设计说明书

一、茶汁的提取

       茶汁的提取最好采用提取罐，或全封闭冷热缸。采用敞开式的夹层锅，提取温度较高，营养成分损失相对较大，茶叶的风味和香气散失相对较多。

      汁液提取罐底壁出液自锁压泡装置的优点：1、下部底盖采用齿槽旋转、自锁装置，下盖先用气缸通过连接压紧，再用推拉连杆收斜形齿圈旋转底盖越旋越紧，此方式结构合理、受力均匀，经实验罐内压力达到0.3MPa，无料液渗漏，安全可靠，操作方便，效率高。底盖和出药液口的连接软管不再采用。采用底壁出液方式，保证了安全生产。2、罐体采用直筒型，下部增设下夹管，采用底壁出液方式：用泵从提罐内罐肚中经过滤网抽出药液，再由底壁经过滤工作室内圆形管子喷射向上形成强制逆流循环，这样推动药液从底部向上与药材充分磨擦洗脱，保持了高浓度梯度差，加快了提取速度，提高了效率，罐内药材松散后道工序出渣，特别方便。下部增设下夹套，使底部料液可完全充分受到加热，避免老式底部料液由于不能加热而提取不完全。罐体采用直筒型,使出渣更为方便。3、罐内底部增设环形过滤网，增加了过滤网面积，过滤网面积为原老式提取罐的数倍，使滤网不易堵塞。并且采用此装置不用搅拌浆，避免由于浆叶搅拌使药材纤维破坏，纤维碎片增多而使滤网，管子堵塞，同是用泵喷射向上强制逆流循环，起到了搅拌作用。4、采用了强制压沫：压泡活动孔板固定在罐体上部内壁上，采用铰链活动板，加药材时将活动半盖向上打开，药材加料完毕后将活动半盖向下盖住，解决了原老型提取罐提取轻浮药材时的药材、泡沫上升跑料现象及泡沫中夹带细小轻浮药材进入冷却器列管内形成管内堵塞现象，现完全扣除了这种情况。

二、调配

      三合一热灌装的生产能力在2.5吨/小时以上，因此两个600L冷热缸不能与灌装能力相匹配，至少应增加一个1000L冷热缸或换成两个1000L冷热缸。

三、UHT灭菌与均质

      单就荷叶茶而言，可能不需要均质也可以；但增加一个均质工序只有好处没有坏处，其配方中可能也有稳定剂的成分，均质也可将荷叶中的大分子团与饮料本体均匀一体，增加产品的稳定性，减少沉淀产生。另外，增加均质机可以增加新的饮料品种。

      UHT灭菌是热灌装饮料生产的前提条件之一，是必需设备。

四、CIP清洗

      因该生产线投资规模不大，并尽可能利用了原有的部分设备，未考虑另购CIP清洗机。但我们在从调配到无菌罐之间的管路和罐体间尽可能体现CIP清洗。

五、灌装线

      1、CRGF18/18/6洗灌封三合一

      本机是在引进意大利热灌装技术基础上开发的新产品。该机集冲洗、灌装、封盖为一体，设计科学合理，造型美观，操作维修方便，自动化程度高。主要适用于果汁、茶饮料及乳制品饮品的热灌装。只需更换少量的零部件，即可适用多种瓶型。

六、新增设备

附件：荷叶茶饮料沉淀的絮凝试验和设备选择

一、荷叶的成份和保健作用

      荷叶别名“蕸”，英文名Lotus Leaf，我国大部地区均产。多年水生草本植物睡莲科植物莲 Nelumbo nucifera Gaertn 的叶。夏、秋二季采收，晒至七、八成干时，除去叶柄，折成半圆形或折扇形，干燥。亦可用鲜叶或初生嫩叶做成荷钱。取净荷叶，照煅炭法可制荷叶炭。

