脫咖啡因烏龍茶生產工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于茶葉加工技術領域，具體涉及利用超臨界二氧化碳萃取技術生產脫咖 啡因烏龍茶的工藝。
【背景技術】
[0002] 茶葉中普遍含有較高的咖啡因，一般占到茶葉干物質的2% -5%。咖啡因物質容易 溶解于熱水中，可達總量的80%，且容易被人體吸收，其吸收量往往能達到90%。因此，人們 在飲用茶水時會攝入較多的咖啡因物質。但是，過量攝入咖啡因物質可能會產生一些副作 用，尤其是對咖啡因物質敏感的人群更為明顯。因此，出于食品安全的考慮，一些國家對茶 制品中咖啡因含量作了限量規(guī)定。因此，開發(fā)低咖啡因含量甚至無咖啡因茶制品具有重要 意義，既可以滿足特殊人群對茶制品的需求，又能充分發(fā)揮茶制品的保健功能，從而開拓更 大的茶葉消費市場。
[0003] 在低咖啡因含量甚至無咖啡因茶制品的制備過程中，最重要的工作是將咖啡因物 質從茶葉中脫除。目前，在脫除咖啡因方面，出現了熱水浸提法、有機溶劑萃取法、超臨界流 體萃取法等多種脫除工藝，其中，由于具有對有機物溶解度大、傳遞速率高、操作條件溫和 等優(yōu)點，超臨界流體萃取技術在近20-30年逐漸發(fā)展起來，且由于二氧化碳的臨界值低、流 體密度對壓力和溫度變化敏感，二氧化碳無毒無害等特點，在茶葉脫咖啡因的超臨界流體 萃取工藝中，普遍采用超臨界二氧化碳流體作為萃取溶劑使用。
[0004] 所謂超臨界二氧化碳萃取，其分離過程的原理是利用超臨界二氧化碳對某些特殊 天然產物具有特殊溶解作用，利用超臨界二氧化碳的溶解能力與其密度的關系，即利用壓 力和溫度對超臨界二氧化碳溶解能力的影響而進行的。在超臨界狀態(tài)下，將超臨界二氧化 碳與待分離的物質接觸，使其有選擇性地把極性大小、沸點高低和分子量大小不同的成分 依次萃取出來。
[0005] 現有技術中，在利用超臨界二氧化碳流體制備脫咖啡因茶葉方面進行了很多研 宄，但這些研宄基本都集中在對紅茶和綠茶的處理上，鮮見該工藝在烏龍茶制品上的研宄。 目前的烏龍茶脫咖啡因處理工藝通常存在處理效率低、咖啡因脫除率不足、存在有機物污 染、茶葉經處理后口味差等問題中的一個或多個。然而，不同類型(紅茶、綠茶、烏龍茶等)的 茶葉由于原料和制備工藝的差異，在組分及其含量、色澤及湯色影響條件等方面存在差異， 因此，仍然需要對超臨界流體萃取法應用于烏龍茶脫咖啡因處理時的工藝、尤其是適合工 業(yè)化生產要求的脫咖啡因處理工藝進行研宄。
【發(fā)明內容】
[0006] 針對上述問題，本發(fā)明針對烏龍茶，在利用超臨界二氧化碳流體脫除其中咖啡因 成分的工藝設計、工藝條件等方面進行了研宄，提出了適于工業(yè)應用的烏龍茶超臨界二氧 化碳脫咖啡因工藝。根據本發(fā)明的脫咖啡因工藝，所獲得的脫咖啡因烏龍茶具有咖啡因含 量低(低于〇. 1%)，茶葉的其它品質（外形、香氣、滋味及湯色等等)與普通烏龍茶相當；同時， 根據本發(fā)明的脫咖啡因工藝簡單，超臨界流體的萃取效率高、用量少，萃取周期短，適用于 工業(yè)生產應用。
[0007] 本發(fā)明提出了一種脫咖啡因烏龍茶生產工藝，其依次包括以下步驟。
[0008] 步驟（1-1):備料。
[0009]步驟（1-2):給茶葉加濕。
[0010] 步驟（1-3):將經加濕的茶葉置于萃取塔中，并通入二氧化碳使萃取塔內部處于二 氧化碳氛圍中。
[0011] 步驟（1-4):向萃取塔通入超臨界二氧化碳流體萃取茶葉中咖啡因。
[0012] 步驟（1-5):將含有咖啡因的二氧化碳通過水以將二氧化碳中的咖啡因洗脫去除。
