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研究黄茶无胶基口香糖的生产工艺流程

发布时间:2019-09-29

摘要

  黄茶是我国特有的茶类,属于六大茶类之一,其口味醇厚,富含功能性成分,越来越受到消费着的喜爱,无胶基口香糖是一种新型的不含胶基物质的口香糖,内部不填充咀嚼性固体,而承载剂主要以甜味剂形式存在,随着人们对口香糖的认知从口味型向功能型方向转变,无胶基口香糖逐渐被市场所认可。课题从黄茶无胶基口香糖配方比例、工艺流程、技术参数与车间规划四方面开展研究。主要研究结果如下:

  (1)配方研究。通过比较分析确定应用浇注成型工艺生产以100%木糖醇为基底的黄茶无胶基口香糖,采用单因素方法调整配方中各添加物比例,感官评定产品口感、香气、色泽确定最佳配方为:黄茶提取物2%、柠檬酸0.2%、柠檬酸钠0.2%、薄荷脑0.1%、薄荷香精0.2%、绿茶香精0.1%.

  (2)工艺研究。通过中试实践试生产黄茶无胶基口香糖,分析工艺可行性及配方有效性,对整体工艺与关键技术参数进行论证。研究生产过程中原料预处理、各阶段温度、关键技术参数与中试工艺流程,确定各阶段最佳技术参数为:熬煮温度140-150℃、辅料混合温度130-140℃、风味调节温度90-95℃、冷却脱膜温度小于50℃,降温至84℃后出现返砂结晶现象升温至约88.7℃过程中进行浇注。分析产品质量关键控制点,对中试产品中微生物与重金属含量抽样检测,结果均符合食品卫生法规要求。

  (3)车间规划。根据产品生产工艺流程与技术参数,依据我国的糖果车间设计规范与相关食品卫生标准、管理规定与黄茶无胶基口香糖GMP规范,基于整体平面(尺寸:22.8米,宽18.3米)基础,设计符合QS认证(SC认证)标准的黄茶无胶基口香糖车间,并对车间内部装修材料、供水与排水、通风与采光、消毒与卫生、仓储设施进行规划,根据车间布局与产量选型符合生产要求的专用生产、包装等设备,最终确定生产工艺图、车间规划平面设计图及相关车间管理制度。

  关键词:黄茶,无胶基口香糖,工艺流程,技术参数,车间规划

ABSTRACT

  Yellow tea is one of the six major types of tea in China. It is rich in functional ingredients and tastes mellow. It is becoming more and more popular in consumption. Gum-free gum is a new type of gum without gum-based substances. It is not filled with chewable solids in the interior. The carrier is mainly in the form of sweeteners. With the development of people, gum-free gum is a new type of gum without gum-based substances. Cognition of gum changed from taste to function, and gum without gum was gradually recognized by the market. The research is carried out from three aspects, namely, the research of the formula, the process research and the workshop planning. The main results are as follows:

  (1) formulation study. Through comparative analysis, the non-gum base chewing gum of yellow tea with 100% xylitol as the base was produced by pouring molding technology. The proportion of each additive in the formula was adjusted by single factor method. The optimum formula was determined by sensory evaluation of the taste, aroma and color of the product: yellow tea extract 2%, citric acid 0.2%, sodium citrate 0.2%, menthol 0.1%, peppermint essence 0.2%, green tea flavor 0.1%.

  (2) process research. Through pilot-scale production of yellow tea gum without gum base, thfeasibility of the process and the effectiveness of the formula were analyzed, and the overall process and key technical parameters were demonstrated. The pretreatment of raw materials, the temperature of each stage, the key technical parameters and the pilot-scale technological process were studied. The optimum technological parameters were determined as follows: boiling temperature 140-150 C, mixing temperature 130-140 C, flavor regulating temperature 90-95 C, cooling and peeling temperature less than 50 C. The phenomenon of back-sand crystallization appeared after cooling to 84 C. Pouring temperature to about 88.7 C. The key control points of product quality were analyzed and the microorganisms and heavy metals in the pilot-scale products were sampled and detected. The results were in accordance with the requirements of food hygiene regulations.

