茶渣对儿茶素的吸附再生性能研究及其吸附性在绿茶茶汤保鲜中的应用

摘要

本文研究茶渣对儿茶素的吸附再生性能。采用50％乙醇作为解吸液，对超声和微波辅助再生条件进行优化。在此基础上，对茶渣进行再生处理;并从吸附性能、解吸附性能、再生效率、表面性状等多个方面，将茶渣与木质纤维素和PVPP这两种常用的儿茶素吸附剂进行了对比。同时，利用茶渣对儿茶素的优越的吸附性能，本文尝试将其用于茶汤保鲜，以替代本身不可食用的PVPP等吸附材料，最大限度是减少茶饮料加工过程可能产生的污染。测定茶汤中内含物质成分以及色度值，透光率等变化，综合评价茶汤的保鲜效果;建立茶汤色泽变化的动力学模型，为茶饮料的汤色控制提供技术依据。研究结果如下:
　　1)超声处理对茶渣中儿茶素和咖啡因类的解吸附有显著影响(p＜0.01)，而微波处理的HPLC检测结果不显著，同时微波过程中可能存在儿茶素类分解，不利于儿茶素收集。超声处理最优条件为，温度25℃，频率40％，解吸30min，在此条件下，ECGC和总儿茶素的解吸率分别达到57.88％和52.40％。对超声再生过程进行动力学拟合，结果更符合拟一级动力学方程，EGCG等酯型儿茶素的解吸效率高于非酯型儿茶素和咖啡因。
　　2)以50％乙醇为解吸液，对对茶渣、木质纤维素和PVPP分别进行六次再生，PVPP的收率最低，不到茶渣的一半，六次再生之后，茶渣对EGCG和总儿茶素的吸附率分别为89.21％和81.73％，木质纤维素为85.02％和76.94％，PVPP更低，只有59.41％和60.79％。再生过程中茶渣对酯型儿茶素的选择吸附性能也优于PVPP。扫描电镜结果显示，再生过程对茶渣和PVPP表面结构损伤较小，而木质纤维素表面出现明显塌陷;同时，茶渣的表面基团基本不受再生处理影响，而木质纤维素和PVPP多个表面基团活性明显下降。总体而言，茶渣具有比木质纤维素和PVPP更优的吸附再生性能。
　　3)茶汤保鲜对比试验结果表明，贮藏15天后三种吸附剂处理及对照在茶汤的EGC、C、EC、EGCG、T-C含量上均存在极显著差异(P＜0.01)，总儿茶素含量CK(477.99mg/L)＞木质纤维素（324.71mg/L）＞茶渣(155.08mg/L)＞PVPP(47.52mg/L)。对茶汤色泽的改善效果PVPP＞茶渣＞木质纤维素。动力学结果分析表明茶汤色泽变化更符合零级动力学模型，茶渣吸附后的色度角(h°)变化速率常数k(0.51 d-1)最小。贮藏15天后，茶渣处理的氨基酸含量高于其他处理，而三种处理之间透光度无显著差异。皮尔逊相关分析结果显示，茶汤中儿茶素特别是酯型儿茶素与茶汤明度(L)、红绿度(a）、黄度(b)，和透光率之间存在显著的相关性，其中酯型儿茶素ECGC和GCG相关性极高，表明茶渣和木质纤维素对酯型儿茶素的选择吸附性进而在改善茶汤色泽和透光率方面较PVPP更具优势。
　　4)用茶渣来处理茶汤60min为最佳保鲜吸附时间。吸附60min处理贮藏15天后，茶汤中总儿茶素浓度341.05mg/L，为对照组的70％以上;同时可以显著减小明度(L)、红绿度(a)、黄度(b)和色度角(h°)变化，茶汤保持黄绿色;透光率在60％以上，明显高于对照组的32.48％，可以在尽量保留茶汤中儿茶素的前提下，有效改善茶汤的外观品质。

目录

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致谢

摘要

图表索引

缩略词

第1章 文献综述

1．1 引言

1．2 茶渣吸附性能

1．2．1 茶渣成分及吸附原理

1．2．2 茶渣吸附研究进展

1．3 PVPP和木质纤维素

1．3．1 PVPP吸附原理及应用

1．3．2 木质纤维素吸附原理及应用

1．4 生物质吸附剂再生技术研究进展

1．4．1 超声波再生

1．4．2 微波再生

1．4．3 萃取再生

1．4．4 化学试剂再生

1．5 儿茶素类结构和功效

1．5．1 儿茶素类结构

1．5．2 儿茶素类功效

1．6 儿茶素类对茶汤性质的影响

1．6．1 茶汤滋味

1．6．2 茶汤汤色

1．6．3 茶乳酪形成

1．7 研究目的、意义及主要内容

1．7．1 研究目的与意义

1．7．2 研究内容

1．7．3 主要创新点与不足

第2章 茶渣解吸附条件优化

2．1 引言

2．2 实验材料与仪器

2．2．1 实验材料

2．2．2 实验仪器

2．2．3 药品和试剂

2．3 实验方法

2．3．1 茶渣的制备

2．3．2 茶多酚溶液的制备

2．3．3 茶渣吸附处理

2．3．4 超声-40％乙醇解吸附

2．3．7 成分测定与计算方法

2．4 结果与分析

2．4．1 茶渣吸附量和吸附率

2．4．2 超声辅助解吸附

2．4．3 茶渣解吸动力学分析

2．5 小结

第3章 茶渣对儿茶素的吸附再生性能研究

3．1 引言

3．2 实验材料与仪器

3．2．1 实验材料

3．2．2 实验仪器

3．2．3 药品和试剂

3．3 实验方法

3．3．1 吸附材料的制备

3．3．2 超声-50％乙醇再生处理

3．3．3 SME形貌分析

3．3．4 傅里叶红外光谱检测

3．3．5 成分测定与计算方法

3．4 结果与分析

3．4．1 茶渣超声-50％乙醇再生实验

3．4．2 三种吸附剂再生性能比较

3．5 小结

第4章 茶渣吸附性能与绿茶茶汤保鲜

4．1 引言

4．2 材料与仪器

4．2．1 实验材料

4．2．2 实验仪器

4．2．3 药品和试剂

4．3 实验方法

4．3．1 吸附材料的制备

4．3．2 茶汤的制备

4．3．3 不同吸附材料性能比较及高温老化实验

4．3．4 茶渣不同吸附时间的保鲜效果对比

4．3．5 样品检测与计算方法

4．4 结果与分析

4．4．1 不同吸附材料的茶汤保鲜性能对比

4．4．2 茶渣不同吸附时间茶汤保鲜性对比

4．5 小结

第5章 结论与展望

5．1 主要研究结论

5．2 展望

参考文献

作者简介