一种降低速溶茶中砷、铅等重金属离子含量的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及茶叶深加工质量安全控制领域，具体涉及一种降低速溶茶中砷、铅等重金属离子含量的方法。
【背景技术】
[0002]茶叶中的重金属离子主要有铅(Pb)、砷(As)、铜(Cu)、镉(Cd)、汞(Hg)、铬(Cr)等，近年来，由于茶叶种植环境和生产加工过程的污染，茶叶因重金属含量超标引发的质量问题越来越多，这些重金属如砷、铅、镉、汞等并非生命活动所需，摄入过量会影响人体健康，越来越多的茶叶进口国提高了茶叶重金属含量的限量指标，茶叶的重金属含量问题已经影响到我国茶叶的出口 ；我国作为一个速溶茶生产大国，在茶叶的重金属污染日趋严重的情况下，速溶茶生产中的重金属超标问题也时有发生，因此,茶叶和速溶茶生产中重金属的控制问题越来越受到重视。我国固体饮料国家标准对铅和总砷有明确的限量，分别为1.0mg/Kg和0.5mg/kg,国内有些原料生产的速溶茶已无法到达这样的指标，因此如何快捷、安全地去除或降低速溶茶中砷、铅等重金属离子，使速溶茶达到安全使用的标准，除了控制茶原料之外，还可以通过加工来实现。
[0003]目前去除重金属砷的相关研究主要集中在污水处理和自来水的净化两个方面，其中离子交换法是一种效率较高的除砷方法，国内外近几年先后报导了用活性炭交换树脂、硫化物的再生树脂、无机离子交换树脂及选择性螯合树脂等处理含砷废水，特别是螯合树脂吸附技术被广泛用于脱除水、酒等液态物质中的重金属离子。而国内外文献中，很少有对茶提取物中重金属吸附和分离的报道，寻找合理的、安全的、不影响速溶茶风味的树脂来处理速溶茶中重金属超标问题，对茶叶质量安全控制和深加工应用领域具有重要的现实意义。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种降低速溶茶中砷、铅等重金属离子含量的方法，用于解决现有速溶茶中重金属偏高或超标的问题，提高速溶茶的安全性，从而提高速溶茶产品的市场竞争力。
[0005]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
一种降低速溶茶中砷、铅等重金属离子含量的方法，其包括以下步骤:
①以茶叶为原料，经过浸提、离心、过滤、浓缩工艺后制备得到质量浓度为5-15%的茶浓缩液；
②将上述步骤①制得的茶浓缩液在常温下通过装有LX-8大孔吸附树脂的树脂柱，所述茶浓缩液与LX-8大孔吸附树脂的体积比为10-30:1，调节树脂吸附后透过液的流速为l-3BV/h，收集过柱液A，然后再用40%的食用酒精作为洗脱液洗脱LX-8大孔吸附树脂上吸附的茶多酚，调节洗脱出液流速为l_3BV/h，至洗脱体积为3-6BV时停止洗脱，收集洗脱液，将洗脱液进行蒸发得到茶液B，并回收酒精； ③将上述步骤②中收集的过柱液A在常温下通过装有LSA-1OO螯合树脂的树脂柱，所述过柱液A与LSA-100螯合树脂的体积比为10-30:1，调节树脂吸附后透过液的流速为l-3BV/h，收集过柱液C ;
④将上述步骤②中的茶液B和步骤③中的过柱液C合并混匀，进行浓缩，浓缩至溶液可溶性固形物含量为10-30%，然后再进行干燥，制得低重金属含量的速溶茶粉。
[0006]所述步骤②中的LX-8大孔吸附树脂通过预处理后湿法装填于层析柱中，先用95%乙醇淋洗，待洗出液澄清后改用重蒸水淋洗，洗至无明显乙醇气味。
[0007]所述步骤③中的LSA-100螯合树脂通过预处理后湿法装填于层析柱中，先用95%乙醇淋洗，待洗出液澄清后改用重蒸水淋洗，洗至无明显乙醇气味。
[0008]所述步骤④中的浓缩为蒸发浓缩或膜浓缩。
[0009]所述的蒸发为真空旋转蒸发。