  (3) workshop planning. According to the production process and technical parameters, according to the design specifications of confectionery workshop and related food hygiene standards, management regulations and GMP specifications of yellow tea gum without gum base, based on the overall plane (size: 22.8 meters, width 18.3 meters), the yellow tea gum without gum base was designed to meet the QS certification (SC certification) standard. Workshop, and the workshop interior decoration materials, water supply and drainage, ventilation and lighting, disinfection and sanitation, storage facilities for planning, according to the layout and output of the workshop selected in line with the production requirements of special production, packaging and other equipment, and ultimately determine the production process map, workshop planning and design drawings and related workshop management system.

  Key words: yellow tea, Gum free gum, technological process, technical parameters, workshop planning.

  目录

  1文献综述

  1.1黄茶

  1.1.1黄茶

  中国是茶的故乡,是最早发现并利用茶的国家,黄茶为我国特有的、较古老的茶类。自古以来人们通过观察方法赋予黄茶不同的定义,历史上最早记载的黄茶概念依托茶树品种生长时芽叶显黄的特征定义黄茶,在未产生系统茶叶分类前,消费者以直观感受辨别黄茶而非加工方法与茶叶品种、品质等因素。早在唐代就有史籍记载。湖南岳阳市为中国黄茶之乡,其中君山银针历史悠久,早在唐代就已生产、成名,清朝乾隆时期被列为贡茶,在1915年"巴拿马万国博览会"和1959年全国十大名茶评比均被评为"中国十大名茶"之一;蒙顶黄芽也是我国知名的黄茶品牌,是蒙山茶中的黄茶品种,为黄茶之极品,自唐开始,直到明、清皆为贡品。"君山银针""蒙顶黄芽"是重要的黄茶品牌[1].近年来,黄茶市场流通稳步增加,且被广大消费者接受的饮用茶类,是我国六大茶类之一。黄茶按芽叶大小分为黄芽茶、黄小茶、黄大茶,黄芽茶主要有君山银针、蒙顶黄芽、霍山黄芽等,黄小茶主要有平阳黄汤、沩山毛尖、雅安黄茶等,黄大茶主要分布于安徽皖西金寨、湖北英山、广东大叶青等,湖南岳阳市被誉为中国的黄茶之乡。

  1.1.2黄茶加工工艺

  黄茶属于轻发酵茶,其加工生产工艺由绿茶工艺发展演变而来,经过杀青与揉捻后的茶叶用经过闷堆工序,茶叶在水和热的共同作用下经过非酶性氧化呈现黄色,多酚叶绿素等部分氧化,独特的闷黄工艺造就了与众不同的"三黄"品质(干茶黄、叶底黄、汤色黄)[2].黄茶加工工序主要为杀青、揉捻、闷黄、干燥。黄茶杀青原理与绿茶基本相同,为保证黄叶黄汤工艺要求,杀青锅温相比绿茶低,一般为120-150℃,杀青过程中要多闷少抖,使多酚类化合物在高温湿热环境下发生氧化,破坏酶的活性,为黄茶特有滋味作基础。闷黄是黄茶品质的关键工艺,主要有湿闷与干闷两种。湿坯闷黄在杀青、揉捻后利用茶叶自身含水量高的特点进行堆闷使其变黄,闷黄时间短;干坯闷黄是将茶叶初烘后进行闷黄,茶叶含水量少,变黄速度慢,闷黄时间相对比较久。闷黄工艺改变了多酚类化合物的苦涩味,使叶绿素分解破坏,叶黄素生成,形成黄茶特有的醇厚滋味与黄汤色泽。黄茶干燥分两次进行,毛火采用低温湿烘炒,足火采用高温烘炒,温度先低后高。闷黄后的茶叶在低温下烘炒使水分缓慢蒸发,多酚类化合物与叶绿素缓慢转化。之后用高温烘炒,固定黄茶品质,使酯型儿茶素裂解成简单儿茶素与没食子酸。平阳黄汤亦称温州黄汤,属于六大茶类中的黄茶类,是浙江省主要茶类之一,清嘉庆十五年被列为贡茶,其有着悠久的历史,迄今已有两白多年。平阳黄茶原产地为温州平阳、瑞安、泰顺等,但以平阳地区所产黄茶品质最佳、口感最好,故名"平阳黄汤"[3].平阳黄汤通过杀青、揉捻、闷堆、初烘、闷烘5道工序加工生产而成,为全手工制作茶,完成完整生产工序全程需要52~76小时[4].平阳黄汤具有干茶外形条形紧细纤秀,干茶色泽黄绿明亮,茶汤橙黄鲜明,香气清香高锐,滋味鲜醇爽口,叶底芽叶成朵的品质特点[5].