      叶盾状为圆形，表面深绿色，被蜡质白粉，背面灰绿色，呈波状。叶柄圆柱形，密生倒刺。

      荷叶含莲碱(Roemerine)、荷叶碱(Nunciferine)、前荷叶碱(Pronuciferine)、去氢荷叶碱(dehydeonuciferine)、原荷叶碱(Nornuciferine)、亚美尼亚罂粟碱(Armepavine)、斑点亚洲罂粟碱(罗默碱，roemerine )、N-去甲基荷叶碱(N-Nornuciferine)、N-甲基衡州乌药碱(N-methglco-claurine)、N-甲基异衡州乌药碱(N-methylisococaurine)、O-去甲荷叶碱(O-nornuciferin)、 D-N- 甲基乌药碱(D-N-Methylcoc-laurine)、牛心果碱(anonaine)、鹅掌楸碱(liriode- nine,spermatheridine)、番荔枝碱(Anonaine)、槲皮素(Quercetin)、异槲皮甙(lsoquercitrin)、莲甙(Nelumboside)。以及维生素C、枸橼酸、酒石酸、柠檬酸、苹果酸、葡萄糖酸(Gluconic acid)、草酸、琥珀酸、鞣质。还含抗有丝分裂作用的碱性成分。

      现代中药研究结果表明，荷叶有降血脂作用。荷叶碱是荷叶中提取的生物碱，荷叶碱可扩张血管，清热解暑，有降血压的作用。荷叶同时还是减肥的良药，荷叶碱减肥原理：服用后在人体肠壁上形成一层脂肪隔离膜，有效阻止脂肪的吸收，从根本上减重，并更有效的控制反弹。药理研究还发现，荷叶具有解热、抑菌、解痉作用。 经过炮制后的荷叶味苦涩、微咸，性辛凉，具有清暑利尿、升阳发散、祛瘀止血等作用，对多种病症有疗效。

      我们对荷叶茶从加工的角度进行了30多次试验，总结如下：

二、荷叶有效成分的提取

      饮料的最基本特征是风味，第二是可加工性，第三才是营养。一种饮料如果没有好的风味特征，就不能为消费者接受，营养价值再高也没有意义。（功能性饮料除外，如运动饮料，口感不是为一般消费者设计的）

      我们用95℃以上；80℃恒温；70℃——三个温度段进行水提，结果是：95℃以上提取的荷叶溶液颜色较深，味较涩；80℃颜色次之，有涩味；70℃颜色较好，味淡。

      因此建议生产厂家在资金不是问题的条件下，利用提取罐来提取荷叶有效成分。好处是：1、封闭式提取，荷叶的风味和香味成分散失较少；2、提取温度相对较低，营养成分损失较低；3、加快了提取速度，提高了效率；4、排除管内堵塞，出渣方便；5、降低劳动强度；6、降低综合生产成本。

      较深的颜色和涩味在后面的工艺中可以得到较好的改善。我们同时发现，少量的涩味可以和荷叶的香气协同作用，赋予荷叶饮料独特的风味。在用新鲜荷叶、新鲜茶叶（从鄂州沼山茶场当天采的茶叶）做试验的过程中，有一个试样得到大家的一致认同；后来用干荷叶做了很多对比样，尽管口味也不错，鉴于试验材料已不充分，未找到这个最佳特征。（在实验条件完备的前提下，结合生产条件，可以做到更好。）

      我们同时认为，荷叶茶具有特殊的风味，是一个非常有市场潜质的饮料品种。譬如和凉茶相比，其瘦身减肥和降脂降压的功能诉求足以抓住大众消费者的心理，何况以荷叶煎汁来饮用治病本身就是我国民间几千年来的传统，加上现代的加工技术，荷叶饮料具备做大的条件。

三、荷叶中沉淀物质的分析

      荷叶的有效成分是生物碱，还有槲皮素、异槲皮甙、莲甙、维生素C、枸橼酸、酒石酸、柠檬酸、苹果酸、葡萄糖酸、草酸、琥珀酸、鞣质。我们将其加工成饮料的主要目的，是要将业已提取的有效成分最大程度的保留，同时将大分子蛋白质以及鞣质最大限度的去除。

      洪湖晨光公司原有工艺为：用冷冻方式将沉淀物质析出，再用过滤的方式去除沉淀物质，但结果不理想。

      有必要对绿茶饮料为什么要用冷冻的方式去沉淀作一个简单的描述。

      绿茶原液中含有大量的茶多酚、胶体物质。在光照的条件下，在一定的时间后会形成絮状沉淀，给产品造成不愉快的感观。预先冷冻的目的，就是让这些物质在低温状态下析出，由于固液比重的不同，就可以通过高速离心分离的方式，让两相分开，将胶状物去除。但即使作了这样的处理，3个月后，市场上销售的绿茶饮料也还是可能会出现沉淀。尽管饮料的微生物指标没有发生改变，内在品质也没有改变，但消费者可能会认为饮料已变质。这是一个两难命题。

