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我国主要茶产品加工技术进展及发展趋势

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-11-21 来源:茶叶出口 作者:尹军峰 浏览次数:198
 

我国主要茶产品加工技术进展及发展趋势

portant; word-wrap: break-word !important;">      进入21世纪以来,随着经济社会的发展和人们生活理念的转变,我国茶叶产销形势显著改变,包括六大传统茶、深加工茶制品等在内的主要茶产品结构经历了巨大的调整,传统六大茶类产品的结构不断调整和优化,有资源比较优势和市场竞争力的产品发展迅速,深加工茶产品得到了快速的增长。伴随着茶产品结构与市场需求的深度变化,我国主要茶产品加工技术得到了长足的发展,许多方面实现了技术突破。

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portant; word-wrap: break-word !important;">一、初制茶加工技术与装备进展

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portant; word-wrap: break-word !important;">      我国传统茶叶主要包括绿茶、红茶、乌龙茶、黄茶、白茶和黑茶等六大类。2000年以来,随着经济社会的快速发展和消费市场对安全、稳定品质追求的不断提高,从生产和消费两个方面都对传统茶叶加工技术及装备提出了更高的要求,有力促进了我国传统茶叶加工技术的快速发展。

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portant; word-wrap: break-word !important;">1、初制茶加工技术进展

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portant; word-wrap: break-word !important;">      21世纪以来,我国涉茶大专院校和科研院所不断强化茶叶加工基础理论研究,传统茶加工机理及特性逐步得以揭示,一大批食品加工新技术开始在茶叶加工上应用,我国传统茶叶加工技术得到全方位的提升和突破。

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portant; word-wrap: break-word !important;">(1)人工微域调控技术应用。我国传统茶叶加工中,萎凋(摊放)、发酵、渥堆、做青等工序极易受到环境温度、湿度、氧气、光线等条件的影响,导致茶叶产品品质稳定性较差。为此,近些年来国内开展了大量的相关技术研究工作,提出并开始应用一大批可实现精准调控环境温湿度和空气流通的人工微域调控技术,实现了产品的稳定控制或定向调控,产品质量显著提高。如绿茶设施摊青技术、乌龙茶空调做青技术、茯砖茶温湿度调控发花技术、红茶增氧内热发酵以及光补偿萎凋等人工微域新技术陆续取得突破和应用。

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portant; word-wrap: break-word !important;">(2)高效节能加工新技术应用。煤、柴等非清洁能源仍是我国茶叶加工的主要形式,不仅耗能高、环境影响大,对产品品质和卫生安全指标的也影响极大。近年来,通过大专院校和科研院所以及茶机企业的共同努力,电磁内热、远红外辐射、微波等新型加热技术和空气脉动等新技术开始应用于茶叶加工作业,不仅明显提高了产品质量及其稳定性,而且节能效果显著,特别是电磁内热杀青技术较传统电热管发热技术节能40-50%。

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portant; word-wrap: break-word !important;">(3)微生物调控技术应用。近些年来,黑茶产销量得到快速增长,相应的加工技术也得到改进。在探明了黑毛茶渥堆、茯砖发花等工序优势微生物种类并进行分离鉴定的基础上,研究并提出了接种优势微生物、添加外源物等技术,实现了黑毛茶渥堆、茯砖发花等工序初步调控,明显提高了产品的质量和产品的稳定性。

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portant; word-wrap: break-word !important;">(4)风味品质提升新技术应用。近些年来,超高温热风、高温汽热、微波加热、远红外加热、低温真空变频加热等一批新技术陆续开始应用于茶叶的杀青和干燥作业中,对茶叶的色、香、味品质及其均匀性都起到了较好的提升效果。

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portant; word-wrap: break-word !important;">2、初制茶加工装备开发进展

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portant; word-wrap: break-word !important;">      随着我国经济社会的发展和人们生活理念的巨大转变,作为典型劳动密集型产业的传统茶加工方式由手工和单机制作向全程机械化、连续化和自动化加工成为发展的必然。近些年来,通过茶叶科研机构、涉茶大专院校和茶机企业的努力,通过设备模块化设计、创新和组装搭建,较好地适应了我国茶叶加工技术的多样性和复杂性,使茶叶加工机械化水平得到了极大的发展。

