一種降低速溶茶中砷、鉛等重金屬離子含量的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及茶葉深加工質(zhì)量安全控制領(lǐng)域，具體涉及一種降低速溶茶中砷、鉛等重金屬離子含量的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]茶葉中的重金屬離子主要有鉛(Pb)、砷(As)、銅(Cu)、鎘(Cd)、汞(Hg)、鉻(Cr)等，近年來，由于茶葉種植環(huán)境和生產(chǎn)加工過程的污染，茶葉因重金屬含量超標(biāo)引發(fā)的質(zhì)量問題越來越多，這些重金屬如砷、鉛、鎘、汞等并非生命活動所需，攝入過量會影響人體健康，越來越多的茶葉進(jìn)口國提高了茶葉重金屬含量的限量指標(biāo)，茶葉的重金屬含量問題已經(jīng)影響到我國茶葉的出口 ；我國作為一個速溶茶生產(chǎn)大國，在茶葉的重金屬污染日趨嚴(yán)重的情況下，速溶茶生產(chǎn)中的重金屬超標(biāo)問題也時有發(fā)生，因此,茶葉和速溶茶生產(chǎn)中重金屬的控制問題越來越受到重視。我國固體飲料國家標(biāo)準(zhǔn)對鉛和總砷有明確的限量，分別為1.0mg/Kg和0.5mg/kg,國內(nèi)有些原料生產(chǎn)的速溶茶已無法到達(dá)這樣的指標(biāo)，因此如何快捷、安全地去除或降低速溶茶中砷、鉛等重金屬離子，使速溶茶達(dá)到安全使用的標(biāo)準(zhǔn)，除了控制茶原料之外，還可以通過加工來實現(xiàn)。
[0003]目前去除重金屬砷的相關(guān)研究主要集中在污水處理和自來水的凈化兩個方面，其中離子交換法是一種效率較高的除砷方法，國內(nèi)外近幾年先后報導(dǎo)了用活性炭交換樹脂、硫化物的再生樹脂、無機(jī)離子交換樹脂及選擇性螯合樹脂等處理含砷廢水，特別是螯合樹脂吸附技術(shù)被廣泛用于脫除水、酒等液態(tài)物質(zhì)中的重金屬離子。而國內(nèi)外文獻(xiàn)中，很少有對茶提取物中重金屬吸附和分離的報道，尋找合理的、安全的、不影響速溶茶風(fēng)味的樹脂來處理速溶茶中重金屬超標(biāo)問題，對茶葉質(zhì)量安全控制和深加工應(yīng)用領(lǐng)域具有重要的現(xiàn)實意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種降低速溶茶中砷、鉛等重金屬離子含量的方法，用于解決現(xiàn)有速溶茶中重金屬偏高或超標(biāo)的問題，提高速溶茶的安全性，從而提高速溶茶產(chǎn)品的市場競爭力。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種降低速溶茶中砷、鉛等重金屬離子含量的方法，其包括以下步驟:
①以茶葉為原料，經(jīng)過浸提、離心、過濾、濃縮工藝后制備得到質(zhì)量濃度為5-15%的茶濃縮液；
②將上述步驟①制得的茶濃縮液在常溫下通過裝有LX-8大孔吸附樹脂的樹脂柱，所述茶濃縮液與LX-8大孔吸附樹脂的體積比為10-30:1，調(diào)節(jié)樹脂吸附后透過液的流速為l-3BV/h，收集過柱液A，然后再用40%的食用酒精作為洗脫液洗脫LX-8大孔吸附樹脂上吸附的茶多酚，調(diào)節(jié)洗脫出液流速為l_3BV/h，至洗脫體積為3-6BV時停止洗脫，收集洗脫液，將洗脫液進(jìn)行蒸發(fā)得到茶液B，并回收酒精； ③將上述步驟②中收集的過柱液A在常溫下通過裝有LSA-1OO螯合樹脂的樹脂柱，所述過柱液A與LSA-100螯合樹脂的體積比為10-30:1，調(diào)節(jié)樹脂吸附后透過液的流速為l-3BV/h，收集過柱液C ;
④將上述步驟②中的茶液B和步驟③中的過柱液C合并混勻，進(jìn)行濃縮，濃縮至溶液可溶性固形物含量為10-30%，然后再進(jìn)行干燥，制得低重金屬含量的速溶茶粉。
[0006]所述步驟②中的LX-8大孔吸附樹脂通過預(yù)處理后濕法裝填于層析柱中，先用95%乙醇淋洗，待洗出液澄清后改用重蒸水淋洗，洗至無明顯乙醇?xì)馕丁?br>[0007]所述步驟③中的LSA-100螯合樹脂通過預(yù)處理后濕法裝填于層析柱中，先用95%乙醇淋洗，待洗出液澄清后改用重蒸水淋洗，洗至無明顯乙醇?xì)馕丁?br>[0008]所述步驟④中的濃縮為蒸發(fā)濃縮或膜濃縮。
[0009]所述的蒸發(fā)為真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)。
