上，如果采用或超滤作为过滤则更能保证茶饮料在加工和储藏过程中的透明澄清度。

7、UHT（UHT—瞬间超高温灭菌处理）控制在135℃，2-4S，热灌装的温度控制在89℃，倒置时间控制在5分钟左右。

三、茶饮料的生产模式

1、直接以茶叶为原料进行浸提、灌装。但其工艺繁琐，品质难以保证，已逐步被淘汰。

2、以速溶茶粉为原料进行高温热灌装。这是目前国内茶饮料生产厂家主要采取的灌装方式。

3、以浓缩茶汁代替速溶茶粉为主要原料进行灌装，这是国内较新的一种灌装方式，该工艺可以较好的保持茶叶的原有风味及内在品质。

四、各式茶饮料生产工艺流程

1、富硒茶饮料工艺流程

茶叶→浸提→粗滤→精滤→调制→超高温杀菌→灌装→高压杀菌(115℃，20min)超高温杀菌→无菌灌装→贴标、检验→成品。

2、灌装红茶饮料工艺流程

红茶→浸提→精密过滤→调和→加热→灌装→封口→杀菌→成品。

3、罐装乌龙茶饮料工艺流程

茶叶焙火→浸提→过滤→调和→加热→罐装→充氮→密封→灭菌→冷却→检验→成品。

4、灌装红茶饮料工艺流程

红茶→浸提→精密过滤→调和→加热→灌装→封口→杀菌→成品。

5、苦荞麦茶饮料工艺流程

苦荞麦→清洗→蒸煮→烘干→焙烤→破碎→浸提→过滤→调配→杀菌→灌装→成品。

6、柠檬蜜茶饮料工艺流程

红茶叶→冻干→粉碎→浸泡→离心→澄清→调配→过滤→瞬时杀菌→灌装密封→包装→成品。

7、牛蒡茶饮料工艺流程

新鲜牛蒡→清洗→切片→烘干→焙烤→浸提→排渣过滤→瞬时杀菌→灌装密封→包装→成品。

8、甜茶饮料工艺流程

甜茶→预处理→浸提→粗滤→澄清→过滤→调配→灌装→封口→杀菌→冷却→调配(白砂糖、苯甲酸钠、柠檬酸)→成品。

9、玉米茶饮料工艺流程

玉米、决明子→浸泡→沥干→烘烤→破碎→浸提→过滤→调配→灌装→封口→杀菌→冷却→成品。

第三节 茶饮料工艺技术及发展应用

一、茶汤萃取工艺概述

从茶叶中萃取茶汤的浓度因为原料、工艺设备、生产的产品不同而各有差异，水与茶叶的比例一般为1～15∶100。如果浓度大易产生白色沉淀。为降低成本及避免成品在销售时产生混浊，一般是以1%的茶叶进行萃取，萃取温度为70～95℃，萃取时间为5～30分钟，萃取后用250目尼龙布过滤除渣。

萃取形式有3种代表形式—夹层锅式、篮笼式、咖啡抽取器式。

夹层锅萃取时将热水放入带搅拌器的锅内加热至规定温度投入茶叶，搅拌到一定时间后翻转夹层锅倒出茶萃取液进行过滤。该形式的特点是温度时间易控制，搅拌出料方便，萃取充分。

篮笼式萃取是将放有茶叶的篮笼在热水槽内靠设备吊起放下起到搅拌作用进行萃取，不足之处是萃取不完全，茶叶渣取出不便，茶叶易产生涩味。

咖啡抽取器式萃取就是喷淋式，是将茶叶放在网上，用规定温度的热水从顶部喷淋萃取，待茶叶充分浸渍后从底部获得茶汤，其优点是易排渣，但不能搅拌，萃取终点不易判别。

日本和我国台湾等地多以茶叶为原料，直接萃取茶中可溶性部分。而欧美国家多采用速溶茶为原料，以净水稀释为茶饮料。

二、茶饮料的热澄清工艺

茶饮料的品质，是指茶饮料的茶滋味、茶香、茶色、卫生和澄清透明等诸方面。澄清透明是其中很重要的一个组成部分。如果一种茶饮料产品的澄清透明度较高，就会在消费者和经销商眼中显得品质很优秀。反之则会在消费者和经销商眼中显得品质较低劣。在某种程度上，茶饮料的澄清透明程度甚至会严重影响到它在市场中的销量和销价。

在传统的茶饮料生产工艺中，所消耗的大部分能耗是为了进行茶饮料的澄清处理。

影响茶饮料澄清度的主要原因，是茶液的冷后浑浊现象。形成茶液中的冷后浑现象的主要因素是茶乳酪，它在高温时溶解，温度降低时变为不溶，形成冷后浑。我们日常饮茶时，如茶水放凉一段时间，都会发现这种现象。特别是在红茶中更显著。

传统茶饮料澄清工艺采用将茶液在冷却后过滤的方法对冷后浑进行处理，或是将转溶和冷却两种方法相结合使用处理冷后浑。这两种处理方法都需要在过滤前将茶液的温度冷却到20℃以下，有的甚至冷却到5℃以下。其工艺路线和温度变化示意为（工艺模式：升温>85℃——冷却5℃后澄清——升温90℃）。

新的茶饮料澄清工艺则是采用转溶的方法处理冷后浑。其处理温度一般在50℃以上进行。如果茶饮料生产线的设备、容器、管线的密闭条件良好，能够保证防止茶香逸失，最高处理温度可以达到80℃。