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portant; word-wrap: break-word !important;">(1)鲜叶品质提升设备模块。绿茶摊放、红茶萎凋和发酵、乌龙茶做青等工序都有一个鲜叶品质的管理过程,传统技术大多靠天吃饭或简单处理,品质及其稳定性较差。近些年,随着人工微域调控技术的发展,绿茶鲜叶摊放机、红茶萎凋机、发酵机和乌龙茶做青机等一批鲜叶处理设备模块被研制出来,并开始大量应用于茶叶加工中,显著提升了茶叶的风味品质。

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portant; word-wrap: break-word !important;">(2)新型杀青设备模块。长期以来,滚筒杀青机是我国的主要杀青设备,但存在能耗高、非清洁能源多、不同茶叶的适应性差等缺陷。近些年来,随着一些新技术的应用,电磁杀青机、远红外杀青机、微波杀青机、超高温热风杀青机、高温汽热杀青机等一批新型杀青设备成功研发并应用于茶叶加工中,较好地适应了不同产品的需求。 

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portant; word-wrap: break-word !important;">(3)做形设备模块。我国大多数名优茶对外观有较高的要求,做形设备也成为实现茶叶加工机械化、连续化和自动化的难点问题。近些年来,通过大专院校和科研院所以及茶机企业的持续努力,连续理条机、扁茶炒制机、自动曲毫机和各种自动加压揉捻系统等一批针对针芽形、扁形、卷曲型(颗粒)、条形名优茶的成形设备被开发和应用,显著提高了我国茶叶加工的机械化水平。

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portant; word-wrap: break-word !important;">(4)干燥设备模块。我国传统干燥设备主要为烘干机和各类的炒干机,大多存在使用非清洁能源、能耗高、温控效果差等问题。随着新型干燥技术的应用,高效节能的远红外燃油式烘干机、燃气式烘干机等装备开始得到大量的应用,茶叶质量及其稳定性显著提高。另外,电磁烘干机、空气脉动式烘干机等新装备也已研发成功。

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portant; word-wrap: break-word !important;">二、精制茶加工技术与装备进展

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portant; word-wrap: break-word !important;">      茶叶初加工产品往往会出现风味品质不佳或者大小、轻重、色泽等外观差异以及茎梗、老叶等的存在,常常需要通过茶叶精制作业来提高产品品质。近些年来,我国茶叶产销组织形式发生了重大的变革,正由千家万户加工生产逐渐转向中小企业生产初制茶,大型品牌企业通过对初制茶的整理、拼配等处理技术加工成精制茶的产业发展模式。为此,传统茶叶精制技术被广泛应用于传统内销茶的精制作业中,一批茶叶精制新技术、新装备得到开发与广泛应用。

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portant; word-wrap: break-word !important;">1、茶叶提香技术与装备。

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portant; word-wrap: break-word !important;">      为提高初制茶风味品质特别是香气不足或欠匀等问题,微波加热、远红外加热等提香新技术陆续开始应用于茶叶精制过程中,通过与传统装备的组装集成,研制出一批可提高茶叶香气的设备。如各种箱式、滚筒式、隧道式远红外提香设备开始得到大量的应用,产品的质量及其稳定性显著提高。

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portant; word-wrap: break-word !important;">2、茶叶外观整形技术与装备。

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portant; word-wrap: break-word !important;">       因为鲜叶原料、生产企业加工水平及装备的不同,同一品类的初制茶往往会导致较大的外观差异,产品往往需要进行后期的精制处理。传统精制主要采用筛选和风选技术,可以较好地解决茶叶的大小、粗细和轻重问题。近些年,各种色选机、扁形绿茶脱毫整形机等外观整形装备得到开发和广泛应用,较好地解决了茶叶的色差、紧结度、光洁度等传统精制技术无法处理的茶叶外观问题

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portant; word-wrap: break-word !important;">3、茶叶去杂拣梗技术与装备。

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portant; word-wrap: break-word !important;">       传统精制主要采用人工拣剔和机械拣梗、静电拣梗等机械筛选方法解决去杂拣梗问题,不仅劳动强度大,作业复杂,而且机械拣梗尚无法解决一些外形复杂名优茶的去杂拣梗工作。通过多年的研究,色选机、乌龙茶拣梗机等装备被开发出来,并广泛应用在茶叶去杂拣梗工序中。特别是可自动分离不同光学特性茶叶的光电色选技术在茶叶后段精制工艺中的应用,可大幅提高了产品质量,显著减轻了劳动强度。

