脱咖啡因乌龙茶生产工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于茶叶加工技术领域，具体涉及利用超临界二氧化碳萃取技术生产脱咖 啡因乌龙茶的工艺。
【背景技术】
[0002] 茶叶中普遍含有较高的咖啡因，一般占到茶叶干物质的2% -5%。咖啡因物质容易 溶解于热水中，可达总量的80%，且容易被人体吸收，其吸收量往往能达到90%。因此，人们 在饮用茶水时会摄入较多的咖啡因物质。但是，过量摄入咖啡因物质可能会产生一些副作 用，尤其是对咖啡因物质敏感的人群更为明显。因此，出于食品安全的考虑，一些国家对茶 制品中咖啡因含量作了限量规定。因此，开发低咖啡因含量甚至无咖啡因茶制品具有重要 意义，既可以满足特殊人群对茶制品的需求，又能充分发挥茶制品的保健功能，从而开拓更 大的茶叶消费市场。
[0003] 在低咖啡因含量甚至无咖啡因茶制品的制备过程中，最重要的工作是将咖啡因物 质从茶叶中脱除。目前，在脱除咖啡因方面，出现了热水浸提法、有机溶剂萃取法、超临界流 体萃取法等多种脱除工艺，其中，由于具有对有机物溶解度大、传递速率高、操作条件温和 等优点，超临界流体萃取技术在近20-30年逐渐发展起来，且由于二氧化碳的临界值低、流 体密度对压力和温度变化敏感，二氧化碳无毒无害等特点，在茶叶脱咖啡因的超临界流体 萃取工艺中，普遍采用超临界二氧化碳流体作为萃取溶剂使用。
[0004] 所谓超临界二氧化碳萃取，其分离过程的原理是利用超临界二氧化碳对某些特殊 天然产物具有特殊溶解作用，利用超临界二氧化碳的溶解能力与其密度的关系，即利用压 力和温度对超临界二氧化碳溶解能力的影响而进行的。在超临界状态下，将超临界二氧化 碳与待分离的物质接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小不同的成分 依次萃取出来。
[0005] 现有技术中，在利用超临界二氧化碳流体制备脱咖啡因茶叶方面进行了很多研 宄，但这些研宄基本都集中在对红茶和绿茶的处理上，鲜见该工艺在乌龙茶制品上的研宄。 目前的乌龙茶脱咖啡因处理工艺通常存在处理效率低、咖啡因脱除率不足、存在有机物污 染、茶叶经处理后口味差等问题中的一个或多个。然而，不同类型(红茶、绿茶、乌龙茶等)的 茶叶由于原料和制备工艺的差异，在组分及其含量、色泽及汤色影响条件等方面存在差异， 因此，仍然需要对超临界流体萃取法应用于乌龙茶脱咖啡因处理时的工艺、尤其是适合工 业化生产要求的脱咖啡因处理工艺进行研宄。
【发明内容】
[0006] 针对上述问题，本发明针对乌龙茶，在利用超临界二氧化碳流体脱除其中咖啡因 成分的工艺设计、工艺条件等方面进行了研宄，提出了适于工业应用的乌龙茶超临界二氧 化碳脱咖啡因工艺。根据本发明的脱咖啡因工艺，所获得的脱咖啡因乌龙茶具有咖啡因含 量低(低于〇. 1%)，茶叶的其它品质（外形、香气、滋味及汤色等等)与普通乌龙茶相当；同时， 根据本发明的脱咖啡因工艺简单，超临界流体的萃取效率高、用量少，萃取周期短，适用于 工业生产应用。
[0007] 本发明提出了一种脱咖啡因乌龙茶生产工艺，其依次包括以下步骤。
[0008] 步骤（1-1):备料。
[0009]步骤（1-2):给茶叶加湿。
[0010] 步骤（1-3):将经加湿的茶叶置于萃取塔中，并通入二氧化碳使萃取塔内部处于二 氧化碳氛围中。
[0011] 步骤（1-4):向萃取塔通入超临界二氧化碳流体萃取茶叶中咖啡因。
