設計說明書

一、茶汁的提取

       茶汁的提取最好采用提取罐，或全封閉冷熱缸。采用敞開式的夾層鍋，提取溫度較高，營養成分損失相對較大，茶葉的風味和香氣散失相對較多。

      汁液提取罐底壁出液自鎖壓泡裝置的優點：1、下部底蓋采用齒槽旋轉、自鎖裝置，下蓋先用氣缸通過連接壓緊，再用推拉連桿收斜形齒圈旋轉底蓋越旋越緊，此方式結構合理、受力均勻，經實驗罐內壓力達到0.3MPa，無料液滲漏，安全可靠，操作方便，效率高。底蓋和出藥液口的連接軟管不再采用。采用底壁出液方式，保證了安全生產。2、罐體采用直筒型，下部增設下夾管，采用底壁出液方式：用泵從提罐內罐肚中經過濾網抽出藥液，再由底壁經過濾工作室內圓形管子噴射向上形成強制逆流循環，這樣推動藥液從底部向上與藥材充分磨擦洗脫，保持了高濃度梯度差，加快了提取速度，提高了效率，罐內藥材松散后道工序出渣，特別方便。下部增設下夾套，使底部料液可完全充分受到加熱，避免老式底部料液由于不能加熱而提取不完全。罐體采用直筒型,使出渣更為方便。3、罐內底部增設環形過濾網，增加了過濾網面積，過濾網面積為原老式提取罐的數倍，使濾網不易堵塞。并且采用此裝置不用攪拌漿，避免由于漿葉攪拌使藥材纖維破壞，纖維碎片增多而使濾網，管子堵塞，同是用泵噴射向上強制逆流循環，起到了攪拌作用。4、采用了強制壓沫：壓泡活動孔板固定在罐體上部內壁上，采用鉸鏈活動板，加藥材時將活動半蓋向上打開，藥材加料完畢后將活動半蓋向下蓋住，解決了原老型提取罐提取輕浮藥材時的藥材、泡沫上升跑料現象及泡沫中夾帶細小輕浮藥材進入冷卻器列管內形成管內堵塞現象，現完全扣除了這種情況。

二、調配

      三合一熱灌裝的生產能力在2.5噸/小時以上，因此兩個600L冷熱缸不能與灌裝能力相匹配，至少應增加一個1000L冷熱缸或換成兩個1000L冷熱缸。

三、UHT滅菌與均質

      單就荷葉茶而言，可能不需要均質也可以；但增加一個均質工序只有好處沒有壞處，其配方中可能也有穩定劑的成分，均質也可將荷葉中的大分子團與飲料本體均勻一體，增加產品的穩定性，減少沉淀產生。另外，增加均質機可以增加新的飲料品種。

      UHT滅菌是熱灌裝飲料生產的前提條件之一，是必需設備。

四、CIP清洗

      因該生產線投資規模不大，并盡可能利用了原有的部分設備，未考慮另購CIP清洗機。但我們在從調配到無菌罐之間的管路和罐體間盡可能體現CIP清洗。

五、灌裝線

      1、CRGF18/18/6洗灌封三合一

      本機是在引進意大利熱灌裝技術基礎上開發的新產品。該機集沖洗、灌裝、封蓋為一體，設計科學合理，造型美觀，操作維修方便，自動化程度高。主要適用于果汁、茶飲料及乳制品飲品的熱灌裝。只需更換少量的零部件，即可適用多種瓶型。

六、新增設備

附件：荷葉茶飲料沉淀的絮凝試驗和設備選擇

一、荷葉的成份和保健作用

      荷葉別名“蕸”，英文名Lotus Leaf，我國大部地區均產。多年水生草本植物睡蓮科植物蓮 Nelumbo nucifera Gaertn 的葉。夏、秋二季采收，曬至七、八成干時，除去葉柄，折成半圓形或折扇形，干燥。亦可用鮮葉或初生嫩葉做成荷錢。取凈荷葉，照煅炭法可制荷葉炭。