  1.1.3黄茶成分

  黄茶富含茶多酚、氨基酸、维生素、可溶性糖、咖啡碱等有效成分。其富含的功效成分具有一定的营养保健功效,其每一类功能成分皆有其独特的功能特点。

  1.1.3.1茶多酚

  在黄茶中茶多酚是决定茶汤浓度的主要物质,是茶汤苦涩味的主要形成物质之一。其具有一定的两面性:当浓度在一定范围内时,对品质有积极的作用;而当茶多酚浓度超过一定浓度后,便会对品质带来消极影响。茶多酚是茶叶中儿茶素类、花色苷类、酚酸类、黄酮类和花色素类化合物的总称,是茶叶中所含的一类多羟基类化合物,简称TP.外形为淡黄至茶褐色的水溶液、粉末或者结晶,味涩,具有较好的耐热性与耐酸性,在酸性条件下稳定,在碱性条件下易氧化褐变,是形成茶叶色香味的主要组成成分之一,影响着茶叶的色香味等关键因素,同时也是茶叶最具保健功能的成分之一[6,7].茶多酚具有较强的抗氧化,其中酯溶性儿茶素EGCG还原性是L-异坏血酸的100倍,其抗氧化性能随着温度的升高而升高;茶多酚对葡萄球菌、大肠杆菌等有一定的抑制效果,有一定的抑菌作用;茶多酚也可作为天然的食用色素添加,而且其对色素具有保护作用,可有效防止食品退色;除此之外,茶多酚还具有抗辐射、提高免疫力、清除口臭、护肤等功效。黄茶中的茶多酚含量达到15%-20%,相比其它功效成分,其含量占比高。

  1.1.3.2氨基酸

  氨基酸是茶叶滋味的主要来源之一,共计26种(目前已发现),包括20种蛋白质氨基酸和6种非蛋白质氨基酸(茶氨酸、γ-氨基丁酸、豆叶氨酸、谷氨酰甲胺、天冬酰乙胺、β-丙氨酸),氨基酸是构成茶汤"鲜爽"滋味的核心因子,茶叶中氨基酸含量一般为1%-4%[8].氨基酸中,以茶氨酸含量为最高,约占氨基酸总含量的70%,茶氨酸为茶叶所特有的,其既是鲜爽味的组分,又能缓解一定的苦涩味,并能增强茶汤甜度。总体而言,绿茶中的氨基酸含量比红茶、白茶多,乌龙茶、黄茶含量次之,黑茶含量相对较低,黄茶游离氨基酸含量在2%-4%之间。氨基酸是一类能体现鲜、爽、甜的物质成分,可缓解茶多酚的收敛性,与滋味品质呈显着的正相关。且茶多酚与氨基酸的比值(即酚氨比)可以较好地反映滋味品质。当多酚类物质与氨基酸二者的含量都高且比率低时,味感浓而鲜爽,茶品质较优;部分氨基酸能表现出一定的香气,如海苔香、紫菜香等;个别氨基酸略带酸味,可有效调节茶汤滋味;在茶叶加工过程中,一些氨基酸还能与其他物质相结合,参与良好香气的形成。