[0013]步驟（1-6):將洗脫咖啡因的超臨界二氧化碳流體循環(huán)到萃取塔中，對茶葉進行循 環(huán)萃取預定時間； 循環(huán)萃取預定時間后，將茶葉取出干燥。
[0014] 針對該生產工藝，本發(fā)明還針對具體的烏龍茶品種，詳細說明了與一種新的多萃 取塔配置及具有多層多孔隔板結構的萃取塔配合使用的工藝各項參數，從而實現了一種高 效、茶葉原有風味保留度高且適于工業(yè)化批量連續(xù)生產的脫咖啡因烏龍茶生產工藝。
[0015]
【具體實施方式】
[0016] 下面將結合具體實施例來說明本發(fā)明的脫咖啡因烏龍茶生產工藝。
[0017]根據本發(fā)明實施例的烏龍茶脫咖啡因工藝包括以下步驟： 在步驟（1-1)中，選取武夷巖茶茶葉500kg，完成備料工序。
[0018] 在步驟（1-2)中，用常溫水調配茶葉，使得烏龍茶葉的含水量占總重的10%左右， 攪拌均勻，完成對茶葉的預處理工序。
[0019] 在步驟（1-3)中：將步驟（1-2)調配得到的茶葉放入萃取塔中，并且向萃取塔中充 入二氧化碳，將萃取塔內部處于無氧狀態(tài)。
[0020] 在本發(fā)明的萃取塔中，其內部可以沿高度方向從底部至頂部依次設置多層隔板。 相鄰兩隔板與塔壁共同圍出茶葉容納空間（位于相鄰兩隔板之間)，用于容納待處理的茶 葉。在將茶葉置于萃取塔中時，保證使茶葉均勻散布于相應容納空間內。所述隔板上均勻 設有多個通孔，以使得流體在萃取塔的橫截面上均勻地、以基本相同的速率進入該隔板上 方的茶葉容納空間。因此，通過設置該多孔隔板，能夠避免流體在通過萃取塔時在橫截面方 向上分布不均，導致萃取效率在空間分布上存在差異進而使得同批處理的產品品質存在差 異的問題，有利于產品整體品質的提高。
[0021] 此外，現有技術中由于通常將茶葉置于萃取塔內的同一容納空間，因此在茶葉數 量較大時，容易出現茶葉分布不均等現象。在本發(fā)明的多層隔板結構下，萃取塔內的茶葉可 以被分別置于多個獨立的容納空間中，每個容納空間中的茶葉數量僅為總量的一部分，從 而有效緩解了上述茶葉數量較大時可能發(fā)生的問題，能夠提高單次處理量，適合工業(yè)實用 的需求。
[0022] 進一步，還可以結合待處理茶葉的外形尺寸及數量、超臨界流體的壓強及流速等 參數，對隔板數量(容納空間的大小)、隔板上通孔尺寸及其密度進行優(yōu)化設計，以增大萃取 過程中超臨界二氧化碳流體與茶葉之間的接觸程度及時間，從而提高萃取效率。
[0023] 因此，在本發(fā)明的實施例中，可以設置20層隔板從而形成20個茶葉容納空間，每 個容納空間容置25kg的茶葉，各個隔板上的開孔目數為80、開孔率取為35%。
[0024] 在步驟（1-4)中，使萃取塔處于溫度為78°C、壓強為185bar的工作環(huán)境下，同時 從底部通入溫度為78°C、壓強為185bar的超臨界二氧化碳流體，流體的流速約為10-20噸 /小時，該超臨界二氧化碳流體處于水飽和狀態(tài)下，從而借助二氧化碳流體萃取出茶葉中的 咖啡因。發(fā)明人發(fā)現，對于待處理的武夷巖茶，經預處理后，在相同壓力下，將萃取溫度提高 至78°C左右時，對茶葉中芳香物質的溶解能力并未出現明顯提高，而對茶葉中咖啡因的溶 解能力則表現出持續(xù)顯著增大；如進一步提高萃取溫度，對茶葉中芳香物質的溶解能力的 增大速率則明顯變大。同時，發(fā)明人還注意到，適當的高溫處理對于茶葉醇香的提高也有積 極的影響，而通常情況下溫度過高對于紅茶或綠茶而言是不利的。因此，對于烏龍茶而言， 將萃取溫度設定在78°C左右較為適宜，在該溫度下能夠實現茶葉中芳香物質的保留與茶葉 中咖啡