      葉盾狀為圓形，表面深綠色，被蠟質白粉，背面灰綠色，呈波狀。葉柄圓柱形，密生倒刺。

      荷葉含蓮堿(Roemerine)、荷葉堿(Nunciferine)、前荷葉堿(Pronuciferine)、去氫荷葉堿(dehydeonuciferine)、原荷葉堿(Nornuciferine)、亞美尼亞罌粟堿(Armepavine)、斑點亞洲罌粟堿(羅默堿，roemerine )、N-去甲基荷葉堿(N-Nornuciferine)、N-甲基衡州烏藥堿(N-methglco-claurine)、N-甲基異衡州烏藥堿(N-methylisococaurine)、O-去甲荷葉堿(O-nornuciferin)、 D-N- 甲基烏藥堿(D-N-Methylcoc-laurine)、牛心果堿(anonaine)、鵝掌楸堿(liriode- nine,spermatheridine)、番荔枝堿(Anonaine)、槲皮素(Quercetin)、異槲皮甙(lsoquercitrin)、蓮甙(Nelumboside)。以及維生素C、枸櫞酸、酒石酸、檸檬酸、蘋果酸、葡萄糖酸(Gluconic acid)、草酸、琥珀酸、鞣質。還含抗有絲分裂作用的堿性成分。

      現代中藥研究結果表明，荷葉有降血脂作用。荷葉堿是荷葉中提取的生物堿，荷葉堿可擴張血管，清熱解暑，有降血壓的作用。荷葉同時還是減肥的良藥，荷葉堿減肥原理：服用后在人體腸壁上形成一層脂肪隔離膜，有效阻止脂肪的吸收，從根本上減重，并更有效的控制反彈。藥理研究還發現，荷葉具有解熱、抑菌、解痙作用。 經過炮制后的荷葉味苦澀、微咸，性辛涼，具有清暑利尿、升陽發散、祛瘀止血等作用，對多種病癥有療效。

      我們對荷葉茶從加工的角度進行了30多次試驗，總結如下：

二、荷葉有效成分的提取

      飲料的最基本特征是風味，第二是可加工性，第三才是營養。一種飲料如果沒有好的風味特征，就不能為消費者接受，營養價值再高也沒有意義。（功能性飲料除外，如運動飲料，口感不是為一般消費者設計的）

      我們用95℃以上；80℃恒溫；70℃——三個溫度段進行水提，結果是：95℃以上提取的荷葉溶液顏色較深，味較澀；80℃顏色次之，有澀味；70℃顏色較好，味淡。

      因此建議生產廠家在資金不是問題的條件下，利用提取罐來提取荷葉有效成分。好處是：1、封閉式提取，荷葉的風味和香味成分散失較少；2、提取溫度相對較低，營養成分損失較低；3、加快了提取速度，提高了效率；4、排除管內堵塞，出渣方便；5、降低勞動強度；6、降低綜合生產成本。

      較深的顏色和澀味在后面的工藝中可以得到較好的改善。我們同時發現，少量的澀味可以和荷葉的香氣協同作用，賦予荷葉飲料獨特的風味。在用新鮮荷葉、新鮮茶葉（從鄂州沼山茶場當天采的茶葉）做試驗的過程中，有一個試樣得到大家的一致認同；后來用干荷葉做了很多對比樣，盡管口味也不錯，鑒于試驗材料已不充分，未找到這個最佳特征。（在實驗條件完備的前提下，結合生產條件，可以做到更好。）

      我們同時認為，荷葉茶具有特殊的風味，是一個非常有市場潛質的飲料品種。譬如和涼茶相比，其瘦身減肥和降脂降壓的功能訴求足以抓住大眾消費者的心理，何況以荷葉煎汁來飲用治病本身就是我國民間幾千年來的傳統，加上現代的加工技術，荷葉飲料具備做大的條件。

三、荷葉中沉淀物質的分析

      荷葉的有效成分是生物堿，還有槲皮素、異槲皮甙、蓮甙、維生素C、枸櫞酸、酒石酸、檸檬酸、蘋果酸、葡萄糖酸、草酸、琥珀酸、鞣質。我們將其加工成飲料的主要目的，是要將業已提取的有效成分最大程度的保留，同時將大分子蛋白質以及鞣質最大限度的去除。

      洪湖晨光公司原有工藝為：用冷凍方式將沉淀物質析出，再用過濾的方式去除沉淀物質，但結果不理想。

      有必要對綠茶飲料為什么要用冷凍的方式去沉淀作一個簡單的描述。

      綠茶原液中含有大量的茶多酚、膠體物質。在光照的條件下，在一定的時間后會形成絮狀沉淀，給產品造成不愉快的感觀。預先冷凍的目的，就是讓這些物質在低溫狀態下析出，由于固液比重的不同，就可以通過高速離心分離的方式，讓兩相分開，將膠狀物去除。但即使作了這樣的處理，3個月后，市場上銷售的綠茶飲料也還是可能會出現沉淀。盡管飲料的微生物指標沒有發生改變，內在品質也沒有改變，但消費者可能會認為飲料已變質。這是一個兩難命題。

