FRI：天津科技大学杜丽平采用分子感官和仪器分析普洱茶开水提取过程中油回收的气味活性成分

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天津科技大学杜丽平研究采用分子感官和仪器分析普洱茶开水提取过程中油回收的气味活性成分

导 读

2020年4月16日，天津科技大学杜丽平*等在Food Research International（2区，IF：3.579）发表了题为“Sensory and Instrumental Analysis-Guided Exploration of Odor-Active Compounds Recovery with Oil During the Water-Boiling Extraction of Pu-erh Tea”的研究文章。

该文研究了普洱茶提取过程中气味活性物质的释放行为。当添加水的16％被蒸发时，冷凝水的感官品质最佳。此外还探讨了采用吸收油回收香气的可行性，石蜡油在吸收效率和感官品质方面均表现最佳，气味活性物质的吸收和回收率分别达到54.49％和39.52％。

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研究背景

茶香气的形成是各种挥发性和半挥发性成分之间复杂相互作用的结果，这些成分属于不同的化学族，并且在茶中的浓度相对较低。香气是茶感官品质的最重要指标之一，直接影响茶的市场价格以及消费者的购买行为。普洱茶是一种独特的微生物后发酵茶，因其具有多种促进健康的作用以及独特的陈香和木香风味。普洱茶陈香和木香风味的形成主要是甲氧基-酚类化合物，醇，烃，醛，酮和酯化合物之间相互作用的结果。然而，由于热处理，特别是提取和浓缩步骤，大多数这些成分与水蒸气一起蒸发并在速溶普洱茶的制造中损失，并且极大地影响了速溶普洱茶的感官品质。

与传统普洱茶相比，速溶普洱茶中甲氧基-酚类化合物，烃 ，酮和酯的相对百分比含量显著降低。研究发现了相似的结果并证实丢失的香气成分主要存在于冷凝水中。由于这些香气成分的损失，速溶普洱茶的香气强度很弱。因此，为了为跟多的消费者保证最终普洱速溶茶的香气质量，有必要从流出物中回收香气化合物，并将其还原到最终茶产品中。另外，回收的这些香气化合物可以被认为是天然香气，其市场价值比化学合成产生的相同分子化合物的市场价值高很多倍。

食品工业中存在可用于减少饮料加工期间香气化合物损失并回收饮料原料的天然香气的方法，例如膜技术，冷凝，吸附和吸收，随后浓缩。然后将香气化合物添加到最终产品中。在这些方法中，膜技术是由每种化合物的相对扩散系数和在膜材料中的相对溶解度决定的，在适当的膜选择基础上，膜技术可以有效地分离和回收挥发性化合物，但是它也有一些缺点，例如严格的预处理，膜的使用寿命短和堵塞问题。冷凝技术致力于从气态混合物中回收高浓度的挥发性化合物，将处理过的气流冷却直至其温度降至低于化合物的沸腾温度以进行回收。吸附技术基于挥发性组分的相互作用，以使其自身附着在固体基质上，是处理低浓度挥发性化合物的物流的合适技术。吸收法是使气流与液体吸收剂接触，并且挥发性成分被液体吸收剂吸收的技术，这是从具有高体积流量的气态废水中回收挥发性化合物的合适技术。

研究思路

冷凝吸收技术是首先通过冷凝方法回收水蒸气和挥发性成分的冷凝液，然后将冷凝液以恒定的速率放入液体吸收剂中，然后通过液体吸收剂吸收挥发性成分以实现回收挥发性成分。对于这种技术，选择和制备合适的吸收剂以回收某些气味化合物是吸收研究的重点。优良的芳香化合物吸收剂必须是无气味和无滋味的，并且具有良好的选择性，高稳定性，低挥发性和易于再生的能力。石蜡油，也称为“白油”，是一种无色，无味，无味，透明，油性，抗氧化剂，化学稳定且在水中溶解度低的矿物油。石蜡油比其他油更稳定，在工业过程中被广泛用作润滑剂和溶剂。通常，其稳定性和工业安全性使其可作为挥发性复合吸收剂。

这项研究的目的如下：（1）研究普洱茶在蒸发提取阶段中的气味化合物的行为，（2）评价蒸发提取阶段收集的冷凝水的感官质量和香气强度（3）展示了一种吸收油的可行性，该吸收油在冷凝水（富含普洱茶气味化合物）通过时能吸收大多数气味化合物。研究者主要采用了挥发物释放规律的评估、感官分析、GC-O分析、GC-MS分析、关键气味物质的定量、香气回收等方法进行研究。

研究结论

在速溶茶或茶饮料的制造过程中，大多数香气化合物会丢失，这会严重影响茶的感官质量。该文研究了普洱茶中气味活性化合物的行为，并采用石蜡油评估了进行香气回收过程的可行性。幂函数型动力学模型是最适合冷凝水中醇，甲氧基酚，酯，醛，酮和总化合物气味强度的模型。当添加的水蒸发了26％时，普洱茶中的大多数香气化合物被释放出来，而当添加的水蒸发了16％时，冷凝水的感官品质是最好的。在评估的精油中，石蜡油35 cSt表现出最佳的吸收效率和感官品质，普洱茶中气味活性物质的吸收和回收率分别达到54.49％和39.52％。但是，应该指出的是，由于蒸发-冷凝-吸收所提供的选择性因化合物而异，因此该方法的商业用途将需要进一步研究和优化。

杜丽平

杜丽平，博士，教授，博士生导师，中国生物发酵产业协会生物资源提取分会理事，中国发酵产业协会全国酵素行业专家委员会委员；中国生物发酵产业标准化技术委员会酵素分委会委员；天津市高级人民法院知识产权审判技术咨询专家；《中国茶叶加工》第四届编辑委员会委员。

长期从事发酵工程与分离工程方面的教学与科研,主要研究方向为微生物资源开发食品发酵与酿造及其风味分析。主编专著有《白洒生产技术》等，发表论文60余篇，其中SCI和EI收录25余篇，申请专利40余项，获得授权国家发明专利20余项。指导的硕士研究生1人毕业论文获《天津市优秀硕士论文》；5人获《天津科技大学优秀硕士论文》。

http://swxy.tust.edu.cn/nr.aspx?id=1055

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