以膜技術(shù)為主的茶濃縮汁加工技術(shù)雖然能改變傳統(tǒng)熱濃縮工藝耗能大,易使熱敏性物質(zhì)氧化聚合造成損失或劣變,使得產(chǎn)品冷溶性較差,茶香淡薄茶葉風(fēng)味損失大,香氣差等問題,但也存在資源浪費(fèi),濃縮汁濃度不足,濃縮效率不高的問題。本實(shí)驗(yàn)以浙江綠碎茶為原料,以超濾+反滲透濃縮為工藝,把超聲波技術(shù)應(yīng)用到綠茶提取、超濾澄清和反滲透膜濃縮中。1.采用50℃的水溫并結(jié)合超聲波輔助提取對比常規(guī)提取方法(90℃提取10min),比較了綠茶提取液的內(nèi)含成分浸出率、兒茶素的含量以及色差的變化。結(jié)果表明：在50℃的超聲輔助條件下,①提取15min后,茶湯的干物質(zhì)、茶多酚、氨基酸以及咖啡堿的提取率均達(dá)到或超過常規(guī)的提取方法,茶湯中的兒茶素特別是EGCG的含量也均高于常規(guī)的方法；②提取的綠茶汁的明亮度以及黃綠度均明顯好過常規(guī)提取方法。這說明,利用超聲波輔助提取,綠茶能在低溫(50℃)條件下獲得滿意的提取率,而且得到的綠茶汁的色澤品質(zhì)更佳,保健功能更好。2.采用膜分離裝置,選用CA材料2萬、5萬、10萬分子量超濾膜,系統(tǒng)研究了超聲波處理對綠茶汁超濾膜通量、化學(xué)成分、兒茶素以及色差的影響。結(jié)果表明：超聲波處理后,10萬分子量的膜通量提高了28%-33%,5萬分子量的膜通量提高了40%～250%,2萬分子量的膜通量提高了2倍多；超濾液的茶多酚、咖啡堿、氨基酸、兒茶素等有效化學(xué)組成均得到了提高,而對蛋白質(zhì)、果膠等大分子物質(zhì)和色差的影響較小。這說明超聲波能一定程度的破壞綠茶汁中的大分子聚合物,使更多有效物質(zhì)從中分離釋放出來,并能減少大分子物質(zhì)在超濾膜上的附著幾率,提高膜通量。3.采用膜分離裝置,研究了0.4、0.6、0.8Mpa三個(gè)工作壓力條件下,超聲波處理對反滲透膜濃縮綠茶汁的膜通量、濃度以及內(nèi)含成分的影響。結(jié)果表明：超聲波處理后,在0.4、0.6、0.8Mpa三個(gè)工作壓力下,反滲透膜平均膜通量均得到提高,濃縮時(shí)間分別縮短了29.6%、31.2%、24.7%；濃縮汁的濃度分別提高了13.2%、18.8%、18.7%,茶汁中的主要內(nèi)含成分的含量的變化趨勢和茶汁濃度一致。這說明超聲波的空化和機(jī)械效應(yīng)降低了綠茶汁在反滲透膜上的附著幾率,延緩了膜兩端濃差極化的形成,從而減輕了對反滲透膜的污染,提高了膜通量,提高了綠茶濃縮汁的濃度及內(nèi)含成分的含量,增加了濃縮的效率。4.按照綠茶汁反滲透濃縮制備的工藝流程,選擇10萬分子量的超濾膜,0.8Mpa的反滲透工作壓力,設(shè)定8個(gè)處理進(jìn)行試驗(yàn),綜合分析了超聲波在綠茶汁反滲透膜濃縮制備工藝中的應(yīng)用,結(jié)果表明：①在超濾和反滲透過程中進(jìn)行超聲波處理,膜通量分別提高了33.0%和34.5%左右,總膜通量提高了33.4%左右；②超聲波處理后,綠茶濃縮汁的濃度、內(nèi)含成分的含量以及綠茶的利用率均得到了提高；③采用超聲波提取制得的綠茶濃縮汁的明亮度和綠色程度均得到提高。說明超聲波應(yīng)用于綠茶汁反滲透膜濃縮制備工藝中,既能加快整個(gè)工藝的速度,又能提高綠茶濃縮汁的濃度、內(nèi)含成分的含量以及綠茶的利用率,還能改善濃縮汁的色澤品質(zhì)。