不同水質(zhì)對英紅九號紅茶茶湯主要理化成分及品質(zhì)的影響

周巧儀　凌彩金　林威鵬　劉淑媚　關潔婷　郜禮陽

摘要：以英紅九號紅茶為供試材料，采用國家審評沖泡方法，對5類水樣（超純水、自來水、天然山泉水、天然礦泉水、純凈水）及其沖泡茶湯的色澤、pH、電導率、主要品質(zhì)成分含量進行檢測，并進行了相關性分析，研究不同類型水質(zhì)對英紅九號紅茶茶湯色澤及其品質(zhì)成分的影響。結果表明，水樣的pH、電導率及溶解性總固體含量越高，茶湯明亮度越低，紅色度越高;不同水質(zhì)對茶湯中總兒茶素，特別是酯型兒茶素等浸出量的影響顯著。

關鍵詞：水質(zhì);紅茶;英紅九號;品質(zhì);理化成分

中圖分類號：S571.1 文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2020） 16-0102-06

DOI： 10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.16.022

水是茶湯的重要組成部分之一，而泡茶用水的成分對茶湯品質(zhì)有重要影響[1]。鄭少燕[2]研究了5種類型水樣對白茶品質(zhì)風味的影響，結果表明，不同水質(zhì)對白茶茶湯中的茶多酚、游離氨基酸浸出量影響顯著，發(fā)現(xiàn)礦泉水、純凈水更加適合泡飲白茶。尹軍峰等[3]研究了19種典型水樣對沖泡西湖龍井茶的茶湯感官品質(zhì)及其主要成分的影響，發(fā)現(xiàn)不同類型飲用水沖泡的茶湯常規(guī)品質(zhì)成分（茶多酚、氨基酸、總糖等）、香氣、pH受到水質(zhì)的影響，其中純凈水、蒸餾水、礦物質(zhì)水沖泡茶湯的茶多酚含量較高，而天然礦泉水、自來水沖泡茶湯的兒茶素總量明顯較低。由此可見，茶葉泡茶用水的水質(zhì)一直是茶葉品質(zhì)研究的關注重點。

英紅九號茶樹品種是廣東省優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、適應性廣的大葉茶樹品種。以英紅九號為原料加工而成的英德紅茶，可與世界上著名的印度紅茶、斯里蘭卡紅茶媲美，同時與國內(nèi)的滇紅、祁紅被認定為中國三大著名出口紅茶。研究表明，不同類型水樣沖泡的茶湯感官品質(zhì)、生化成分含量等存在明顯的差異。目前，水質(zhì)對英紅九號紅茶風味的影響報道較少。本研究采用國家標準茶葉感官審評的沖泡方法，用不同類型水樣沖泡英紅九號紅茶，通過對茶湯的色澤、pH、電導率、主要品質(zhì)成分含量等指標進行測定及相關性分析，以期明確不同水質(zhì)對英紅九號紅茶茶湯主要理化指標及品質(zhì)的影響，為選擇英紅九號用水、英紅九號飲料加工中對水質(zhì)的利用提供參考。

1材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 供試茶樣 試驗的英德紅茶均由廣東省農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所提供。茶樹品種為英紅九號，茶樣來源于英德茶葉試驗基地。茶葉采摘標準為一芽二葉，茶樣經(jīng)采摘、加工處理后密封貯存。

1.1.2 供試水樣 收集市場上銷售的水樣（純凈水、天然礦泉水、天然山泉水）和自備水（自來水、超純水），挑選具有典型特征的水樣14種，其中，超純水（A，Milli-Q超純水機制備）、自來水（Z，來源于廣東省廣州市區(qū)）、天然山泉水4種（S1、S2、S3、S4）、天然礦泉水5種（K1、K2、K3、K4、K5）、純凈水3種（飲用純凈水C1、過濾飲用水C2、蒸餾水C3），除A和Z外，其他水樣均購自廣州市卜蜂蓮花超市。