      冷凍分離的另一個問題是設備造價高，進口碟式離心機價格在百萬以上，國產南京綠洲的也在幾十萬；加上配套的冷儲罐，冷水機組，冷卻塔；高昂的運行費用——一般的企業難以接受。

      我們認為荷葉茶中可能造成沉淀的物質不是多酚類物質，因而用冷凍分離的方式可能不會有好的效果。我們將荷葉茶原液在10℃冷凍一小時以上，直觀感覺不到膠體物質的存在，過濾也感覺不到膠體物質的存在。從實驗的角度講這并不能完全說明問題，由于沒有高速離心分離條件，以及晨光公司不希望使用冷凍分離工藝，我們試圖用絮凝的方式找到解決問題的辦法。

四、絮凝劑的選擇

      通過多次、反復的實驗，對各種澄清劑分析試驗逐步排除，最后我們選擇了***澄清技術。一組分起主絮凝作用；另一組分起輔絮凝作用，其再“架橋”作用保證游離或結合的第一組分從溶液中分離而去除。在荷葉茶原液加入B樣后，沉淀立即顯現；加入A樣后，沉淀立即絮凝成團。證明***澄清確實有效果。

      同時對茶葉原液也進行了相同試驗，原液中有沉淀，但遠不如荷葉原液中多。

      采用***澄清技術，我們認為可以解決荷葉原液中大分子蛋白質以及鞣質的去除。但帶來了兩個問題：采用何種方式將絮凝沉淀去除？未過濾的澄清液中含有不愉快的澀味如何去除？

五、分離設備的選擇

      絮凝后的原液中含有不愉快的澀味，可能是荷葉茶本身所含鞣質以及絮凝劑所帶來，必須通過實驗來進行比較和甄別。

      我們組裝了一套板框精密過濾系統，對不加絮凝劑處理的荷葉茶進行過濾，過濾阻力較小，濾渣也少。

      對加絮凝劑處理，并預先通過4層100目紗布過濾后的溶液進行板框過濾時，阻力很大，多次將0.22微米膜擊穿。更換0.45微米濾膜后，濾液顏色清亮，澀口感也消失。證明澀味物質可以通過分離去除。

      通過分析，我們認為絮凝沉淀分散于整個原液中，因此，通過普通的阻截過濾如雙聯過濾并不能很好的濾除大團的絮凝沉淀，甚至會將業已成團的沉淀擠散；或將濾網糊住而不能形成連續化生產。離心過濾仍是較好的選擇。與綠茶在冷凍狀態下的膠體物不同，荷葉茶的沉淀已附聚成團，可以考慮其他離心分離設備。選擇順序是：碟式分離——臥式螺旋卸料分離——立式轉鼓分離，設備價格從二十萬元到幾萬元之間。

六、過濾設備的選擇

七、結果討論

      我們認為，采用絮凝的方式對荷葉茶進行處理是可行的；也可以找到較好的加工工藝和設備與之相配套。同時也聲明：由于實驗條件和經費所限，我們給出的建議是一個思路，可以作為方向指導，但不能作為工業化生產的最終依據。

      產品的開發應該有三個層面的內容：1、營養成分分析，這應該由營養專家來研究；但營養專家解決不了產品設計和加工工藝的問題。2、產品配方設計，這應該由食品工藝專家來做，但食品專家同樣要考慮怎樣的工業化生產才能完成這個產品？怎樣避免加工過程中風味的損失，營養的損失，而不僅僅是一紙配方。3、工程設計，這應該由工程設計專業來做，他應該了解營養專家的意圖，食品專家的思路，用合理的加工設備和工藝流程來實現這個工廠化的過程。

      對于企業而言，慎密的前期調研、產品開發、市場調查是不可或缺的一環，但最容易被企業家忽略。企業家注重現實的利益和投入，對于無形的投入心存輕視。擺個地攤和香精兌上水就能賺錢的時代早已過去。能夠長期生存和發展的企業，必定是那些對自己的產品心存敬畏的企業，對自己的消費者心懷感念的企業。