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portant; word-wrap: break-word !important;">      目前我国茶叶加工技术已将传统初制工艺与精制工艺有机结合,实现了全程连续化、自动化加工。近些年来,先后研发出了一批连续化衔接设备和各种自动化控制装置或设备模块,并通过与单机的有机衔接,建立了一批可适应不同需求的名优绿茶连续化加工生产线、全自动连续红茶生产线、乌龙茶自动生产线等生产线。同时,黑茶渥堆工序的自动检测与控制系统已研制成功,连续化生产线正在积极研究当中。

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portant; word-wrap: break-word !important;">三、茶饮料产品加工技术进展

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portant; word-wrap: break-word !important;">      茶饮料产品主要包括瓶装或罐装的液态即饮茶、固体速溶茶和茶浓缩汁等产品类型,是上世纪中叶以来在国际上逐渐发展起来的饮料类产品。目前我国茶饮料类产品的年产值达到900多亿元,消耗中低档茶叶15万吨左右,较好地支撑了茶产业的发展。

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portant; word-wrap: break-word !important;">1、液态即饮茶饮料加工技术

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portant; word-wrap: break-word !important;">      液态即饮茶饮料是指以茶叶萃取液、浓缩液、速溶茶粉等为主要原料加工而成的瓶装、罐装或盒装的即开即饮型饮料产品。20世纪60年代中后期率先在欧美面世,已成为全球增长最快的饮料品类之一。中国大陆茶饮料起步于20世纪80年代末,90年代中后期达到规模化生产,新世纪后进入快速发展期。目前我国茶饮料产销量已达到1400万t左右,产值近800亿元。

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portant; word-wrap: break-word !important;">      我国早期的液态茶饮料主要采用传统饮料加工技术,如单罐静态提取、高速离心、高温高压灭菌包装等技术,产品风味品质不高,多为调味型产品。进入新世纪后,针对产品易色变、味劣变和沉淀等三大问题,膜分离、酶工程、非热杀菌、无菌罐装等高新技术陆续进入茶饮料制造中,在茶饮料的护色、防沉淀、保质保香等方面取得了突破。特别是动态连续逆流提取技术、膜分离澄清技术、超高温瞬时灭菌(UHT)和热罐装、无菌冷罐装(ACF)等一批新技术、新装备得到广泛应用,乃至膜除菌等冷除菌技术也开始得到探索,已初步建立形成了一整套茶饮料加工技术体系。另外,饮料专用原料加工技术、茶汤脱苦降涩技术、综合保鲜技术等一批新技术新工艺也逐渐开始应用于我国茶饮料制造业,产品结构和质量得到明显的改进和提高。

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portant; word-wrap: break-word !important;">2、固体速溶茶加工技术

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portant; word-wrap: break-word !important;">      固体速溶茶是采用茶叶为主要原料,经过提取、分离澄清、浓缩、干燥等工序加工而成的产品。固体速溶茶源于20世纪40年代的英国,经过多年的试制和开发生产,已成为市场上重要的茶饮料类产品。中国大陆固体速溶茶生产始于20世纪60年代后期,直到90年代中期,随着液态茶饮料的迅速崛起,产销量才得到快速发展。

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portant; word-wrap: break-word !important;">      2000年以前,我国速溶茶的加工技术水平较低,多采用单罐多次静态提取、高速离心、蒸发浓缩、喷雾干燥等技术,产品风味品质较差,主要用于调味型液态茶饮料和奶茶、果味茶等固体茶产品的配料使用。新世纪后,各种连续逆流提取技术、膜分离浓缩技术、酶工程技术、低温真空浓缩技术、冷冻干燥技术等现代高新技术逐渐应用在速溶茶产品制造上,产品的风味品质显著提升。另外,SCC(旋转锥蒸馏塔)香气回收技术、微胶囊包埋技术、中空造粒技术、酶转溶技术等一批新技术、新装备也开始得到应用。如中国农业科学院茶叶研究所集成最新技术生产的高香冷溶速溶茶可基本还原原茶风味,可速溶于4℃冰水,真正实现了速溶茶终端直接冲泡消费的目标。

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portant; word-wrap: break-word !important;">3、茶浓缩汁加工技术

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portant; word-wrap: break-word !important;">      茶浓缩汁是一种以茶叶为主要原料经过提取、澄清、浓缩、调配和灭菌、包装等工序加工而成的一种液态茶产品。与速溶茶相比,茶浓缩汁具有品质相对较高、能耗较低等优点,但对贮藏运输和包装的要求较高。新世纪后,在中国农业科学院茶叶研究所等科研院所的联合攻关下,逐渐建立起了我国茶浓缩汁加工技术体系。