其工艺路线和温度变化示意为（工艺模式：升温>85℃——澄清并自然温降至75℃左右——升温90℃）。

使用传统的茶饮料工艺，能够制作出澄清透明度质量很好的产品。但是在工艺过程中，在两次高温中间需要有一次大幅度冷却，所以能耗很大。

新工艺则不需要中间冷却环节。在第一次高温浸提后，所有中间工艺过程都是在自然温降过程中进行，最后是以较小幅度的升温即可达到杀菌温度。

在理论上，冷却所需的耗能量都大于同等温差幅度升温的耗能量，所以彻底不需冷却的节能效果是更为有效的，对茶饮料生产成本的影响也是显著的。

茶饮料的澄清新工艺经多次重复实验证明是适用于纯茶饮料：低糖或无糖的绿茶、乌龙茶、滇红茶、祁门红茶、普洱茶饮料，同时也适用于调味的茶饮料：冰绿茶、冰红茶、冰柠檬茶饮料。

三、罐装液态茶饮料加工技术

罐装液态茶饮料加工技术是采用红茶、绿茶、乌龙茶、茉莉花茶为原料，研究罐(瓶)装纯茶饮料的工艺技术、茶饮料加工设备的选型配套、茶饮料加工过程品质控制等一整套生产技术。

1、高品质茶浸出液制备技术

1）采用超滤(UF)、反渗透(RO)技术处理茶饮料用水；

2）采用预处理和拼配技术处理茶饮料用原料；

3）优化的提取技术及精密过滤，获得澄清透明、色香味纯正的茶浸出液。

2、采用调整浸出液pH值、减少不必要的热处理、真空处理以及添加少量抗氧化剂等技术，可有效地抑制茶浸出液色泽及香味的氧化褐变及劣化。

3、采用超高温瞬时灭菌(UHT)与巴氏灭菌相结合的灭菌技术，对易拉罐装茶饮料进行灭菌。避免了茶饮料产生“熟汤味”的劣化现象。同时使易拉罐茶饮料的保质期达2年以上。

4、采用UHT灭菌和无菌灌装技术(AP)，生产出色香味俱佳、澄清透明，保质期可达9个月的非耐热PET瓶包装的纯茶饮料。

5、提出了一整套国产的易拉罐和PET瓶茶饮料生产设备线。

6、采用HACCP(危害分析与关键控制环节)的原理和技术，应用于茶饮料的品质与安全控制，取得明显效果。产品合格率达100％。

7、研究了茶饮料的主要内含成分的含量及卫生指标。证明液态茶饮料是一种天然健康的饮料。

四、速溶茶粉在纯茶饮料中的应用

用速溶茶粉溶解加工茶饮料最大的优点是加工的茶饮料质量稳定，品质好，可进行大规模标准化生产。其品质稳定性得益于加工后速溶茶粉半成品可以进行二次拼配混合，可保证其风味。速溶茶粉的贮藏、运输方便卫生，保质期长，储存两年的速溶茶粉的风味和主要成分几乎都不会发生变化。用速溶茶粉溶解加工茶饮料还有方便、快捷、卫生、农药残留和微生物很好控制的优点。用速溶茶粉溶解加工茶饮料存在新鲜感较差、香气较低、后味较弱等缺点。

速溶茶粉在纯茶饮料中的应用不足表现在：高温蒸煮、真空浓缩等造成香气和滋味损失较为严重。为了解决用速溶粉加工茶饮料存在的香气较低、滋味不饱满，原茶香较弱，留茶香不持久等问题，目前通过采取ＤＭＣ香气回收技术、ＤＭＦ特殊过滤系统、膜浓缩技术、高压灭菌和冷冻干燥技术，解决了用速溶茶粉直接加工纯茶饮料存在香气较低的问题。茶叶的芳香物质是多种物质组成的混合体，属热敏性物质，极易挥发，故又称“挥发油”。用传统工艺生产的速溶茶粉，由于采用高温浸提，真空浓缩和高温喷雾干燥，茶叶的香气物质损失殆尽。另外，调味茶因佐以各种果汁、糖、酸等辅料，则掩盖了茶香。纯茶饮料则要求茶叶原有的色、香、味感，不添加任何辅料。香气的保留可从原料控制和加工工艺改进等方面着手解决。

减轻香气损失的措施之一是尽可能的缩短香气物质经受高温的时间，可采取逆流浸提技术、酶工程技术、低温膜浓缩、高压灭菌技术和真空冷冻干燥，使低温浸提、低温浓缩、低温灭菌和低温干燥成为可能，减少香气物质经受高温的损失，有效保留茶叶芳香物质。

纯茶饮料一般在茶叶正常ｐＨ值内，不易产生沉淀，所以可保留茶叶大部分有效成分。采用ＤＭＦ特殊过滤系统既可保证茶粉澄清度和溶解性，又可保留大部分大分子物质，大大减少茶叶滋味成分的损失，使茶粉滋味丰富、饱满。

五、灌装茶工艺的对比分析

1、热灌装茶工艺

目前，茶饮料生产工艺以热灌为主，而热灌装成本高、工艺复杂、设备投资高、产品成本高，使得许多中小企业无力介入，且热灌由于其本身工艺上的缺陷，产品口感不佳，这些因素就会导致茶钦料市场竞争乏力，严重制约了茶饮料的发展。

2、冷灌装茶工艺

冷灌装工艺最大限度的保存了茶叶的有效成分，成功解决了茶饮料易沉淀、易变质、易混浊、易氧化的点，灌装的茶饮料色泽好、口感佳。该工艺采取常温灌装，避免了茶饮料的高温氧化现象，并可使成品中的有效成分损失减少到最低限度。与热灌装工艺比较具有工艺简单，设备投资少，成本低，经济效益高等特点。

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