蔗糖對(duì)綠茶飲料理化成分及其風(fēng)味穩(wěn)定性的影響

汪潔瓊 楊 悅 汪 芳 曾 亮 許勇泉* 尹軍峰

（1 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所 杭州 310008 2 西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院 重慶 400715 3 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 茶樹(shù)生物學(xué)與資源利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 合肥 230036）

茶飲料，以茶葉的水提取液或其濃縮液、速溶茶粉為原料，經(jīng)過(guò)一系列包括澄清、濃縮、滅菌、干燥等工序加工而成的飲品[1]。在中國(guó)，每年約有15 000 t 的濃縮茶，而茶飲料的產(chǎn)量達(dá)到800 萬(wàn)t以上，其中40%由綠茶加工而成；因其具有的抗高血壓，抗誘變，抗氧化，抗癌，以及降膽固醇，預(yù)防心血管疾病等諸多保健功效，而備受消費(fèi)者青睞[2-3]。然而，對(duì)于純茶綠茶飲料來(lái)說(shuō)，渾濁沉淀、風(fēng)味品質(zhì)劣變以及湯色褐變是飲料行業(yè)一直以來(lái)亟待解決的問(wèn)題[4]。

有研究表明，茶飲料的沉淀量受綠茶中的酯型兒茶素和咖啡堿等化學(xué)成分的影響顯著[5]；茶飲料貯藏期間沉淀的形成量受到原料嫩度、茶湯濃度、萃取溫度、放置時(shí)間、茶樹(shù)品種、加工工藝等因素影響較大，多酚、總糖以及咖啡堿是主要的沉淀成分，大多數(shù)兒茶素成分和主要礦物質(zhì)成分存在于茶沉淀中[6-7]。而通過(guò)添加膠狀物質(zhì)提高黏度，可以有效減少茶飲料中沉淀物的形成[8]。常見(jiàn)的糖類包括葡萄糖、蔗糖以及麥芽糖，均可以提高蘋(píng)果汁的黏度和膠體穩(wěn)定性，且糖類可以有效抑制紅茶茶湯沉淀的形成[9-10]。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)，在茶飲料中添加不同糖類，對(duì)提高綠茶飲料的風(fēng)味穩(wěn)定性具有促進(jìn)作用[8]。浙江的香茶加工一直有添加蔗糖的習(xí)慣，可以改善茶湯的滋味，提高其醇厚度。本文在上述研究的基礎(chǔ)上，以綠茶飲料為對(duì)象，研究綠茶加工過(guò)程中不同的蔗糖添加量對(duì)其貯藏過(guò)程中感官品質(zhì)以及理化成分的影響，以期為提高綠茶飲料的風(fēng)味穩(wěn)定性提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

綠茶鮮葉原料，浙江開(kāi)化名茶開(kāi)發(fā)公司；蔗糖、硫酸亞鐵、酒石酸鉀鈉、三氯化鋁、氯化亞錫、茚三酮、蘆丁、蒽酮等，國(guó)產(chǎn)分析純級(jí)；咖啡堿（Caf）、沒(méi)食子酸（GA）、沒(méi)食子兒茶素（GC）、表沒(méi)食子兒茶素（EGC）、兒茶素（C）、表兒茶素（EC）、沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯（GCG）、表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯（EGCG）、表兒茶素沒(méi)食子酸酯（ECG）和兒茶素沒(méi)食子酸酯（CG），美國(guó)Sigma Aldrich 公司；甲醇、乙腈、乙酸，國(guó)產(chǎn)色譜級(jí)。

LC-20A 高效液相色譜儀、UV3600 紫外可見(jiàn)光分光光度計(jì)，日本島津公司；MINOLTA CT-310色差計(jì)，上海美能達(dá)公司；DHG-9223A 型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱、DK-S26 型電熱恒溫水浴鍋，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；FE20K 型pH 計(jì)，瑞士梅特勒一托利多公司；WZT-3A 型濁度計(jì)，上海勁佳科學(xué)儀器有限公司；Thermo pH 計(jì)，上海谷雨環(huán)?？萍加邢薰尽?/p>