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portant; word-wrap: break-word !important;">      目前茶浓缩汁主要采用两种方法:(1)低端产品主要采用单罐静态提取、高速离心、真空浓缩、超高温瞬时灭菌(UHT)等技术,产品的浓度可以达到40-50波美度。(2)高端产品主要采用连续逆流动态提取、高速离心/膜分离、膜浓缩(或膜浓缩+真空浓缩)、超高温瞬时灭菌(UHT)等技术,产品的浓度一般为10-20波美度。另外,茶汤脱苦降涩技术、SCC(旋转锥蒸馏塔)香气回收技术和酶转溶技术等新技术也开始应用于茶浓缩汁产品的生产上。

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portant; word-wrap: break-word !important;">四、茶叶功能成分终端产品开发及其制造技术进展

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portant; word-wrap: break-word !important;">      茶叶中富含茶多酚(儿茶素)、茶氨酸、茶色素(茶黄素)、咖啡碱、茶多糖、茶皂素等各种天然功能成分。自20世纪70年代开启茶多酚的提取研究以来,我国茶叶功能成分提制技术及终端应用取得了显著进展,特别是21世纪以来,茶多酚、茶色素、茶氨酸等产品的产销量得到了快速的增长,儿茶素、茶黄素、茶氨酸、茶多糖等功能成分已广泛应用于保健食品、日化、医药、化工、食品保鲜等领域,显示出较大的开发利用潜力。

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portant; word-wrap: break-word !important;">1、茶叶主要功能成分制造技术进展

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portant; word-wrap: break-word !important;">      茶多酚(儿茶素)、茶黄素、茶氨酸、茶皂素是我国实现工业化制备的主要茶叶功能成分。其中茶多酚年生产量已达到2000多吨,天然茶氨酸和茶黄素年产量约30-50吨,茶皂素3000吨,产值超过5个亿。传统提取主要采用有机溶剂萃取分离技术,存在有机试剂残留多、产品品质不高等问题。2000年以来,随着膜工程、超临界流体CO2萃取、逆流色谱、柱色谱、冷冻干燥等制造技术的研究与应用,茶叶提取物品种和品质、安全性等都得到了丰富和提升。

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portant; word-wrap: break-word !important;">(1)茶多酚(儿茶素)提取制备技术。茶多酚(儿茶素)是茶叶特征性成分和优势功能成分, 具有抗氧化、抗动脉粥样硬化、防辐射、抗病毒、抗肿瘤等多种保健功效。主要采用逆流、微波辅助、水解酶辅助、超声波辅助等提取和溶剂萃取法、金属离子沉淀法、柱层析法等分离技术,纯度可达98%以上。近些年来,为提高产品的应用面,大孔吸附树脂、木质纤维素等绿色分离制备技术开始逐步得到应用,较好地提高了茶多酚(儿茶素)产品的安全性。此外,采用分子修饰、化学改性等技术手段,研发出脂溶性茶多酚、茶多酚脂质体、乙酰化儿茶素、甲基化儿茶素等多种新型提取物,较好地解决了脂溶性较差的问题。

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portant; word-wrap: break-word !important;">(2)茶黄素制备分离技术。茶黄素是近年来茶叶深加工领域兴起的又一研究热点。目前茶黄素提取制备技术主要有溶剂浸提、酶促氧化制备、大孔吸附树脂、高速逆流色谱、膜富集法等方法。在大规模工业化制备茶黄素方面,中国农业科学院茶叶研究所率先获得了突破,通过采用吸附特性和解吸附特性良好的填料,有效分离制备出高纯度(>98%)的4种茶黄素类功能成分。

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portant; word-wrap: break-word !important;">(3)天然茶氨酸制备分离技术。茶氨酸作为茶叶中的特殊氨基酸, 具有缓解紧张、改善记忆、降血压等诸多功能,近些年来一直为人们所重视。目前天然茶氨酸主要采用传统预处理和各种树脂吸附分离相结合的方法。如中国农业科学院茶叶研究所采用超滤、脱色等预处理法,结合离子交换树脂吸附分离技术,提出了基于茶多酚制备废液的天然茶氨酸制备技术,茶氨酸纯度可达到95%以上。

