黑茶飲料的研制

甄潤(rùn)英，劉欣，李若穎，何新益，*

（1.天津農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與生物工程學(xué)院，天津300384；2.天津市農(nóng)副產(chǎn)品深加工技術(shù)工程中心，天津300384；3.天津市農(nóng)副產(chǎn)品加工科教興農(nóng)集成創(chuàng)新示范基地，天津300384）

黑茶，是中國(guó)特有茶類，屬于后發(fā)酵茶，因成品茶的外觀呈黑色，故得名。黑茶是我國(guó)生產(chǎn)的綠茶、黃茶、黑茶、白茶、紅茶、青茶六大茶類之一，它的主要產(chǎn)地有湖南、湖北、四川、云南、陜西等地[1]。黑茶中含有咖啡堿，通過(guò)咖啡堿的刺激作用還可以提高胃液的分泌量，從而能夠增進(jìn)食欲、幫助消化[2]。黑茶還因具有茶多酚、茶色素、茶多糖等功能性成分而具有明顯清脂肪、減肥胖，清腸胃、助消化、清血管、降三高[3]、抗氧化、抗菌[4]等功能。故有唐朝陳藏器在《本草拾遺》中寫(xiě)道“茗茶苦寒，久食令人瘦，去人脂”；清朝汪昂的《本草備要》亦有茶葉“多飲消脂，最能去油”的記載[5]，由于茶飲料具有加工簡(jiǎn)便、營(yíng)養(yǎng)豐富、飲用方便且富有保健功能等特點(diǎn)，甚至有眾多專家學(xué)者預(yù)言茶將成為“世紀(jì)飲料之王”[6]。盡管在預(yù)防疾病以及保健養(yǎng)生等方面具有很高的研究和開(kāi)發(fā)利用價(jià)值，但黑茶因?yàn)槠渫庑?、包裝和銷售等原因[7]，而且副產(chǎn)品單一，銷量不是很好。2009年全國(guó)飲料總產(chǎn)量為8 000萬(wàn)噸，全國(guó)人均飲料年消費(fèi)量達(dá)到39升。目前飲用品中除各種茶類外，占主導(dǎo)地位的仍然是碳酸飲料、各種果汁及咖啡等[8]。制作開(kāi)發(fā)一款黑茶飲料，既能夠豐富茶飲料市場(chǎng)，又可以使黑茶產(chǎn)業(yè)多元化發(fā)展。本試驗(yàn)從工藝及配方的優(yōu)化、感官品質(zhì)評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行分析，研制出一款茶飲料。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

安化黑茶：天津市華苑茶葉批發(fā)市場(chǎng)；檸檬酸：天津富鑫康食品有限公司；硫酸亞鐵、磷酸二氫鉀、酒石酸鉀鈉：天津市江天化工技術(shù)有限公司；磷酸氫二鈉、無(wú)水硫酸鈉、亞硫酸鈉：天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司；高錳酸鉀、亞鐵氰化鉀：天津大學(xué)科威公司。

HH·S21-Ni6電熱恒溫水浴鍋：北京三二八科學(xué)儀器有限公司；FAA4000精密電子天平：天津天馬衡基儀器有限公司；WFJ7200可見(jiàn)分光光度計(jì)：龍尼柯（上海）儀器有限公司；TOMY SX-500高壓蒸汽滅菌鍋：上海博誼生物科技有限公司；CM-5色差儀：深圳市三恩馳科技有限公司；STARTER 3100pH計(jì)：奧豪斯儀器（上海）有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 黑茶飲料制作

1.2.1.1 工藝流程

黑茶→粉碎→浸提→粗濾→調(diào)配→離心→灌裝→殺菌→冷卻→檢查→成品

1.2.1.2 操作要點(diǎn)1）原料的挑選：選取品質(zhì)較好、雜質(zhì)較少的黑茶。2）粉碎：為了提高浸提率，浸提前先將茶葉粉碎至40目。

3）浸提：采用二次浸提合并的方法，按照最佳浸提方法進(jìn)行提取。

4）粗濾：浸提后使用80目濾網(wǎng)濾去茶渣，得到茶汁提取液備用。

5）茶飲料的調(diào)配：按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行配比，對(duì)黑茶飲料進(jìn)行調(diào)配。

6）混合液的離心：采用離心分離，轉(zhuǎn)速4 000 r/min，時(shí)間20 min。

7）灌裝及殺菌：采用玻璃瓶灌裝并沸水浴殺菌10 min。

8）冷卻：殺菌后取出成品，將成品冷卻至室溫。

9）抽樣檢查：對(duì)成品抽樣進(jìn)行感官評(píng)價(jià)及理化指標(biāo)等檢測(cè)。

1.2.2 浸提條件的試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)黑茶的特性研究得知，影響其浸提效果的主要因素為茶水比、浸提溫度及浸提時(shí)間，為了選擇合適的浸提條件，本試驗(yàn)采用單因素試驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)選。通過(guò)對(duì)不同浸提條件下茶葉中水浸出物含量及色差進(jìn)行測(cè)定分析，對(duì)比得到不同浸提條件對(duì)黑茶提取液物理性質(zhì)的影響；并進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1 黑茶提取液的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation criteria for black tea extract

