抹茶超微粉的制备方法与流程

1.本发明涉及食品加工技术领域，尤其涉及一种抹茶超微粉的制备方法。


背景技术：

2.抹茶(matcha)是以覆盖栽培的茶嫩叶为原料，经蒸汽杀青、干燥和研磨工序制成的翠绿色超细末茶(d60≤18.0μm)。抹茶作为一种优良的食品添加剂，在食品行业中应用广泛，其富含茶多酚、茶多糖、茶氨酸、儿茶素等具有保健功能的功效成分，因此备受广大消费者青睐。
3.抹茶成分复杂，一般含有2.0％
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4.0％的咖啡碱，10.0％以上的茶多酚，1.0％
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2.0％的茶氨酸以及茶蛋白、茶多糖等具有保健功能的功效成分，抹茶富含的营养功能成分使其具有一定的保健功能，如抗焦虑、抗辐射、抗氧化、减肥、提神、消炎杀菌、抗肿瘤、抗心血管疾病等。和普通抹茶相比，超微抹茶的体内利用率和营养物质活性更高，具有更显著的保健功能。目前，抹茶在食品、饮料和化妆品行业中应用广泛，随着茶叶多元化消费趋势的发展，抹茶的市场关注度逐渐提升，用抹茶制成的糕点、饮料等食品销量也不断增加。随着健康饮食潮流的兴起，作为天然、绿色的健康食品，抹茶超微粉具有很大的发展潜力，高品质抹茶超微粉及特殊用途抹茶超微粉的市场需求量将会持续增加。
4.国内外抹茶超微粉加工工艺根据研磨体系的状态分为干法粉碎和湿法粉碎两种。干法研磨是基于抹茶粗粉与研磨介质之间的作用力，利用剪切、摩擦等作用力制得抹茶超微粉。干法研磨工艺简单，产品质量稳定，但产品粒径较大，溶解性差，溶液易分层，加工过程中叶绿素损耗大。湿法研磨是由抹茶粗粉在液体介质中研磨分离，再经干燥制得超微粉的方法。其原理是利用抹茶粉在某些溶剂中的不溶性如蒸馏水等，湿法研磨特点粉体粒径小于干法研磨，无污染，溶剂消耗量大，成品外观不如干法研磨。
5.抹茶超微粉是应用现代抹茶加工技术制备的粒径小于10.0μm的茶粉。抹茶超微粉的典型色泽由翠绿色到鲜绿色，颗粒柔软细腻均匀，在水溶液中能形成均一体系。碾茶的细胞壁含有维持细胞硬度的木质素以及增强细胞之间粘合度的纤维素等，在粉碎过程中会阻碍抹茶细胞的进一步细化。目前，市面抹茶粉存在粒径大，热敏成分损失，生产超微抹茶粉耗时长，细胞破碎率低，加工过程产热等情况。这些情况造成了产品溶解度差，溶液稳定性差，易分层，色泽不稳定，营养物质损失以及生产过程的低效高能耗等问题，这使抹茶粉的应用范围受到了一定的限制。


