綠茶茶湯浸提工藝的優(yōu)化探究

吳詠芳 王瑤 劉芬

摘 要 為了減少干茶加工過程中人力、物力的消耗，以及避免干茶制作過程中的生化成分的破壞，本實(shí)驗(yàn)直接利用鮮茶汁來進(jìn)行浸提研究。實(shí)驗(yàn)以綠茶的浸提溫度、茶水比以及浸提的時(shí)間為影響因素，采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，探究提取條件對(duì)鮮葉的生化成分浸出率影響，來探索綠茶鮮汁的浸提工藝參數(shù)。

關(guān)鍵詞 綠茶鮮汁;茶水比;浸提

中圖分類號(hào)：TS272.51 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.29.075

1 前言

1.1 茶飲料發(fā)展市場(chǎng)

茶飲料（茶湯）是指以茶葉的水提取液或其濃縮液、茶粉等為原料，經(jīng)加工制作成的，保持原茶汁應(yīng)有風(fēng)味的液體飲料，可添加少量的食糖和（或）甜味劑[1]。美國最早于1950年制備出速溶茶，以此開始了茶飲料的發(fā)展歷程，隨后在20世紀(jì)60年代開始冰茶的規(guī)?；I(yè)化生產(chǎn)[2]。日本在20世紀(jì)80年代初率先研發(fā)和生產(chǎn)灌裝茶水飲料，隨后開發(fā)出純茶飲料和保健茶飲料[3]。我國茶飲料起源于20世紀(jì)80年代中后期，但由于各種因素直至20世紀(jì)90年代中期才開始被大眾真正接受[4]，但當(dāng)時(shí)茶飲料并未進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期：1995—1998年是茶飲料的成長期，消費(fèi)量獲得穩(wěn)步增長;1999—2002年進(jìn)入快速增長期，產(chǎn)量和消費(fèi)量得到成倍增長;2003—2007年處于穩(wěn)定增長期，2007年后進(jìn)入了快速發(fā)展階段[5]。2009年中國茶飲料產(chǎn)量超過了700萬噸，2011年產(chǎn)量已超過900萬噸[6]。中國茶飲料消費(fèi)市場(chǎng)幾乎以每年30%的速率增長，占中國飲料消費(fèi)市場(chǎng)份額的20%[7]，超越了果汁飲品，大有趕超碳酸飲料之勢(shì)。而據(jù)歐睿國際公司對(duì)特定中國市場(chǎng)的研究報(bào)告表明，2017年中國茶飲料市場(chǎng)總零售額為1181.77億元，總零售量為1442.3萬噸，中國茶飲料的生產(chǎn)量和消費(fèi)量居世界第一，茶飲料銷量約占全國軟飲料總量的8% [8]。目前我國人口約有14億，如果每個(gè)人每年多喝500 mL茶，那么茶飲料市場(chǎng)還將增加70萬噸的銷量。由以上數(shù)據(jù)可見，我國茶飲料有著巨大的銷售提升空間，并且隨著人們生活質(zhì)量的提高和生活觀念的轉(zhuǎn)變，更多人越來越注重健康和原生態(tài)，因此茶飲料的發(fā)展?jié)摿θ匀痪薮?，如何?yōu)化茶飲料的加工工藝仍然是發(fā)展茶飲料產(chǎn)業(yè)的重要部分。

1.2 茶飲料加工的研究現(xiàn)狀

目前綠茶飲料的制備主要是以干茶為原料進(jìn)行調(diào)配等一系列加工過程，但干茶本身還需經(jīng)歷一系列的高溫加工過程，這不僅耗時(shí)耗力增加了制備茶飲料的成本，而且高溫對(duì)茶葉品質(zhì)也帶來了不利的影響。直接以綠茶殺青葉為原料進(jìn)行加工則可以避免傳統(tǒng)茶飲料制作方法對(duì)茶葉品質(zhì)的破壞，使得湯色翠綠明亮、滋味爽口、香氣略帶青草香，同時(shí)還可以增加茶飲料的收益。利用壓榨法對(duì)殺青葉進(jìn)行榨汁，蔣文莉[9]做過相關(guān)研究，制得的鮮茶汁品質(zhì)尚可，但得率太低，所以不適宜應(yīng)用在工業(yè)化生產(chǎn)上[10]。采用浸提工藝制備綠茶飲料，張凌云等[11]曾經(jīng)做過研究，探究了水古茶品種鮮葉的最佳浸提條件。

1.3 浸提工藝對(duì)茶葉生化成分含量的影響研究

優(yōu)化浸提工藝對(duì)茶飲料的發(fā)展有著非常重大的意義，浸提工藝中對(duì)茶葉生化成分有影響的因素包括：茶樹品種、茶葉形狀、茶水比、浸提溫度、浸提時(shí)間、沖泡次數(shù)及pH值等。但影響茶葉生化成分含量最主要的三個(gè)因素是浸提溫度、浸提時(shí)間和茶水比。

