發(fā)布時(shí)間：2020-04-05 01:38

【摘要】：飲茶與人體健康密切相關(guān),如何健康衛(wèi)生地飲茶逐漸引起了人們的關(guān)注。造成茶垢的三類主要原因是:(1)茶葉加工和運(yùn)輸販賣等環(huán)節(jié)中引入的茶灰,如毛發(fā)、泥灰、煤塵;(2)制茶過(guò)程中引入的碎茶渣和茶梗毛;(3)泡茶用水中的水垢等。對(duì)于去除茶垢,沖泡茶時(shí)常見(jiàn)的手法有不銹鋼濾網(wǎng)過(guò)濾和洗茶兩類,前者過(guò)濾精度低,后者導(dǎo)致茶味淡化。茶飲生產(chǎn)中的離心澄清和微濾過(guò)程都因澄清程度不夠,需要進(jìn)一步處理;超濾過(guò)程明顯地導(dǎo)致茶湯滋味和湯色的損失。因而非常有必要去探索更合適過(guò)濾精度的新技術(shù)去解決這一問(wèn)題。核孔膜是一類孔徑均勻、膜厚度薄且通量大的聚合物薄膜,有許多典型的應(yīng)用,如在精密輸液器上使用,可減少異物進(jìn)入血管而引發(fā)的輸液疾病;在醫(yī)療生物領(lǐng)域被用作細(xì)胞檢測(cè)的手段,可診治多種疾病。制備核孔膜有兩大步驟,分別為對(duì)聚合物薄膜的輻照和蝕刻過(guò)程。本研究于實(shí)驗(yàn)室中利用NaOH溶液和經(jīng)Kr離子束(~(86)Kr~(26+),25 MeV·u~(-1))輻照的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,PET)薄膜,制備了一系列不同規(guī)格的核孔膜。核孔膜可以做到對(duì)孔密度、孔形大小、孔隙率等指標(biāo)的嚴(yán)格控制,因而具備良好的截留特性。另外,PET核孔膜自身不脫落、不吸附的特點(diǎn)都與茶水過(guò)濾的要求相符合,因此將核孔膜作為過(guò)濾茶水的試驗(yàn)用膜。本研究中用螺旋平板小試儀搭配不同規(guī)格核孔膜對(duì)茉莉花茶湯進(jìn)行了過(guò)濾。對(duì)過(guò)濾后的茶湯的濁度色度分析表明,4μm以上核孔膜對(duì)湯色影響很小甚至可忽略;粒度分析表明,經(jīng)過(guò)40μm核孔膜過(guò)濾后茶湯中總顆粒物減少了1/5,達(dá)到基本過(guò)濾要求;經(jīng)過(guò)15μm核孔膜過(guò)濾后茶湯中總顆粒物減少了2/3,達(dá)到精細(xì)過(guò)濾要求。掃描電鏡分析顯示出核孔膜過(guò)濾過(guò)程截留了茶湯中的茶梗毛而緩慢堵塞。跨膜流速衰減曲線表明:初始流速大,流速衰減快。針對(duì)這一特點(diǎn),探索了控制初始流速對(duì)跨膜通量的影響,得出控制初始流速可以增加膜通量的結(jié)論。該操作策略可提升核孔膜經(jīng)濟(jì)性,對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)有指導(dǎo)意義。此外,對(duì)于流量較大的15μm孔徑的核孔膜進(jìn)行了沖泡茶條件的使用耐久性和清洗試驗(yàn),結(jié)果表明,15μm孔徑核孔膜可以使用約2個(gè)星期,且嚴(yán)重堵塞后可被清洗恢復(fù)到原來(lái)性能的80%以上。結(jié)合核孔膜過(guò)濾茶湯的試驗(yàn),開(kāi)展了核孔膜過(guò)濾器的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。采用超聲波焊接方法制作了40μm核孔膜茶水過(guò)濾器,該過(guò)濾器過(guò)濾精度高、流量大且清洗方便。不銹鋼內(nèi)外濾筒配合的設(shè)計(jì),可以滿足大面積核孔膜的重力過(guò)濾要求。加壓過(guò)濾裝置,可以實(shí)現(xiàn)高精度和大流量過(guò)濾的要求。這些設(shè)計(jì)為產(chǎn)品的研發(fā)提供了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)參考。
【圖文】：

圖 1.1 殘存杯底的茶垢（圖片出自網(wǎng)絡(luò)與實(shí)拍）注：圖(a)(b)(c)均為茶渣殘留杯底，圖(d)為“冷后渾”。第二類是制茶工藝中產(chǎn)生的碎茶葉顆粒、茶梗毛等[15]，，這部分也是杯底較容易看見(jiàn)的顆粒物。一些體質(zhì)稍微敏感的人，如果一天中喝茶的量大，就會(huì)覺(jué)得嗓子不舒服，這部分物質(zhì)正是主要誘因。除此以外，茶湯清亮而杯底卻殘留渣子，是大部分人對(duì)此類顆粒物反感的主要原因，是視覺(jué)層面的忌諱。第三類則是泡茶用水引起的問(wèn)題，即泡茶用水中的水垢以及水垢與茶渣等的團(tuán)聚物。關(guān)于這一點(diǎn)，明代文人張大復(fù)就表示：“茶性必發(fā)于水，八分之茶，遇十分之水，茶亦十分矣；八分之水，試十分之茶，茶只八分耳”，充分說(shuō)明了泡茶用水的重要性。研究也表明[16]，用同一地區(qū)的泉水、溪水、江水、自來(lái)水、井水等，沖泡出的茶口感滋味有高低之分，科學(xué)檢驗(yàn)茶葉中有效浸出物的含量則佐證了口感和味覺(jué)所得結(jié)論。這其中就主要是不同水質(zhì)硬度不同，水垢過(guò)多的水不

茶的洗茶時(shí)間盡量不超過(guò) 20 s 為宜，至少使得茶葉有效浸出物更容易被浸泡出，達(dá)到了“醒茶”的目的。1.1.3 沖泡條件的洗茶與濾網(wǎng)不可避免地，快速淋洗或者將短暫時(shí)間的第一泡茶倒掉都會(huì)造成一部分茶葉有效成分的流失，同時(shí)難以保證將雜質(zhì)去除干凈[20,21]。比較大眾的喝茶方式則選擇用濾網(wǎng)隔離了茶葉與茶湯。市面上銷售的各類濾網(wǎng)中，陶瓷茶過(guò)濾器和不銹鋼過(guò)濾器較為常見(jiàn)（如圖 1.2）。前者是將尼龍網(wǎng)包扎在底部開(kāi)口的陶瓷杯下方，迎合了大眾對(duì)于陶瓷產(chǎn)品的喜愛(ài)；但拋開(kāi)尼龍網(wǎng)受熱的安全性不談，用肉眼可見(jiàn)孔洞的濾網(wǎng)，實(shí)在難以徹底清除茶垢。后者則采用材質(zhì)上成熟的食品級(jí) 304 奧氏體不銹鋼與同樣材質(zhì)的濾網(wǎng)焊接成型；但據(jù)調(diào)查，不銹鋼濾網(wǎng)的孔徑不過(guò) 300 目左右，過(guò)濾后的茶湯底部，仍有殘存茶垢。另外，更多消費(fèi)者則只是用帶網(wǎng)孔的不銹鋼濾筒簡(jiǎn)單分離一下茶葉和茶湯，以方便飲用，根本達(dá)不到過(guò)濾精度。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TS272;TQ028.8

【參考文獻(xiàn)】

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1 王淑娟;楊悅;何媛媛;王t

本文編號(hào)：2614350