1.2.3 黑茶飲料配方單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在相同的浸提條件下得到的黑茶提取液作為原料，分別試驗(yàn)50 mL/100 mL～90 mL/100 mL的黑茶汁提取液添加量，2 g/100 mL～10 g/100 mL的白砂糖添加量，0.03 g/100 mL～0.11 g/100 mL的蜂蜜添加量以及0.03 g/100 mL～0.11 g/100 mL的檸檬酸添加量對(duì)黑茶飲料感官品質(zhì)的影響，根據(jù)黑茶飲料感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)茶湯的品質(zhì)進(jìn)行評(píng)定。

1.2.4 黑茶飲料配方正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在配方單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以感官評(píng)分為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，采用四因素三水平，即L9（34）進(jìn)行正交試驗(yàn)以確定最佳配方[9]，具體因素水平如表2所示。

表2 正交試驗(yàn)因素水平表Table 2 Factor and levels list of orthogonal tests

1.2.5 主要理化、衛(wèi)生指標(biāo)的測(cè)定方法

水浸出物含量的測(cè)定：參照GB/T 8305-2013《茶水浸出物測(cè)定》規(guī)定的方法測(cè)定[10]。

茶多酚含量的測(cè)定：參照GB/T 21733-2008《茶飲料》規(guī)定的方法測(cè)定[11]。

咖啡因含量的測(cè)定：參照GB 5009.139-2014《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)飲料中咖啡因的測(cè)定》規(guī)定的方法測(cè)定[12]。

可溶性固形物的測(cè)定：參照GB/T 12143-2008《飲料通用分析方法》規(guī)定的方法測(cè)定[13]。

菌落總數(shù)的測(cè)定：參照GB 4789.2-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》規(guī)定的方法測(cè)定[14]。

霉菌的檢測(cè)：參照GB 4789.15-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)霉菌和酵母計(jì)數(shù)》規(guī)定的方法檢測(cè)[15]。

1.2.6 成品的感官評(píng)價(jià)

對(duì)成品黑茶飲料進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，各項(xiàng)因素分別評(píng)分然后得到總分，感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3，它的分值越大說(shuō)明黑茶飲料的品質(zhì)越好。

表3 成品感官評(píng)價(jià)表Table 3 Sensory evaluation of finished products

2 結(jié)果與分析

2.1 黑茶飲料浸提條件的確定

2.1.1 浸提時(shí)茶水比條件的確定

分別準(zhǔn)確稱取 2 g黑茶粉，以 1 ∶25、1 ∶50、1 ∶75、1∶100（g/mL）的茶水比例，首先煮沸 3 min，在 90℃的溫度條件下進(jìn)行浸提，浸提時(shí)間為25 min。對(duì)得到的茶汁提取液進(jìn)行色澤、水浸出物含量的測(cè)定并進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。茶水比對(duì)茶汁色澤、水浸出物含量及浸提液品質(zhì)的影響見(jiàn)表4、圖1和表5。

由表4可知，L*值隨著加水量的增大而增大，表示加水量越大，浸提液的顏色越清亮，而a*值和b*值隨著加水量的增大而減小，提取液的顏色由較深的紅褐色變?yōu)辄S褐色。

由圖1可知，在相同的其他浸提條件下，當(dāng)茶水比為1∶75（g/mL）時(shí)，茶葉的水浸出物含量最高。

表4 茶水比對(duì)茶汁色澤的影響Table 4 Effect of tea water ratio on the color of tea juice

圖1 茶水比對(duì)茶葉水浸出物含量的影響Fig.1 Effect of tea ratio on water extract content

表5 不同茶水比對(duì)浸提液品質(zhì)的影響Table 5 Effects of different tea water ratios on the quality of extraction solution

由表5可知，茶水比對(duì)提取液的感官品質(zhì)影響顯著。通過(guò)綜合分析，確定浸提最佳茶水比為1∶75（g/mL）。

2.1.2 浸提溫度的確定

分別準(zhǔn)確稱取2 g黑茶，在茶水比為1∶75（g/mL）的條件下，首先煮沸3 min，根據(jù)查資料得知黑茶最適浸泡溫度為90℃左右，因此確定為60、70、80、90℃的溫度條件下進(jìn)行浸提，浸提時(shí)間為25 min。對(duì)得到的茶汁提取液進(jìn)行色澤、水浸出物含量的測(cè)定并進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。浸提溫度對(duì)茶汁色澤、水浸出物含量及浸提液品質(zhì)的影響見(jiàn)表6、圖2和表7。

