由于茶葉營養(yǎng)成分豐富,并且具有許多獨特的保健功效,因而從20世紀80年代尤其是90年代以來,茶飲料成為飲料行業(yè)中的開發(fā)熱點。除調(diào)味茶以外,茶飲料的pH 值般為5～7 ,屬于低酸性飲料。引起茶飲料變質(zhì)的微生物主要是細菌,為保證飲料的安全性和貯藏性,須對茶飲料進行殺菌處理。由于茶湯組分的復雜性和體系的不穩(wěn)定性,尤其是綠茶茶湯氧化還原電位低,體系不穩(wěn)定,因此經(jīng)熱加工尤其是殺菌處理后,其感官品質(zhì)變化很大。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),茶飲料經(jīng)120 ℃、8 min 的殺菌釜殺菌后,烏龍茶和紅茶中的芳香物質(zhì)含量減少,喪失了新鮮茶香及花香香氣,特別是紅茶的變化更顯著。綠茶經(jīng)殺菌后,芳香物質(zhì)萜醇及其氧化產(chǎn)物、苯甲醇、β- 紫羅酮、順- 茉莉酮、吲哚及4-乙烯基苯酚明顯增加, 其中4 - 乙烯基苯酚有“甘薯”異味。綠茶經(jīng)殺菌后破壞了香氣成分之間的平衡,產(chǎn)生臭味物質(zhì)4 - 乙烯基苯酚,它是由前體物質(zhì)香豆酸通過脫羧作用而產(chǎn)生的。殺菌后沉香醇、香葉醇從其前體中釋放出來,該前體物質(zhì)為溶于茶湯中的水溶性糖苷等物質(zhì)。高溫殺菌會使茶湯顏色加深并改變其風味,紅茶飲料會產(chǎn)生類似于仙草的風味,包種茶飲料會產(chǎn)生類似風梨口味等不良氣味。在熱加工中,兒茶素很不穩(wěn)定,尤其是EGCG和EGC,它們很容易發(fā)生降解或差向異構(gòu)化,使茶湯色澤加深。因此,若采用般的加熱殺菌方法處理茶湯,將會大大降低茶湯的色、香、味和口感。正因如此,促使科研人員對其它殺菌方法進行研究,作者在此作總結(jié),以供同行參考。

1冷殺菌

膜法除菌作為新興的殺菌技術(shù)在飲用超純水工業(yè)中得到了應用。其中的微粒、部分膠體、樹脂碎屑和微生物般用0. 45μm 或0. 22μm 的濾膜去除。膜的孔徑為3μm 時可截留霉菌孢子,1. 2μm 時可截留酵母菌,0. 45μm 時可截留大腸桿菌等(即般細菌均能截住)。用乙醇處理茶湯使蛋白質(zhì)、果膠、淀粉等物質(zhì)沉淀后,經(jīng)0. 3μm 的微孔膜處理,數(shù)分鐘后即可達到分離、澄清的目的,防止了熱殺菌對風味成分的破壞,縮短了工藝周期。

2 高壓殺菌

利用高壓殺死微生物,從而達到商業(yè)無菌狀態(tài),壓力般大于200MPa. 該法引人注目的是其殺菌效果(但本法對孢子無效)。其作用機理可能是:蛋白質(zhì)隨其相對分子質(zhì)量的變化,分子內(nèi)間隙消失而不可逆轉(zhuǎn)地接受壓變性;同時,構(gòu)成膜的磷脂質(zhì)隨著融點上升,從常溫的液相變?yōu)楣滔?膜蛋白失去與磷脂質(zhì)的相互疏水作用;另方面增加了外部自由水的親和性而與膜脫離,經(jīng)過這過程便產(chǎn)生膜的機能障礙而致死。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),綠茶茶湯中接種耐熱細菌芽孢后用靜水高壓進行殺菌,采用400MPa和室溫不能殺滅孢子,采用700MPa和80℃可完全殺滅微生物;經(jīng)200～300MPa高壓殺菌后雖不能殺滅芽孢,但在室溫條件下貯藏,茶湯中的兒茶素類物質(zhì)可使芽孢活性喪失;采用700 MPa和80℃、30 min 靜水高壓殺菌后,不良風味現(xiàn)象和化學變化大為減少。采用300 MPa、100℃以下高壓殺菌可望成為茶飲料的滅菌技術(shù)發(fā)展方向,該技術(shù)目前尚處于試驗研究階段[