1.1.3 試劑和儀器

1） 試劑：鈣（Ca）、鎂（Mg）、鐵（Fe）、錳（Mn）、銅（Cu）、硼（B）、鉻（Cr）、鎘（Cd）、鉛（Pb）標準溶液，由國家標準物質(zhì)中心提供;磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀、堿式醋酸鉛、硫酸亞鐵、酒石酸鉀鈉、硫酸、鹽酸、茚三酮、氯化亞錫、蒽酮、硝酸、高氯酸均為分析純;試驗用水為超純水。

2） 儀器：TAS-990型原子吸收分光光度計（北京普析通用儀器有限責任公司）;HWS-26型電熱恒溫水浴鍋（上海一恒科技儀器有限公司）;AE 200型分析天平（上海梅特勒-托利多公司）;LNK-872型多功能快速消化器（江蘇宜興科教儀器研究所）;725N型紫外分光光度計（上海菁華科技儀器有限公司）;PHS-3C型pH計、DDS-307A型電導率儀（上海雷磁儀器廠）。

1.2方法

1.2.1 供試水樣理化性質(zhì)測定 對供試水樣進行煮沸處理，測定100℃處理前水樣、101℃處理后水樣的理化性質(zhì)，3次重復。

理化指標：pH測定參照GB/T 5750.4-2006玻璃電極法，使用pH計進行測量;電導率測定參照GB/T 5750.4-2006電極法，使用電導率儀進行測量;溶解性總固體（TDS）含量測定參照GBT 5750.4-2006稱量法。水質(zhì)中鈣和鎂離子含量測定參照GB/T 11905—89原子吸收分光光度法。

1.2.2 茶湯理化性質(zhì)測定 按照GB/T 23776—2018茶葉感官審評方法，取3.0g茶樣置于審茶杯中，注滿150 mL沸水，加蓋，計時沖泡5min。速濾出湯，測定茶湯的理化性質(zhì)，3次重復。

理化指標測定：pH采用pH計進行測量;電導率采用電導率儀進行測定;水分含量利用快速水分測定儀進行測定;茶多酚含量測定采用福林酚法，參照GB/T 8313-2008;游離氨基酸總量測定采用茚三酮比色法，參照GB/T 8314-2013;咖啡堿采用紫外分光光度法，參照GB/T 8312—2013;可溶性糖含量測定采用蒽酮比色法;水浸出物含量測定采用全量法，參照GB/T 8305—2013。鈣和鎂離子測定參照GB/T 11905-89原子吸收分光光度法。

1.2.3 茶湯色差測定 按照茶葉感官審評方法沖泡茶樣，對茶湯進行色度測定，重復3次。采用色差計測定記錄L*、a*及b*。其中，L*值為湯色的明度值，用于反映茶湯的澄清度、渾濁度等;a*值和b*值為湯色的色度值，a*值從（+a*）到（-a*）表示茶湯色澤由紅到綠的漸變，b*值從（+b* ）到（-b*）表示茶湯色澤由黃到藍的漸變。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用 Microsoft Excel 2010 軟件和 SPSS 21.0 軟件對試驗數(shù)據(jù)進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 供試水樣的理化性質(zhì)

由表1可知，14種供試水樣常溫下的pH為5.85～8.39，各供試水樣經(jīng)高溫處理后冷卻水樣的pH均增大，pH在7.19～9.22，自來水、天然泉水和天然礦泉水的冷卻水樣均呈弱堿性。

溶解性總固體含量（TDS）是指水中溶解組分的總量，TDS值越高，表示水中含有的溶解物越多。天然礦泉水的溶解性總固體含量較高，超純水及純凈水的溶解性總固體含量較小。水樣經(jīng)高溫處理冷卻后，除天然礦泉水S1、S2外，其他水樣中溶解性總固體含量均有不同程度的升高，說明其熱穩(wěn)定性差。