      冷冻分离的另一个问题是设备造价高，进口碟式离心机价格在百万以上，国产南京绿洲的也在几十万；加上配套的冷储罐，冷水机组，冷却塔；高昂的运行费用——一般的企业难以接受。

      我们认为荷叶茶中可能造成沉淀的物质不是多酚类物质，因而用冷冻分离的方式可能不会有好的效果。我们将荷叶茶原液在10℃冷冻一小时以上，直观感觉不到胶体物质的存在，过滤也感觉不到胶体物质的存在。从实验的角度讲这并不能完全说明问题，由于没有高速离心分离条件，以及晨光公司不希望使用冷冻分离工艺，我们试图用絮凝的方式找到解决问题的办法。

四、絮凝剂的选择

      通过多次、反复的实验，对各种澄清剂分析试验逐步排除，最后我们选择了***澄清技术。一组分起主絮凝作用；另一组分起辅絮凝作用，其再“架桥”作用保证游离或结合的第一组分从溶液中分离而去除。在荷叶茶原液加入B样后，沉淀立即显现；加入A样后，沉淀立即絮凝成团。证明***澄清确实有效果。

      同时对茶叶原液也进行了相同试验，原液中有沉淀，但远不如荷叶原液中多。

      采用***澄清技术，我们认为可以解决荷叶原液中大分子蛋白质以及鞣质的去除。但带来了两个问题：采用何种方式将絮凝沉淀去除？未过滤的澄清液中含有不愉快的涩味如何去除？

五、分离设备的选择

      絮凝后的原液中含有不愉快的涩味，可能是荷叶茶本身所含鞣质以及絮凝剂所带来，必须通过实验来进行比较和甄别。

      我们组装了一套板框精密过滤系统，对不加絮凝剂处理的荷叶茶进行过滤，过滤阻力较小，滤渣也少。

      对加絮凝剂处理，并预先通过4层100目纱布过滤后的溶液进行板框过滤时，阻力很大，多次将0.22微米膜击穿。更换0.45微米滤膜后，滤液颜色清亮，涩口感也消失。证明涩味物质可以通过分离去除。

      通过分析，我们认为絮凝沉淀分散于整个原液中，因此，通过普通的阻截过滤如双联过滤并不能很好的滤除大团的絮凝沉淀，甚至会将业已成团的沉淀挤散；或将滤网糊住而不能形成连续化生产。离心过滤仍是较好的选择。与绿茶在冷冻状态下的胶体物不同，荷叶茶的沉淀已附聚成团，可以考虑其他离心分离设备。选择顺序是：碟式分离——卧式螺旋卸料分离——立式转鼓分离，设备价格从二十万元到几万元之间。

六、过滤设备的选择

七、结果讨论

      我们认为，采用絮凝的方式对荷叶茶进行处理是可行的；也可以找到较好的加工工艺和设备与之相配套。同时也声明：由于实验条件和经费所限，我们给出的建议是一个思路，可以作为方向指导，但不能作为工业化生产的最终依据。

      产品的开发应该有三个层面的内容：1、营养成分分析，这应该由营养专家来研究；但营养专家解决不了产品设计和加工工艺的问题。2、产品配方设计，这应该由食品工艺专家来做，但食品专家同样要考虑怎样的工业化生产才能完成这个产品？怎样避免加工过程中风味的损失，营养的损失，而不仅仅是一纸配方。3、工程设计，这应该由工程设计专业来做，他应该了解营养专家的意图，食品专家的思路，用合理的加工设备和工艺流程来实现这个工厂化的过程。

      对于企业而言，慎密的前期调研、产品开发、市场调查是不可或缺的一环，但最容易被企业家忽略。企业家注重现实的利益和投入，对于无形的投入心存轻视。摆个地摊和香精兑上水就能赚钱的时代早已过去。能够长期生存和发展的企业，必定是那些对自己的产品心存敬畏的企业，对自己的消费者心怀感念的企业。