由于茶葉營養成分豐富,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中的開發熱點。除調味茶以外,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定性,尤其是綠茶茶湯氧化還原電位低,體系不穩定,因此經熱加工尤其是殺菌處理后,其感官品質變化很大。經研究發現,茶飲料經120 ℃、8 min 的殺菌釜殺菌后,烏龍茶和紅茶中的芳香物質含量減少,喪失了新鮮茶香及花香香氣,特別是紅茶的變化更顯著。綠茶經殺菌后,芳香物質萜醇及其氧化產物、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。綠茶經殺菌后破壞了香氣成分之間的平衡,產生臭味物質4 - 乙烯基苯酚,它是由前體物質香豆酸通過脫羧作用而產生的。殺菌后沉香醇、香葉醇從其前體中釋放出來,該前體物質為溶于茶湯中的水溶性糖苷等物質。高溫殺菌會使茶湯顏色加深并改變其風味,紅茶飲料會產生類似于仙草的風味,包種茶飲料會產生類似風梨口味等不良氣味。在熱加工中,兒茶素很不穩定,尤其是EGCG和EGC,它們很容易發生降解或差向異構化,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,以供同行參考。

1冷殺菌

膜法除菌作為新興的殺菌技術在飲用超純水工業中得到了應用。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、果膠、淀粉等物質沉淀后,經0. 3μm 的微孔膜處理,數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,從而達到商業無菌狀態,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:蛋白質隨其相對分子質量的變化,分子內間隙消失而不可逆轉地接受壓變性;同時,構成膜的磷脂質隨著融點上升,從常溫的液相變為固相,膜蛋白失去與磷脂質的相互疏水作用;另方面增加了外部自由水的親和性而與膜脫離,經過這過程便產生膜的機能障礙而致死。經研究發現,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發展方向,該技術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,以達到食品衛生的要求,既簡便實用,效果又好。過氧化氫分解過程中所產生的溶解氧可經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。在外,過氧化氫殺菌已在乳品行業取得了應用,內也有相關報道。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食品成分對高溫的敏感性,故UHT 殺菌能在很短的時間內有效地殺死微生物,卻能保持食品應有的品質,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,可穩定茶湯中的兒茶素物質。

5輻射殺菌技術

輻射保藏防腐技術在食品中早已應用,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產生的γ射線、10MeV以下的X 線。放射線照射后產生羥基自由基等,使DNA 被切斷,并無法修復而使微生物致死。近年來,湖南農業大學用γ射線殺菌,發現輻射劑量以1. 1×105 rad 連續兩次間隙照射,對茶湯的感官品質無太大影響,微生物殘留量亦符合衛生標準。放射線能利用率高,且具有規模較大的優點。

結語

由于茶湯組分是個對熱很敏感的體系,受熱后很容易發生各種變化,使茶飲料品質降低。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定。經研究發現,VC 的加入可顯著增強兒茶素的穩定性,而檸檬酸則無此效果。VC 可增加4 種兒茶素的穩定性,尤其是EGCG和EGC[5 ] 。在茶湯中加入β- 環形糊精能包埋茶湯中的兒茶素類物質,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,因而在茶飲料生產中的應用很有發展前景。輻射殺菌在茶飲料生產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,減少或消除渾濁現象,但不能過多地除去茶湯中的風味物質,否則茶湯湯色淺、滋味淡。此外,膜法除菌對車間設備等衛生條件要求很高。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。從飲料的發展趨勢看,茶飲料將成為21 世紀飲料之冠。可以預見,21 世紀將為各種高新殺菌技術尤其是非熱殺菌技術在茶飲料生產中的應用提供更加廣闊的空間。