1.3.1 浸提溫度對(duì)茶葉生化成分含量的影響

根據(jù)擴(kuò)散原理，茶葉浸提溫度升高，則茶葉當(dāng)中的茶多酚，咖啡堿和氨基酸的浸出率會(huì)升高，不同的茶樹品種所需要的浸提溫度不同，當(dāng)茶湯浸提溫度達(dá)到100℃時(shí)，茶葉的生化成分會(huì)有所下降，茶葉品質(zhì)下降，有熟湯味。

1.3.2 浸提時(shí)間對(duì)茶葉生化成分含量影響

浸提時(shí)間長短對(duì)茶葉生化成分含量有著重大影響，一般隨著浸提時(shí)間的延長，茶葉浸提率提高。但浸提時(shí)間過長，茶葉具有熟湯味，影響茶葉感官品質(zhì)，浸提時(shí)間過短，不能有效地浸出茶葉中的風(fēng)味物質(zhì)。

1.3.3茶水比對(duì)茶葉生化成分浸提含量影響

茶水比（茶葉重量與浸提水體積之比）對(duì)茶葉生化成分含量也有著重大影響，茶水比比值越小，茶湯浸提液濃度高，可以減少茶葉香氣物質(zhì)的揮發(fā)散失，提升茶葉感官品質(zhì)。茶水比比值過小，會(huì)降低提取的制率，同時(shí)也對(duì)茶葉的感官品質(zhì)有著負(fù)面的影響。

1.4 本實(shí)驗(yàn)的研究目的及意義

本實(shí)驗(yàn)以江西婺源本地種茶葉為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，鮮葉殺青后粉碎作為實(shí)驗(yàn)材料，通過正交設(shè)計(jì)方法來探究不同浸提溫度、浸提時(shí)間以及茶水比3個(gè)條件對(duì)浸提后的茶湯生化成分含量的影響，并通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較得出婺源本地種的最佳浸提條件，為發(fā)展婺源本地種純茶飲料的生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

2 材料與方法

2.1 材料與儀器

2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料

婺源本地種茶鮮葉，采摘標(biāo)準(zhǔn)：一芽二葉，鮮葉攤放2 h，手工殺青后攤涼，再用粉碎機(jī)絞碎，密封裝袋后置于冰箱中冷藏保存。

2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑

酒石酸亞鐵溶液，堿式乙酸鉛，0.01 mol·L-1鹽酸溶液，4.5 mol·L-1硫酸溶液，pH=8.04磷酸鹽緩沖液，pH=7.5磷酸鹽緩沖液（由1/15 mol·L-1磷酸氫二鈉和1/15 mol·L-1磷酸二氫鉀混合而成），茚三酮顯色劑，超純水等。

2.1.3 實(shí)驗(yàn)儀器

鋁盒烘皿（內(nèi)徑75～80 mm）;101型電熱鼓風(fēng)干燥箱（北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司）;SHZ-D（Ⅲ）循環(huán)水式多用真空泵（河南省予華儀器有限公司）;HWS-28雙列八孔恒溫水浴鍋（上海慧泰儀器制造有限公司）;分析天平（感量0.001 g）;減壓抽濾裝置;真空干燥器（內(nèi)裝有效干燥劑）;500 mL錐形瓶;燒杯;膠頭滴管;移液管;量筒;25 mL、500 mL容量瓶;具塞三角瓶;UV754N紫外可見光分光光度計(jì)（浙江屹立工貿(mào)有限公司）;二兩裝高速萬能粉碎機(jī);殺青鍋。

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

鮮葉攤放2 h后采用手工殺青，攤放冷卻至室溫后利用高速粉碎機(jī)粉碎，裝至密封袋中并置于4 ℃冰箱冷藏保存，以備使用。

2.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

稱取上述冷藏葉樣品3.000 g，根據(jù)正交設(shè)計(jì)出的不同組合方案進(jìn)行浸提，見表1，提取的過程中每5 min進(jìn)行一次攪拌。浸提完成后，待茶湯冷卻至室溫后用定性濾紙（杭州富陽北木漿紙有限公司）抽濾，定容后待試液冷卻到室溫后測(cè)定各項(xiàng)指標(biāo)。

2.2.2 實(shí)驗(yàn)樣品的測(cè)定內(nèi)容及方法

茶葉含水量測(cè)定參照（GB/T8304-2002）[12];茶葉水浸出物含量測(cè)定參照（GB/T8305-2002）[13];茶多酚含量測(cè)定采用酒石酸鐵比色法（GB/T8313-2002）[12];氨基酸總量測(cè)定采、咖啡堿含量測(cè)定采參照GB/T8312-2002紫外分光光度法[14]。