  1.1.3.3生物碱

  茶叶生物碱是指茶叶中富含的一类含氮杂环结构的有机化合物,主要为嘌呤类生物碱,也含有少量的包括尿嘧啶、胸腺嘧啶、胞嘧啶及5-甲基胞嘧啶等在内的嘧啶碱类化合物。茶叶生物碱是茶叶中化学成分的特征物质,特别是嘌呤碱中的咖啡碱,是形成茶叶滋味的重要物质。茶叶中嘌呤类生物碱主要有咖啡碱(占茶叶干重的2%-4%)、可可碱(占茶叶干重的0.05%)、茶叶碱(占茶叶干重0.002%)[9].咖啡碱是茶汤滋味重要的组成成分之一,味微苦,黄茶中咖啡碱含量在2%-4%.一般来说,茶树新稍越嫩,含咖啡碱越多,反之越老的部分,含咖啡碱越少。咖啡碱是一类能体现茶叶苦味的成分物质,其能与与多酚类物质及氧化产物形成络合物,减轻茶汤苦涩味,并形成一种具有鲜爽滋味的物质。咖啡碱可增强大脑皮质的兴奋程度,使神经中枢兴奋,减少疲乏感等生理功能,对人体中枢和末梢血管系统及心波有兴奋和强心作用。

  1.1.3.4可溶性

  糖茶叶中的可溶性糖主要成分包括单糖和双糖,单糖与双糖都易溶于水,因此总称为可溶性糖,富有甜味,是茶叶滋味物质的主要组成之一,多存在于老叶中。单糖主要有果糖、阿拉伯糖、葡萄糖、半乳糖、鼠李糖和甘露糖等,含量约为0.3%-1%,双糖主要包括麦芽糖、蔗糖、乳糖等,含量约为0.5%-3%.可溶性糖在代谢过程中,在转化酶作用下,易于转化成其他化合物,因此,糖类的合成和转化是茶树生命活动的重要因素。可溶性糖是茶叶茶汤甜味的主要成分,可适当减弱茶汤苦涩味,增加茶汤甜醇度,使茶汤鲜甜回甘,是茶汤滋味组成的重要成分之一[10];可溶性糖不仅是滋味物质,在制茶过程中参与茶叶中部分香气的形成,可溶性糖与茶叶中的氨基酸及茶多酚等物质进行相互作用,形成了某些茶叶特有的"板栗香"、"甜香"、"焦糖香"等特殊香气。黄茶中可溶性糖含量可达4%-5.5%,黄茶特有的"闷黄"工艺使其可溶性糖含量相对普通茶叶较高。

  1.1.3.5茶叶色素

  茶叶色素是指茶树内的色素成分与茶叶冲泡后形成茶汤颜色的色素成分。包括叶绿素、胡萝卜素、花青素、黄酮类物质及其它茶多酚的氧化产物等。茶叶色素分为脂溶性色素与水溶性色素,脂溶性色素不溶于水,如叶绿素、胡萝卜素、叶黄素等,其主要影响干茶的色泽与茶叶底色泽;水溶性色素能溶于水,如花青素、黄酮类物质等,其主要影响茶汤的汤色[11].茶叶中叶绿素含量为0.3%-0.8%,叶绿素保存于叶绿体内,通过光合作用把光能转化为化学能,代谢无机物形成各类有机物,维持茶树生长;胡萝卜素在茶叶中含量为0.02%-0.1%,叶黄素含量为0.01%-0.07%,为黄色-橙黄色不溶于水物质,不影响茶汤汤色,是构成茶叶叶底和色泽色素之一[12];黄酮类物质和花青素属多酚类化合物,呈黄色和黄绿色,是茶叶汤色的主要组分之一,当细胞液pH值呈酸性时,花青素呈现红色,当细胞液pH值呈碱性时,花青素呈现紫色。

  1.1.4我国黄茶发展现状

  黄茶是小众茶,是我国茶类中消费最低的茶类,消费者对黄茶的认知相对其他茶类较低,黄茶市场目前整体处于起步阶段,产量按市场需求与消费需求确定,在消费量不旺盛的市场条件下基本达到产销平衡[13].2017年我国茶叶总产量261万吨,其中黄茶产量0.68万吨,占茶叶总产量的0.26%,与2016年基本保持一致,2016年、2017年六大茶类产量比例见图1.2.

