[发明专利]一种从速溶茶排渣废弃液中分离茶色素的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种速溶茶排渣废弃液的综合利用方法，具体涉及一种从速溶茶排渣废弃液中分离茶色素的方法。

背景技术

    速溶茶是传统茶叶经深加工而形成的一种饮品，以其方便、安全、营养和健康等特点为广大消费者所喜爱。我国是速溶茶生产的大国，就以浙江茗皇天然食品开发有限公司为例，每年要消耗近15000吨的茶叶原料，生产近4000吨的速溶茶。然而，在速溶茶的生产过程中，会产生许多茶渣和离心机所过滤出的排渣废弃液。经测算，一个年产4000吨速溶茶的企业，每天加工50吨茶叶，有近20吨的排渣废弃液，若按全年300天生产，企业将会有6000吨的年排放量。如果不能及时有效地处理，不但浪费了宝贵的潜在资源，而且还要加重企业治污压力，使企业蒙受巨大的经济损失。

从现有的报道中发现，国内外学者对茶渣的废物再利用已开展了许多研究，但是对排渣废弃液的研究鲜有报道。申请人在《中国食品添加剂》 2012年第S1期发表了《速溶茶生产过程中排渣液的再利用研究》，就速溶茶生产过程中被排放掉的排渣液的综合再利用进行了可行性研究，通过转溶、通氧等物理和化学方法，将排渣液制成排渣粉回收利用，检测结果表明，排渣粉的各项理化指标和同批次成品茶粉接近。但是，排渣粉缺少茶香气，带有闷熟味，入口偏苦涩，不鲜爽，无甜醇感，整体汤色发暗，其在香气、滋味和汤色都不及常规的茶粉。而茶色素在香气和滋味则是要求越平淡越佳，故利用排渣废弃液分离色素更为适合。

据试验测定，碟片离心机所过滤排出的排渣废弃液中，其固形物质量分数为1.5~2.5%，主要有茶多酚、咖啡碱、可溶性蛋白质、氨基酸及其络合物。其中茶多酚的质量浓度在4.0~13.0g/L。而茶多酚中儿茶素是天然茶色素形成的前体物。所以，将排渣废弃液经多部工艺处理，氧化聚合成具有高附加值的茶色素，这将是一种“变废为宝”、“降污减排”的有效措施，是企业增加经济效益的良好途径。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从速溶茶排渣废弃液中分离茶色素的方法，既有效解决废水污染问题，同时又生产出高附加值的茶色素产品，实现速溶茶排渣废弃液的变废为宝。

本发明目的是通过如下技术方案实现的。

一种从速溶茶排渣废弃液中分离茶色素的方法，具体包括如下步骤：

   （1）排渣废弃液的预处理：往速溶茶排渣废弃液中加入抗氧化剂，加热溶解，过滤除去杂质，获得经过预处理的排渣废弃液；

   （2）有机溶剂萃取：往经过预处理的排渣废弃液中加入乙醇和乙酸乙酯的混合液萃取，通氧搅拌后静置分层，分离上相为有机相，下相为水相；

   （3）将步骤（2）得到的有机相进行真空浓缩，再采用中等极性大孔树脂进行富集，同时能脱除咖啡碱，收集洗脱液，经浓缩、冷冻干燥即获得茶黄素产品；

   （4）将步骤（2）得到的水相进行化学转溶氧化，再经过滤、浓缩和干燥，即可获得茶褐素产品。

    进一步，步骤（1）中所用到的抗氧化剂为食品领域公知常识中常用的水溶性抗氧化剂，优先选用抗坏血酸。抗氧化剂的加入量为：使得排渣废弃液中抗氧化剂质量分数为0.1~0.3%。

    进一步，步骤（1）中，优选将料液温度加热到60~65℃，此时大部分大分子聚合物都能溶解。

    进一步，步骤（2）中所用的乙醇和乙酸乙酯的混合液中，乙醇与乙酸乙酯的体积比为1:3~1:4。

    进一步，步骤（2）中，通氧搅拌时间优选为10~15min。

    进一步，步骤（3）中所述的真空浓缩在55~65℃的温度条件下进行，将有机相体积浓缩至原来的1/8~1/10。

    进一步，步骤（3）中所用的中等极性大孔树脂为HPD-450、AB-8、DAX-8中的一种，优先选用HPD-450。

    进一步，步骤（4）化学转溶氧化具体按照如下操作：将水相泵入转溶罐，采用食用级氢氧化钠调节溶液pH至9.0~9.5，加热至70~90℃，通氧转溶25~30min之后，冷却至45~50℃，采用柠檬酸调节pH至5.5~6.0。

本发明具体推荐所述方法按照如下步骤进行：

   （1）往速溶茶排渣废弃液中加入抗坏血酸，使抗坏血酸质量分数为0.1~0.3%，并将料液温度加热到60~65℃，过滤除去杂质，获得经过预处理的排渣废弃液；