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portant; word-wrap: break-word !important;">2、茶叶功能成分终端产品开发现状

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portant; word-wrap: break-word !important;">      经过多年来的实践应用,近些年我国在茶多酚(儿茶素)、茶色素(茶黄素)、茶氨酸和咖啡碱等茶叶功能成分应用开发方面也取得了显著进展,已在普通食品、保健食品、日化、天然药物、含茶纺织品等领域中得到广泛应用。

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portant; word-wrap: break-word !important;">(1)各种含茶食品和保健品。已先后成功开发出了富含茶多酚(儿茶素)或茶黄素的片剂、胶囊、口含片、糕点、油脂、口香糖等保健食品或膳食补充剂产品。如中国农业科学院茶叶研究所开发出以高含量茶多酚、茶氨酸等为主要功能成分的茶多酚片、茶氨酸片等产品。

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portant; word-wrap: break-word !important;">(2)含茶日化产品。近些年来,国内先后开发出一批以茶多酚或儿茶素为主要原料的含茶日用化妆品,如防晒、美白、保湿、祛痘等美肤产品,以及外用软膏、牙膏、护唇膏、漱口水、发用染料、乳液等多款日用产品。

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portant; word-wrap: break-word !important;">(3)含茶纺织品。茶多酚(儿茶素)对伤寒杆菌、金黄色链球菌、黄色溶血性葡萄球菌和痢疾等病原细菌都具有明显的抑制作用。近些年,国内许多企业也开始研制和开发出了茶叶内衣、内裤、毛巾、衣服、鞋垫等一大批不同的含茶纺织品。

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portant; word-wrap: break-word !important;">五、茶产品加工技术发展趋势

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portant; word-wrap: break-word !important;">1、传统初精制茶加工清洁化、省力化、低碳化和产品特色化技术趋向

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portant; word-wrap: break-word !important;">      针对我国茶叶生产特点和今后产业发展要求,传统茶加工技术有以下三个方面的发展趋势:

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portant; word-wrap: break-word !important;">(1)机械化、省力化提升技术。通过对高劳动强度作业工序的机械化,配套相应专家系统和控制技术,实现多数茶叶产品的自动化和智能化加工;

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portant; word-wrap: break-word !important;">(2)清洁化和低碳化提升技术。积极研发基于清洁化能源的节能装备,研制茶叶清洁化加工配套装备,实现茶叶加工的全程节能化和清洁化;

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portant; word-wrap: break-word !important;">(3)基于全程机械化加工的产品特色化和稳定性技术。通过品种选择、工艺组合、加工环境参数调控等技术途径,结合规模化加工品控技术,实现茶叶机械化加工产品的特色品质及其稳定性。

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portant; word-wrap: break-word !important;">2、茶饮料天然化、高保真和低碳化加工技术趋势。

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portant; word-wrap: break-word !important;">      随着茶饮料产品消费由调味向纯味、香精香料调制向天然配料调配、高糖向低糖、无糖等发展,茶饮料加工技术重点有以下二个方面的发展趋势:

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portant; word-wrap: break-word !important;">(1)高保真制造与保鲜技术。茶叶天然营养和风味品质极易劣变,高品质纯味茶产品需要高保真制造技术和保存技术的支撑;

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portant; word-wrap: break-word !important;">(2)天然化配制技术。改变香精香料等食品添加的调制方式,积极开发出采用天然植物、水果等自然配料进行调配的天然化调制技术。

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portant; word-wrap: break-word !important;">3、茶叶功能成分绿色、终端和多元化的利用技术趋势

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portant; word-wrap: break-word !important;">      针对我国茶功能成分制备技术存在的问题以及应用技术相对缺乏的现状,有以下二个方面的趋势:

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portant; word-wrap: break-word !important;">(1)制备技术的绿色化趋势。传统制备技术存在成本高、品相差、化学残留多等诸多问题,严重影响下游产品应用,亟待通过绿色制备技术进行改变;

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portant; word-wrap: break-word !important;">(2)产品制造技术的终端化趋势。与美国、日本等先进国家相比,我国的茶叶深加工产品应用技术更为缺乏,产品终端化将是我国茶叶功能成分技术研究的主要趋势。

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portant; word-wrap: break-word !important;">原文来源:《茶产业》杂志第一期

portant; word-wrap: break-word !important;">作者:尹军峰 叶阳 袁海波 江和源 许勇泉 张建勇 (中国农业科学院茶叶研究所)

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