  价格上,定位较高的黄芽茶与黄小茶价格较高,黄芽茶市场均价达到1000元/公斤,黄小茶均价也有600元/公斤,黄大茶采用偏老原料加工,其市场价相对较低,均价约80元/公斤,主销山东、山西等特定区域。我国黄茶的标准化仍然较低,且价格模糊,导致信息不对称,虽然高度接触,但大众认知普遍较低,黄茶行业缺乏龙头企业,市场较分散,目前处在供给侧与消费侧的转型阶段,高速发展的市场趋势,年轻群体必然是行业消费的前景和突破点。阻碍黄茶发展的两个主要因素:一是黄茶生产工艺较繁琐,生产效率低;二是黄茶文化历史较短,市场普及与消费认知度不够。"十三五"时期,我国进入经济发展新常态,新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化将成为全国经济发展新的增长点,经济增长由依靠工业、投资向依靠服务业、消费转变,增长的协调性、稳定性和可持续性将进一步提高,茶产业作为现代农业的重要组成部分,各级地方政府也将继续高度重视和支持当地茶叶产业的建设发展。通过制定发展战略规划,确立发展目标和思路,配套政策推进措施,推动黄茶产业的稳步发展,同时,网络信息、电子商务及物流行业的发展具有积极的促进作用,黄茶将迎来发展的绝佳时机,努力提升黄茶工艺、品控、质量、产量、竞争力是当前最需解决问题。

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  1.2口香糖
  1.2.1胶基口香糖
  1.2.2无胶基口香糖
  1.3研究内容
  1.4研究意义

  2黄茶无胶基口香糖配方工艺研究
  2.1前言
  2.2材料与设备
  2.2.1材料
  2.2.2仪器设备

  2.3实验方法
  2.3.1配方试验设计
  2.3.2工艺试验设计
  2.3.3工艺方法
  2.3.4感官评定

  2.4结果与讨论
  2.4.1配方设计与感官评定分析
  2.4.2最佳配方感官评定分析
  2.5小结

  3黄茶无胶基口香糖中试工艺研究
  3.1前言
  3.2材料与设备
  3.2.1材料
  3.2.2仪器设备
  3.3中试工艺流程
  3.3.1原料预处理
  3.3.2浇注机预处理

  3.3.3加热熬煮
  3.3.4混合调味
  3.3.5返砂结晶
  3.3.6定量浇注
  3.3.7脱模成型
  3.3.8拣选
  3.3.9包装

  3.4产品检验
  3.4.1感官评定要求
  3.4.2微生物检验
  3.4.3重金属检验

  3.5结果与讨论
  3.5.1工艺与参数论证
  3.5.2原料预处理分析
  3.5.3工艺温度分析与控制分析
  3.5.4发烊的控制
  3.5.5返砂工艺分析
  3.5.6质量关键控制点
  3.6小结

  4黄茶无胶基口香糖车间规划研究
  4.1前言
  4.2设计范围
  4.2.1生产工艺图
  4.2.2生产车间图
  4.2.3车间规划平面设计图

  4.3车间平面布局
  4.3.1车间工艺布置原则
  4.3.2平面布局特点
  4.3.3车间尺寸设计
  4.3.4其他设施与结构设计

  4.4设备选型
  4.4.1设备选型原则
  4.4.2设备选型技术参数
  4.5车间GMP规范
  4.6小结

5 结论与展望

  5.1 结论

  课题通过工艺对比分析确定最佳生产工艺、单因素法结合感官评定研究最佳原料 配方比例、中试实践生产确定工艺关键技术参数、基于车间基础设计符合 QS 认证(SC 认证)标准的生产车间四个方面对黄茶无胶基口香糖完整工艺流程、工艺配方、技术 参数与车间设计认证进行研究。最终研究开发出符合大宗口味的黄茶无胶基口香糖产 品及符合 QS 认证(SC 认证)标准的生产车间,迎合口香糖产业从"口味型"向"功 能型"的转变,为企业生产提供依据。主要结论如下:

  (1)对比口香糖产业使用最广泛的制粒压片法与浇注成型法生产工艺优缺点, 结合黄茶无胶基口香糖各原料自身属性、产品要求、生产成本及产量要求,确定浇注 成型生产工艺为黄茶无胶基口香糖最佳生产工艺。