2.2.2.1茶鮮葉含水率

式中M1—試樣和烘皿烘前的質(zhì)量（g）;

M2—試樣和烘皿烘后的質(zhì)量（g）;

M0—試樣質(zhì)量（g）。

根據(jù)上述式子求得本次實(shí)驗(yàn)的婺源本地種殺青葉的平均含水率為59.81%。

2.2.2.2茶樣水浸出物含量

式中m1—干燥后的茶渣質(zhì)量（g）;

m0—試樣的質(zhì)量（g）;

c—試樣干物質(zhì)含量（%）

根據(jù)所列式子求得殺青后的茶樣水浸出物含量為55.33%。

3 結(jié)果與分析

根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知不同浸提工藝對(duì)呈味物質(zhì)提取量的影響，見表2，茶葉的浸提溫度，浸提時(shí)間及茶水比對(duì)茶葉當(dāng)中的茶多酚、氨基酸、咖啡堿含量均有極顯著的（P<0.01）影響。三個(gè)因素不同水平對(duì)每個(gè)指標(biāo)影響的K值、R值以及F值如表2所示?？傮w而言，溫度（50℃）、浸提時(shí)間（20 min）、茶水比（1：20）時(shí)，茶葉生化成分的酚氨比比值最低為3.73，咖啡堿含量在溫度、浸提時(shí)間、茶水比均為水平1時(shí)，浸出率最低。

3.1 溫度對(duì)呈味物質(zhì)提取量的影響

通過表3可知茶多酚、氨基酸和咖啡堿三種呈味物的提取量均隨著溫度上升而提高。其中茶多酚的提取量隨溫度的上升而增加得最為明顯，且三個(gè)水平之間的差異極顯著（P<0.01）。提取溫度從30 ℃提高至50 ℃時(shí)，氨基酸和咖啡堿的提取量極顯著（P<0.01）提高，而50 ℃提高至70 ℃時(shí)差異不顯著（P>0.01）。茶湯的鮮爽主要取決于氨基酸含量，而茶多酚和咖啡堿過高則分別使得澀味、苦味增強(qiáng)。由此可見，50 ℃是綜合口感與呈味物質(zhì)提取量得出的最佳提取溫度。

3.2 不同提取時(shí)間對(duì)呈味物質(zhì)的提取量影響

從表4可知浸提時(shí)間對(duì)茶多酚的提取量影響均不顯著（P>0.01）。而對(duì)于氨基酸含量，10 min與20 min、20 min與30 min相比差異不顯著（P>0.01），但10 min與30 min相比差異極顯著（P<0.01）。由此可見，時(shí)間20 min和30 min對(duì)氨基酸含量的影響一樣。浸提時(shí)間20 min可以將咖啡堿提取完全。

3.3 茶水比對(duì)生化成分含量影響分析

通過表5數(shù)據(jù)可知茶水比對(duì)茶多酚含量的影響均為極顯著水平（P<0.01），茶多酚的提取量隨著水量的增加而增加。對(duì)著氨基酸和咖啡堿而言，1：50的茶水比足于將二者提取完全。綜合考慮提取效率，水的用量應(yīng)盡可能地少，從而減少濃縮提取液的量，減少能耗，1：50茶水比相對(duì)合適。

4 結(jié)論

根據(jù)實(shí)驗(yàn)的綜合數(shù)據(jù)，當(dāng)溫度在50 ℃和70 ℃時(shí)氨基酸與咖啡堿的含量差異均不顯著，而高溫會(huì)降低茶湯的明度，低溫則可以保持茶湯的明度，所以浸提溫度以50 ℃為宜;時(shí)間在20 min和30 min時(shí)生化成分含量差異均不顯著，但隨著時(shí)間的增加茶湯的渾濁度也會(huì)上升，浸提的時(shí)間以20 min較為適宜;氨基酸和咖啡堿含量在達(dá)到1∶50之后其結(jié)果無顯著差異，而茶比水過低時(shí)，冷后渾總量會(huì)上升，由于氨基酸、咖啡堿變化不顯著，從而使茶湯滋味相對(duì)淡薄[11]。因此比較得出當(dāng)茶水比在1∶50時(shí)浸提的結(jié)果較理想。綜合整個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出，浸提溫度和茶水比對(duì)浸提結(jié)果的影響大于浸提時(shí)間對(duì)其的影響，婺源本地種的最佳浸工藝參數(shù)是茶水比1∶50，溫度50 ℃，浸提時(shí)間20 min。

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（責(zé)任編輯：趙中正）