技术实现要素：

6.为了克服上述所存在的技术缺陷，本发明的目的在于提供一种对碾茶细胞壁中维持细胞硬度的木质素，以及增强细胞之间粘合度的纤维素等，进行多阶段酶解预处理，进而在后续低温球磨过程中，降低能耗，提高细胞壁破碎率，增加内含物溶出量，有效缩短抹茶超微粉的生产时长，提高生产效率；低温球磨，全程维持低温状态，延缓抹茶氧化变色进程，护色效果明显；制得抹茶超微粉，粉体粒径更小，细胞破碎率高，色泽变化小，溶解性强，内
含物溶出量增加，热敏成分和易氧化成分损耗降低的抹茶超微粉制备方法。
7.为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
8.本技术方案为一种抹茶超微粉的制备方法，包括以下步骤：
9.(1)将碾茶干燥至水分含量不大于6％，粉碎过筛，制得抹茶粗粉；
10.(2)将抹茶粗粉与一定浓度含有木质素过氧化物酶的缓冲液混合均匀后，移入水浴锅中，酶解一段时间；
11.(3)对步骤(2)酶解后溶液的ph值进行调整，加入一定浓度的纤维素酶混合均匀后，移入水浴锅中，酶解一段时间；
12.(4)将一定浓度的果胶酶加至步骤(3)酶解后溶液中，混合均匀后，移入水浴锅中，酶解一段时间；
13.(5)对酶解后溶液进行干燥，干燥至水分含量不大于4％，得到经过酶解抹茶粗粉；
14.(6)将干燥后的酶解抹茶粗粉放入球磨机中进行低温球磨，制得抹茶超微粉。
15.进一步优选，步骤(1)中，将碾茶放入隔氧烘箱中，烘干至水分含量不大于6％。
16.进一步优选，烘箱中灌注氮气，使烘箱中氧气含量低于1％，在不高于40℃的温度下对碾茶进行隔氧烘干。
17.进一步优选，步骤(1)中，将干燥后的碾茶立即放入植物粉碎机中，在不低于2500r/min的转速条件下，粉碎至少4min，制得粉体粒径d90为200
‑
209μm的抹茶粗粉。
18.进一步优选，步骤(2)中，将300g的抹茶粗粉与1l含有木质素过氧化物酶的柠檬酸
‑
柠檬酸钠缓冲液混合；柠檬酸
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柠檬酸钠缓冲液的ph值为5.0，其中，柠檬酸
‑
柠檬酸钠缓冲液中木质素过氧化物酶浓度为420
‑
450mg/l，混合均匀后，移入50℃的水浴锅中，酶解2.0
‑
2.5h。
19.进一步优选，步骤(3)中，将步骤(2)酶解后溶液的ph值调至6.0，加入400
‑
600mg的纤维素酶，混合均匀后，移入53℃的水浴锅中，酶解2.0
‑
3.0h。
20.进一步优选，步骤(4)中，将200
‑
250mg的果胶酶加至步骤(3)酶解后溶液中，混合均匀后，移入45℃的水浴锅中，酶解1.0
‑
1.5h。
21.进一步优选，步骤(5)中，将酶解后溶液通过真空冷冻干燥机干燥至水分含量不大于4％，制得酶解抹茶粗粉。
22.进一步优选，步骤(5)中，在真空冷冻干燥机中，酶解后溶液在物料厚度0.5
‑
0.7mm，加热温度30
‑
35℃，绝对压力10
‑
20pa的条件下，真空冷冻干燥12
‑
13h，制得水分含量不大于4％的酶解抹茶粗粉。
23.进一步优选，步骤(6)中，将干燥后的酶解抹茶粗粉放入通有液氮的球磨机中进行低温球磨，在转速300
‑
340r/min，球料比10:1
‑
15:1，装填量5/9
‑
6/9，球径配比1mm、3mm和5mm，球量配比10:20:70％，球磨体系温度
‑
40℃～
‑
10℃条件下，球磨2.5
‑
3.0h，制得粉体粒径d90为7.20
‑
8.10μm的抹茶超微粉。
24.本发明的有益技术效果：
25.1、本发明在加工过程中，前期对碾茶细胞壁中维持细胞硬度的木质素，以及增强细胞之间粘合度的纤维素等，进行多阶段酶解预处理，进而后期在低温球磨过程中，降低能耗，提高细胞壁破碎率，增加内含物溶出量，有效缩短抹茶超微粉的生产时长，提高生产效率；液氮球磨，全程维持低温状态，降低整个球磨体系的温度，延缓抹茶氧化变色进程，护色
效果明显；最终制得粉体粒径更小，细胞破碎率高，色泽变化小，溶解性强，内含物溶出量增加，热敏成分与易氧化成分损耗降低的抹茶超微粉。有效克服并解决了现有技术中由于生产耗时长，运作温度高，球磨体系粘稠度增加，导致的低效、高能耗、产品变色和粉碎不彻底的问题。
26.2、本发明采用酶解预处理、真空冷冻干燥和低温球磨法相结合的加工程序，全程维持在低湿低温低氧状态，延缓制备过程中的氧化变色，先制备粉体粒径d90为200
‑
209μm的酶解抹茶粗粉，最后利用球磨机进行液氮低温粉碎，制备粉体粒径d90为7.20