由表2可知，與冷卻水樣相比，茶湯pH均明顯降低，pH為4.84～6.70，這可能與茶湯本身就是一個復雜的緩沖體系有關。

電導率反映水中離子濃度，100℃處理前水樣以天然礦泉水電導率最高，其次是自來水>天然山泉水>純凈水，超純水電導率最低。各供試水樣經(jīng)高溫處理后電導率有一定的變化，除天然礦泉水K2、K3、K4外，其余供試水樣高溫水浴冷卻后電導率值均有不同程度的上升，可知不同水質(zhì)電導率熱穩(wěn)定性存在差異。與冷卻水樣相比，茶湯電導率均明顯升高，電導率在891.67～1 276.00 μS/cm，其中以天然礦泉水的電導率最高。此外，茶湯的電導率大小可指示茶湯中內(nèi)含電解質(zhì)的情況，在一定程度上，茶湯測得較高的電導率可間接指示茶湯內(nèi)含物溶出較多。天然礦泉水沖泡的茶湯比其他水樣沖泡的茶湯pH明顯升高，原因可能在于天然礦泉水中的電解質(zhì)較為豐富。

2.2 不同水質(zhì)對茶湯色澤的影響

由圖1可見，各種水樣對茶湯的L*、a*、b*值存在一定的影響。天然泉水沖泡茶湯L*值最大，色澤最明亮;天然礦泉水沖泡的紅茶湯a*值最大，b*值也最大，表明茶湯紅黃色度最高[4]，但天然礦泉水沖泡茶湯L*值與其他處理相比顯著降低（P<0.05），表明天然礦泉水沖泡茶湯明亮度低。由此可以看出，天然泉水有利于紅茶茶湯的亮度品質(zhì)，天然礦泉水有利于增強茶湯的紅黃色度，但茶湯湯色較暗。

2.3 不同水質(zhì)對茶湯鈣鎂離子的影響

由圖2、圖3可見，各種水樣的鈣鎂離子濃度存在一定的差異。對100℃處理前水樣而言，超純水、純凈水Ca2+含量較低，幾乎不含有Mg2+;天然礦泉水的鈣鎂離子濃度最高，但不同天然礦泉水質(zhì)間含量差異較大;與自來水比較，天然泉水中的鈣鎂離子含量相對較低。與100℃處理前水樣相比，自來水和天然礦泉水沖泡的茶湯Ca2+含量降低，超純水、純凈水和天然泉水沖泡的茶湯Ca2+含量升高，這說明茶葉對水中礦物質(zhì)的吸附和茶葉中礦物質(zhì)的溶出是一個動態(tài)平衡的過程。這可能是由于當水質(zhì)中鈣元素的含量較高時，茶渣中會吸附一部分鈣，使茶湯中的鈣元素含量較水樣中的少[5]。

2.4不同水質(zhì)對茶湯常規(guī)生化成分浸出的影響

茶多酚總量、氨基酸總量、可溶性糖和咖啡堿等是紅茶中的常規(guī)生化成分。結果表明，不同類型水樣對英紅九號茶湯中茶多酚、氨基酸和可溶性含量等常規(guī)理化成分含量有影響。各水樣中，除超純水外，自來水樣與其他類型水樣相比，對可溶性糖、咖啡堿的溶釋存在顯著差異（P<0.05），所有水樣對氨基酸和茶多酚的溶釋差異不顯著，說明可溶性糖對水樣的敏感性要強于氨基酸和茶多酚，對水質(zhì)要求較高。由圖4可見，超純水、純凈水沖泡茶湯的茶多酚含量較高，在7.36%～7.57%，天然泉水沖泡英紅九號茶湯的茶多酚含量相對較高，平均值為6.92%，而天然礦泉水沖泡的茶湯茶多酚含量相對較低，平均值為6.48%。原因在于天然礦泉水樣中含有豐富的礦物質(zhì)離子，兒茶素組分與礦物質(zhì)離子發(fā)生氧化或聚合反應，導致茶多酚含量降低[6]。