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 綠茶原料的制備 綠茶原料經(jīng)過(guò)萎凋-殺青-揉捻-干燥4 道工序后做成綠茶，同時(shí)在揉捻期間加入0，1%，2%，4%和8%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的蔗糖，其余工序不變，做好的原料綠茶備用。

1.2.2 綠茶飲料的制備 取上述制備好的磨碎綠茶茶樣，以1∶30 茶水比（100 g∶3 L），（70±2）℃水浴溫度水浴條件下浸提20 min，浸提過(guò)程中每隔3 min 攪動(dòng)1 次。浸提完成后，以300 目的紗布過(guò)濾冷卻，測(cè)量茶多酚含量（Tp=A×3.913×1000，mg/L），將已知濃度的茶湯統(tǒng)一按照茶多酚700 mg/L 的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)配。采用135 ℃UHT 滅菌15 s，然后在90 ℃條件下進(jìn)行熱灌裝，后密封，自然冷卻。

每種茶飲料各制備18 瓶，在4，25，38 ℃環(huán)境下各貯藏6 瓶，每個(gè)溫度下做5 個(gè)處理：不加蔗糖（對(duì)照）、1%蔗糖、2%蔗糖、4%蔗糖和8%蔗糖。綠茶飲料在貯藏0，7，14，28，42，60 d 進(jìn)行感官評(píng)價(jià)以及相關(guān)理化成分分析。每個(gè)處理3 個(gè)重復(fù)。

1.2.3 茶飲料色差的測(cè)定 取制備好的茶湯，蒸餾水作為空白對(duì)照，用色差儀測(cè)定茶湯的色差值。色差L 值表示明亮度，色差a 值表示紅綠色度，其中正值表示紅色程度，負(fù)值表示綠色程度；色差b值表示黃藍(lán)色度，其中正值表示黃色程度，負(fù)值表示藍(lán)色程度。

1.2.4 主要理化成分檢測(cè) 水浸出物含量采用恒溫干燥法（GB/T 8305-2013）檢測(cè)；茶多酚含量采用酒石酸亞鐵比色法（GB/T 8313-2002）檢測(cè)；游離氨基酸總量采用茚三酮比色法（GB/T 8314-2002）檢測(cè)；黃酮含量采用三氯化鋁法檢測(cè)[11]；總糖含量采用蒽酮比色法檢測(cè)[11]。

兒茶素、沒(méi)食子酸以及咖啡堿含量檢測(cè)：HPLC。茶湯過(guò)濾采用0.22 μm 的微孔膜。色譜條件：采用Symmetry C18 柱（5 μm，4.6 mm×250 mm）；流動(dòng)相A、B 相分別為乙酸和純乙腈，流動(dòng)相B 相初始為6.5%，在16 min 內(nèi)由6.5%線性變化到15%，在25 min 增加到25%以后穩(wěn)定0.5 min，在30 min 回到6.5%平衡5 min；流速1 mL/min，柱溫40 ℃，波長(zhǎng)280 nm，進(jìn)樣量10 μL。

1.2.5 茶飲料感官評(píng)價(jià) 將滅菌前、后以及于4，25 ℃以及38 ℃貯藏的綠茶飲料在規(guī)定時(shí)間取出，恢復(fù)常溫后進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。感官分?jǐn)?shù)由5 位高級(jí)評(píng)茶員對(duì)茶湯的滋味和香氣進(jìn)行審評(píng)，香氣主要從濃度、熟味以及整體這3 項(xiàng)因子進(jìn)行打分，滋味主要從苦味、澀味、熟味、醇味以及整體這5 項(xiàng)因子進(jìn)行打分[12-13]。采用10 分制進(jìn)行評(píng)分，其中0～2微強(qiáng)，2～4 較強(qiáng)，4～6 強(qiáng)，6～8 很強(qiáng)，8～10 極強(qiáng)。同時(shí)香氣和滋味整體也進(jìn)行了感官術(shù)語(yǔ)的描述。

1.2.6 數(shù)據(jù)分析 圖和表中數(shù)據(jù)均為平均值，數(shù)據(jù)分析采用Microsoft Office Excel 2016 軟件，作圖采用Origin 2018 軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同蔗糖添加量對(duì)綠茶飲料滅菌貯藏過(guò)程中色差的影響