表6 浸提溫度對(duì)茶汁色澤的影響Table 6 Effect of extraction temperature on color of tea juice

由表6可知，L*值隨著提取溫度的升高而減小，提取液的色澤也隨之變暗，a*值和b*值基本上隨著提取溫度的升高而變大，提取液的色澤由淺黃褐色變?yōu)樯铧S褐色。

圖2 浸提溫度對(duì)茶葉水浸出物含量的影響Fig.2 Effect of extraction temperature on water extract content

由圖2可知，在相同的其他浸提條件下，當(dāng)浸提溫度為90℃時(shí)，茶葉的水浸出物含量最高。

表7 不同浸提溫度對(duì)浸提液品質(zhì)的影響Table 7 Effects of different extraction temperatures on the quality of extracts

由表7可知，在茶水比一定的條件下，隨著浸提溫度的升高，浸提內(nèi)含物溶出量越大，浸提液的色澤越均勻，口感越好，香氣越濃。綜合分析可知，最佳提取溫度為90℃。

2.1.3 浸提時(shí)間的確定

分別準(zhǔn)確稱取2 g黑茶，在1∶75（g/mL）的茶水比條件下，首先煮沸3 min，然后在90℃的溫度條件下進(jìn)行浸提，浸提時(shí)間分別為 20、25、30、35 min。得到的茶汁提取液進(jìn)行色澤、水浸出物含量檢測(cè)及感官評(píng)價(jià)。浸提時(shí)間對(duì)茶汁色澤、水浸出物含量及浸提液品質(zhì)的影響見(jiàn)表8、圖3和表9。

表8 浸提時(shí)間對(duì)茶汁色澤的影響Table 8 Effect of extraction time on color of tea juice

由表8可知，L*值隨著浸提時(shí)間的增加而減小，提取液的色澤隨之變暗，a*值和b*值隨著浸提時(shí)間增大而變大，提取液的色澤由淺黃褐色變?yōu)樯铧S褐色。

圖3 浸提時(shí)間對(duì)茶葉水浸出物含量的影響Fig.3 Effect of extraction time on water extract content of tea water extract

由圖3可知，其他浸提條件一定時(shí)，當(dāng)浸提時(shí)間為25 min時(shí)，茶葉的水浸出物含量最高。

表9 不同浸提時(shí)間對(duì)浸提液品質(zhì)的影響Table 9 Effect of different extraction time on the quality of extraction solution

由表9可知，隨著浸提時(shí)間的增加，浸提液的色澤由淺變深。綜合分析可知，最佳浸提時(shí)間為25 min。

2.2 黑茶飲料配方單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 黑茶汁提取液添加量的確定

黑茶汁提取液添加量對(duì)黑茶飲料品質(zhì)的影響見(jiàn)圖4。

圖4 黑茶汁提取液添加量對(duì)黑茶飲料品質(zhì)的影響Fig.4 Effect of adding amount of black tea extract on the quality of black tea beverage

由圖4可知，其他條件一定時(shí)，黑茶飲料的品質(zhì)隨黑茶汁提取液添加量的增加而提高，當(dāng)黑茶汁提取液添加量為80 mL/100 mL時(shí)，其感官品質(zhì)最好。因此，確定配方中黑茶汁提取液添加量為80 mL/100 mL。

2.2.2 白砂糖添加量的確定

白砂糖添加量對(duì)黑茶飲料品質(zhì)的影響見(jiàn)圖5。

圖5 白砂糖添加量對(duì)黑茶飲料品質(zhì)的影響Fig.5 Effect of sugar addition on the quality of black tea beverage

由圖5可知，其他條件一定時(shí)，黑茶飲料的品質(zhì)隨白砂糖添加量的增加而提高。當(dāng)白砂糖添加量為8 g/100 mL時(shí)，黑茶飲料感官品質(zhì)最好。因此，確定配方中白砂糖添加量為8 g/100 mL。

2.2.3 蜂蜜添加量的確定

蜂蜜添加量對(duì)黑茶飲料品質(zhì)的影響見(jiàn)圖6。

圖6 蜂蜜添加量對(duì)黑茶飲料品質(zhì)的影響Fig.6 Effect of the amount of honey added on the quality of black tea beverage

由圖6可知，其他條件一定時(shí)，當(dāng)蜂蜜添加量為0.05 g/100 mL時(shí)，口感適中，隨著蜂蜜添加量增加蜂蜜味過(guò)濃，感官評(píng)分有所降低。因此，確定配方中蜂蜜添加量為0.05 g/100 mL。