‑
8.10μm的抹茶超微粉。通过前期的酶解处理，降低球磨过程的生产能耗，提高生产效率与产品的细胞破碎率。后期利用气化后的液氮降低整个球磨体系的温度，避免了因高温导致的变色，形成高黏度膏状体和粉碎不彻底的问题。
具体实施方式
27.下面对本发明作详细的说明。
28.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
29.实施例，本发明所采用的技术方案，一种抹茶超微粉的制备：
30.将碾茶放入氧气含量低于1％的烘箱内(灌注氮气)，以不高于40℃的温度进行烘干，含水量低于6％后取出碾茶。
31.取干燥后的碾茶立即放入植物粉碎机中，在不低于2500r/min的转速条件下，粉碎至少4min，制得粉体粒径d90为200
‑
209μm的抹茶粗粉。
32.将300g的抹茶粗粉与1l的柠檬酸
‑
柠檬酸钠缓冲液(ph：5.0)混合，该缓冲液中含有420
‑
450mg的木质素过氧化物酶，混匀后移入50℃的水浴锅中，酶解2.0
‑
2.5h。
33.调整上述酶解混合溶液的ph至6.0，加入400
‑
600mg的纤维素酶，混匀后移入53℃的水浴锅中，酶解2.0
‑
3.0h。
34.将上述酶解混合溶液的温度冷却至45℃以下，加入200
‑
250mg的果胶酶，混匀后移入45℃的水浴锅中，酶解1.0
‑
1.5h。
35.通过真空冷冻干燥机对酶解后的混合溶液进行干燥，将酶解后的抹茶粗粉溶液预冻成厚度为0.5
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0.7mm的冰块，在加热板温度30
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35℃，绝对压力10
‑
20pa的条件下，真空冷冻干燥12
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13h，得到水分含量不大于4％经酶解抹茶的粗粉。
36.将酶解后的抹茶粗粉放入通有液氮的球磨机中进行球磨，在转速300
‑
340r/min，球料比10:1
‑
15:1，装填量5/9
‑
6/9，球量配比10:20:70％，球径配比1mm、3mm、5mm，球磨体系温度
‑
40℃～
‑
10℃的条件下，球磨时间2.5
‑
3.0h，制得粉体粒径d90为7.20
‑
8.10μm的抹茶超微粉。
37.球磨粉碎结束后，用流动的冷水冲刷球磨罐体的外部，待结冰融化后，迅速取出抹茶超微粉,过筛后装入密封袋中，保存在
‑
4℃的条件下，抹茶超微粉可在该条件下长期储存。
38.本发明适用于食品加工产业，主要用于抹茶超微粉生产，也可以用于藕粉、米粉、茶粉、葛根粉、魔芋粉、大豆粉、玉米粉等粉状食品的加工。本发明在加工过程中，前期对碾
茶细胞壁中维持细胞硬度的木质素，以及增强细胞之间粘合度的纤维素等，进行多阶段酶解预处理，进而后期在低温球磨过程中，降低能耗，提高细胞壁破碎率，增加内含物溶出量，有效缩短抹茶超微粉的生产时长，提高生产效率；液氮球磨，全程维持低温状态，降低整个球磨体系的温度，延缓抹茶氧化变色进程，护色效果明显。最终制得的抹茶超微粉；最终制得粉体粒径更小，细胞破碎率高，色泽变化小，溶解性强，内含物溶出量增加，热敏成分与易氧化成分损耗降低的抹茶超微粉。有效克服并解决了现有技术中由于生产耗时长，运作温度高，球磨体系粘稠度增加，导致的低效、高能耗、产品变色和粉碎不彻底的问题。
39.本发明采用酶解预处理、真空冷冻干燥和低温球磨法相结合的加工程序，全程维持在低湿低温低氧状态，延缓制备过程中的氧化变色，先制备粉体粒径d90为200
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209μm的酶解抹茶粗粉，最后利用球磨机进行液氮低温粉碎，制备粉体粒径d90为7.20
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8.10μm的抹茶超微粉。通过前期的酶解处理，降低球磨过程的生产能耗，提高生产效率与产品的细胞破碎率。后期利用气化后的液氮降低整个球磨体系的温度，避免了因高温导致的变色，形成高黏度膏状体和粉碎不彻底的问题。本发明对于充分利用中国特色资源(茶叶)和提升茶叶附加价值起着一定的推动作用。
40.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。