不同蔗糖添加量的綠茶飲料經(jīng)過(guò)超高溫滅菌及貯藏后，茶湯的色澤（圖1）有不同程度的改善。滅菌后，相比對(duì)照，不同蔗糖添加量的綠茶飲料L值下降，a、b 值增加。在綠茶飲料高溫滅菌和貯藏過(guò)程中，滅菌處理和貯藏42 d 后的綠茶飲料色澤變化加快。4 ℃貯藏過(guò)程中，相比對(duì)照以及其它蔗糖添加量處理，2%和4%蔗糖添加量的綠茶飲料色差值顯著升高，變化幅度減慢，更有利于改善茶湯的色澤（P≤0.05）。對(duì)照組色澤變化是因?yàn)楦邷販缇?5，38 ℃）以及貯藏后的綠茶飲料中含有的葉綠素被大量分解，同時(shí)酚類物質(zhì)極易發(fā)生非酶促褐變，而添加蔗糖可以有效抑制葉綠素分解和酚類物質(zhì)的非酶促褐變，而隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，添加蔗糖對(duì)綠茶飲料的色澤保護(hù)作用逐漸減弱。由此可見(jiàn)，蔗糖在綠茶飲料超高溫滅菌和貯藏過(guò)程中對(duì)改善湯色的亮度有一定作用，同時(shí)2%和4%的蔗糖添加量，42 d 之內(nèi)的貯藏時(shí)間對(duì)綠茶飲料的色澤保護(hù)作用更好。

圖1 不同蔗糖添加量對(duì)綠茶飲料滅菌貯藏過(guò)程中的外觀顏色L，a，b 值的影響Fig.1 Effects of the different additive amount of sucrose on L，a and b of green tea beverages during sterilization and storage

2.2 不同蔗糖添加量對(duì)綠茶飲料滅菌貯藏過(guò)程中香氣品質(zhì)的影響

不同蔗糖添加量的綠茶飲料經(jīng)過(guò)超高溫滅菌及貯藏后，香氣濃度和熟味以及整體香氣品質(zhì)（圖2）均有不同程度的改善。相比對(duì)照（不加糖處理）和其它處理，蔗糖添加量為2%、4%和8%的綠茶飲料更有利于提高綠茶飲料的香氣品質(zhì)。滅菌后，相比對(duì)照，綠茶飲料添加蔗糖后香氣濃度升高，整體香氣品質(zhì)提升；而經(jīng)過(guò)不同溫度（4，25，38 ℃）貯藏后，添加蔗糖處理的綠茶飲料香氣濃度增加，熟味降低，整體香氣品質(zhì)提高，且香氣品質(zhì)在貯藏42 d 內(nèi)由于蔗糖的保護(hù)作用能夠保持相對(duì)穩(wěn)定，42 d 后由于保護(hù)作用減弱香氣品質(zhì)的穩(wěn)定性降低?？梢?jiàn)，添加蔗糖在某種程度上有助于綠茶飲料香氣品質(zhì)的提高，且可以使其在一段時(shí)間保持相對(duì)穩(wěn)定。

圖2 香氣審評(píng)因子濃度（A）和熟味（B）以及整體品質(zhì)（C）評(píng)分雷達(dá)圖Fig.2 Radar chart of aroma evaluation factor of concentration（A），ripe taste（B）and overall quality（C）

2.3 不同蔗糖添加量對(duì)綠茶飲料滅菌貯藏過(guò)程中滋味品質(zhì)的影響

不同蔗糖添加量的綠茶飲料經(jīng)過(guò)超高溫滅菌及貯藏后，滋味因子苦味、澀味、熟味、醇味以及整體（圖3）有不同程度的改善。相比對(duì)照（不加糖處理）和其它蔗糖添加量處理，蔗糖添加量為2%和4%的綠茶飲料更有利于提高綠茶飲料的滋味品質(zhì)。滅菌后，相較對(duì)照，添加蔗糖處理的綠茶飲料苦味降低，澀味、醇味以及整體香氣品質(zhì)提高。而經(jīng)過(guò)不同溫度（4，25，38 ℃）貯藏后的綠茶飲料添加蔗糖后與對(duì)照相比，苦味、熟味降低，澀味、醇味以及整體滋味品質(zhì)提高，且隨著添加蔗糖的綠茶飲料貯藏溫度越高，貯藏時(shí)間越長(zhǎng)，蔗糖的保護(hù)作用越不顯著，不利于茶飲料中滋味品質(zhì)的維持。由此可見(jiàn)，添加蔗糖不僅有利于改善綠茶飲料中的滋味品質(zhì)，同時(shí)也可以使其在一段時(shí)間內(nèi)保持相對(duì)穩(wěn)定。