2.2.4 檸檬酸添加量的確定

檸檬酸添加量對(duì)黑茶飲料品質(zhì)的影響見(jiàn)圖7。

圖7 檸檬酸添加量對(duì)黑茶飲料品質(zhì)的影響Fig.7 Effect of citric acid addition on the quality of black tea beverage

由圖7可知，在其他條件一定時(shí)，檸檬酸添加量為0.03 g/100 mL時(shí)飲料過(guò)甜，當(dāng)檸檬酸添加量為0.05 g/100 mL時(shí)，茶湯感官品質(zhì)最好，添加量繼續(xù)增加時(shí)飲料過(guò)酸。因此，確定配方中檸檬酸添加量為0.05 g/100 mL。

2.3 黑茶飲料配方正交試驗(yàn)結(jié)果

黑茶飲料配方正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表10。

表10 黑茶飲料配方正交試驗(yàn)結(jié)果Table 10 Result of orthogonal test on formula of black tea beverage

由正交試驗(yàn)結(jié)果（表10）可知，各因素影響主次順序?yàn)椋篈（提取液添加量）>B（白砂糖添加量）>D（檸檬酸添加量）>C（蜂蜜添加量）；由表10可以直接看出試驗(yàn)最優(yōu)組合第5組試驗(yàn)A2B2C3D1與極差分析得到的最優(yōu)組合A2B2C2D1結(jié)果不一致，對(duì)兩組進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，最終A2B2C3D1（89分）感官評(píng)分高于A2B2C2D1（85分），因此確定產(chǎn)品的最佳配方為A2B2C3D1，即當(dāng)黑茶汁提取液添加量為80 mL/100 mL、白砂糖添加量為8 g/100 mL、蜂蜜添加量為0.07 g/100 mL、檸檬酸添加量為0.03 g/100 mL時(shí)，黑茶飲料的感官品質(zhì)最好。

2.4 黑茶飲料成品各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定結(jié)果

根據(jù)GB/T 21733-2008《茶飲料》對(duì)黑茶飲料進(jìn)檢測(cè)，并與同類型飲料的理化指標(biāo)進(jìn)行比較。

2.4.1 感官指標(biāo)

通過(guò)對(duì)黑茶飲料成品進(jìn)行的感官評(píng)價(jià)，得到其感官指標(biāo)由表11所示。

表11 黑茶飲料的感官指標(biāo)Table 11 Sensory indicators of black tea drinks

2.4.2 主要理化指標(biāo)及與同類型飲料理化指標(biāo)的比較

通過(guò)對(duì)黑茶飲料成品及同類型茶飲料的理化指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，得到結(jié)果如表12所示。

表12 黑茶飲料主要理化指標(biāo)及與同類型飲料理化指標(biāo)的比較Table 12 Main physical and chemical indexes of black tea beverage and comparison with those of the same type of beverage

由表12可知，黑茶飲料的主要理化指標(biāo)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，且黑茶飲料的茶多酚含量超過(guò)了市場(chǎng)上同類產(chǎn)品，而咖啡因含量較低，更加符合人們對(duì)健康產(chǎn)品的要求。

2.4.3 微生物指標(biāo)

通過(guò)對(duì)黑茶飲料進(jìn)行微生物培養(yǎng)，并按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)得到黑茶飲料的微生物指標(biāo)如表13所示。

表13 黑茶飲料的微生物指標(biāo)Table 13 Microbial index of black tea beverage

由表13可知，此黑茶飲料符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)最終確定以黑茶為原料，采用二次浸提合并法進(jìn)行提取，通過(guò)對(duì)物理性狀的檢測(cè)及感官分析，確定提取時(shí)的茶水比為1∶75（g/mL），浸提溫度為90℃，浸提時(shí)間為25 min，在此浸提條件下提取得到的浸提液組織狀態(tài)最佳，且色澤、口感、風(fēng)味等感官品質(zhì)最好；并且通過(guò)感官分析，確定產(chǎn)品調(diào)配的最佳配方為：黑茶汁提取液添加量為80 mL/100 mL，白砂糖添加量為8 g/100 mL，蜂蜜添加量為0.07 g/100 mL，檸檬酸添加量為0.03 g/100 mL，按照該配方制得的飲料口感細(xì)膩柔和，清爽順滑，香氣濃郁，色澤清亮，具有良好的感官品質(zhì)。經(jīng)過(guò)理化檢測(cè)得出本產(chǎn)品中茶多酚含量為1 105.4 mg/kg，咖啡因含量為279.1 mg/kg，菌落總數(shù)小于等于1 CFU/mL，霉菌總數(shù)小于等于1 CFU/mL，未檢出致病菌。黑茶飲料的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，適合進(jìn)行推廣生產(chǎn)及上市銷售。