2.5 不同水質(zhì)對茶湯中重要滋味成分的影響

兒茶素是茶湯的主要滋味成分之一，對茶湯的苦味、澀味和鮮爽味都有明顯影響，其中酯型兒茶素（EGCG、ECG和GCG）的苦澀味較強，而非酯型兒茶素（EGC、GC、EC和C）苦澀味較低[6]。由圖5可見，不同水質(zhì)處理對茶葉中的兒茶素組分浸出量存在一定的影響。超純水、自來水、純凈水和天然泉水沖泡的英紅九號茶湯中兒茶素總量相對較高，而天然礦泉水沖泡茶湯的兒茶素總量、酯型兒茶素含量與其他水質(zhì)沖泡茶湯處理相比顯著降低（P<0.05），非酯型兒茶素含量差異不顯著。

2.6 英紅九號紅茶理化成分間的相關性分析

由表2可見，水樣中的電導率、pH及溶解性總固體含量與L*值呈顯著或極顯著負相關;水樣中的電導率及溶解性總固體含量與a*值呈顯著或極顯著正相關。由此可得，水樣的電導率和pH與茶湯中茶湯色澤存在一定的相關關系，水樣的電導率或溶解性總固體含量越大，茶湯湯色明亮度越低，湯色越紅。水樣的pH越大，茶湯湯色明亮度越低。

茶湯物理性質(zhì)與生化成分存在一定的相關性。由表3可知，水樣中的電導率、pH參數(shù)與兒茶素總量、酯型兒茶素呈顯著或極顯著負相關，與GC呈顯著正相關;水樣的溶解性總固體含量（TDS）與兒茶素總量、酯型兒茶素呈顯著、極顯著負相關，與GC呈顯著正相關。由此可得，水樣的電導率和pH與茶湯中兒茶素組分的溶釋量存在一定的相關關系，當水樣的電導率或pH越大，兒茶素總量、酯型兒茶素含量越低，GC含量越高。水中溶解性總固體主要包括Ca2+、Mg2+等離子的濃度。水樣溶解性總固體含量越大，兒茶素總量、酯型兒茶素含量越低，GC含量越高，這可能是因為茶湯高溫沖泡過程中這些離子易導致兒茶素等物質(zhì)的氧化降解[6]。

3結論與討論

3.1 不同水質(zhì)對茶湯色澤品質(zhì)指標的影響

紅茶湯色是紅茶的主要品質(zhì)特征之一，在茶葉感官審評中占較大權重。水作為紅茶沖泡過程中最重要的部分之一，水質(zhì)對紅茶的色澤、滋味和穩(wěn)定性起重要作用。有研究表明，水的pH[7]、離子濃度[5]對茶湯品質(zhì)影響顯著。水溶液pH在4～8時，兒茶素物質(zhì)容易發(fā)生降解等反應，穩(wěn)定性較差，促使茶湯變深;pH低于4時，兒茶素特別是酯型兒茶素相對穩(wěn)定，減少兒茶素的降解，茶湯色澤較淺[4，8，9]。礦質(zhì)元素容易與茶葉中某些呈色物質(zhì)發(fā)生反應，如多酚類物質(zhì)易與茶湯中鐵離子發(fā)生反應，生成藍紫色或藍黑色的酚鐵絡合物[10]，使湯色變暗。在本試驗分析的100℃處理前水樣中，超純水及純凈水電導率相對較低（電導率<10 μS/cm），溶解性總固體含量較少，水樣呈弱酸性。而天然礦泉水和自來水，電導率相對較高（電導率>100 μS/cm），天然礦泉水pH最大，呈弱堿性。天然泉水電導率比純凈水高（電導率10～100 μS/cm），呈弱堿性。色差測定結果顯示，不同水質(zhì)對茶湯L*、a*和b*值的色澤指標有影響。天然泉水沖泡英紅九號茶湯明亮度最高。天然礦泉水沖泡的茶湯L*值最低，a*值最高，表明茶湯明亮度最低、紅色度最高。茶湯理化成分間的相關性分析結果顯示，水樣的pH、電導率及溶解性總固體含量越高，L*值越低，a*值越高。由此可以看出，純凈水、天然泉水有利于紅茶茶湯的亮度品質(zhì)提高。天然礦泉水有利于茶湯紅色色澤，不利于茶湯亮度品質(zhì)，湯色較暗，原因之一是天然礦泉水中礦物質(zhì)離子含量較高，水中的Ca2+、Mg2+等礦物質(zhì)離子與茶湯中多酚類物質(zhì)生成絡合物，使湯色變暗[5]。