2.4 不同蔗糖添加量對(duì)綠茶飲料滅菌貯藏過(guò)程中理化成分的影響

綠茶飲料經(jīng)過(guò)135 ℃UHT 滅菌和貯藏后，不同蔗糖添加量的綠茶飲料中pH、茶多酚、氨基酸、咖啡堿以及濁度變化（圖4）也不同。相比對(duì)照（不加糖處理）和其它處理，蔗糖添加量為1%、2%和4%的綠茶飲料更有利于改善綠茶飲料的理化品質(zhì)。滅菌以及貯藏期間，相較對(duì)照（不加糖處理），加糖處理均使得綠茶飲料中pH、茶多酚以及咖啡堿含量增加；4 ℃貯藏期間，相比對(duì)照和其它處理，1%蔗糖添加量的綠茶飲料濁度顯著降低，而8%蔗糖添加量的綠茶飲料濁度顯著升高，之后隨著貯藏溫度上升到25 ℃和38 ℃，濁度變化也隨之增大，蔗糖的保護(hù)作用越弱（P≤0.05）；咖啡堿在貯藏14 d 后含量突然增加，之后繼續(xù)貯藏咖啡堿含量始終維持在0.7 mg/mL 左右，前期含量增加可能是因?yàn)橘A藏7 d 后綠茶飲料中的理化成分發(fā)生變化，水分散失，導(dǎo)致咖啡堿含量上升；氨基酸隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)含量在0.04～0.07 mg/mL 之間波動(dòng)，且波動(dòng)值明顯高于對(duì)照，而未達(dá)到顯著水平。

不同蔗糖添加量的綠茶飲料經(jīng)超高溫滅菌和貯藏后兒茶素含量均有較明顯的變化（圖5）。不同蔗糖添加量對(duì)滅菌前、后綠茶飲料中的總兒茶素、表型兒茶素和非表型兒茶素的含量沒(méi)有顯著性影響。相較滅菌前，滅菌后的綠茶飲料中總兒茶素和表型兒茶素含量降低，且相較對(duì)照加糖處理使得兒茶素含量略有上升，未達(dá)到顯著水平；而非表型兒茶素則恰好相反，滅菌后含量相較滅菌前含量增加，且相較對(duì)照加糖處理使得兒茶素含量略有下降，未達(dá)到顯著性水平。而隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，不同的蔗糖添加量對(duì)綠茶飲料中的總兒茶素、表型兒茶素和非表型兒茶素的含量有顯著影響。在貯藏期間，不同蔗糖添加量處理使得綠茶飲料中總兒茶素和表型兒茶素含量增加而非表型兒茶素含量降低，且2%和4%蔗糖添加量處理使得綠茶飲料中兒茶素含量顯著增加；4 ℃下貯藏不同時(shí)間后綠茶飲料中兒茶素含量變化較小，且該溫度下不同的蔗糖處理與兒茶素含量之間達(dá)到了顯著水平（P≤0.05）；之后隨著貯藏溫度上升到25℃和38 ℃，兒茶素含量變化也隨之增大?？梢?jiàn)，添加蔗糖不僅可以有效抑制綠茶飲料中兒茶素降解，而且可以有效增加茶湯中兒茶素的含量，進(jìn)而更好的改善綠茶飲料的風(fēng)味品質(zhì)。