[0010]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，先通過LX-8大孔吸附樹脂吸附茶多酚，再通過LSA-100螯合樹脂除去重金屬離子，其優(yōu)點在于:采用樹脂吸附技術(shù)脫除或降低速溶茶中的砷、鉛等重金屬離子，結(jié)合了大孔樹脂對茶多酚的富集技術(shù)，最大限度保留茶提取液的品質(zhì)和茶多酚含量，對大孔樹脂的過柱液再使用螯合樹脂吸附，這樣螯合樹脂可以有效吸附重金屬離子而對茶有效成分的吸附相對較少；而不使用大孔樹脂，只使用螯合樹脂吸附，最后加工出來的速溶茶的重金屬含量也會下降，但茶多酚含量下降25%以上，產(chǎn)品品質(zhì)受到影響。本發(fā)明重金屬脫除效果明顯可以使速溶茶中重金屬含量下降50%，而茶多酚含量下降在5%以下，可有效提高速溶茶的安全性，而速溶茶的品質(zhì)變化較小，本發(fā)明的方法將茶多酚富集工藝與脫重金屬工藝相結(jié)合，在不影響速溶茶風(fēng)味和有效成分的前提下，達(dá)到降低重金屬砷、鉛的目的，其操作簡便，制備的產(chǎn)品最大地保留速溶茶的原有品質(zhì)，重金屬脫除效果明顯，突破生產(chǎn)速溶茶的原料限制，擴(kuò)大原料選擇范圍，能夠顯著提高速溶茶產(chǎn)品的安全性和市場競爭力。
【具體實施方式】
[0011]為了加深對本發(fā)明的理解，下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，該實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
[0012]實施例1
一種降低速溶茶中砷、鉛等重金屬離子含量的方法，其包括以下步驟:
①將普洱茶進(jìn)行浸提、離心、過濾、濃縮后制備得到質(zhì)量濃度為10%的普洱茶濃縮液；
②將上述步驟①制得的普洱茶濃縮液在常溫下通過裝填有LX-8大孔吸附樹脂的樹脂柱，所述普洱茶濃縮液與大孔吸附樹脂的體積比為30:1，調(diào)節(jié)樹脂吸附后透過液的流速為2BV/h,收集過柱液A，過柱結(jié)束后再用40%的食用酒精作為洗脫液洗脫LX-8大孔吸附柱上吸附的茶多酚，調(diào)節(jié)洗脫出液流速為3BV/h，當(dāng)洗脫體積為6BV時，停止洗脫，收集洗脫液，將洗脫液進(jìn)行真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)處理得到普洱茶茶液B，并回收酒精；
③將上述步驟②中收集的過柱液A在常溫下通過裝有LSA-100螯合樹脂的樹脂柱，所述過柱液A與LSA-100螯合樹脂的體積比為30:1，調(diào)節(jié)樹脂吸附后透過液的流速為2BV/h，收集過柱液C ；
④將上述步驟②中的普洱茶茶液B和步驟③中的過柱液C合并混勻，進(jìn)行反滲透膜濃縮至溶液可溶性固形物含量為20%，然后再進(jìn)行凍干，制得低重金屬含量的普洱茶速溶茶粉。
[0013]所述步驟②中的LX-8大孔吸附樹脂通過預(yù)處理后濕法裝填于層析柱中，先用95%乙醇淋洗，待洗出液澄清后改用重蒸水淋洗，洗至無明顯乙醇?xì)馕丁?br>[0014]所述步驟③中的LSA-100螯合樹脂通過預(yù)處理后濕法裝填于層析柱中，先用95%乙醇淋洗，待洗出液澄清后改用重蒸水淋洗，洗至無明顯乙醇?xì)馕丁?br>[0015]所述制得的普海茶速溶茶粉中砷含量為0.21ppm,鉛含量為0.63ppm,茶多酹含量18.11%,而用同樣原料加工未進(jìn)行吸附處理的普海茶速溶茶粉的砷含量為0.40ppm,鉛含量為0.88ppm，茶多酚含量為18.67%。
[0016]實施例2
一種降低速溶茶中砷、鉛等重金屬離子含量的方法，其包括以下步驟:
①以一種重金屬含量偏高的綠茶為原料，經(jīng)過浸提、離心、過濾、濃縮工藝后制備得到質(zhì)量濃度為15%的綠茶濃縮液；
②將上述步驟①制得的綠茶濃縮液在常溫下通過裝有LX-8大孔吸附樹脂的樹脂柱，所述綠茶濃縮液與LX-8大孔吸附樹脂的體積比為20:1，調(diào)節(jié)樹脂吸附后透過液的流速為lBV/h，收集過柱液A，然后再用40%的食用酒精作為洗脫液洗脫LX-8大孔吸附樹脂上吸附的茶多酚，調(diào)節(jié)洗脫出液流速為2BV/h，至洗脫體積為4.5BV時停止洗脫，收集洗脫液，將洗脫液進(jìn)行真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)得到綠茶茶液B，并回收酒精；
③將上述步驟②中收集的過柱液A在常溫下通過裝有LSA-100螯合樹脂的樹脂柱，所述過柱液A與LSA