[0012] 步骤（1-5):将含有咖啡因的二氧化碳通过水以将二氧化碳中的咖啡因洗脱去除。
[0013]步骤（1-6):将洗脱咖啡因的超临界二氧化碳流体循环到萃取塔中，对茶叶进行循 环萃取预定时间； 循环萃取预定时间后，将茶叶取出干燥。
[0014] 针对该生产工艺，本发明还针对具体的乌龙茶品种，详细说明了与一种新的多萃 取塔配置及具有多层多孔隔板结构的萃取塔配合使用的工艺各项参数，从而实现了一种高 效、茶叶原有风味保留度高且适于工业化批量连续生产的脱咖啡因乌龙茶生产工艺。
[0015]
【具体实施方式】
[0016] 下面将结合具体实施例来说明本发明的脱咖啡因乌龙茶生产工艺。
[0017]根据本发明实施例的乌龙茶脱咖啡因工艺包括以下步骤： 在步骤（1-1)中，选取武夷岩茶茶叶500kg，完成备料工序。
[0018] 在步骤（1-2)中，用常温水调配茶叶，使得乌龙茶叶的含水量占总重的10%左右， 搅拌均匀，完成对茶叶的预处理工序。
[0019] 在步骤（1-3)中：将步骤（1-2)调配得到的茶叶放入萃取塔中，并且向萃取塔中充 入二氧化碳，将萃取塔内部处于无氧状态。
[0020] 在本发明的萃取塔中，其内部可以沿高度方向从底部至顶部依次设置多层隔板。 相邻两隔板与塔壁共同围出茶叶容纳空间（位于相邻两隔板之间)，用于容纳待处理的茶 叶。在将茶叶置于萃取塔中时，保证使茶叶均匀散布于相应容纳空间内。所述隔板上均匀 设有多个通孔，以使得流体在萃取塔的横截面上均匀地、以基本相同的速率进入该隔板上 方的茶叶容纳空间。因此，通过设置该多孔隔板，能够避免流体在通过萃取塔时在横截面方 向上分布不均，导致萃取效率在空间分布上存在差异进而使得同批处理的产品品质存在差 异的问题，有利于产品整体品质的提高。
[0021] 此外，现有技术中由于通常将茶叶置于萃取塔内的同一容纳空间，因此在茶叶数 量较大时，容易出现茶叶分布不均等现象。在本发明的多层隔板结构下，萃取塔内的茶叶可 以被分别置于多个独立的容纳空间中，每个容纳空间中的茶叶数量仅为总量的一部分，从 而有效缓解了上述茶叶数量较大时可能发生的问题，能够提高单次处理量，适合工业实用 的需求。
[0022] 进一步，还可以结合待处理茶叶的外形尺寸及数量、超临界流体的压强及流速等 参数，对隔板数量(容纳空间的大小)、隔板上通孔尺寸及其密度进行优化设计，以增大萃取 过程中超临界二氧化碳流体与茶叶之间的接触程度及时间，从而提高萃取效率。
[0023] 因此，在本发明的实施例中，可以设置20层隔板从而形成20个茶叶容纳空间，每 个容纳空间容置25kg的茶叶，各个隔板上的开孔目数为80、开孔率取为35%。
[0024] 在步骤（1-4)中，使萃取塔处于温度为78°C、压强为185bar的工作环境下，同时 从底部通入温度为78°C、压强为185bar的超临界二氧化碳流体，流体的流速约为10-20吨 /小时，该超临界二氧化碳流体处于水饱和状态下，从而借助二氧化碳流体萃取出茶叶中的 咖啡因。发明人发现，对于待处理的武夷岩茶，经预处理后，在相同压力下，将萃取温度提高 至78°C左右时，对茶叶中芳香物质的溶解能力并未出现明显提高，而对茶叶中咖啡因的溶 解能力则表现出持续显著增大；如进一步提高萃取温度，对茶叶中芳香物质的溶解能力的 增大速率则明显变大。同时，发明人还注意到，适当的高温处理对于茶叶醇香的提高也有积 极的影响，而通常情况下温度过高对于红茶或绿茶而言是不利的。因此，对于乌龙茶而言， 将萃取温度设定在78°C左右较为适宜，在该温度下能够实现茶叶中芳香物质的保留与茶叶 中咖啡