3 討論

綠茶飲料在滅菌及貯藏過(guò)程中湯色會(huì)發(fā)生劣變，且貯藏溫度越高，劣變程度越大。而出現(xiàn)這種現(xiàn)象可能是因?yàn)樵诟邷睾统睗癍h(huán)境下，酚類物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)活潑，容易氧化成具有非常強(qiáng)烈的親電子基團(tuán)的鄰醌，進(jìn)而很容易氧化成各種有色物質(zhì)；或者由于高溫對(duì)葉綠素等呈色物質(zhì)產(chǎn)生破壞導(dǎo)致[14-15]。綠茶飲料滅菌貯藏過(guò)程中品質(zhì)成分含量下降明顯，且貯藏溫度越高變化越顯著，這與文獻(xiàn)[4，16]報(bào)道一致。而添加的蔗糖具有減弱綠茶飲料中某些理化成分的劣變，進(jìn)而達(dá)到保持茶飲料風(fēng)味品質(zhì)穩(wěn)定的目的。劉盼盼等[17]研究表明，滅菌及高溫貯藏使得純茶飲料的風(fēng)味品質(zhì)下降，總兒茶素和表型兒茶素含量下降，非表型兒茶素含量上升，與本次研究結(jié)果一致。而兒茶素含量下降可能是因?yàn)椴铚懈邷販缇A藏過(guò)程中發(fā)生氧化、脫沒(méi)食子反應(yīng)，從而使得表型兒茶素在向非表型兒茶素轉(zhuǎn)化過(guò)程中發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng)。而兒茶素在高溫時(shí)EGCG 容易異構(gòu)化轉(zhuǎn)變?yōu)镚CG 的原因?yàn)椋海?）表型兒茶素結(jié)構(gòu)具有兩個(gè)大基團(tuán)空間小、內(nèi)能大且不穩(wěn)定的特性，受熱便很容易發(fā)生異構(gòu)反應(yīng)；（2）糖處理使得EGCG 溶液黏稠度增加，從而促使ECGG 分子運(yùn)動(dòng)速率減慢并且水溶氧降低，從而達(dá)到保護(hù)兒茶素的作用；（3）添加至茶飲料中的糖類物質(zhì)由于自身的羥基結(jié)構(gòu)可以與酚類物質(zhì)形成氫鍵，從而提高茶飲料風(fēng)味品質(zhì)穩(wěn)定性[18-19]。

4 結(jié)論

圖5 不同蔗糖添加量對(duì)綠茶飲料滅菌貯藏過(guò)程中總兒茶素（O）、表型兒茶素（P）以及非表型兒茶素（Q）組分的影響Fig.5 Effects of the different additive amount of sucrose on the components of the total catechin（O），epicatechins（P）and non-epicatechins（Q）of green tea beverages during sterilization and storage

以綠茶飲料為研究對(duì)象，研究在綠茶加工過(guò)程中不同的蔗糖添加量對(duì)滅菌貯藏過(guò)程中感官品質(zhì)以及理化成分的影響。研究結(jié)果表明，滅菌貯藏過(guò)程中綠茶飲料隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)外觀顏色加深，風(fēng)味品質(zhì)下降，總兒茶素、表型兒茶素含量下降，非表型兒茶素含量上升，且貯藏溫度越高，貯藏時(shí)間越長(zhǎng)，下降越明顯。而在茶葉加工過(guò)程中添加蔗糖對(duì)滅菌貯藏過(guò)程中的綠茶飲料風(fēng)味品質(zhì)以及穩(wěn)定性有著良好的改善作用。滅菌貯藏過(guò)程中蔗糖可以使得茶湯亮度增加，香氣濃度以及整體品質(zhì)改善，茶湯苦味降低，澀味略有增強(qiáng)，醇味及整體滋味品質(zhì)改善，pH、茶多酚、氨基酸、咖啡堿等理化成分增加，總兒茶素、表型兒茶素含量增加而非表型兒茶素含量降低。然而在貯藏溫度較低以及貯藏時(shí)間不超過(guò)42 d 時(shí)保護(hù)作用更顯著，且2%和4%蔗糖添加量對(duì)綠茶飲料的風(fēng)味品質(zhì)有著更好的改善作用。由此看來(lái)，在一定的貯藏溫度和貯藏時(shí)間內(nèi)，綠茶加工過(guò)程中添加適宜濃度的蔗糖，可以較好的改善綠茶飲料的風(fēng)味品質(zhì)并維持其風(fēng)味穩(wěn)定性，從而可以更廣泛的應(yīng)用到茶飲料行業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐中。