[0010]本发明采用以上技术方案，先通过LX-8大孔吸附树脂吸附茶多酚，再通过LSA-100螯合树脂除去重金属离子，其优点在于:采用树脂吸附技术脱除或降低速溶茶中的砷、铅等重金属离子，结合了大孔树脂对茶多酚的富集技术，最大限度保留茶提取液的品质和茶多酚含量，对大孔树脂的过柱液再使用螯合树脂吸附，这样螯合树脂可以有效吸附重金属离子而对茶有效成分的吸附相对较少；而不使用大孔树脂，只使用螯合树脂吸附，最后加工出来的速溶茶的重金属含量也会下降，但茶多酚含量下降25%以上，产品品质受到影响。本发明重金属脱除效果明显可以使速溶茶中重金属含量下降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，而速溶茶的品质变化较小，本发明的方法将茶多酚富集工艺与脱重金属工艺相结合，在不影响速溶茶风味和有效成分的前提下，达到降低重金属砷、铅的目的，其操作简便，制备的产品最大地保留速溶茶的原有品质，重金属脱除效果明显，突破生产速溶茶的原料限制，扩大原料选择范围，能够显著提高速溶茶产品的安全性和市场竞争力。
【具体实施方式】
[0011]为了加深对本发明的理解，下面结合具体实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
[0012]实施例1
一种降低速溶茶中砷、铅等重金属离子含量的方法，其包括以下步骤:
①将普洱茶进行浸提、离心、过滤、浓缩后制备得到质量浓度为10%的普洱茶浓缩液；
②将上述步骤①制得的普洱茶浓缩液在常温下通过装填有LX-8大孔吸附树脂的树脂柱，所述普洱茶浓缩液与大孔吸附树脂的体积比为30:1，调节树脂吸附后透过液的流速为2BV/h,收集过柱液A，过柱结束后再用40%的食用酒精作为洗脱液洗脱LX-8大孔吸附柱上吸附的茶多酚，调节洗脱出液流速为3BV/h，当洗脱体积为6BV时，停止洗脱，收集洗脱液，将洗脱液进行真空旋转蒸发处理得到普洱茶茶液B，并回收酒精；
③将上述步骤②中收集的过柱液A在常温下通过装有LSA-100螯合树脂的树脂柱，所述过柱液A与LSA-100螯合树脂的体积比为30:1，调节树脂吸附后透过液的流速为2BV/h，收集过柱液C ；
④将上述步骤②中的普洱茶茶液B和步骤③中的过柱液C合并混匀，进行反渗透膜浓缩至溶液可溶性固形物含量为20%，然后再进行冻干，制得低重金属含量的普洱茶速溶茶粉。
[0013]所述步骤②中的LX-8大孔吸附树脂通过预处理后湿法装填于层析柱中，先用95%乙醇淋洗，待洗出液澄清后改用重蒸水淋洗，洗至无明显乙醇气味。
[0014]所述步骤③中的LSA-100螯合树脂通过预处理后湿法装填于层析柱中，先用95%乙醇淋洗，待洗出液澄清后改用重蒸水淋洗，洗至无明显乙醇气味。
[0015]所述制得的普海茶速溶茶粉中砷含量为0.21ppm,铅含量为0.63ppm,茶多酹含量18.11%,而用同样原料加工未进行吸附处理的普海茶速溶茶粉的砷含量为0.40ppm,铅含量为0.88ppm，茶多酚含量为18.67%。
[0016]实施例2
一种降低速溶茶中砷、铅等重金属离子含量的方法，其包括以下步骤:
①以一种重金属含量偏高的绿茶为原料，经过浸提、离心、过滤、浓缩工艺后制备得到质量浓度为15%的绿茶浓缩液；
②将上述步骤①制得的绿茶浓缩液在常温下通过装有LX-8大孔吸附树脂的树脂柱，所述绿茶浓缩液与LX-8大孔吸附树脂的体积比为20:1，调节树脂吸附后透过液的流速为lBV/h，收集过柱液A，然后再用40%的食用酒精作为洗脱液洗脱LX-8大孔吸附树脂上吸附的茶多酚，调节洗脱出液流速为2BV/h，至洗脱体积为4.5BV时停止洗脱，收集洗脱液，将洗脱液进行真空旋转蒸发得到绿茶茶液B，并回收酒精；
③将上述步骤②中收集的过柱液A在常温下通过装有LSA-100螯合树脂的树脂柱，所述过柱液A与LSA