3.2 不同水質(zhì)對茶湯主要品質(zhì)指標的影響

水樣來源和處理方式不同，其pH、電導率、溶解性固體含量等性質(zhì)差異較大。對不同來源或不同處理的水進行茶葉沖泡的試驗，發(fā)現(xiàn)不同的水質(zhì)對茶湯中理化成分含量的影響具有一定的差異，從而影響茶葉感官品質(zhì)。錢婉婷等[4]研究了不同水質(zhì)（自來水、純凈水、山泉水、礦泉水）對茶類品質(zhì)的影響，結果顯示不同類型水質(zhì)對茶湯L*、a*、b*色澤影響顯著，認為純凈水是泡茶的最佳水源，山泉水和礦泉水更適宜泡發(fā)酵茶類，自來水對茶湯品質(zhì)影響最大。尹軍峰[6]分析了不同類型水（自來水、蒸餾水、天然泉水等）對龍井茶湯感官品質(zhì)和主要化學成分的影響，結果表明水中鈣、鎂、鈉離子強度和pH是影響龍井茶湯品質(zhì)的主要水質(zhì)因子。水中離子對茶葉中茶多酚、兒茶素、氨基酸和有機酸浸出有較大影響，pH為5.0～6.5的水有利于龍井茶湯風味品質(zhì)的形成，天然礦泉水中充入C02，可降低茶湯的pH，提升茶湯滋味的鮮爽度、穩(wěn)定性和香氣的純正度及濃度。研究認為，不同水質(zhì)對茶葉內(nèi)含物的浸出率產(chǎn)生不同的影響，以礦物質(zhì)離子含量較高的水沖泡茶葉時，水中的礦物質(zhì)離子會與茶湯中的多酚類物質(zhì)發(fā)生絡合，從而降低茶湯中茶多酚的含量，導致茶湯滋味發(fā)生顯著變化。本研究結果表明，水樣中的電導率、pH及溶解性總固體參數(shù)對茶湯主要物質(zhì)溶釋含量具有一定的影響?？傮w上，不同水質(zhì)對英紅九號紅茶茶湯中水浸出物、氨基酸的浸出量無顯著變化。電導率較高的天然礦泉水沖泡的紅茶茶湯中茶多酚含量總體偏少且易出現(xiàn)冷后渾現(xiàn)象，其中對兒茶素總量浸出量的影響較明顯。隨著水質(zhì)電導率、溶解性固體含量的上升，茶湯中兒茶素總量的浸出量逐漸減少，滋味苦澀味越少[11，12]。本試驗結果對完善英紅九號紅茶風味品質(zhì)化學、茶飲料制備和泡茶用水的選擇等方面提供一定的參考依據(jù)。

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收稿日期：2020-01-03

基金項目：廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)技術體系創(chuàng)新團隊（2018LM1094）;廣東省科技計劃項目（2017B090906001）;2020年廣東省農(nóng)業(yè)科學院院長基金項目（202032）

作者簡介：周巧儀（1991-），女，廣東佛山人，碩士，主要從事茶葉品質(zhì)化學與質(zhì)量控制，（電話）15018768747（電子信箱）zhmiqyi@qq.com;通信作者，凌彩金（1977-），女，研究員，主要從事茶葉品質(zhì)化學與質(zhì)量控制，（電子信箱）lingcaijin@163xom。