  (2)应用单因素法研究黄茶无胶基口香糖主要原料黄茶提取物、柠檬酸、柠檬 酸钠、薄荷脑、薄荷香精、绿茶香精六个因素对产品口感、色泽与外形、香味的影响, 通过感官评定分析其影响因素。 黄茶提取物主要影响产品口感与色泽,标准偏差分别为 3.13 与 1.19;柠檬酸主 要影响产品口感,标准偏差达到 1.74;柠檬酸钠主要影响产品外观与色泽,标准偏差 为 1.32;薄荷脑主要影响产品口感,标准偏差为 2.23;薄荷香精主要影响产品口感与 香气,标准偏差分别为 0.69 与 0.68;绿茶香精主要影响产品口感与香气,标准偏差 分别为1.98与1.26.确定黄茶无胶基口香糖最佳配方为:黄茶提取物2%、柠檬酸0.2%、 柠檬酸钠 0.2%、薄荷脑 0.1%、薄荷香精 0.2%、绿茶香精 0.1%. 以最佳配方生产黄茶无胶基口香糖产品其口感、色泽、风味达到最佳,满足消费 者对产品的消费认可。

  (3)通过中试实践试生产黄茶无胶基口香糖,分析工艺可行性及配方有效性, 对整体工艺与关键技术参数进行论证,研究生产过程中原料预处理、各阶段温度、关 键技术参数与中试工艺流程。 原料预处理时,将原料添加总质量 20%的木糖醇提前称取后,与黄茶提取物、柠 檬酸、柠檬酸钠混合均匀,添加至化糖完成的 80%木糖醇中,此方法不但可使原料溶 解完全防止出现结块现象,且能是糖膏瞬时降温 29℃,节约降温时间约 30min,有效 提升效率。 中试生产中确定各阶段最佳技术参数为:熬煮温度 140-150℃、辅料混合温度 130-140℃、风味调节温度 90-95℃、冷却脱膜温度小于 50℃,降温至 84℃后出现返 砂结晶现象升温至约 88.7℃过程中进行浇注,返砂结晶时间约 11min. 分析产品质量关键控制点,生产中预防与控制生物性危害、化学性危害、重金属危害、物理性危害及品质危害等危害发生,并对中试产品中微生物与重金属含量抽样 检测,结果均符合食品卫生法规要求。

  (4)根据产品中试生产工艺流程与技术参数,依据我国的糖果车间设计规范与 相关食品卫生标准,基于整体平面(尺寸:22.8 米,宽 18.3 米)基础,设计符合 QS 认证(SC 认证)标准的黄茶无胶基口香糖车间。 车间平面布局遵守工艺布置原则与布局特点,合理布局更衣间、洗烘衣间、器具 存放间、洁具间、模具器具洗涤间、模具存放间、茶爽糖加工车间、原辅料暂存间、 内包装间、外包装间及相关材料暂存间等工艺生产间,并对车间内部装修材料、供水 与排水、通风与采光、消毒与卫生、仓储设施进行规划。最终设计图见图 4.3. 根据车间规划与产量选型符合生产要求的专用生产、包装等设备,依照黄茶无胶 基口香糖 GMP 规范,最终确定生产工艺图、车间规划平面设计图及相关车间管理制 度。

  5.2 展望

  (1)论文在研究产品质量关键控制点时,列举了预防与控制生物性危害、化学 性危害、重金属危害、物理性危害及品质危害等五类危害发生,但仅对其中的生物性 危害、重金属危害与物理性危害进行有效检测与筛选,其余的化学性危害与品质危害 因涉及检测仪器与检测方法的限制没有具体实施,后续需要在这两个空缺方面着手研 究,并研究分析产品保藏时间对产品口味、香味、色泽的影响。

  (2)黄茶无胶基口香糖中的黄茶提取物富含茶多酚、可溶性糖、氨基酸及生物 碱等成分,生产工艺中经过高温熬煮后,其功能性作用需要研究其功效成分含量来确 定,后续通过检测产品内含有效成分确定其功效性,适当调整黄茶提取物纯度与添加 量达到口香糖的功能作用。

  (3)随着黄茶无胶基口香糖生产工艺与配方的确定,其系列产品,如:绿茶、 白茶、黑茶、乌龙茶、红茶等系列茶爽无胶基口香糖系列产品生产工艺与配方的研发 将在后续研究中进行开发。

  参考文献

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TAG标签: 黄茶     无胶基口香糖     工艺流程    

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