3過氧化氫- 過氧化氫酶- 葡萄糖氧化酶體系殺菌

在外,過氧化氫殺菌廣泛應用于牛乳和干酪生產(chǎn)中。主要是利用過氧化氫較強的氧化性將微生物殺滅,殺菌后剩余的過氧化氫用過氧化氫酶(hydrogen peroxi2dase) 除去,以達到食品衛(wèi)生的要求,既簡便實用,效果又好。過氧化氫分解過程中所產(chǎn)生的溶解氧可經(jīng)葡萄糖氧化酶的酶促反應除去,該酶以葡萄糖為底物,反應中消耗掉分子氧,從而保護對氧敏感的物質(zhì)。在外,過氧化氫殺菌已在乳品行業(yè)取得了應用,內(nèi)也有相關報道。作者認為,該殺菌方法很值得在茶飲料滅菌中試行,因為茶湯體系對熱的敏感性更強,采用非加熱的殺菌方法很有前途。另方面,葡萄糖氧化酶還可對茶湯起護色作用。茶湯(含固形物6 %)中加入葡萄糖氧化酶(255 U/ g) 和單寧酶(0. 85～8. 5 U/ g) ,在95 F下作用2～4 h ,連續(xù)攪拌、離心,所得成品澄清、色澤佳。

4超高溫殺菌

超高溫殺菌(UHT) 般的加熱溫度為135～150℃,時間為2～8 s. 由于微生物對高溫的敏感性遠大于大多數(shù)食品成分對高溫的敏感性,故UHT 殺菌能在很短的時間內(nèi)有效地殺死微生物,卻能保持食品應有的品質(zhì),為UHT 的殺菌分類與特點。采用UHT 殺菌可避免茶飲料殺菌后色澤加深和風味劣變,加入β-CD 和VC可加強殺菌效果,加入防腐劑也可增強殺菌效果或減少殺菌時間。殺菌后罐裝時充入氮氣或二氧化碳、排除氧氣,可穩(wěn)定茶湯中的兒茶素物質(zhì)。

5輻射殺菌技術(shù)

輻射保藏防腐技術(shù)在食品中早已應用,但在茶飲料殺菌中的應用還屬空白。放射只限于鈷60 及銫137產(chǎn)生的γ射線、10MeV以下的X 線。放射線照射后產(chǎn)生羥基自由基等,使DNA 被切斷,并無法修復而使微生物致死。近年來,湖南農(nóng)業(yè)大學用γ射線殺菌,發(fā)現(xiàn)輻射劑量以1. 1×105 rad 連續(xù)兩次間隙照射,對茶湯的感官品質(zhì)無太大影響,微生物殘留量亦符合衛(wèi)生標準。放射線能利用率高,且具有規(guī)模較大的優(yōu)點。

結(jié)語

由于茶湯組分是個對熱很敏感的體系,受熱后很容易發(fā)生各種變化,使茶飲料品質(zhì)降低。因而,采用熱殺菌時宜用HTST 或UHT 殺菌,以減少加熱時間,降低長時間加熱對茶湯風味的損害。同時輔以食品添加劑,如VC(或其鈉鹽) 、異抗壞血酸(或其鈉鹽)、β-環(huán)狀糊精、檸檬酸等,以增強殺菌效果,減少茶湯中風味成分的破壞損失。綠茶茶湯中添加檸檬酸調(diào)整不同的pH 值,并在121℃、6 min下殺菌,咖啡因不會受pH 值的影響,在較酸的條件,兒茶素除( + ) - C 外,其它兒茶素殘留率均較高,且(-)-EC 異構(gòu)化為( + )-C的反應明顯受到抑制。而且, 總兒茶素含量在酸性條件下也較穩(wěn)定。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),VC 的加入可顯著增強兒茶素的穩(wěn)定性,而檸檬酸則無此效果。VC 可增加4 種兒茶素的穩(wěn)定性,尤其是EGCG和EGC[5 ] 。在茶湯中加入β- 環(huán)形糊精能包埋茶湯中的兒茶素類物質(zhì),因而可提高兒茶素對熱的敏感性和減少茶乳酪的生成,且其加入方式以在萃取前加入較萃取后加入時效果好,其使用量在1 %時達到飽和(茶/ 水的質(zhì)量比為1∶10)。超高壓殺菌由于殺菌效果顯著,因而在茶飲料生產(chǎn)中的應用很有發(fā)展前景。輻射殺菌在茶飲料生產(chǎn)上的應用尚處于研究階段。由于茶湯體系尤其是綠茶對熱十分敏感,因而同熱法殺菌相比,冷法殺菌具有更加廣闊的應用前景。采用膜過濾除菌不僅可除去細菌,而且可除去茶湯中的大分子物質(zhì),減少或消除渾濁現(xiàn)象,但不能過多地除去茶湯中的風味物質(zhì),否則茶湯湯色淺、滋味淡。此外,膜法除菌對車間設備等衛(wèi)生條件要求很高。溶菌酶殺菌、過氧化氫殺菌也由于無需加熱,因而很值得研究探索。從飲料的發(fā)展趨勢看,茶飲料將成為21 世紀飲料之冠�？梢灶A見,21 世紀將為各種高新殺菌技術(shù)尤其是非熱殺菌技術(shù)在茶飲料生產(chǎn)中的應用提供更加廣闊的空間。